砂姜黑土改良——障碍因子消减与地
深耕改善砂姜黑土理化性状提高小麦产量
深耕改善砂姜黑土理化性状提高小麦产量发表时间：2020-08-21T01:50:31.107Z 来源：《中国科技人才》2020年第10期作者：苏宏伟[导读] 通过一定的方式，改善砂姜黑土的理化性状可以有效提升小麦的产量。
克东县乾丰镇乡村经济发展服务中心黑龙江省齐齐哈尔市 164800摘要：我国的小麦产区主要位于北方，其中黄淮海平原地区是重要的小麦产区之一，在黄淮海平原南部，砂姜黑土是主要的土壤类型之一，也是小麦产量较低的土壤类型之一。
小麦产量直接关系到我国北方地区的粮食安全问题，本文对通过耕作方式改善砂姜黑土的理化性状，以提高小麦产量的效果进行研究与分析，从耕作方式对砂姜黑土的各项理化性质，包括容量、有机碳和无机氮等的影响和对小麦产量的影响等进行研究分析，结果表明深耕可以显著改善砂姜黑土的各项理化性质，并有效提高小麦的产量，对保证我国的粮食安全具有重要意义。
关键词：砂姜黑土；有机碳；无机氮；耕作方式；理化性状；小麦产量引言黄淮海平原是我国主要的小麦产区之一，在其南部土壤类型主要为砂姜黑土，该类土壤是中低产类型的土壤，存在着较多问题，主要是理化性状较差、养分组成以及结构较差，对于小麦的生产较为不利，因此其产量较低。
但是砂姜黑土所在的地区大部分都是平原，地势平坦，土层较厚，且雨热同季，适合小麦的种植气候。
因此，通过一定的方式，改善砂姜黑土的理化性状可以有效提升小麦的产量。
一、我国砂姜黑土小麦种植耕作现状我国小麦在种植时长期以旋耕为主，长期旋耕的耕作方式会导致土层的耕作层变浅、犁底层变厚变硬，进而导致其通透性变差，水气不畅，造成农作物产量较低，难以提升产量。
这一点在砂姜黑土区域长期种植小麦上表现更为明显，长期旋耕的砂姜黑土其耕作层的土壤容降低明显，且土壤犁底层结构变浅，养料下降，小麦产量难以提升。
相关研究发现，免耕则可以让土壤的结构变的更为紧密，提高土壤的容量；深耕则可以有效打破犁底层，适当疏松土壤结构，改善透气透水性，让农作物的根系更好的生长。
南阳市砂姜黑土土壤板结的原因、危害及防止方法
河南农业2020年第2期（上）土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质，结构不良，在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散，而干燥后受内聚力作用使土面变硬的现象。
砂姜黑土是南阳市第二大土类，主要分布在南阳盆地中心的低平地段，以宛城区、卧龙区、唐河县、新野县、镇平县、社旗县等县区分布面积较大。
近年来，南阳市受施肥方式、耕作方式及种植模式等因素的影响，砂姜黑土土壤板结现象逐年加重，使土壤水、肥、气、热等特性受到抑制，从而使作物正常生长发育受到影响，最终影响作物产量的提高。
一、土壤板结的原因（一）有机肥施入量减少近年来，随着农村环境改善及土地规模化流转经营，有机肥基本不施或很少施用，土壤中消耗的有机质得不到及时补充，土壤中有机质质量分数不足，导致土壤结构变差，影响微生物的活性，从而影响土壤团粒结构的形成，造成土壤的酸碱性过大或过小，导致土壤板结。
（二）耕作方式单一随着玉米免耕技术的推广，土壤耕作基本以冬小麦播种时旋耕作业为主。
砂姜黑土土壤本身黏重，旋耕作业深度较浅，土壤中毛细管空隙较少，通透性差，遇到雨水或农田灌溉后，毛细管被堵塞，加之连年的大型机械旋耕、机械播种、喷药、收获等作业，基本不深松、深耕和深翻，造成耕作层变浅，耕作层以下长期受机械作业而板结。
（三）种植方式单一南阳市砂姜黑土地基本以冬小麦—夏玉米—冬小麦，或冬小麦—大豆—冬小麦轮作种植模式为主，辅以其他种植模式。
由于长期单一的循环种植模式，造成单一的耕作方式，减少了形成土壤团粒结构的外在因素，长期累积造成土壤板结。
（四）长期单一过量施用化肥农户在有机肥施入量减少或不施的基础上，过量施用化学肥料，这些化学肥料除部分被作物当季吸收利用外，多余的肥料沉积于土壤中，使土壤中腐殖质不能得到及时补充，从而引起土壤板结，遇到土壤含水量低或干旱时，造成土壤龟裂。
一是向土壤中施入过量氮肥后，适合土壤微生物活动分解的C/N 为25：1，土壤中微生物的氮素供应每增加1份，相应消耗的碳素就相应增加25份。
淮北平原砂姜黑土旱涝_渍_害与水土关系及作用机理
收稿日期:2001-04;修订日期:2001-05 基金项目:中国科学院地理科学与资源研究所知识创新工程领域前沿项目(CX IOG -B00-01-01) 作者简介:张义丰(1954-),男,研究员,毕业于北京大学地理系。
主要从事农业与农村经济可持续发展研究及流域的开发治理研究,发表专著3部,论文30余篇。
文章编号:1007-6301(2001)02-0169-08淮北平原砂姜黑土旱涝(渍)害与水土关系及作用机理张义丰1,王又丰1,刘录祥2(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2.中国农科院原子能研究所,北京 100094)摘要:砂姜黑土是黄淮海平原三大低产土壤之一,有近2/3分布于淮北平原。
该土壤自动调节水分的能力差,易旱,易涝,易渍,并且常常是这三种灾害交替发生。
砂姜黑土的土壤特性对于该区农业的发展十分不利,使农作物产量长期低而不稳。
为挖掘该土壤的生产潜力,促进中低产田的改造,本文就砂姜黑土的发育、区域特殊的环境条件,与旱涝渍害的形成关系机理进行了分析,在此基础上对该土壤的整治改造提出了可行性方案。
关 键 词:淮北平原;砂姜黑土;旱涝(渍)害;水土关系中图分类号:X 43 文献标识码:A淮北平原是黄淮海平原的重要组成部分,也是我国重要的商品粮、油、棉生产基地之一。
但这一地区旱涝渍害发生频繁,农田的抗灾能力差,粮食产量水平低,生产潜力还没有完全发挥出来。
“七五”以来,国家把该区纳入黄淮海平原农业综合开发治理项目,90年代又利用世界银行贷款,实施灌溉农业项目,为低产土壤的改造增加了活力。
其中,砂姜黑土是典型的低产土壤,对它的改造是整个黄淮海地区中低产田改造很关键的一环。
砂姜黑土是一种古老耕作土壤,其物理性能差,质地粘重,结构不良,土壤孔隙小,土壤有效蓄水量少,调节水分库容偏小。
加之淮北平原地势低洼,地面比降1/16000～1/10000,地下水位较高,因此表现出易旱易涝(渍)的特点,这是导致耕地低产的主要原因之一。
砂姜黑土有机碳与微生物群落特性之间的关系
砂姜黑土有机碳与微生物群落特性之间的关系李敬王;陈林;张佳宝;周彦芳【摘要】砂姜黑土是我国典型的中低产土壤,提升土壤有机质是砂姜黑土改良的重要环节,然而砂姜黑土有机质与微生物之间的关联关系尚不明确.本文采集40个代表性苏北平原砂姜黑土样品,测定土壤有机碳、全氮、可溶性有机碳、微生物生物量碳氮,利用稳定性同位素13C标记的谷氨酸测定微生物碳利用率、16S rRNA基因高通量测序分析微生物群落结构,研究苏北平原砂姜黑土有机质及关键微生物的关联关系.结果显示:苏北平原砂姜黑土有机碳含量为15.82 g/kg,可溶性有机碳占土壤有机碳含量的2‰,表明有机质的碳有效性较低;砂姜黑土优势菌门为变形菌门,优势菌科以黄单胞菌科、Gaiellaceae、酸杆菌科细菌为主,但高效的碳转化菌群(如酸杆菌纲和放线菌)较少;微生物碳利用率普遍较低,在0.07～0.20之间,与有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量显著相关.因此,较低的微生物碳利用率、较低的碳转化菌群组成比例制约了砂姜黑土有机质的形成与提升.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2019(051)003【总页数】7页(P488-494)【关键词】砂姜黑土;有机质;13C标记;土壤微生物生物量碳;微生物群落【作者】李敬王;陈林;张佳宝;周彦芳【作者单位】土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;西南大学资源环境学院,重庆 400715;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;甘肃省农业工程技术研究院甘肃省特种药源植物种质创新与安全利用重点实验室,甘肃武威 733006【正文语种】中文【中图分类】S156;S158砂姜黑土主要分布于黄淮海平原南部，是我国主要中低产土壤类型之一。
土壤所含的以蒙脱石为主的黏土矿物所引起的一系列物理、化学等不良性状是砂姜黑土区粮食中低产的主要原因，其障碍因子表现为土壤质地黏重、结构性差、干缩湿胀、易旱易涝、耕性差，导致整地播种质量难以提高[1]。
砂姜黑土地区大豆低产变中产的栽培技术措施
２ ４ ７８ ２ ４ ６０ ２ １ ９９ ５９ ５ ３３ ３
２５ ２
２ ． ３２ １． ３８ ９３ ． ２ ． ０９
２０ — ０７年 ， ０ ５ ２０ 我们在郯城县部分乡镇的砂姜黑 土 区进行 了大 豆低 产 变 中 产开 发 试 验 ， ３年研 经 究， 探索 出一套 以选用 优 良品 种 、 理 密 植 、 氮 合 控
齐黄 ２ ８ 齐黄 ３ １
鲁豆 １ 号 ２
１１ ０ １３ ０ １２ ０
６ ． １１ ４． ８１
２ ． ０２ ２． ４４
５ ． ２ ． ６９ ２８
５４ ０
８８ 鲁豆 ２号（ Ｋ １ ０ ５ ． １ ． Ｃ ） ０ ７１
２ １ ４５
２ 合理密植 ， 立合理群体结构 建
通 风透光 不 良， 致倒伏 和病 虫害加 重 ， 导 产量 低而
不稳 。２０ ０６年 我们用菏 豆 ｌ ２号进行 了密度试 验 ， 果 （ ２）表 明 ： 度 在 （ ５ —３ × 结 表 密 １ Ｏ）
１ ／ｍ 范 围 内 ， 株 结 荚 数 、 粒 数 和 百粒 重 ０￣ ＇ ｈ 单 株
增磷 补钾 、 综合 防 治病 虫 草 害 等 措施 为 主 的大 豆 低产 变 中产栽 培技术 ， 并进 行 了大 面积示 范应 用 ， 取得 了较 好 效 果 。２０ ０７年 ９月 经 市 县 有 关 专 家 组织 测产 验 收 ， ５ ｍ １３０ ｈ 大 豆 平 均 产 量 达 到 了
１ ｈ ， 量 一 直 低 而 不 稳 。近 年 来 ， ０ ｍ 产 随着 生 产
熟的大粒黄色大豆为宜。
表１ 大豆品比试验调查统计 结果
阜南县砂姜黑土环境变化与改良对策
阜南县砂姜黑土环境变化与改良对策朱贺福1薛炳杰2（1阜南县植保植检站，安徽阜南236300；2阜南县农业技术推广中心，安徽阜南236300）摘要：阜南县地处黄淮海平原南端，砂姜黑土是阜南县3大土壤类型之一，主要分布于距河道较远的岗地，面积约4770hm2。
从第1次土壤调查表现性质显示，近年来其发生了较大的变化。
该文介绍了阜南县砂姜黑土的历史演变，并提出了改良对策。
关键词：阜南县；砂姜黑土；环境变化；改良对策中图分类号S156文献标识码A文章编号1007-7731（2019）24-0117-021阜南县砂姜黑土环境概况阜南县位于黄淮海平原南端，淮河中游北岸，国土面积1801km2，其中耕地面积10.8万hm2，总人口172万。
地表为黄河和淮河泛滥形成的冲积平原，由西北向东南缓倾，坡降为1/10000，海拔高度在34～19.5m。
境内数条河流贯穿，构成了大平原河谷地貌的自然现状。
全县地形可分为岗地、坡地、湾地3类、呈现“大平小不平”的地貌特征。
离河道较远的岗地地势平坦，主要是砂姜黑土，约为4770hm2，占全县耕地面积的近50%；距河道较近的坡地以黄褐土（第1次土壤普查称为黄棕壤）为主；淮河、洪河泛滥冲积物形成的是灰潮土。
气候属暖温带半湿润季风气候区南端，具有明显的过渡带气候特征，季风明显、四季分明，多年平均气温15.4℃左右，极端最低气温-16.2℃，极端最高气温40.7℃，年平均降水量980mm，年平均降水日数103d，降水集中在每年的5—9月。
全县境内河流属淮河水系，主要有淮河、洪河、谷河、润河、界南河、小润河、陶子河、小草河、小清河等，其中淮河、洪河、谷河、润河对全县土壤变化的影响较大。
2阜南县砂姜黑土历史演变20世纪70年代末至80年代初，全国第1次土壤普查显示：砂姜黑土所处地势低洼平坦，地下水位较高，一般在1～2m，由于地表水和地下水流动不畅，雨季可上升到1m以内，或接近地表；局部低洼地段有短期积水的现象。
砂姜黑土的形成特点与改良措施
砂姜黑土的形成特点与改良措施摘要介绍了砂姜黑土的形成特点，对其形态特征和理化性质进行分析，并提出改良措施，以期提高砂姜黑土地区耕地的肥力水平，为农业的可持续发展提供参考。
关键词砂姜黑土；形成特点；理化性质；改良措施砂姜黑土是一种具有“黑土层”和“砂姜黑土”的暗色土壤，在安徽省广泛分布，由于受土壤环境因素及其内在性质的影响，农业生产长期处于低而不稳状态，是太和县主要的中低产土类之一。
砂姜黑土在太和县分布较广，全县31个乡镇均有分布，面积10.83万hm2，占全县耕地面积的76.47%，其中以坟台、宫集、三堂、洪山、原墙、赵庙、双浮、关集、倪邱9个乡镇面积最大，均在6 666.67 hm2以上，面积为8.85万hm2，占全县砂姜黑土的81.75%，砂姜黑土分布地势低平，海拔24.9～30.9 m，地下水埋深0.56～3.10 m，雨季上升到1 m以内，有时会接近地表。
矿化度﹤1 g/L，水质多属于HCO3-Cl-Ca-Mg型。
现对砂姜黑土的改良利用途径进行研究，以利于提高砂姜黑土的肥力水平，实现农业生产可持续发展。
1 砂姜黑土的形成特点砂姜黑土是太和县古老的耕作土壤，其成土年代久远，该土母质是由黄土性古老沉积物发育而成，是在该地区独特的地理、水文、地质和气候条件下，富含碳酸钙的母质，经过淋溶沉淀积累、生物积累和旱耕熟化过程逐步演变而形成的区域性土壤类型。
砂姜黑土主要成土过程有以下2个阶段。
1.1 草甸潜育化成土阶段该阶段形成了2个基本发生层，即黑土层和砂姜层。
黑土层厚30～40 cm，多为暗灰色或黑色，质地重壤土至黏土，有机质含量不高，一般无石灰性，呈碱性反应；砂姜层位于黑土层之下，多为灰黄色重壤土，有潜育化特征，并有锈斑，夹有面砂姜（未硬化的石灰结核）和硬砂姜（已硬化的石灰结核）。
这2个基本发生层的形成不仅与土壤的水分状况有密切关系，而且与太和县地处暖温带地区的干湿交替的气候条件，以及富含碳酸钙的黄土性成土母质有密切关系。
长期定位施肥砂姜黑土土壤肥力演变规律的开题报告
长期定位施肥砂姜黑土土壤肥力演变规律的开题报
告
1.研究背景和意义
土壤肥力是土壤生产力的关键因素，对于确定一定数量的土地的产
出能力及其稳定性、制定科学的施肥方案有着重要的意义。
在不同气候
条件下，各种土地类型的肥力差别很大，肥力状况影响作物生长的能力，进而影响农业生产。
砂姜黑土作为岩性褐土常常被用于水稻、小麦等粮
食作物的生产中，但其肥力特点一直没有被系统地研究过。
本研究旨在
全面了解长期定位施肥后砂姜黑土土壤肥力演变规律，在施肥方案制定
上提供一定的理论支持。
2.研究内容和方法
本研究将选取浑南县砂姜黑土为样本，以长期施肥田和不施肥田为
对象，进行调查和实地采样。
采用标准化土壤化学分析方法，对土壤肥
力指标进行监测和分析。
检测指标包括土壤pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量等，进而分析砂姜黑土的肥力特点及其演变规律，得出结论。
3.预期研究结果
通过研究，可以深入了解砂姜黑土的肥力特点和演变规律，为后续
的施肥方案提供依据。
同时也可以弥补该领域上的研究缺口，为砂姜黑
土的保护和利用提供科学的理论支持。
4.研究创新和难点
本研究采用了定位施肥田和不施肥田进行对比分析的方法，可以有
效地让结果更具可靠性。
但在研究中还需要克服实验操作难度大、实验
周期长的难点，确保数据的准确性和可靠性。
砂姜黑土改良——障碍因子消减与地力提升技术(张佳宝) (PPTminimizer)
面积(万亩) 2471.5 1993.1 743.0 359.4 5567.0
砂姜黑土发育的地貌类型和剖面特点
砂姜黑土主要发育于河流间和山前低洼 平坦地区
土壤剖面 ①下部有碳酸盐聚集的砂浆层 ②中上部有胡敏酸胶体染黑的黑土层 ③有些土壤上层有被近代沉积物覆盖的暗 棕土层
色黑但有机质含量低, 养分贫瘠，质地粘重，结构发育差， 湿闭，干坚硬，耕性严重不良，有“僵土”之称
55.5 56.2 54.9 54.9 49.9 53.2 53.2 52.9 52.8
177.1 205.2 176.6 176.6 94.5 134.9 134.9 141.9 131.2
<1米
姜黑土 沙粉土 青白土 青白土 白黄土 两合土
两合土 59.6 淤土 0 57.5 淤土 沙粉土 沙粉土 白黄土 白黄土
0
59.6 65.6
58.9 65.4 56.2 200 131.2 205.2 100 52.8 300 65.4 57.8
易效水 难效水 易效水 极难效水 难效水 无效水 极难效水 无效水 400
1m土层储水量（mm） 56.2 205.2 49.9 94.5
94.5 141.9 141.9
65.6 61.3 （57.8 61.1 52.9 g/g） 49.9 61.3 61.1
砂姜黑土COLE和抗压强度与土壤黏粒(<2m)含量呈极显著正相关，而与 砂粒含量呈极显著负相关，表明砂姜黑土的高粘粒含量是控制土壤胀缩 和坚硬板结的主要因素。
省份
存在障碍因子 的土种名称
黑姜土 瘦黑姜土 黄姜土
砂姜位置 (cm)
53-120 58-102 25-100 70-120 40-120 无 60-100
砂姜黑土优质强筋小麦生产的整地与施肥技术
砂姜黑土优质强筋小麦生产的整地与施肥技术郭娟（河南省邓州市刘集镇农业服务中心河南·南阳474171）摘要刘集镇位于邓州市东南32公里，耕地13万亩，土壤类型大部为砂姜黑土，在河南省小麦品质区划上属于强筋次适宜区。
生产实践表明，在技术措施完全落实的情况下，我们能够生产出优质强筋小麦，其生产技术在选用优良强筋品种、做好病虫草害防治、适时适量播种、加强田间管理、适时收获、后熟贮藏等基础上，重点要落实好整地与施肥技术。
关键词砂姜黑土小麦生产中图分类号：S512.1文献标识码：A1精细整地由于砂姜黑土大部分质地粘重、易涝上浸，而优质强筋小麦的水分管理是以适度控水，特别是灌浆期是靠适度的水分胁迫来促进籽粒蛋白质含量提高的，所以砂姜黑土整地方式与质量对于优质强筋小麦生产来说十分重要。
在生产上大部分农户对于精细整地能够提高强筋小麦品质的作用认识模糊，往往怕麻烦、图省事，导致整地质量差。
有的只旋耕且深度仅8-10厘米、有的旋而不耙或耙而不细，长年累月造成耕层变浅、土壤需肥保水能力下降。
由于机械化程度的提高、小麦播期弹性较大，小麦整地时间相当充裕，可以先将前茬作物秸秆及其残茬粉碎3厘米以下，而后再根据情况采取相应的整地措施，使耕层深厚、土壤细碎、上虚下实、田面平整、秸秆残茬细碎与耕层土壤混合均匀、秸秆不结团，全田无漏耕漏耙，横向到边、纵向到头、无沟无堑，达到“深、细、透、实、匀、松、平”的标准。
对于耕层质地重壤以上、耕性良好、耕层厚度＞25厘米的土壤可采用翻耕整地的方式，翻耕深度一般20-25厘米，耙深均匀一致，一般为15-20厘米，耙后表土平整、细碎、松软。
对于耕层质地重壤以上、耕性不良、耕层厚度＜25厘米、耕层以下土质粘重的土壤可采用深松整地的方式，翻耕深度20厘米以上，加5厘米深松，深松宜2-3年一次，耕后细耙。
大部分砂姜黑土渗水性能差，在小麦灌浆期降水偏多的情况下，在土质粘重特别是耕层以下有粘土层、砂姜层等透水性能差的耕地上会使耕层土壤水分过多而影响小麦蛋白质的积累从而导致强筋小麦的品质达不到标准，采用沟厢种植方式是解决这个问题的首要选择。
砂姜黑土改良——障碍因子消减与地
1. 杜拉纤维 2. 聚丙烯酰胺 3. ·····
技术验证
秸秆还田方式-耕作方式-控水组合技术 河南郸城城郊乡马寨村
秸秆还田-粉煤灰(黑炭)-控水组合技术试验 河南唐河上屯镇
秸秆还田方式-耕作方式-控水组合技术 安徽涡阳城东镇盛庄村
秸秆还田-粉煤灰(黑炭)-控水组合技术试验 安徽宿州市农科所试验农场
白黄土 0 61.3 0
611.01 0 100
52.9 200 141.9 300
400
1m土2层00储水量（3m0m0）
400
1m土12层--原毛储始管水含水量水上（量升mm； 稳）定后含水量；
3-田间持水量
原状土：0-20cm容重1.32；20-100cm容重1.51 磨细土：0-20cm容重1.34；20-100cm容重1.45
2%黑炭 4.01b 3.06b 9.04b 8.04ab 76.24a 0.41c 0.3034b
4%黑炭 8.54a 4.14ab 10.37b 8.07ab 68.87ab 0.51ab 0.3044b
6%黑炭 10.89a 5.44a 10.87b 9.10a 63.71b 0.57a 0.5048a
5861.590.40 525.68.2 200131.2 2053.020 6557..48 4596.1.92m土层9储4.水5 量2（05.m2m）
易效水 易难效效水水 难极效难水效水 极无难效效水水 4无00效水
沙白粉黄土土 6651..63 （56g71/..g81） 4592..99
94.5141.9
智能墒情监测与精准控水
2.调控减低内聚力
（1）激发式秸秆还田快速提升有机质
两个重要发现 稳定性地力提升:
砂姜黑土小麦-玉米化肥农药减施技术规程2022
砂姜黑土小麦-玉米化肥农药减施技术规程1 范围本文件规定了砂姜黑土小麦-玉米化肥农药减施原则、减施技术及其他配套措施。
本文件适用于砂姜黑土小麦-玉米施肥及病虫害防治，其它生态条件相似的地区也可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 4404.1 粮食作物种子第1部分：禾谷类GB 5084 农田灌溉水质标准GB/T 8321（所有部分）农药合理使用准则GB/T 15671 农作物薄膜包衣种子技术条件GB/T 17980.127 农药田间药效试验准则（二）第127部分：除草剂行间喷雾防治作物田杂草GB 20287 农用微生物菌剂GB/T 23348 缓释肥料GB/T 24689.2 植物保护机械杀虫灯NY/T 496 肥料合理使用准则通则NY/T 525 有机肥料NY/T 614 小麦纹枯病测报调查规范NY/T 615 麦蜘蛛测报调查规范NY/T 1276 农药安全使用规则NY/T 2062.1 天敌防治靶标生物田间药效试验准则第1部分：赤眼蜂防治玉米田玉米螟HG/T 4215 控释肥料DB41/T 1082 强筋小麦生产技术规程DB41/T 1083 中筋小麦生产技术规程DB41/T 1250 小麦秸秆粉碎还田技术规程DB41/T 1251 玉米秸秆粉碎还田技术规程DB41/T 1791 夏玉米种肥同播技术规程DB41/T 1803 夏玉米主要病虫害绿色防控技术规程DB41/T 2015 小麦田杂草防除技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1砂姜黑土发育于河湖相沉积物上、经脱沼泽作用而形成的具有“黑土层”和“砂姜层”的半水成土壤，通常具有质地黏重、结构紧实、团聚体稳定性差的特性。
3.2缓释肥料通过养分的化学复合或物理作用，使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥料。
浅谈太和县砂姜黑土改造
交 流 探 讨农业开发与装备 2013年第10期摘要：通过对土壤养分、作物产量变化分析，揭示了太和县砂姜黑土改造的成绩，并利用典型例子总结了砂姜黑土改造的经验。
关键词：砂姜黑土；土壤养分；作物产量1 概况太和县位于安徽省西北部，黄淮平原南端，辖31个乡镇，1个省级经济开发区，国土面积1822km²，耕地面积114666.67hm²，总人口173.1万，其中农业人口152.1万。
114666.77hm²土地有两种土类：砂姜黑土和潮土。
其中砂姜黑土包括普通砂姜黑土、碱化砂姜黑土两个亚类及黑土、黄土等16个土种。
太和县中低产田面积约为74153.77hm²，占全县总耕地面积的63%，基本都是砂姜黑土。
2 砂姜黑土改造成果砂姜黑土土壤质地偏重，土壤水分物理性状差，毛细管性能微弱，导水能力较小，易受旱受涝，湿时土体膨胀，封闭了裂隙，透水性能差。
这些土壤通过多年的治理改造，土壤肥力有了明显改善，作物产量有了较大幅度提高。
2.1 土壤养分状况有了明显改善2.1.1 土壤有机质。
据2008年调查，太和县耕层土壤有机质平均含量为16.91g/kg，其变化范围5.8～29.1g/kg。
其中3级（耕层土壤有机质含量30～20g/kg）占4.31%，4级（耕层土壤有机质含量20～10g/kg）占95.44%。
与1982年（八十年代第二次全国普查下同）3级上升了4.31%（二次普查时无3级面积），4级提高了7.2%，消灭了二次普查时的11.76%的5级面积。
2.1.2 土壤全氮。
太和县耕层土壤全氮含量平均为1.1g/kg。
其中1级（耕层土壤全氮含量＞2.0g/kg）占0.12%，2级（耕层土壤全氮含量1.5～2.0g/kg）占0.8%，3级（耕层土壤全氮含量1.0～1.5g/kg）占89.45%，4级（耕层土壤全氮含量0.75～1.0g/ kg）占9.36%，5级（耕层土壤全氮含量＜0.75g/k g）占0.27%。
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砂姜黑土COLE和抗压强度与土壤黏粒(<2m)含量呈极显著正相关，而与 砂粒含量呈极显著负相关，表明砂姜黑土的高粘粒含量是控制土壤胀缩 和坚硬板结的主要因素。
省份
存在障碍因子 的土种名称
黑姜土 瘦黑姜土 黄姜土
砂姜位置 (cm)
53-120 58-102 25-100 70-120 40-120 无 60-100
（3）改性物质：改良剂
1. 杜拉纤维 2. 聚丙烯酰胺 3. ·····
技术验证
秸秆还田方式-耕作方式-控水组合技术 河南郸城城郊乡马寨村 秸秆还田-粉煤灰(黑炭)-控水组合技术试验 河南唐河上屯镇
秸秆还田方式-耕作方式-控水组合技术 安徽涡阳城东镇盛庄村
秸秆还田-粉煤灰(黑炭)-控水组合技术试验 安徽宿州市农科所试验农场
控制实验研究结果表明，亩施4吨以上的黑炭，可促进 2-5mm大团聚体形成，增加土壤总孔容。
团聚体大小分布 (mm, %) 处理 5-2 CK 2%黑炭 4%黑炭 6%黑炭 5.07b 4.01b 8.54a 10.89a 2-1 4.17ab 3.06b 4.14ab 5.44a 1-0.5 13.95a 9.04b 10.37b 10.87b 0.5-0.25 5.95b 8.04ab 8.07ab 9.10a <0.25 70.86ab 76.24a 68.87ab 63.71b 平均加权 0.47bc 0.41c 0.51ab 0.57a 总孔隙度 (cm3/g)
100
52.9
0
100
200 300 400 1m土层储水量（mm） 200 300 400 1-原始含水量； 1m土层储水量（mm） 2-毛管水上升稳定后含水量； 3-田间持水量
原状土：0-20cm容重1.32；20-100cm容重1.51 磨细土：0-20cm容重1.34；20-100cm容重1.45
0
59.6 65.6
58.9 65.4 56.2 200 131.2 205.2 100 52.8 300 65.4 57.8
易效水 难效水 易效水 极难效水 难效水 无效水 极难效水 无效水 400
1m土层储水量（mm） 56.2 205.2 49.9 94.5
94.5 141.9 141.9
65.6 61.3 （57.8 61.1 52.9 g/g） 49.9 61.3 61.1
干坚实，湿粘闭 胀缩强，耕期短 僵块多，结构差
有障碍因子判别标准
① 土壤粘粒含量≥30%；
内在机制
很高的粘粒含量并伴有大量的 2:1型膨胀性蒙脱石粘土矿物
层间可交 换性阳离子 Ca基 Mg基 Na基 · · · · · ·
② 土壤粘土矿物以2:1型蒙脱石为主 （占最高比例）； ③ 耕层土壤有机质含量在1.5%以下， 耕层以下小于1%； ④ 土表-50cm土层≥0.5cm裂缝达25 cm深，地面开裂时，≥1cm的裂缝超过 50%。
激发
(高腐解菌) 100kg/亩
降低氧分压 增加堆腐效果
堆腐有机肥 耕翻下压 行间掩埋
减少物理扰动 缓解养分有机质表聚、板结
5季连免1季深耕翻
Chu, Lin* et al, SBB, 2007; Lin* et al, EST, 2012; Yu, Ding* et al, 2012, Soil Tillage & Research; Yu, Ding* et al., Biology & Fertility of Soils; Zhang, Ding* et al, SBB, 2013. Nie, Huang et al, J of Food, Agr & Environ, 2012.
13.5 31.5
河南
青黑土 粘质黑老土 浅位少量砂姜石灰性砂姜黑土 深位少量砂姜石灰性砂姜黑土 浅位多量砂姜石灰性砂姜黑土 深位多量砂姜石灰性砂姜黑土 深位钙盘石灰性砂姜黑土 复石灰青黑土 粘质石灰性黑老土 粘质砂姜黑土 粘质深砂姜层砂姜黑土
16
267.0 291.0 15.0 34.5 7.5 18.0 3.0 61.5 24.0 103.5 43.5
55.5 56.2 54.9 54.9 49.9 53.2 53.2 52.9 52.8
177.1 205.2 176.6 176.6 94.5 134.9 134.9 141.9 131.2
<1米
姜黑土 沙粉土 青白土 青白土 白黄土 两合土
两合土 59.6 淤土 0 57.5 淤土 沙粉土 沙粉土 白黄土 白黄土
嗜高温促腐解菌组 堆肥周期 1 菌剂1 初期 菌剂2 高温期 菌剂3 降温期
一次添加,周期循环接种
周期2 ···循环
新型好氧快速连续发酵装置：提高了设备负荷, 缩短了发酵时间
技术参数优于国外同类产品
自落式与双螺旋抄板搅拌结合 分步式补,氧暴氧均匀
运行成本为同性能的1/5-1/7 有机肥产品达GB7959和GB8172标准的要求。
全国高产创建暨增产模式攻关技术培训会
砂姜黑土改良：
障碍因子消减与地力提升技术
张佳宝 中国科学院南京土壤研究所 2014年8月4日 合肥
报告内容
砂姜黑土知识
伴随属性障碍因子的砂姜黑土识别及分布界定
砂关键技术
砂姜黑土知识
按各省第二次土壤普查资料
省 份 县市区 面积(万亩) 安徽省 23 2471.5 河南省 46 1993.1 山东省 37 743.0 江苏省 14 359.4 合 计 120 5567.0
安徽省22个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图
皖北伴有障碍因子砂姜黑土土种分布图
山东省省25个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图
鲁东鲁南伴有障碍因子砂姜黑土土种分布图
河南省40个县区障碍砂姜黑土乡镇界定图
采样点
豫中豫南砂姜黑土土属分布图
砂姜黑土障碍因子消减原理 砂姜黑土改良基本原理
内因
障碍成因
消 减
外因
高 粘闭 田 间 持 水 量 龟 裂 含 水 量 减低僵板形成 水分动态变化 低 坚实僵板
草甸潜育化-脱潜育化过程—黑土形成
2～6千年前 碳酸盐富集过程—结核形成（砂姜） 重碳酸盐水
0.8-1.4%有机质 (Q43)
Ca(HCO3)2= CaCO3+H2O+CO2
1.4～3万年前
(Q33~Q42)
砂 浆 黑 土 诊 断 依 据
2.9~4万年前
伴随属性障碍因子的砂姜黑土识别及分布界定
障碍因子特征
>30%粘粒； 2:1型蒙脱 粘土矿物
减低内聚力 改性措施 添加外源物质 （沙、粉煤灰、黑炭）
调控措施 提高有机质 适宜耕作 （秸秆、有机肥、起垄、免耕）
控水
改良和提升地力关键技术 砂姜黑土改良基本原理
1.控水防止僵板形成
龟裂开始点
无效水 极难效水
凋 萎 系 数 难 极 难 界 点 -
难效水
易 难 界 点 -
耕作层
20-50 20-50 50-
6.0
10.5 4.5 66.0
深位多量砂姜黑土
浅位钙盘砂姜黑土 深位钙盘砂姜黑土
5020-50 50无 无 20-50 50505050无 无 50-150 50-117 4652-113 100-120 77-100 67-100 70-100 55-100
34.5
888.0
山东
粘质石灰性砂姜黑土 粘质深砂姜层石灰性砂姜黑土 粘质覆盖石灰性砂姜黑土 岗黑土 姜底岗黑土
5
21.0 13.5 28.5 133.5 75.0
210.0
江苏
湖黑土 姜底湖黑土
5 34
94.5 42.0
355.5
盐黑土
无
10.5
合计
3420.0
障碍砂姜黑土土种分布界定及图形绘制
江苏省16个县/市/区界定到村级
砂姜黑土发育的地貌类型和剖面特点
砂姜黑土主要发育于河流间和山前低洼 平坦地区
土壤剖面 ①下部有碳酸盐聚集的砂浆层 ②中上部有胡敏酸胶体染黑的黑土层 ③有些土壤上层有被近代沉积物覆盖的暗 棕土层
色黑但有机质含量低, 养分贫瘠，质地粘重，结构发育差， 湿闭，干坚硬，耕性严重不良，有“僵土”之称
砂姜黑土形成
智能墒情监测与精准控水
2.调控减低内聚力
（1）激发式秸秆还田快速提升有机质 两个重要发现 稳定性地力提升:
有机质 团聚体 微生物总量 (G+ 好氧菌 放线菌) 秸秆、有机肥施用18年,土壤有机质1.53%、1.75%,后者诱发阿氏芽孢杆菌等
加速的着力点：有机肥激发 调低O2分压 减少物理扰动 激发式秸秆还田： 秸秆 还田
19.5
12.2 14.9
3.改性减低内聚力
（1）改性物质：生物碳
加生物炭能改善土壤结构，提高土壤生物活性 加生物炭促进稻田甲烷氧化菌生长, 减少还有性(SBB,2012)
200-450℃闷烧
水稻秸秆生物炭微结构
组合式秸秆炭化炉(陈温福)
（2）改性物质：粗骨材料
1. 沙土 2. 粉煤灰（硅铝质的玻璃微珠和玻璃微多孔海绵体）
易效水
田 间 持 水 量
含水量%
0
田间持水量
土壤
-30kPa %(v/v)
凋萎系数-1.5MPa
含水量 %(v/v) 占田间持水量 %
易-难效水分界点
土水势 (ψ,kPa) 含水量 %(v/v) 占田间持水量 %
难-极难效水分界点
土水势 (ψ,kPa) 含水量 %(v/v) 占田间持水 量%
青白土
31.2 35.2
对有机C、N的激发效果(2年)
耕翻下压
100kg/亩高腐解菌有机肥
18:17t和18:18t群落 --激发后特有