黑土区农田土壤障碍层消减与培肥技术规程

黑土区农田土壤障碍层消减与培肥技术规程1范围本文件规定了黑土区农田土壤障碍层消减与培肥技术中的术语和定义、土壤障碍层分类、农田土壤障碍层消减与培肥。本文件适用于XX省黑土区农田土壤保护利用。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/T17296中国土壤分类与代码GB/T33469耕地质量等级NY/T309全国耕地类型区、耕地地力等级划分NY/T310全国中低产田类型划分与改良技术规范NY/T1121.5土壤检测第5部分石灰性土壤阳离子交换量的测定LY/T1242森林土壤石灰施用量的测定LY/T1249土壤碱化度的计算NY/T496肥料合理使用准则通则NY525有机肥料3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1土壤障碍层soilobstaclelayer土体中存在的理化性质不良、妨碍植物生长的各种土层的统称。障碍层对植物生长所产生的障碍作用及其程度，因其出现层位及其物质组成而异。常见的障碍层种类有:白浆层、钙积层、盐积层和碱积层、潜育层、犁底层等，其障碍特征各异。3.2有效土壤厚度availablesoilthickness有效土壤厚度就是能生长植物的实际土层厚度，可能就是障碍层次以上，没有障碍层次可能包括表土层和部分心土层。3.3障碍层深度depthofsoilobstaclelayer障碍层深度指障碍层的最上层到地表的垂直距离。3.4障碍层厚度thicknessofsoilobstaclelayer障碍层厚度指障碍层的最上层到最下层的垂直距离。4黑土区农田土壤障碍层分类4.1障碍层种类划分4.1.1白浆层又称“白土层”、“假潜育层”，由于季节性还原淋溶作用，在腐殖质层（或耕层）之下形成的，粉砂粒含量高，粘粒含量低，铁、锰贫乏的淡色淋溶层。该层结构不良，养分含量低，通透性差，为作物高产的障碍层。4.1.2钙积层钙积过程是干旱或半干旱地区土壤钙的碳酸盐发生移动和积累的过程，如黑钙土的钙积层。这种碳酸钙的聚积，可以在母质层，也可能出现在松软表层、粘化层或碱化层，甚至硬磐层中。如果母质富含钙质，而雨量又不足以将石灰淋溶，则易形成“钙积层”，钙积层出现的深度不一样对土壤的影响也不同。4.1.3盐积层盐积层，为在冷水中溶解度大于石膏的易溶性盐类富集的土层，厚度大于等于15cm，干旱地区盐成土含盐量大于等于20g，其他地区盐成土含盐量大于等于10g。4.1.4碱化层碱化层，为一交换性钠含量高的特殊淀积粘化层，呈柱状或棱柱状结构，土体下部40cm范围内某一亚层交换性钠饱和度大于30%，表层土含盐量小于5g。4.1.5潜育层潜育层又叫灰黏层、青泥层。长期渍水形成的土层。铁锰呈还原状态，土色灰蓝或青灰，黏土矿物分散，状如黏糕。地下水位愈高，潜育层出现的部位离地表愈近，土性冷。如潜育性水稻土，养分转化缓慢，土性黏重，耕作较难，影XX稻发棵，产量不高。4.1.6犁底层耕作土壤由于长期受农机具挤压及静水压力作用而在耕作层之下形成的坚实土层。一般厚5～7cm，土壤容重大，一般离地表12～18cm，最厚可达到20cm。4.1.7粘化层土壤粘化过程是土壤剖面中粘粒形成和积累的过程，包括残积粘化和淀积粘化。该土层所形成的土壤质地粘重，耕性不良，常出现紧实、粘重的层次，该层透水性能极差，丰水季节里易造成土体上层滞水，影响根系的正常生长，对植物构成了渍害，严重时可引起植物的烂根和死亡。4.2障碍层程度划分障碍层可按有效土层厚度、障碍层厚度、障碍层深度、制约作物生长因素等划分，见表1。表1农田土壤障碍层划分类型有效土层厚度障碍层深度障碍层厚度影响作物程度低位薄层＞40cm40cm以下5-7cm很少影响低位中厚层＞40cm40cm以下＞7cm很少影响中位薄层20～40cm20～40cm5～7cm有影响中位中厚层20～40cm20～40cm＞7cm有影响高位薄层<20cm20cm以内5～7cm严重影响高位中厚层<20cm20cm以内＞7cm严重影响5黑土区农田土壤障碍层消减与培肥5.1障碍层厚度消减，加深有效土层有效土层小于30cm的中高位障碍层，每年翻上5～7cm，逐年加深耕层，同时，增施有机肥。避免将黑土层直接与障碍层混拌。有效土层大于30m的低位障碍层，采用深松或超深松，不打乱土层。深松深度30～50cm，增加土壤透性。5.2障碍层性质改良5.2.1障碍层盐碱改良可以施用酸性改良剂，例如磷石膏、硫酸铝等，建议用量750kg/hm2，可根据盐碱程度，适当增减20%用量。也可以施用石膏改良，改善土壤性质。石膏施用量的计算可根据土壤阳离子交换量（CEC）、土壤碱化度（ESP）计算。土壤阳离子交换量（CEC）按LY/T1243-1999规定的方法测定、土壤碱化度（ESP）按LY/T1249-1999规定的方法计算。按照式（1）理论计算石膏用量，实际用量按计算结果上浮20%～30%。S=（E1-E2）×C×86×10-2×10-3×4×10-6⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1）式中：S——石膏用量，单位为kg/hm2；E1——目标土壤碱化度（ESP），单位为%；E2——原始土壤碱化度（ESP），单位为%；C——土壤阳离子交换量，单位为cmol/kg；86——1/2石膏摩尔质量，单位为g/mol；10-2——cmol换算成mol的系数；10-3——g换算成kg的系数；4×106——30cm土层厚度，1hm2的土壤质量，也可以根据实际土层厚度折算，单位为kg。5.2.2障碍层酸化改良pH小于6.0的障碍层，施入石灰（或熟石灰）、生物炭等碱性物质。若使用石灰改良，石灰用量按照LY/T1242-1999标准计算。也可施用生物炭，建议用量2000kg/hm2，视土壤pH适当增减20%。5.2.3障碍层黏重改良质地黏重的障碍层除上述施用有机肥、秸秆还田和生物碳外，有条件地区，压沙降低黏性，每公顷200-300吨，连续施用2年。5.3障碍层培肥5.3.1施用有机肥每公顷施用有机肥20～30吨，连续施入3年，有机肥符合应符合NY525标准，结合障碍层消减，逐年加深耕层。5.3.2秸秆还田作物收获后，应用秸秆还田机等农用机械，将秸秆破碎，秸秆粉碎指标应达到GB/T24675.6。还田深度依据障碍层位置及加深耕深要求而定。高位障碍层，结合逐年加深的障碍层深度翻压；低位障碍层，可翻压距地表25～-35cm之间。5.3.3平衡施肥障碍层养分贫瘠且有效性差，除施用一定量有机肥外，应根据pH调整用于碱性物质或酸性物质（或酸性肥料）降低酸碱障碍，再根据作物和土壤肥力计算化肥施肥量。化肥质量应符合NY/T496标准。F=（P×W-Q×f×2.25）/（G×H）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯