土壤障碍层到底应该是全部破除还是局部破除的问题讨论

专栏

盐碱地改良实用技术解答

作者：新疆农垦科学院梁飞

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前面两篇分别写了“什么是土壤障碍层”与“如何破除土壤障碍层”的共性问题。整理了土体构型与土壤发生层的概念，明白了土体构型分为5种类型，即薄层型、粘质垫层型、均质型、夹层型、砂姜黑土型；按障碍层出现的部位又分为16种构型。整理常见的障碍层中——粘化层、钙积层、盐积层和碱积层、潜育层、白土层和白浆层、灰化层、冻土层、犁底层八类主要土壤障碍层；整理了水利工程、生物修复、农业耕作、改良剂应用等一系列土壤改良方法；重点分析了深松和深翻两种主要的破除障碍层的方法。

但是，是不是土壤中的障碍层需要全部破除？这个值得深思。

1、障碍层到底障碍了什么？

为了回答这个问题，我们应该一起思考一下，障碍层到底影响了什么？

土体中存在的理化性质不良、妨碍植物生长的各种土层之统称为障碍层。因此，障碍层就是包括两层意思：理化性质不良、妨碍植物生长。

以犁底层为例，犁底层有哪些障碍影响呢？

土壤紧实是影响旱作农业可持续发展的主要因素之一,土壤紧实是由于孔隙空间的降低使土壤颗粒排列紧密,使适于作物生长的土壤三相比结构改变,进而导致土壤体积质量增加的过程，是耕地质量恶化的综合表征,与土壤侵蚀、有机质下降并称为农业生产的三大威胁。

（1）植物根系细胞在土壤中穿插受到细胞壁和周围土壤强度的限制,根系细胞膨压是根在土壤中穿插的驱动力。根细胞的膨压一般约为700~1 200kPa,土壤紧实度若高于此值,植物就会受到机械胁迫作用。砂壤土上穿透阻力大于1 470kPa时根系生长开始受阻,阻力大于2 450kPa时则严重阻碍根系的生长。

（2）“犁底层”的形成使农田土壤出现了自然分层，土壤导管被机械割断，造成了农田土壤的地表和地下水分的循环补给受阻。主要表现在灌溉时表层水很难突破“犁底层”而进入下层土壤参与循环，灌溉水流较快，田间表土冲蚀严重。

（3）此外，由于人类的农业活动，在生产中由于长期的耕作，在耕作层下形成了10 cm左右的犁底层，特别坚硬板结，阻碍了透水、透气，由于盐随水来水去盐存的原因，在干旱区，尤其是干旱区的盐碱化农田影响了土壤质量。

整体上讲，障碍层基本上对作物的影响包括三个方面影响根系生长、影响透水透气性、影响水盐运移。

2、障碍层到底应该全部还是部分破除呢？

（1）对于这个问题，我们应该先看障碍层与作物根系分布层的深度的关系。换句话说，障碍层的深度和根系深度直接相关；如果种植林果业，根系相对较深，1米甚至1.5米深的钙积层或者其他障碍层，都可能让树木变成小老头树；但是如果换成是棉花或者是玉米，50-60厘米就没有影响，如果是水肥一体化条件下的棉花或者玉米30-40厘米，也是影响较小了。因此根系深度与障碍层深度是考虑是否破除的关键，也决定全部破除和部分破除的关键。

（2）对于这个问题，我们在看土壤水盐运移情况和土壤盐渍化情况，如果土壤次生盐渍化严重，需要通过打破障碍层，破除板结层，实现表层的水盐向下层移动，从而使得的耕层土壤中的盐分随着灌溉水的运移，离开土体，这个时候未必需要全部破除板结层，可能间隔式破除更有利。

（3）对于这个问题，我们要考虑地下水与地表水循环的问题，如果全部打破板结层，会通过毛管作用影响耕层土壤水分，这个时候我们要考虑地下水的水质和灌溉情况了。如果是地下水咸水，而且土壤次生盐渍化需要排盐，可以考虑破除少量板结层，但是切勿全部破除；如果地下水资源较好，而且缺乏灌溉的农田，全部破除板结层就对于作物生长意义重大。

整体上讲，是否破除板结层，是否全部破除板结层，我们一定要考虑土壤情况和作物根系情况，如果根系深且地下水质好或者地下水位深，全部破除是首选；但是根系浅或者地下水位浅且盐分含量高，部分少量破除是首选。