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砂姜黑土具有干缩湿胀、易旱易涝、土壤耕性差及肥力水平低的不良性状,表现为缩涨、旱涝、僵和瘠簿等特性,严重影响农作物生长,是我国的一种典型低产土壤。本研究采集安徽、河南、山东和江苏典型砂姜黑土分布区土壤,围绕砂姜黑土土壤物理障碍性因子的发生规律、影响因素和危害机理等问题进行研究,并采用不同土壤改良剂改良砂姜黑土的不良物理性质,通过改变土壤的不良物理性状和结构,改良低产土壤,取得的主要结果如下：1.砂姜黑土pH值范围在6.0-8.0之间,A层土壤的pH值基本都小于B层土壤的pH；A层土壤的有机质含量远大于B层,土壤有机质含量呈现出随着剖面深度增加而逐渐减少的规律。B层土壤的CEC大小与粘粒含量呈极显著相关关系(y=83.25x+10.67,R2=0.542),表明粘粒是阳离子交换量的主要影响因素。2.砂姜黑土的线性膨胀系数(COLE)变异较大,A层土壤的COLE的变化范围为0.0409-0.137,B层土壤的变化范围为0.052-0.162,A、B层土壤的平均COLE值分别为0.099、0.098,反映了砂姜黑土强烈的膨胀收缩特性； A层土壤的COLE和粘粒含量呈极显著正相关,相关系数为0.824,B层土壤的COLE与土壤粘粒含量的相关系数为0.4882。统计分析表明A层土壤COLE的主要控制因素为粘粒含量,而B层土的主要控制因素为阳离子交换量。3.采用五种改良剂(谷壳生物炭、秸秆生物炭、杂木生物炭、污泥生物炭及粉煤灰)作为材料,评价了施用改良剂对砂姜黑土理化性质和膨胀收缩性的影响。添加生物炭显著提高土壤有效磷和有效钾含量,增加土壤盐基离子含量。添加谷壳生物炭、杂木生物炭能够增加土壤塑限值,而添加秸秆生物炭、污泥生物炭和粉煤灰降低土壤的塑限值,但降低的效果不显著；五种土壤改良剂都能降低土壤的COLE,其中以杂木生物炭和污泥生物炭处理显著最为显著；粉煤灰和生物炭改良剂都能显著降低土壤的抗压强度,其中以谷壳生物炭、秸秆生物炭和杂木生物炭对抗压强度的影响较为明显,污泥生物炭对土壤抗压强度的影响在施用量为6%时达显著性。