黄褐土

黄褐土是北亚热带半湿润常绿阔叶、落叶阔叶混交林下发育于第四纪更新统黄土母质上的淋溶土,其剖面构型为Ah-Bts-Ck型。B层中具有棕黑色的铁锰斑块或结核病,母质中常有石灰结核,pH值为6.8~7.5,B层无石灰性。

成土环境

黄褐土主要分布在北亚热带、中亚热带北缘以及暖温带南缘的低山丘陵或岗地。其地域范围大致在秦岭淮河以南至长江中下游平原沿岸,与黄棕壤处于同一自然地理区域。据统计,黄褐土的面积为5714.6万亩,以河南省安徽省的面积最大,其次为陕南、鄂北、江苏省和川东北;在赣北九江地区沿长江南岸丘岗地也有小面积分布,这是黄褐土分布的南界。黄褐土分布在北亚热带湿润的东部(江北区)和半湿润的西部(秦巴区)地区。由于受东南季风的影响,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。年平均气温14-16℃,年平均降水量760-950毫米,由西向东逐增。降水季节多集中在高温期的6-8三个月,约占全年降水量的50%以上。

黄褐土分布于中国的北亚热带黄棕壤的西部,面积380。97万hm2,年平均气温15~17℃、降水量1000~1200mm,但年内温度变幅较大,如冬季常出现-5℃的低温天气,而≥10℃的积温则可达5500℃,这说明其气候的大陆性有所增加。表现在自然植被的组成上则是干旱的成分增加,同时,土壤的淋溶程度有所下降,母质中可以有残存的沙姜结核病

它相当于美国土壤系统分类中的半干润淋溶土(Ustalf),也相似与联合国世界土壤图图例中的艳色雏形土(Chromic Cambisols)和饱和粘磐土(Eustric Planosols)。

形成过程

1、粘化过程:黄褐土处于北亚热带,但土壤的风化仍以硅铁铝化的粘化为主,所以在B层中有粘粒的明显积累,但R2臭氧没有明显的剖面分异,其粘化过程表现为一方面粘粒的淋溶迁移、遇B层的Ca、Mg盐基絮凝淀积;另一方面来自母质(下蜀黄土)的粘粒的残遗特征。总体上,黄褐土由于土体透性差,粘粒移动的幅度不大,细粘粒与总粘粒之比(<0.2μm/<2μm)在层次间分异不明显。微形态薄片中仅有少量老化淀积粘粒体,故黄褐土中粘粒含量、层次分化及粘磐层的出现大部分受母质残遗特性的影响。

2、铁锰的淋淀过程:由于夏秋季节雨水过多,土体上层滞水,土壤处于还原状态,高价的铁锰还原成低价而随下渗水移动;旱季土壤水分减少,低价铁锰重新被氧化成高价,在土体中淀积下来,其形态各异,有的铁锰结核为绿豆状软铁子,有的为比较坚实的硬铁子,这与淀积的时间长短有关。此外,因低价铁锰多沿裂隙下移,失水后形成凝胶,紧贴在结构面上,表现出暗褐色或红褐色的胶膜,这种铁锰淀积层往往与粘化层同时出现。

基本性状

1、剖面构型:如上所述,典型的剖面构型为Ah-Bts-Cmk或Ah-Bts-C等。

2、盐基饱和度、铁的游离度、pH值及碳酸钙相当物含量:盐基饱和度>75%、Fed/Fet≥40%、pH6.8~7.5,碳酸钙<5g/kg。

3颗粒组成及交换性能:表层质地一般为壤土—粉沙粘壤土,但粘化层则多为壤质粘土—粉沙质粘土,粘化率>1.2或更高,粉/粘<1.4。粘粒(<0.001mm)部分的交换量30~40cmol(+)/kg,ECEC/clay≥0.3或CEC7/clay≥0.4。

4、矿物分析:粘土矿物组成以2∶1型水云母为主,相对含量在40%以上,1∶1型高岭石一般为15%~25%,还有一定量的蛭石及少量蒙脱石,粘粒部分硅铝率>3.0。

5、微形态特征:诊断B层孔隙壁上存在光性定向粘粒胶膜,还可以看到颜色偏红的铁锰—粘粒胶膜;剖面下部普遍存在铁锰—有机质凝团或铁锰凝聚物,还能见到碳酸根—粘粒复合胶膜或隐晶状方解石

6、诊断层与诊断特征:具有暗或弱腐殖质表层,有粘磐层或淀积粘化层,有或无漂白层,母质层有或无沙姜。且具有铁硅铝特性和半干润土壤水分状况与热性土壤温度状况。

形态特征

黄褐土土体深厚,具有A-B-C或A-AB-B-Btmo-C的剖面发育特征。土壤呈黄褐色或黄棕色,质地粘重(粘壤土至粘土),土层紧实,尤以心底土中的粘粒聚积明显,并有铁锰胶膜和结核病淀积。据土壤微形态观察,淀积层的细土

物质明显分离,孔壁多有胶膜状光性定向粘粒分布,其量超过1%的粘化标准。表土层和亚表土层色泽较暗,屑粒状或小块状结构。B层的厚度多大于30厘米,黄棕、黄褐或淡红褐色,中到大棱块状或棱柱状结构,结构体间垂直裂隙发达,表面有暗褐色粘粒胶膜和铁锰胶膜,土层致密粘实,有时可形成胶结粘盘,根系不易穿透。底土色泽稍浅于心土,质地也略轻于心土,仍有较多老化的棕黑色铁锰斑和结核。向下更深部位可出现石灰结核病和暗色铁锰斑与灰色或黄白色相间的枝状网纹。全剖面一般无石灰反应,土壤呈中性偏微碱性。黄褐土的形态特征表现在不同土地利用强度上也有一定的差异。大部分岗顶、坡地上的耕种黄褐土,均有程度不同的水土流失,加之耕作管理粗放,土壤熟化度不高,有机质含量比一般林草地土壤减少,由15-20克每千克降低到10克每千克左右,颜色由暗变淡,土体亦趋紧实。相反,地形平缓地段以及庄户地或菜园地,灌溉、施肥、耕作条件较好的黄褐土,熟土层增厚,色泽深暗,物理化学性状及营养状况有显著改善。

剖面形态

Ah层:一般厚度为20~25cm,呈褐色(7.5YR4/3)或红棕(5YR4/2),碎块状结构,质地为壤土—粉沙粘壤土。植物根系较多,疏松,有少量铁锰结合,与下层呈平直状模糊过渡。

Bts层:暗黄棕(10YR4/3)或暗灰(3.5YR5/2),棱块或棱柱状结构,表面覆着暗棕色(7.5YR2/2)铁锰—粘粒胶膜,内部夹有铁子,质地一般为壤质粘土—粉沙质粘土,粘重滞水,透水率<1mm/min,孔隙壁有少量纤维状光性定向粘粒。

Ck层:暗黄橙(7.5YR6/8),常出现沙姜体,呈零星或成层分布,大小形状不一,还有的呈“钙包铁”或呈中空的方解石晶体

理化性质

1.颗粒组成与主要水分物理特性。黄褐土全剖面质地层间变化不大。由下蜀黄土发育的土壤,质地为壤质粘土至粘土,小于0.002毫米粘粒的含量25%-45%,粉砂粒(0.02-0.002毫米)30%-40%。粘粒在B层淀积,含量明显增高,一般均超过30%,高者可达40%以上。表土层和底土层质地稍轻,尤其是受耕作影响较深的土壤和白浆化(漂洗)黄褐土,表土质地更轻,多为粘壤土,甚至壤土。2.主要化学性质。黄褐土全剖面无游离碳酸钙,含少量氧化钙。土壤盐基交换量17-27me/100g。粘粒交换量\u003e40me/100g,其中以交换性钙和镁为主,占盐基总量的80%以上,含微量甚至不含交换性氯和铝。土壤呈中性,PH6.5-7.5,盐基饱和度≥80%,自上而下增高,这些特性明显区别于同一地带的黄棕壤。

亚类划分

黄褐土亚类划分:黄褐土、白浆化黄褐土、粘磐黄褐土与黄褐土性土等亚类。

1、普通黄褐土:它是最接近中心概念的亚类,具有黄褐土的典型特征,有人曾称残余碳酸根黄棕壤,具有Ah-Bts-Cmk构型,可参考上述典型剖面形态及其诊断特征。它相似与美国分类中的典型偌发育的半干润淋溶土(TypicHaplustalfs),联合国图例中的钙积淋溶土(CalcicLuvisols)。

2、白浆化黄褐土:即在上述黄褐土形成过程的基础上增加了白浆化过程的附加成土过程,其剖面土体构型为:Ah-E-BMTS-C或E-Bmts-C。由于土壤质地粘重,年降水量达800mm以上,形成上层滞水而引起铁锰还原,底价铁锰随其倾斜地形面形成土体内水分侧流排除土体,粘粒也随水侧渗,造成该土层粉粒/粘粒比增大,呈灰白色(2.5YR8/1—8/2)或橙白色(10YR8/1),质地多为粉沙壤土,粉沙含量在55%左右,粘粒(<0.002mm=在15%以下。结构性差,有铁锰结核病和斑纹,厚度因白浆化程度不同而异,一般为10~35cm,该层铁质由于遭受到漂洗而减少,故具有较底土为大的SiO2/氧化铁和Al2O3/Fe2O3,向下过渡明显,淀积层呈暗褐色(7.5YR3/3~3/4)或棕色(7.5YR4/3~4/6),以小棱柱状结构为主,质地多为粉沙质粘土,有大量铁锰结核在裂隙及结构面上有暗棕色胶膜,透水性差,母质层多为黄棕色,质地粘重。土壤pH值呈中性反应,阳离子交换量多在20~30cmol(+)/kg之间,而漂白层仅为10cmol(+)/kg左右。此种土壤群众称为白散土(河南省、湖北)、岗白土(江苏省)、澄白土(安徽省)。它相似于美国土壤分类中的漂白潮湿的弱发育湿润淋溶土(AlbaquicHapludalfs),联合国土壤图例中的漂白淋溶土(AlbicLubisols)。

3、粘磐黄褐土:pH>6.8,盐基饱和度>80%,且剖面下部无明显的网纹层,可偶见沙姜。剖面构型为:Ah-Bmts-C,其它性质同粘磐黄棕壤。它相似于美国分类中的典型强发育半干润淋溶土(TypicPaleustalfs),联合国土壤图例中的饱和粘磐土(EutricPlanosols)。

利用与改良

黄褐土是北亚热带重要的旱作农业区,但因土质粘重,结构紧实僵硬,胀缩性强,耕性和通透性差,土壤不耐旱涝。加之本区地多人少,耕作管理粗放,绝大部分土壤养分贫瘠,又缺乏水利灌溉条件,农作物产量不高不稳,是我国北亚热带旱作区重要的分布相对集中成片的中低产土壤。特别是粘盘层部位高的土壤,强漂型土壤以及一些受侵蚀的土壤。更是黄褐土中的低肥低产土壤。但是,黄褐土分布区的水热条件比较优越,土体深厚,酸碱度适中,宜种性广,是一类生产潜力大、农业综合开发利用有广阔发展前景的土壤资源。

黄褐土改良利用的方向和措施是:

(一)因地制宜兴修水利,调整作物布局:黄褐土地区是粮棉油集中产区,发展夏粮生产具有水、气、土资源的优势,因此应稳定夏粮面积,适当调整主杂粮比例。本区调整作物布局的重要方面是,在地形平缓而又有水源保证的区段,应重点兴修农田水利,抓好塘、库、坝、渠配套建设,扩大水浇地面积,减少番薯种植面积,发展高产作物玉米和水稻种植,实行水旱轮作,是合理利用土壤资源发挥增产效益的有效途径。

(二)修筑梯地,深耕结合施有机肥,增加地力后劲,黄褐土一般分布在丘陵岗坡地,均有不同程度的水土流失,因此,根据坡度大小和坡形坡向,修筑不同大小和形状的梯地,可以控制或减少地面径流,稳定土层厚度,这是本区防止水土流失,加强农田基本建设的首要措施。在此基础上,实行深耕增施有机肥和推广秸秆还田,可以逐步增厚熟土层,改善土壤通透性,提高蓄水抗旱能力,增强地力后劲,对确保黄褐土区农业持续稳定增产有重要的现实意义。

(三)合理轮作、间套作、发展绿肥,用地养地结合,丘岗地区黄褐土既缺有机质又缺氮磷,用地多养地少,耕作管理粗放,土壤肥力有下降的趋势。因此,在保证粮棉油作物种植面积的同时,合理轮作,间套作绿肥或豆科作物,是解决黄褐土区有机肥源就地取材的重要途径之一,同时又是培肥岗地土壤的重要措施之一。

(四)因土配方施肥。据各地资料表明,在黄褐土上无论什么作物进行氮磷钾配合施肥均优于增施单一化肥的增产效果。黄褐土一般不缺钾素,但在水旱轮作高产区或耗钾作物(如番薯、烟草)区,因长期重视施用氮肥而基本不施钾肥,因此采用增磷补氮加钾三要素配合施肥更能显示增产效果,但配肥比例必须根据土壤养分丰缺状况和不同作物需要而异。

(五)发展多种经营。在某些地形部位高、坡度较大、水土流失严重,土体浅薄及石质性强的黄褐土,以及一些粘盘层位高,肥力地下不宜农作的黄褐土,应采取水土保持措施,积极发展多种经营。

参考资料

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