黃褐土

黃褐土

黃褐土是北亞熱帶半濕潤常綠闊葉、落葉闊葉混交林下發育於第四紀更新統黃土母質上的淋溶土,其剖面構型為Ah-Bts-Ck型。B層中具有棕黑色的鐵錳斑塊或結核,母質中常有石灰結核,pH值為6.8~7.5,B層無石灰性。

成土環境


黃褐土
黃褐土
黃褐土主要分佈在北亞熱帶、中亞熱帶北緣以及暖溫帶南緣的低山丘陵或崗地。其地域範圍大致在秦嶺-淮河以南至長江中下游沿岸,與黃棕壤處於同一自然地理區域。據統計,黃褐土的面積為5714.6萬畝,以河南和安徽的面積最大,其次為陝南、鄂北、江蘇和川東北;在贛北九江地區沿長江南岸丘崗地也有小面積分佈,這是黃褐土分佈的南界。黃褐土分佈在北亞熱帶濕潤的東部(江北區)和半濕潤的西部(秦巴區)地區。由於受東南季風的影響,夏季高溫多雨,冬季寒冷乾燥。年平均氣溫14-16℃,年平均降水量760-950毫米,由西向東逐增。降水季節多集中在高溫期的6-8三個月,約佔全年降水量的50%以上。
黃褐土分佈於中國的北亞熱帶黃棕壤的西部,面積380。97萬hm2,年平均氣溫15~17℃、降水量1000~1200mm,但年內溫度變幅較大,如冬季常出現-5℃的低溫天氣,而≥10℃的積溫則可達5500℃,這說明其氣候的大陸性有所增加。表現在自然植被的組成上則是乾旱的成分增加,同時,土壤的淋溶程度有所下降,母質中可以有殘存的沙姜結核。
它相當於美國土壤系統分類中的半干潤淋溶土(Ustalf),也相似與聯合國世界土壤圖圖例中的艷色雛形土(Chromic Cambisols)和飽和粘磐土(Eustric Planosols)。

形成過程


黃褐土
黃褐土
1、粘化過程:黃褐土處於北亞熱帶,但土壤的風化仍以硅鐵鋁化的粘化為主,所以在B層中有粘粒的明顯積累,但R2O3沒有明顯的剖面分異,其粘化過程表現為一方面粘粒的淋溶遷移、遇B層的CaMg鹽基而絮凝澱積;另一方面來自母質(下蜀黃土)的粘粒的殘遺特徵。總體上,黃褐土由於土體透性差,粘粒移動的幅度不大,細粘粒與總粘粒之比(<0.2μm/<2μm)在層次間分異不明顯。微形態薄片中僅有少量老化澱積粘粒體,故黃褐土中粘粒含量、層次分化及粘磐層的出現大部分受母質殘遺特性的影響。
2、鐵錳的淋淀過程:由於夏秋季節雨水過多,土體上層滯水,土壤處於還原狀態,高價的鐵錳還原成低價而隨下滲水移動;旱季土壤水分減少,低價鐵錳重新被氧化成高價,在土體中澱積下來,其形態各異,有的鐵錳結核為綠豆狀軟鐵子,有的為比較堅實的硬鐵子,這與澱積的時間長短有關。此外,因低價鐵錳多沿裂隙下移,失水后形成凝膠,緊貼在結構面上,表現出暗棕色或紅褐色的膠膜,這種鐵錳澱積層往往與粘化層同時出現。

基本性狀


黃褐土
黃褐土
1、剖面構型:如上所述,典型的剖面構型為Ah-Bts-Cmk或Ah-Bts-C等。
2、鹽基飽和度、鐵的遊離度、pH值及碳酸鈣相當物含量:鹽基飽和度>75%、Fed/Fet≥40%、pH6.8~7.5,碳酸鈣<5g/kg。
3顆粒組成及交換性能:表層質地一般為壤土—粉沙粘壤土,但粘化層則多為壤質粘土—粉沙質粘土,粘化率>1.2或更高,粉/粘<1.4。粘粒(<0.001mm)部分的交換量30~40cmol(+)/kg,ECEC/clay≥0.3或CEC7/clay≥0.4。
4、礦物分析:粘土礦物組成以2∶1型水雲母為主,相對含量在40%以上,1∶1型高嶺石一般為15%~25%,還有一定量的蛭石及少量蒙脫石,粘粒部分硅鋁率>3.0。
5、微形態特徵:診斷B層孔隙壁上存在光性定向粘粒膠膜,還可以看到顏色偏紅的鐵錳—粘粒膠膜;剖面下部普遍存在鐵錳—有機質凝團或鐵錳凝聚物,還能見到碳酸鹽—粘粒複合膠膜或隱晶狀方解石
6、診斷層與診斷特徵:具有暗或弱腐殖質表層,有粘磐層或澱積粘化層,有或無漂白層,母質層有或無沙姜。且具有鐵硅鋁特性和半干潤土壤水分狀況與熱性土壤溫度狀況。

形態特徵


黃褐土土體深厚,具有A-B-C或A-AB-B-Btmo-C的剖面發育特徵。土壤呈黃褐色或黃棕色,質地粘重(粘壤土至粘土),土層緊實,尤以心底土中的粘粒聚積明顯,並有鐵錳膠膜和結核澱積。據土壤微形態觀察,澱積層的細土
黃褐土
黃褐土
物質明顯分離,孔壁多有膠膜狀光性定向粘粒分佈,其量超過1%的粘化標準。表土層和亞表土層色澤較暗,屑粒狀或小塊狀結構。B層的厚度多大於30厘米,黃棕、黃褐或淡紅棕色,中到大棱塊狀或稜柱狀結構,結構體間垂直裂隙發達,表面有暗褐色粘粒膠膜和鐵錳膠膜,土層緻密粘實,有時可形成膠結粘盤,根系不易穿透。底土色澤稍淺於心土,質地也略輕於心土,仍有較多老化的棕黑色鐵錳斑和結核。向下更深部位可出現石灰結核和暗色鐵錳斑與灰色或黃白色相間的枝狀網紋。全剖面一般無石灰反應,土壤呈中性偏微鹼性。黃褐土的形態特徵表現在不同土地利用強度上也有一定的差異。大部分崗頂、坡地上的耕種黃褐土,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,有機質含量比一般林草地土壤減少,由15-20克每千克降低到10克每千克左右,顏色由暗變淡,土體亦趨緊實。相反,地形平緩地段以及莊戶地或菜園地,灌溉、施肥、耕作條件較好的黃褐土,熟土層增厚,色澤深暗,理化性狀及營養狀況有顯著改善。

剖面形態


Ah層:一般厚度為20~25cm,呈棕色(7.5YR4/3)或紅棕(5YR4/2),碎塊狀結構,質地為壤土—粉沙粘壤土。植物根系較多,疏鬆,有少量鐵錳結合,與下層呈平直狀模糊過渡。
Bts層:暗黃棕(10YR4/3)或暗灰(3.5YR5/2),棱塊或稜柱狀結構,表面覆著暗棕色(7.5YR2/2)鐵錳—粘粒膠膜,內部夾有鐵子,質地一般為壤質粘土—粉沙質粘土,粘重滯水,透水率<1mm/min,孔隙壁有少量纖維狀光性定向粘粒。
Ck層:暗黃橙(7.5YR6/8),常出現沙姜體,呈零星或成層分佈,大小形狀不一,還有的呈“鈣包鐵”或呈中空的方解石晶體。

理化性質


1.顆粒組成與主要水分物理特性。黃褐土全剖面質地層間變化不大。由下蜀黃土發育的土壤,質地為壤質粘土至粘土,小於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層澱積,含量明顯增高,一般均超過30%,高者可達40%以上。表土層和底土層質地稍輕,尤其是受耕作影響較深的土壤和白漿化(漂洗)黃褐土,表土質地更輕,多為粘壤土,甚至壤土。2.主要化學性質。黃褐土全剖面無遊離碳酸鈣,含少量氧化鈣。土壤鹽基交換量17-27me/100g。粘粒交換量>40me/100g,其中以交換性鈣和鎂為主,占鹽基總量的80%以上,含微量甚至不含交換性氯和鋁。土壤呈中性,PH6.5-7.5,鹽基飽和度≥80%,自上而下增高,這些特性明顯區別於同一地帶的黃棕壤。

亞類劃分


黃褐土亞類劃分:黃褐土、白漿化黃褐土、粘磐黃褐土與黃褐土性土等亞類。
黃褐土
黃褐土
1、普通黃褐土:它是最接近中心概念的亞類,具有黃褐土的典型特徵,有人曾稱殘餘碳酸鹽黃棕壤,具有Ah-Bts-Cmk構型,可參考上述典型剖面形態及其診斷特徵。它相似與美國分類中的典型偌發育的半干潤淋溶土(TypicHaplustalfs),聯合國圖例中的鈣積淋溶土(CalcicLuvisols)。
2、白漿化黃褐土:即在上述黃褐土形成過程的基礎上增加了白漿化過程的附加成土過程,其剖面土體構型為:Ah-E-BMTS-C或E-Bmts-C。由於土壤質地粘重,年降水量達800mm以上,形成上層滯水而引起鐵錳還原,底價鐵錳隨其傾斜地形面形成土體內水分側流排除土體,粘粒也隨水側滲,造成該土層粉粒/粘粒比增大,呈灰白色(2.5YR8/1—8/2)或橙白色(10YR8/1),質地多為粉沙壤土,粉沙含量在55%左右,粘粒(<0.002mm=在15%以下。結構性差,有鐵錳結核和斑紋,厚度因白漿化程度不同而異,一般為10~35cm,該層鐵質由於遭受到漂洗而減少,故具有較底土為大的SiO2/Fe2O3Al2O3/Fe2O3,向下過渡明顯,澱積層呈暗棕色(7.5YR3/3~3/4)或棕色(7.5YR4/3~4/6),以小稜柱狀結構為主,質地多為粉沙質粘土,有大量鐵錳結核在裂隙及結構面上有暗棕色膠膜,透水性差,母質層多為黃棕色,質地粘重。土壤pH值呈中性反應,陽離子交換量多在20~30cmol(+)/kg之間,而漂白層僅為10cmol(+)/kg左右。此種土壤群眾稱為白散土(河南、湖北)、崗白土(江蘇)、澄白土(安徽)。它相似於美國土壤分類中的漂白潮濕的弱發育濕潤淋溶土(AlbaquicHapludalfs),聯合國土壤圖例中的漂白淋溶土(AlbicLubisols)。
3、粘磐黃褐土:pH>6.8,鹽基飽和度>80%,且剖面下部無明顯的網紋層,可偶見沙姜。剖面構型為:Ah-Bmts-C,其它性質同粘磐黃棕壤。它相似於美國分類中的典型強發育半干潤淋溶土(TypicPaleustalfs),聯合國土壤圖例中的飽和粘磐土(EutricPlanosols)。

利用與改良


黃褐土是北亞熱帶重要的旱作農業區,但因土質粘重,結構緊實僵硬,脹縮性強,耕性和通透性差,土壤不耐旱澇。加之本區地多人少,耕作管理粗放,絕大部分土壤養分貧瘠,又缺乏水利灌溉條件,農作物產量不高不穩,是我國北亞熱帶旱作區重要的分佈相對集中成片的中低產土壤。特別是粘盤層部位高的土壤,強漂型土壤以及一些受侵蝕的土壤。更是黃褐土中的低肥低產土壤。但是,黃褐土分佈區的水熱條件比較優越,土體深厚,酸鹼度適中,宜種性廣,是一類生產潛力大、農業綜合開發利用有廣闊發展前景的土壤資源。
黃褐土
黃褐土
黃褐土改良利用的方向和措施是:
(一)因地制宜興修水利,調整作物布局:黃褐土地區是糧棉油集中產區,發展夏糧生產具有水、氣、土資源的優勢,因此應穩定夏糧面積,適當調整主雜糧比例。本區調整作物布局的重要方面是,在地形平緩而又有水源保證的區段,應重點興修農田水利,抓好塘、庫、壩、渠配套建設,擴大水澆地面積,減少甘薯種植面積,發展高產作物玉米和水稻種植,實行水旱輪作,是合理利用土壤資源發揮增產效益的有效途徑。
(二)修築梯地,深耕結合施有機肥,增加地力後勁,黃褐土一般分佈在丘陵崗坡地,均有不同程度的水土流失,因此,根據坡度大小和坡形坡向,修築不同大小和形狀的梯地,可以控制或減少地面徑流,穩定土層厚度,這是本區防止水土流失,加強農田基本建設的首要措施。在此基礎上,實行深耕增施有機肥和推廣秸稈還田,可以逐步增厚熟土層,改善土壤通透性,提高蓄水抗旱能力,增強地力後勁,對確保黃褐土區農業持續穩定增產有重要的現實意義。
(三)合理輪作、間套作、發展綠肥,用地養地結合,丘崗地區黃褐土既缺有機質又缺氮磷,用地多養地少,耕作管理粗放,土壤肥力有下降的趨勢。因此,在保證糧棉油作物種植面積的同時,合理輪作,間套作綠肥或豆科作物,是解決黃褐土區有機肥源就地取材的重要途徑之一,同時又是培肥崗地土壤的重要措施之一。
(四)因土配方施肥。據各地資料表明,在黃褐土上無論什麼作物進行氮磷鉀配合施肥均優於增施單一化肥的增產效果。黃褐土一般不缺鉀素,但在水旱輪作高產區或耗鉀作物(如甘薯、煙草)區,因長期重視施用氮肥而基本不施鉀肥,因此採用增磷補氮加鉀三要素配合施肥更能顯示增產效果,但配肥比例必須根據土壤養分豐缺狀況和不同作物需要而異。
(五)發展多種經營。在某些地形部位高、坡度較大、水土流失嚴重,土體淺薄及石質性強的黃褐土,以及一些粘盤層位高,肥力地下不宜農作的黃褐土,應採取水土保持措施,積極發展多種經營。