黄绵土
幼年土壤
黄绵土是由黄土母质经直接耕种而形成的一种幼年土壤。因土体疏松、软绵,土色浅淡,故名。实质为土质初育土。其主要特征是,剖面发育不明显,仅有A层及C层,且二者之间无明显界限;土壤侵蚀严重。广泛分布于中国黄土高原水土流失较严重的地区,其中以甘肃东部和中部、陕西北部、山西西部面积较广。宁夏南部、河南西部和内蒙古境内也有分布。常和黑垆土、灰钙土等交错存在,是黄土高原上分布面积最大的土壤。
土壤信息
【土壤类型】:黄绵土
【汉语拼音】:huang mian tu
【全N含量】:0.54-1.74
【全P含量】:0.55-0.66
【全K含量】:17.83-18.74
名称由来
黄土母质经直接耕种而形成的一种幼年土壤。因土体疏松、软绵,土色浅淡,故名。
特征
主要特征是剖面发育不明显;土壤侵蚀严重。
土壤介绍
广泛分布于中国黄土高原,以甘肃东部和中部、陕西北部、山西西部面积较广。常和黑垆土灰钙土等交错存在。土层深厚而性状松脆的黄土母质,在不良的耕作和经营方式以及强烈的侵蚀作用影响下,其成土过程速度远远落后于侵蚀过程,因而土壤停留在母质状态。由于原有土壤剖面逐渐被剥蚀,熟土层无法保存,通过耕作又逐年从母质中补充生土,因而土壤肥力水平低。全剖面呈强石灰性反应(pH7.5~8.5)。土壤主要由0.25毫米以下颗粒组成,细砂粒和粉粒占总重量的60%。可耕性好,适耕期长,雨后能立即耕作。土色浅,比热小,土温变幅大。
分类
一、黄绵土,有机质含量低,呈强石灰性反应,土层软绵,透水性及可耕性良好;
二、黄土,土质砂粘相宜,有一定团粒结构,无盐渍化特征,渗水性强,保水保肥能力较好,有机质含量低,易受侵蚀;
三、白绵土,土质较粗,透水性好,保水保肥性差,有机质缺乏,风蚀、水蚀都较严重。
分布环境
黄绵土分布于温带、暖温带的半干旱和干旱地区,年平均温度7~16年平均降雨量20D~500mm,集中于7~9月,多暴雨,年蒸发量800~2200mm,干燥度大干1。然植被为森林草原草原,乔木主要是阔叶树种,有洋槐,并间有油松等,多为次生旱生中幼年林,林相残败;草本主要为禾本科草类和冷蒿胡枝子地椒甘草等,生长较稀疏。地形为黄土丘陵地和台地等以及这些黄土地貌区的川台地、洞地等非地下水浸润区。母质为黄土性物质,疏松多孔。黄绵土地区地形支离破碎,坡度大,雨量集中,植被稀疏,加之黄土抗蚀力弱,是造成土壤强烈侵蚀的主要原因。
成土环境
母质特征
黄绵土母质为第四纪风成黄土。黄土在沉积过程中,由西北向东南,风力渐细。沉积颗粒逐渐变细。包括马兰黄土和高石黄土两大部分。马兰黄土几乎覆盖整个地面,厚度一般10-20米,最厚达60米以上。按颗粒粗细,自西北而东南依次分布砂黄土、绵黄土和细黄土三个颗粒分异带。离石黄土出露面积不大,仅见于沟壁,沟坡和个别丘顶,厚度约50-60米,土层中夹有几层到十多层1-2米厚的褐色古土壤层带,土质较紧实。黄土母质特性对黄绵土的性状与肥力状况有明显影响,主要表现在:黄土层深厚疏松,具有良好的通透性和保水保肥性;抗冲性弱,在缺少植被覆盖下,易遭受水蚀风蚀;富含碳酸钙,在半湿润和半干旱生物气候影响下,钙有轻度淋移与淀积;矿物组成均一。
地形因素
黄土高原海拔700-1500米,分别切割成、梁、(割切丘陵)状,小地形发育明显,分别作坡、间、台、弯塌、沟谷等。不同地形,影响植物生长所需的光、热、水分重行分配,其土壤养分状况也有明显差异。塬面、垌地、台地,地形平坦,侵蚀轻微,土壤水分、养分条件较好,土壤相对肥沃:坡地侵蚀强烈,土壤养分含量低,土质贫瘠。土壤温度差异是阳坡高于阴坡,而土壤水分则是阴坡优于阳坡,沟谷底部水分条件好,但较阴凉,土温较低。?
黄绵土区地广人稀,宜农、林、牧并举,需修筑梯田,挖沟打坝,积蓄秋雨,控制水土流失,深耕多施有机肥以加厚土层。又称黄土性土壤,广布于黄河中游丘陵地区。土壤色泽与母质层极相近,质地均匀,疏松多孔,耕性良好,有机质含量低,仅0.5%,矿质养分丰富。
土壤形成
土层深厚而性状松脆的黄土母质,在不良的耕种和经营方式以及强烈的侵蚀作用影响下,其成土过程速度远远落后于侵蚀过程,因而土壤性质停留在母质状态。倘每亩土壤流失指数如以0.83吨/年计算,则每亩每年需要形成830千克土壤物质才能补偿土壤的流失量。而黄土塬区一般土壤的实际平均流失量为3300~6500千克/亩,黄土丘陵区为6500~1300千克/亩,相当于土壤形成速度4~8倍或8~15倍。由于原有土壤剖面自上而下逐渐被剥蚀,熟土层无法保存。通过耕作又逐年从母质中补充生土,因而土壤肥力水平低,只能保持黄土母质的基本特征。
黄绵土的土壤形成过程主要是生草的淡色腐殖质积累、耕种熟化和土壤侵蚀三方面。在自然草本和灌木疏林植被下发育的黄绵土,侵蚀减弱,表层具有植物根系,枯枝落叶残留层,形成有机质层。剖面由有机质层和黄土母质层构成的AC型,层次过渡明显,并有碳酸钙的轻度淋溶,可见霜粉状、斑点状或短条状的碳酸钙新生体,但无钙积层形成。
在耕种条件下,一方面进行着耕种熟化,另一方面又发生着土壤侵蚀,土壤形成处在熟化-侵蚀-熟化往复循环的过程中,特别是由于气候干旱和生物过程不强,就延缓了剖面的发育,所以土壤始终处在幼年发育阶段,剖面由耕层和黄土母质层组成,即Ap-C型,无明显淋溶沉积层。
基本性质
剖面形态
黄绵土的剖面为A-C土体构型。在自然植被下,具有有机层,厚度10~30cm,颜色为灰棕色(风干土10YR5/4)或暗灰棕色(风干土10YR3/3),粒状、团块状结构,其下为母质层,稍有碳酸钙的淋溶淀积。通常林地比草地有机质层厚,有机质含量高,颜色暗,结构发育好。
在耕作条件下,黄绵土因侵蚀较强,耕层比较薄,一般15cm左右,有的陡坡耕地不足10Cm,颜色为淡灰棕色(风干土10YR6/4),碎块状结构,耕层以下为黄土母质层,但在塬地、川台地和久耕梯田,略有犁底层发育。
物理、水分性质
黄绵土的颗粒组成以细沙粒(0.25~0.05mm)和粉粒(0.05~0.005mm)为主,约占各级颗粒总数的60%左右,同一剖面各层颗粒组成变化不大,仅表层因侵蚀、坡积、耕作、施肥的影响稍有差异,但地域性差异显著,由北向南,由西向东沙粒含量递减,粘粒含量逐逐增加,这与黄土颗粒组成的地域分异规律是一致的。黄绵土颗粒主要由0.25毫米以下的颗粒组成,细砂粒和粉粒占总量的60%。物理性粘粒约26~30%,粘粒只占12~14%,土壤粘粒含量呈南高北低的趋势。但同一剖面各层质地差别不大,仅表层因受侵蚀和沉积影响而略有变化。耕层容重在1.0~1.2克/立方厘米,总孔隙率50~65%,通气孔隙最高可达40%;透水速度大于0.5毫米/分钟。有效水量高,最大吸湿水为3~8%,凋萎湿度3~10%,田间持水量20~28%,2米深土层内可蓄有效水400~500毫米。丰水年份或加强蓄水保墒措施后可获较好收成。耕性好,比阻小(0.23~0.25千克/平方厘米),适耕期长,雨后能立即耕作。土色浅,比热小,土温变幅大,早春作物返青早、成熟快,易发小苗。
黄绵土疏松多孔,容量小,耕层容重一般为1.0~1.3g/dm2总孔隙度55%~60%,通气孔隙最高可达40%。黄绵士透水性良好,蓄水能力强,有效永范围宽,透水速度通常大于0.5mm/s,每个时渗透量为50~70mm,下渗深度可达1.6~2.0m,2m土层内可蓄积有效水400~500mm,田间持水量为13%~25%,凋萎湿度3%~8%,土壤有效水含量可达80~170g/kg,不同地形部位特别是坡面对土壤水分含量的影响较大,阴坡蒸发较弱,水分状况优于阳坡,一般比阳坡土壤水分含量高15~30g/kg,相对高200g/kg以上。黄绵土多处于温带,加之质轻、色浅、比热小,因而土温较低,变幅大,属温性—中温性土壤,一般阳坡高出阴坡1.5~2.5℃。坡向对土壤水热状况的影响,对黄绵土地区的作物布局、播种时间选择以及出苗生长状况都有重要的作用。
化学性质
黄绵土的有机质含量耕地一般在3~10g/kg之间,草地10~30g/kg。腐殖质组成以富里酸为主,胡敏酸与富里酸比值为0.3~0.9。氮素含量低,全量磷钾较丰富,但有效性差,较缺。黄绵土的化学成分主要为氧化硅和氧化铝,其含量分别为58~62%和12~13%;其次为氧化铁(4~5%)和氧化钙(6~8%)。粘粒部分的SiO2/R2O3为2.7~2.85,全剖面变化不大。粘土矿物以伊利石为主,高岭石赤铁矿次之。土壤有机质含量较低(<1%),全氮量在0.01%以下。含量较丰富,分别为0.12~0.2%和1.5~2.5%。全剖面呈强石灰性反应,pH值在7.5~8.5。
黄绵土弱碱性反应,pH8~8.5。整个剖面呈石灰性。碳酸钙含量90~180g/kg,上下土层比较均匀,阳离子交换量6~12cmol(+)/kg,保肥能力较弱。
黄锦土的矿物组成与化学组成和黄土母质近似,矿物组成以石英长石为主,各层变化不大;粘土矿物以水云母为主,其次是绿泥石和少量高岭石,粘粒硅铁铝率为2.8~2.9,硅铝率为3.5~3.7。
分类系统
全国第二次土壤普查的《中国土壤分类系统》中,黄绵土属初育土土纲的一个土类。由于黄绵土发育微弱,无发生诊断特征和诊断层的明显分异,暂划黄绵土一个亚类。在美国土壤系统分类中,黄绵土近似于半干润淡色始成土(Ustochnept)相应于FAO分类系统中的钙积始成土(CalcicCambisols)。
利用改良
利用现状及存在问题
黄绵土垦殖程度高,目前耕地面积约7921.6万亩,林草地及荒地面积10497.1万亩植被覆盖率低。黄绵土的农业利用存在主要问题是:
1.土壤利用不合理,陡坡垦殖,广种薄收,粗放经营,水土流失严重,由于历史原因及人口增长,黄绵土利用形成了以种植业占绝对优势的结构模式。其中宁南丘陵区耕地面积占该区黄绵土面积的96.31%,陕北丘陵区达75%。而坡度大25°的陡坡地占45%-50%以上,在陕北丘陵区占70%左右,均不适合于种植农。
2. 黄绵土的粉砂含量高,土质疏松,抗冲抗蚀性极弱,极易发生侵蚀,陡坡地侵蚀更为强烈。坡耕地每年暴雨期有40%以上的降雨以径流形式带走泥沙和土壤养分。据计算,每年平均有1厘米左右厚的土层被侵蚀掉,土壤退化严重,产量低而不稳。
3. 有机质含量低,氮、磷有效养分以及锌、硼、锰等微量元素缺乏土壤肥力低。
4. 地处半干旱、干旱地区,光照强烈。蒸发量大,加之降雨分配不均,土壤田间持水量低,蓄水保墒性能差,干旱严重。
5.对土壤投入少,用养失调等,为此,应从合理利用土壤资源,调整农业生产结构入手,逐步改善生态环境,发展生态农业
土嚷利用适宜性评价
根据环境条件(地形、坡度等)及土壤水分、养分因素等,对黄绵土进行适宜性评价,大体可分三大类:
一、宜农作物类。在≥10℃积温高于1609℃,年降水量在300毫米以上或降水少但有灌溉条件,地面坡度小于20°-25°,包括塬地、梯田、川(沟)台地、弯塌地、垌地,以及坡度小于20°的梁峁缓坡地。此类地形部位的黄绵土水分状况好或较好,适于栽培农作物,面积约占黄绵土总面积的35%左右。
二、宜植树造林类。坡度大于35°的陡坡地黄绵土,由于受地形限制,不宜种植农作物,但土壤水分状况较好,适于造林,面积约占黄绵土总面积的40%左右。
三、宜种植牧草饲料作物类。包括坡度20°-35°的梁峁陡坡黄绵土,植树造林受水分不足的限制而宜于发展牧草及饲料草类,面积约占黄绵土总面积的25%左右。
土壤改良利用与培肥
黄绵土在利用上存在干旱、土质贫瘠和水土流失严重等问题,今后利用改良的方向应是:
一、合理调整农、林、牧业生产结构,发展生态农业。黄绵土地区垦殖指数高,缺少地面被覆,水土流失严重。根据土壤生产适宜性能,大于20°-25°的陡坡农地应退耕,发展林、牧业,使耕地面积由目前黄绵土总面积的43%降低到30%-35%;林草面积应增加到65%以上。以利于增加地面被覆,发展生态农业,改善环境和生产条件,保持水土,防止土壤退化。
二、在20°-25°的坡地上修筑梯田,发展绿肥,增施有机肥料,并配合施用氮磷化肥及微肥,提高土壤肥力。坡地修成梯田,建设基本农田,改善生产条件,是控制水土流失,培肥改良土壤的根本途径。据试验,水平梯田一般能减少径流70%左右,减少90%以上的泥沙流失,土壤水分在一般年份比坡地高出6%-11%,耕层土壤有机质增加2.0-3.0克每千克,每亩产量高出70-100千克。新修梯田土壤有机质及氮磷养分俱缺,肥力甚低,应采取种植绿肥,增施有机肥料与氮磷化肥配合使用的措施,培肥土壤,提高产量。据试验,每亩施优质有机肥2000千克,纯氮肥8-10千克,纯磷4-5千克,谷子产量可达200千克以上。施用锰、锌微量元素肥料也有明显增产效果。据试验,小麦施锰肥较对照增产13%以上,玉米施锌肥,有更显著的增产作用。
三、 在25°-35°的梁峁陡坡地上,大力种植豆科和禾本科牧草,改善土壤生态环境,发展畜牧业。黄土丘陵区冲沟沿线以上大于25°的梁峁陡坡地,由于受土壤水分的限制,不适于林木生长,宜于种植多年生豆科禾本科牧草,发展畜牧业。紫花苜蓿是最适宜的一种优良豆科牧草根系深,能利用土壤深层水分,生长良好,产草量较高,一般每亩鲜草产量1500-2000千克,同时可减少77.7%的泥沙流失。据试验,引种新疆大叶紫花苜蓿,实行水平沟种植,适当密植,施用氮磷化肥,加强田间管理等措施,29°的陡坡上三年生紫花苜蓿,地面覆盖度达90%以上,基本控制了土壤冲刷,亩产鲜草达1800千克,促进了畜牧业发展,增加了有机肥源,培肥了土壤。土壤肥力提高后,作物对水分利用率也有显著提高,据试验,增产1.5千克粮食平均耗水量为1.22毫米,水分利用率提高1.6倍。在高原沟壑区和河谷平原台塬地区,利用塬边坡地种植苜蓿,亩产鲜草可达2500-3000千克,也是保持水土,培肥土壤,提高产量和发展畜牧业的有效措施,可根据各地情况加以推广。
四、在大于35°的沟壑坡地植树造林,保护现有植被,大力发展温带干鲜水果沙棘山杏等经济灌木。在冲沟沿线以下的沟壑坡地,坡度陡,甚至大于45°,是水力侵蚀和滑坡崩塌等重力侵蚀的活跃区域,应大力植树造林,发展永久性植被,固坡保土。根据造林的立地条件,采取挖水平沟,鱼鳞坑,反坡梯田等工程措施,阴坡发展沙棘、油松、杨树、榆树等林木,阳坡选择耐早耐瘠薄的柠条侧柏刺槐、山杏、杜梨等经济灌木,提高林被覆盖度,防止水土流失,创造良好生态环境。
五、推行旱作农业配套措施,合理耕作,蓄水保墒,地膜覆盖,配合施用新型土壤改良剂等。黄绵土地区气候干旱,灌溉条件差,土壤墒情不足,尤其是春旱比较严重,土壤水分是限制农业生产的主要制约因素。为抗旱增产,应采取:
(1)推行深耕、镇压、耙耱、中耕相结合的抗旱耕作措施;适时秋深翻、冬碾地、早春顶凌耙耱,减少地面蒸发,做到秋雨春用,雨后及时耙耱,破除表土结皮,减少水土流失和地面蒸发,保持土壤水分;
(2)地膜覆盖和施加土壤改良剂,可起到增温、保墒作用,并能保护土壤不受雨滴打击破坏,对花生烤烟蔬菜瓜类玉米等作物可提高土壤水分利用率,增加产量。生产实践证明,地膜覆盖玉米,亩产可达1000千克以上。据试验,黄绵土施加沥青乳剂后,土壤温度提高,土壤团聚体增加,农作物增产20%以上。
六、黄绵土土壤利用配置模式。黄绵土的生产适宜性广。按其土壤合理利用的适宜性划分,可划分为粱峁坡地、沟坡地和沟底地三个层带,其配置模式可概括为:地形平坦的川(沟)台地、梯田、川平地、塬地、沟条地、弯塌地、垌地,沟坪地、埝窝地,以及小于25°的梁峁坡地,应全部开发为农耕地和经济林地。小于20°的梁峁坡地可修筑水平梯田,作为基本农田,使人均基本农田面积达到2.0-2.5亩;20°-25°的阳坡地,修成水平台地,发展经济作物苹果等:阴坡挖深水平沟,栽种桑树山楂等。25°-35°的梁峁坡地,水土流失严重,土壤水分状况差,适于种植紫花苜蓿、草木樨沙打旺红豆草等多年生豆科牧草,发展畜牧业。沟冲沿线以下的沟壑坡地,比较阴湿,适于发展永久性林业,修筑反坡梯田、鱼鳞坑、水平沟等小型工程,种植榆、杨,椿、油松、侧柏,以及沙棘、柠条、杜梨、紫穗槐、刺槐等乔、灌林木,形成农、林、牧业全面发展的镶嵌式配置模式,改善生态环境,保持水土,发展生产。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 15:14
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