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单词 砂姜黑土
释义

【砂姜黑土】
 

拼译:Shajiang blak soils
 

它是中国暖温带南部分布较为集中的一种暗色半水成土,也是一种古老的耕作土壤,系由草甸潜育土经过脱潜作用和旱耕影响而形成的,为黄淮海平原南部的重要土壤资源。20世纪60年代以前,大部分为低产土壤,现在大部分为中低产土壤。由于具地形平坦、土层深厚、水热条件好、治理见效快、投资效益高等优势,生产潜力很大,因此对其形成、分类、分布、基本性质及综合治理与利用开发进行研究,具有十分重要的意义。

对本类土壤在过去进行过许多研究,其命名也几经变动。30年代初至50年代初,命名为“砂薑(姜)土”;50年代中一度命名为“潜育褐土”;70年代末至70年代中曾命名为“青黑土”;1978年以来,一直命名为“砂姜黑土”。随着命名的改变,对其研究亦不断深入。

砂姜黑土成土母以全新世中期的河湖相沉积物为主。地下水埋深在2m上下,雨季可上升到1m以内,甚至地表积水。地下水的矿化度一般小于lg/L,甚至0.5g/L,为HCO3-Cl-Ca-Mg型或型。砂姜黑土具有两个基本发生层,即暗色表土层(通称“黑土层”)和含砂姜的脱潜层。黑土层的颜色虽然较暗,但有机质含量并不高,耕作层有机质的含量在1%上下,很少高于2%。黑土层厚约30~40cm,作舌状向下延伸,其下限随地形起伏而变化,显然是过去在排水不良的条件下生长耐湿草本植物而形成的。腐殖质组成以胡敏素为主,活性腐殖酸的含量甚低,HA/FA比值在1.0左右。胡敏酸光密度较大,E4/E6比值较小,因此芳化度高。垦殖后,黑土层上部颜色变浅,在耕作影响下,逐步化分出耕作层、犁底层和残留黑土层(多非埋藏层)。耕作层冬季经过冰冻常形成棱角明显的碎屑状结构,为非水稳性的。残留黑土层棱柱状结构发达,结构面上常见滑擦面,粘土矿物以蒙脱石为主,故多数砂姜黑土具有变性土特征。黑土层质地粘重,在干旱时易裂缝,缝宽1~2cm,深30~50cm。脱潜层是在蓝灰色潜育层的基础上经过脱潜作用而形成的,即随着排水条件的改善和干旱时间的加长,黄色斑纹不断增加,而灰色部分相应减少。该层常含有砂姜(状如生姜的石灰结核),按面砂姜一般在70cm深处出现,刚砂姜在1m左右出现,砂姜盘在3m左右出现。并非所有的砂姜黑土都有面砂姜和砂姜盘,而刚砂姜则普遍存在,并随深度的增加而增大和增多。

砂姜黑土分布区是重碳酸钙的富集区,即地下水中富含和Ca2+,为砂姜的形成提供了物质基础。砂姜是地下水中的和Ca2+在季节性干湿交替的气候条件下,随着地下水的升降,经过脱水作用而形成的。砂姜的年龄随土层深度的增加、而增大。据刘良梧等研究,面砂姜形成于6000年前,刚砂姜形成于7000~18000年前,砂姜盘形成于29000~40000年前。黑土层的年龄仅3000~7000年,因此二者不是同一时期的产物。

砂姜黑土呈中性至微碱性反应,H+浓度5×10-9~6.31×10-8mol/L。剖面上部一般只含极少量游离碳酸钙,剖面下部若有面砂姜,则游离碳的含量较高,可达4%~7%或更高;无面砂姜者则含量甚微。土壤交换量较大,若20~30cmd/kg,这与粘粒含量高和粘土矿物以蒙脱石为主有关。沾粒的硅铁铝率和硅铝率均大,分别为2.7~3.0和3.6~3.9。

除上述面广、量大的普通砂姜黑土外,还有分布零星的盐化砂姜黑土和碱化砂姜黑土。前者只见于江苏和山东滨海平原内侧的交接洼地,表层质地较轻,旱季地面返盐,盐分以NaCl为主,Na2SO4次之,不含Na2CO3,呈中性反应。其地下水的矿化度为3~5g/L,为型,显然曾经受过海水浸渍的影响。后者见于安徽淮北平原颍河以东数县,零星分布于普通砂姜黑土地区;山东高密一带亦有分布,面积更小。碱化表土层呈强碱性反应,因地面色白,故通称“白碱土”。碱化表土层有面包状孔隙,其下各层的形成特征与普通青黑土无异。全剖面盐分含量不高,但有Na2CO3和NaHCO3。地下水的矿化度为0.7~1.5g/L,为HCO3-SO4-Na-Mg型。碱化层的交换性钠2~5cmol/kg,由于质地偏轻,相应交换量较小,碱化度可大于40%,但无柱状结构。

50年代以前,本类土壤主要低产原因为:(1)明涝与暗渍;(2)春旱、秋旱与冬旱;(3)瘠薄——严重缺磷少氮;(4)僵粘——耕性不良,适耕期短。这些低产因素既与土壤的环境条件有关,也与土壤本身的不良特性有关。

砂姜黑土的低产因素是多方面的,它们直接或间接影响到低产和不稳产,彼此又有联系。因此,对于砂姜黑土的利用改良,必须采取综合治理措施,并与开发相结合。80年代中期,曾经总结如下基本经验:(1)建立农田水利工程配套体系,即在大型骨干排水河已初具规模的情况下,根据以排为基础,排蓄引兼顾,涝渍旱综合治理的原则,贯彻“以小型为主,乡村为主,加强管理,狠抓实效”的治水方针。在田、林、沟、渠、路统一规划的基础上,把开挖大、中、小、毛沟和修建桥、涵、站(或井)结合起来,做到高水、高排、高灌。这是消除涝、渍、旱害和发挥各项农业措施应有作用的重要保证,也是高产、稳产农田的基本建设。(2)建立以无机促有机、有机与无机相结合的增肥改土体系,其主要措施:一是化肥起步,氮磷配合;二是秸秆还田与深耕改土相结合;三是有机肥料与无机肥料相结合;四是大量元素肥料与微量无素肥料相结合。(3)建立农林牧全面发展的生态体系,其主要措施:一是调整作物布局,随着水肥条件的不断改善,在保证粮食增产的前提下,适当增加经济作物的比重,并做到用地与养地相结合;二是主攻单产,改变以往广种薄收的习惯,逐步实行集约经营;三是大力发展牧业和林业,实行农牧林全面发展的生态农业。

建立上述3个体系,各需一套与砂姜黑土实际情况相结合的配套技术,但三者不是孤立的,要互相配合,此外,还有建立与上述3个体系相适应的能源供应体系和交通体系。由于各地的砂姜黑土自然环境条件和社会经济条件都不尽相同,而且常处在不同的治理与开发阶段,因此在制定综合治理与利用开发规划时,不仅要做到因地制宜,而且要做到因地制宜。

80年代中期以来,砂姜黑土的理论研究和生产实践都有很大进展,特别是农作物产量大幅度提高。今后还要进一步研究砂姜黑土的高产稳产农田建设、农林牧副的综合发展,以及土壤培肥和优化施肥技术等。据近年土壤系统分类研究,有些砂姜黑土具有变性土特征,如质粘重、胀缩系数大、干旱时裂大缝、黑土层棱柱状结构面上有滑擦面、粘土矿物以蒙脱石为主等。这些砂姜黑土应划入变性土纲,命名为黑粘土(土类);其余的砂姜黑土保留在潮湿土纲,至于二者具体区分和分类命名,有待于继续研究。

【参考文献】:

1 James Throp著,李庆逵,李连捷译,土壤特刊(乙种本),1936,1:69~80

2 水利部治淮委员会勘测设计院,土壤刊,1955.5

3 张俊民,周斌.土壤通报,1964,5;9~15

4 安徽省水利局勘测设计院.中国科学院南京土壤研究,安徽淮北平原土壤,上海:人民出版社,1976,4:60~69

5 中国土壤学会土壤分类委员会.中国土壤分类草案,1978;土壤分类和土壤地理论文集.上海:浙江人民出版社,1979,265~266

6 张俊民主编.山东省山地丘陵区土壤,山东科学技术出版社,1986,6:152~166

7 张俊民,吴文荣,何静安主编.砂姜黑土综合治理研究,合肥:安徽科学技术出版社,1988.2~34,268~324

8 中国科学院南京土壤研究所土壤系统分类课题.中国土壤系统分类课题研究协作组.中国土壤系统分类(首次方案).南京:科学出版社,1991.36~44

(中国科学院南京土壤研究所张俊民撰)

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