潴育型水稻土
来源:江苏省志-土壤学
具有潴育层段的水稻土即为潴育型水稻土。潴育层段(W)其形态标志是在渗育层下部,出现明显锈纹锈斑、铁锰结核与胶膜淀积的土层。淹育型水稻土中的水分移动主要到达犁底层,渗育型水稻土中水分移动在渗育层,至于潴育层的发育则必须具备潴积水活动相应的质地、结构、地下水和不透水层段位置等条件。淹水期间,由于潴育型水稻土具备来源充足的渗透水,携带着大量的铁锰、粘粒下移到一定的深度,随着脱水季的到来,这些物质淀积于土体结构的表面。如此年复一年,周而复始地进行。如果铁的下移量较少,则会在沉积的土层中形成锈纹锈斑;若下移量较大,则会形成明显的铁锰胶膜和淀积层。 (一)分布和土属划分 据第二次土壤普查,潴育型水稻土全省共1433.81万亩,分布在苏州、无锡、常州、南京、镇江、扬州、南通、盐城、淮安9市的36县9个郊区,其起源土壤主要是黄褐土、潮土和沼泽土、盐土、砂姜黑土。根据母土和水分条件,土壤质地的差异,亚类以下共分9个土属20个土种,它们是马肝土、黄泥土、黄松土、河淤土、黄杂土、红砂土、缠脚土、粘黄土、乌土9个土属。 广泛分布于太湖平原的黄泥土和黄松土两个潴育型亚类中的土属,是苏南太湖流域农业生产的当家土壤。黄泥土共483.70万亩;粘壤土质地为主的黄松土属分布于吴淞江沿岸,面积79.58万亩。黄泥土多为次生黄土母质,土壤组合依微地貌类型差异而不同,高平田地区,土壤组合为白土-黄泥白土-黄泥土;或白土-黄泥土;漂洗型白土位置最高,潴育型的黄泥土在白土下部;低平田地区,白土-黄泥土-乌泥土(乌栅土)-青泥土,即由漂洗型的白土,潴育型的黄泥土和脱潜育型的乌泥土、潜育型青泥土,由高而低依次分布;湖网圩区,黄松土-黄泥土-青紫泥-青泥土,黄泥土-乌栅土-青泥土,也是随地形由高到低依次分布潴育型、脱潜型和潜育型,构成相应的土壤组合。 里下河水网地区地形部位较高,多近圩边头进田,由脱潜型水稻土发育而来的潴育型水稻土,其中红砂土145.26万亩,缠脚土128.67万亩。 此外,秦淮河等河流冲积物发育的潴育型水稻土有河淤土56.17万亩,黄泛与湖积、江淮河冲积物发育的黄杂土80万亩,江淮冲积物与丘陵黄土交互沉积物质发育的粘黄土108.22万亩,淮河、洪泽湖河湖沉积物发育的乌土18.63万亩,这些潴育型水稻土因其耕层肥沃,通气及结构性育好,犁底层比较紧实,有托水作用,以及有明显的渗育层和潴育层而区别于其他水稻土。 (二)形态特征 潴育型水稻土是发育良好,具有典型水稻土特征的土壤,除有耕层、犁底层及渗育层外,以潴育型为主要特征。潴育层的局部氧化与还原作用,形成明显的锈纹、锈斑新生体淀积,也有灰斑与灰色条纹,棱块状结构及胶膜淀积,土体潮湿,有时有大量铁锰结核淀积。以黄泥土为例列举如下: 剖面号: CP-11。 地 点: 江苏省吴县农科所北50米,运河西侧。 纬 度: 31°18′N。 经 度: 120°36′E。 海拔高度: 3.8米。 母 质: 湖积物。 地 形: 太湖平原。 利用情况: 稻-麦(油菜)轮作。 排水状况: 良好。 土壤水分状况: 热性。 采集人: 龚子同、张甘霖等。 日 期: 1991年4月16日。 剖面描述: Aa 0~14厘米润态灰色(5Y 5.6/1),有明显的黄棕色斑纹,占50%,粘壤土,小块状结构,pH6.1。 Ap 14~23厘米润态灰色(N6.5),有红色斑纹(10R4/8),粘壤土,块状结构,pH7.0。 P 23~43厘米润太棕灰色(10YR6/1),斑纹颜色为亮棕色(7.5YR5/6),有少量黑棕色球形软结核,粘壤土,pH7.1。 W1 43~75厘米润态棕灰色(10YR6/1),斑纹为黄棕色(7.5YR5/6),粘壤土,块状结构,有2~6毫米大小的暗棕色球状软结核,pH7.3。 W2 75~105厘米润态灰色(N6.5),具有红棕色斑纹,粘壤土,块状结构,结核情况同上层并含少量砖屑,pH7.5。 (三)理化性状 1.颗粒组成 潴育型水稻土的颗粒组成一般多为重壤土,少数也有轻粘土的,供肥保肥力强,宜于作物生长(表8-19)。 表8-19 潴育型水稻土机械组成
土壤剖面
类 型 | 层次代号 | 取样深度
(cm) | 颗粒组成(mm,g/kg) | 质 地 | 2.0~0.02 | 0.02~0.002 | <0.002 | 马 肝 土
(镇郊02剖面) | Aa
Ap
P1
P2
W | 0~15
15~25
25~50
50~74
74~100 | 315
347
260
251
179 | 440
478
418
370
380 | 245
175
322
371
440 | 粘 壤 土
粉砂质粘壤土
壤质粘土
壤质粘土
壤质粘土 | 黄 泥 土
(吴县01) | Aa
Ap
P
W | 0~12
12~22
22~62
62~100 | 109
117
392
338 | 592
530
272
286 | 299
353
336
377 | 粉砂质粘土
粉砂质粘土
壤质粘土
壤质粘土 | 红 砂 土
(兴化07) | Aa
Ap
P
W | 0~16
16~26
26~46
46~96 | 466
453
457
437 | 317
321
308
318 | 217
226
235
251 | 粘壤土
粘壤土
粘壤土
壤质粘土 |
据统计,下蜀黄土和次生黄土发育的马肝土、黄泥土、颗粒组成以粉粒和粘粒占主要地位,两个类型的统计值基本一致,砂粒占25%~28%,粉粒占40%左右,粘粒占31%~37%,马肝土比黄泥土略高,均为壤质粘土;红砂土以砂粒和粉粒占主导地位,两者占80%~85%,质地一般较轻,为粘壤土。 据分析,太湖黄泥土微团聚体中以0.05~0.01毫米的粒级含量最高,一般在50%~60%之间,1~0.25毫米的粒级含量最少,约2%。 2.物理性状 土壤结构性的优劣与土壤容重、孔隙度,尤以非毛管隙度(田间持水量的通气孔隙)密切相关。高产水稻土的容重多数小于1.20,非毛管孔隙度多在5%以上,据统计,黄泥土容重最小,为1.22吨/立方米,略大于1.20吨/立方米的指标。通气孔隙三个土属均在5%~7%,具有较好的通气性能。 3.化学性质 (1)pH 马肝土与其他水稻一样,潴育型水稻土的pH随Eh的变化而变化,酸碱度为中性,在6.4~7.3之间,黄泥土pH6.6左右,红砂土为中性、微碱性。 (2)有机质含量较高 据统计,马肝土有机质含量为18克/公斤,黄泥土26克/公斤,红砂土介于两者之间为19.3克/公斤。 无锡黄泥土肥地与瘦地腐殖物质组成及含量测定结果表明(表8-20),黄泥土组成成分的特点是胡敏素组占优势,占土壤有机碳的70%左右,其次是胡/富比值低于1,表明富里酸比胡敏素含量高,腐殖质体系复杂程度比较低。土壤有机质含量高的腐殖质组分中,与钙结合的胡敏酸含量较高;活性胡敏酸的含量则相反。胡敏酸钙是土壤结构的原生团聚体,与硅酸盐和钙结合的胡敏酸都是土壤稳定性团聚体形成积累的基础,而淹水状态下有利于有机质的积累。从表中的测定结果也可以看出,水稻土有机质的积累有利于水稳性团聚体的形成,肥地结果高于瘦地,可见是提高肥力的根本。 表8-20 黄泥土中腐殖质组成及其含量[39] (单位:g/kg)
土 壤 | 肥力
水平 | 深度
(cm) | 活性胡敏酸 | Ca结合的
胡 敏 酸 | 胡敏酸 | 富里酸 | 胡敏酸 | 含量 | 占胡敏
酸(%) | 含量 | 占胡敏
酸(%) | 含量 | 占胡敏
酸(%) | 含量 | 占胡敏
酸(%) | 含量 | 占胡敏
酸(%) | 黄泥土
(无锡) | 肥地 | 0~17
17~28 | 0.95
0.30 | 35.1
23.8 | 1.79
1.20 | 66.3
75.0 | 2.7
1.6 | 11.8
10.3 | 4.5
2.8 | 19.7
17.9 | 15.7
11.2 | 68.6
71.8 | 瘦地 | 0~15
15~25 | 0.43
0.29 | 25.3
24.7 | 1.26
0.88 | 74.1
73.3 | 1.7
1.2 | 10.1
9.0 | 3.2
2.5 | 18.9
18.8 | 12.0
9.6 | 71.0
72.2 |
(3)矿质组成 马肝土系下蜀黄土发育而来,所以通体硅铝率(SiO2/Al2O3)和硅铝铁率(SiO2/R2O3)与母土变化不大,黄泥土是经过两次搬运的黄土状物质,其硅铝率和硅铁铝率都降低。全铁绝对含量比马肝土高,红砂土亦如此(表8-21)。 表8-21 马肝土、黄泥土和红砂土的矿质组成 (单位:g/kg)
土 壤 | 取样地点 | 深度(cm) | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | K2O | TiO2 | MnO | P2O5 | 马肝土 | 溧水县
乌山乡 | 0~17
17~26
26~52
52~100 | 716.3
715.4
757.6
721.5 | 43.8
45.3
37.3
48.3 | 123.5
129.4
110.2
131.5 | 5.8
6.3
6.1
6.4 | 9.7
10.1
8.7
10.4 | 19.3
20.2
19.0
20.3 | 8.86
9.30
8.67
9.45 | 0.56
0.55
0.62
0.96 | 1.21
1.09
0.94
1.01 | 黄泥土
(CP-11) | 吴 县
农科所 | 0~14
14~23
23~43
43~75
75~105 | 625.6
623.7
650.2
648.2
637.8 | 52.6
55.5
53.2
54.9
52.7 | 138.0
140.2
134.7
137.1
143.9 | -
-
-
-
- | -
-
-
-
- | 19.4
19.5
20.2
20.3
20.6 | 7.70
8.40
8.70
8.70
7.80 | 0.80
1.08
2.04
1.75
1.26 | 0.41
0.33
0.22
0.21
0.14 | 红砂土
(Y1) | 兴化
竹新 | 0~14
14~28
28~55
55~78
78~109 | 677.5
665.8
671.0
679.4
643.1 | 53.5
56.8
57.7
56.7
58.1 | 146.3
150.2
151.9
156.5
152.1 | 10.5
11.9
12.0
11.3
14.1 | 17.4
21.2
19.8
14.7
18.2 | 23.1
-
-
-
- | 5.00
4.30
5.20
4.70
5.00 | 0.61
1.37
0.66
0.71
0.57 | 1.16
-
-
-
- |
4.农化性质 黄泥土pH7左右,有机质在3%以上,但磷、钾特别是速效磷钾的含量并不高(表8-22)。 表8-22 黄泥土的农化性质(CP-11)
采样
深度
(cm) | pH | 有机
质 | 全氮
(N) | 磷(P2O5) | 钾(K2O) | 有效硅
SiO2
(mg/kg) | 交换量 | 交换性
盐 基 | 全磷 | 速效磷 | 全钾 | 缓效钾 | 速效钾 | (g/kg) | (g/kg) | (mg/kg) | (g/kh) | (mg/kg) | [cmol(+)/kg] | 0~14
14~23
23~43
43~75
75~105 | 6.05
7.04
7.13
7.30
7.55 | 42.7
18.6
9.4
9.2
8.9 | 1.75
1.01
0.56
0.56
0.54 | 0.41
0.33
0.22
0.21
0.14 | 81.3
44.7
16.8
17.8
11.5 | 19.4
19.5
20.2
20.3
20.6 | 434.3
474.8
507.6
519.2
859.5 | 79.3
76.7
74.2
74.2
80.9 | 130.7
260.5
368.3
368.3
505.3 | 21.79
20.37
17.94
17.94
19.03 | 17.95
19.95
19.27
19.27
19.81 |
(四)农业利用 太湖地区黄泥土、丘陵地区马肝土、里下河地区红砂土,所处地区的光、温、水资源丰富,近年来出现的以旱作为主一年三熟制(麦-瓜-稻、麦-豆-稻、麦-玉米-稻);和二年五熟制(麦-豆(瓜)-萝卜-麦-稻)等,是合理利用自然资源优势,增产培肥改土的一种良好轮作换茬制度,应因势利导,适当扩大。 随着农村劳力的转移、绿肥的下降,草塘泥、猪厩肥等农家有机肥大为减少,1984年开始大力推广秸秆还田,虽然有利于有机物质的归还,但传统的有机肥积制不见了,以致土壤磷、钾普遍供应不足。 因此,潴育型水稻土应采取养地用地结合、以养为主的战略,推广多种形式的三熟制,充分利用当地的日照、光能、水分的优越条件,在稻麦两熟之间,插种短期养地高收入的经济作物或绿肥,增加产量,提高收益水平,并培肥土壤。 增加有机物质的返回量,主要采取铺草、压秸和过腹等措施,将光能转化而来的廉价而又宝贵的有机物质归还土壤,避免或适当少用无机矿质肥料,可获得节省投资、避免污染、增加收益、促进生态平衡的高效功能。 施用泥肥在现阶段具有非常实际而又重大的意义。泥肥是太湖流域和里下河农家积肥的优良传统,是客土掺砂入泥改善土壤的机械组成,增加耕层厚度,归还磷、钾的重要措施。而且对河道疏浚、便利交通、降低内河水位、增加蓄水容量具有重要的作用。 随着有机肥料的减少,土壤中氮、磷、钾供应不足,比例严重失调,钾素的缺乏成为粮食生产中的制约因素。黄泥土速效钾含量平均为86毫克/千克,幅度为59~149毫克/公斤,黄泥土缺钾、严重缺钾面积达79%。由于缺钾严重,施用钾肥的增产作用一年比一年显著,经济效益逐年提高。为此,必须扩大钾肥来源,增加有机质(秸秆)还田,鼓励农户恢复养、种、积、造,开发生物和水生钾肥,巧施钾肥,优先施于缺钾严重的田块,重施苗肥,根外喷施追肥,以及合理配施,提高钾肥利用率等,开源节流,使有限的钾肥资源发挥更大的效用。 目前,在施用无机肥料时,要因土制宜地根据土壤缺磷、缺钾状况,配合成一定比例的混配肥料,供当地农户施用。无锡县施用混配复合肥后,丰收年景粮油可以大增产,一般年份可高产稳产,大灾之年可少减产。增产效果是油菜好于三麦,三麦好于水稻,油菜、三麦可增产15%~20%,水稻一般增产5%~10%。
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