中國農(nóng)業(yè)大學土壤剖面描述標準配置和方法

1、中國農(nóng)業(yè)大學土壤剖面描述標準配置和方法（2010版）李子忠1 物品準備定位：GPS；剖面挖掘：大鐵鍬，尺子描述剖面：米尺，10%鹽酸，水，剖面刀2把，土壤標準色卡1本，描述表格；取導水率土樣：導水率環(huán)刀25個，導水率手柄一個，小鐵鍬，保鮮膜，容重環(huán)手柄1套，小環(huán)刀25個，錘子一個，標簽紙，記號筆2支，記錄本1個，筆，大塑料袋5個，自封袋。2 田間土壤剖面觀察2.1 田間土壤剖面點的選擇和挖掘 為準確評定某一土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性狀，觀察點的選擇必須是有代表性和典型性。一般應選在“地”的中央，要避免選在田國、地角、渠道旁和糞堆上，點的位置應能代表該土壤所處的“地”的特點、排灌條件及土地利用狀況。剖面坑

2、挖掘規(guī)格一般以一個人下去工作方便為宜。其坑長1.52米，寬1米，深11.52米（以需要而定）。挖坑時應注意以下幾點：（1）觀察面必須向陽和上下垂直。（2）表土和底土分別堆放在左右兩邊，回土時應底土在下，表土在上，不能打亂土層排列次序。（3）坑的前方，即觀察面上方不能堆土和踩踏，以免破壞土壤的自然狀態(tài)。（4）坑的后方挖成階梯狀，便于上下工作，并可節(jié)省土方。2.2剖面形態(tài)特征描述和記載剖面坑挖好后，首先對坑要進行修整，看是否符合要求，一個人下去工作是否方便。(1)先用平口鐵銑將觀察面自上而下垂直修成自然狀態(tài)，并用剖面刀從上而下挑出新鮮面。(2) 根據(jù)剖面所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征的差異（顏色、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)

3、、松緊、根系分布狀況等）劃分出土層，并量出各土層的厚度，記入表格（附表）。主要土壤發(fā)生層土壤學上以英文大寫字母表示土壤發(fā)生層，主要的發(fā)生層簡述如下：（1）O層： 殘落物層。在通氣良好而又較干燥的條件下，植物殘落物堆積的過程，有機物不能完全分解并在地表累積而形成。（2）H層： 泥炭層。在長期水分飽和的條件下，濕生性植物殘體在表面累積層，是泥炭形成過程作用下形成的發(fā)生層。（3）A層： 淋溶層。在表土層中，有機質(zhì)已腐殖質(zhì)化，生物活動強烈，主要進行著淋溶過程，故稱為淋溶層，物質(zhì)的淋溶程度隨水、熱條件而異。 （4）E層： 灰化漂白層。在淋溶和機械淋洗的條件下，硅酸鹽粘粒和鐵、鋁化合物的淋失，使抗風化力強

4、的石英砂粒與粉粒相對富積，以較淺淡的顏色或灰白色而區(qū)別于A層。通常與灰化過程有關。（5）B層： 淀積層。是淀積過程作用下的產(chǎn)物，與母質(zhì)層有明顯的區(qū)別。粘粒、鐵、鋁或腐殖質(zhì)在此層淀積或累積。次生粘土礦物形成，具塊狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)體，顏色變棕或棕紅、紅等。明顯區(qū)別于母質(zhì)層。（6）C層： 母質(zhì)層。指風化產(chǎn)物沒有受到成土過程影響的層次，較上面土層緊實。（7）R層： 母巖層。指最下部堅硬的巖石層。此外還有一些過渡土層，兼有兩種主要發(fā)生層的性狀，在觀測中可以用兩個大寫字母表示。如AB層表示該層性狀更接近A層，BA則表示該層發(fā)育更接近于B層。 水田土壤發(fā)生層在人工耕作熟化的水田土壤中，由于特殊的水熱條件和物質(zhì)

5、循環(huán)方式，形成了在人工作用下的發(fā)生土層。 （1）P層： 滲育層。水稻土中的耕作層。長期在水耕熟化和旱耕熟化交替進行的條件下，有機質(zhì)累積增加，顏色變暗，在根孔和土壤裂隙中有棕黃色或棕紅色銹斑。旱作季節(jié)呈小塊狀或團塊狀結(jié)構(gòu)，水耕季節(jié)時結(jié)構(gòu)多分散，顏色變深暗。（2）W層： 潴育層。本層土壤處于干濕交替頻繁，淋溶淀積作用活躍的條件下，土體形成棱塊或棱柱狀結(jié)構(gòu)，裂隙間有大量銹紋銹斑淀積，深度發(fā)育時，土體顏色發(fā)生分化，剖面上多形成黃白交錯的花斑。（3）G層： 潛育層。在排水不良的條件下，土壤長期處于水分飽和狀態(tài)下的還原條件，有機質(zhì)在嫌氣環(huán)境下分解緩慢，鐵、鋁氧化物被還原，土層呈藍灰色或黑灰色，土塊分散成糊

6、狀。對主要發(fā)生層的修飾字母在描述土壤發(fā)生層的發(fā)育特征時，常用下標字母來表示該發(fā)生層的主要性狀。如Bt 表示該淀積層有明顯的粘化現(xiàn)象，是一個粘化層。Btg 表示該層不僅有粘化現(xiàn)象，還進行氧化還原過程。用來修飾主要土壤發(fā)生層的小寫字母及其含義如下：b： 埋藏或重迭土層。c： 結(jié)核狀物質(zhì)積累。常與表明結(jié)核化學成分的字母連用，如Bck 表示碳酸鈣結(jié)核淀積層。g： 氧化還原過程所形成的土層，有銹紋、銹斑或鐵、錳結(jié)核。 h： 礦質(zhì)土層中有機質(zhì)的自然累積層，如Ah是在自然狀態(tài)下未被人為耕作擾動的土層。k： 碳酸鹽的累積，與鈣積過程有關。m： 指被膠結(jié)、固結(jié)硬化的土層，常與膠結(jié)物的化學性質(zhì)的字母連用。如Bmk

7、 表示碳酸鹽膠結(jié)的石灰結(jié)盤層。n： 鈉的累積，Btn表示堿化層。p： 經(jīng)耕作或其它措施擾動的土層。如Ap，表示耕作層。q： 次生硅酸鹽的聚積層，如Bmq表示B層已為硅酸鹽膠結(jié)成硅化層。r： 地下水引起的強還原作用產(chǎn)生蘭灰色的潛育化過程。s： 指鐵、鋁氧化物的累積層。t： 粘粒聚積的土層。w： 指B層中就地發(fā)生了結(jié)構(gòu)、顏色、粘粒含量變化，而非淀積性土層。x： 脆盤層。土體呈中、弱結(jié)持性，結(jié)構(gòu)體或土塊受壓時會脆裂，干時呈硬性或極硬結(jié)持性。通常為斑紋雜色，不易透水，呈粗糙的多面體或棱柱體。y： 在干旱條件下發(fā)生的石膏淋溶淀積產(chǎn)生的石膏聚積層。z： 鹽分聚積層。(3)逐層觀察、描述土壤的顏色、質(zhì)地、松

8、緊、結(jié)構(gòu)、濕度、孔隙狀況、根系分布、新生體系和侵入體、鹽酸反應等，分別記入表內(nèi)。a土壤顏色土壤最顯著的特征之一，它是土壤內(nèi)在特性的外部表現(xiàn)。有的土壤就是以顏色命名的，如黃土、紅壤、黑土、紫色土等。通過土壤顏色的感觀就可初步判斷土 壤的固相組成和性狀。例如：在我國北方土壤腐殖質(zhì)含量高時，土壤顏色就深。一般腐殖質(zhì)含量達1%上下，則土壤為灰色；23%時則為深灰；>35%時則為黑色。在腐殖質(zhì)含量相近時，則質(zhì)地愈粗，染色愈明顯。土壤濕度愈大（土壤含水量愈高），土色愈深。故在鑒定土色時必須注意其濕度。Fe2O3. nH2O常使土壤呈黃色，失水后成紅棕色或紅色。Fe的氧化物常呈膠膜形態(tài)包被土粒表面，成

9、為土壤的染色劑。在還原條件下，鐵的化合物常呈深蘭、蘭綠、青灰、灰白顏色。SiO2、CaCO3、CaSO4、NaCl、Na2SO4等結(jié)晶或粉末；高嶺石、石英、氧化鋁、白云母等礦物都為白色或無色，它們在土壤中含量較多，使土色變淺，極多時則呈灰色，甚至白色。土色愈淺說明養(yǎng)分含量較貧乏。在描述土壤顏色時，一般把主色放在后，副色放在前，并冠以深、暗、淺等詞以形容顏色的深淺程度。如淺黃棕色，即主色為棕色，副色為黃色，前面冠以淺加以形容。土壤科學家可使用芒塞爾（Munsell）記色法對世界上任何地方的土壤進行描述。芒塞爾記色法是對顏色的三種易變性質(zhì)的每一種系統(tǒng)的數(shù)量化和文字的標記。這三種性質(zhì)是色彩（特殊的顏

10、色）、亮值（亮和暗）和色度（色彩強度），并將這三個指標按順序標出。例如，在Munsell記色法中的10YR6/4，10YR是色彩，6是色值，4是色度。將土壤樣品與帶有標準色階的色卡進行顏色對比，可以很快地按照Munsell記色法定出顏色，例如，棕色土可表示為色調(diào)亮度/色度（10YR5/3）。Munsell記色法是在土壤調(diào)查時用來描述土壤顏色的一種方法。Munsell顏色圈（Chamberlin 1980）b 土壤質(zhì)地 c 松緊狀況土壤松緊表示土粒與土?；蛲翀F與土團之間相互連接或堆積的狀態(tài)方式。它影響作物、出苗、扎根難易以及后期生長。判斷土壤松緊程度一般在田間用鐵銑掘入土壤的難易程度表示：1極緊

11、實用鐵銑很難掘入土壤。2緊實用鐵銑十分費力才能掘入土壤。3稍緊稍用力就可掘入土壤。4稍松鐵銑很小用力就可掘入土壤。5極松不用力和鐵銑自垂即可進入土壤。在科學研究中也可用土壤緊實度計（土壤硬度計）測定土壤的松緊度；也可用容重大小表示土壤的松緊度。土壤的松緊與孔隙狀況有密切的關系，疏松的土壤，孔隙度大，容重小，緊實的土壤則相反d 結(jié)構(gòu)體指土粒相互團聚或膠結(jié)而成的團聚體。其大小、形狀和性質(zhì)不同，所反映的生產(chǎn)性狀也不一樣。根據(jù)布魯爾的定義，把土壤結(jié)構(gòu)看成是“根據(jù)土粒和孔隙的大小、形狀以及排列方式等特征構(gòu)成土壤物質(zhì)的物理性結(jié)構(gòu)”較為恰當。由此可見，土壤結(jié)構(gòu)與土壤孔隙密不可分，認為結(jié)構(gòu)是土壤孔隙的調(diào)節(jié)器。

12、常見的土壤結(jié)構(gòu)，耕層有團粒、坷垃、板結(jié)和結(jié)皮；犁底層有片狀；底土層有核狀（或粒狀）、柱狀和棱柱等結(jié)構(gòu)。團粒結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)上最優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體，近似圓形，無棱角，其中以直徑13mm大小較好，多出現(xiàn)在熟化程度較高的耕層（或表層）。坷垃、板結(jié)和結(jié)皮是不良的結(jié)構(gòu)體?？览嘁蛸|(zhì)地粘重、腐殖質(zhì)含量少和耕作不當引起的。形成的坷垃堅硬有棱角、用手捏不易散碎，農(nóng)民稱為“生坷垃”或“死坷垃”；反之，易捏碎較松散的稱為“熟坷垃”或“活坷垃”?？览Ｒ饓好?、漏風跑墑。其危害程度決定于坷垃的大小和數(shù)量。板結(jié)和結(jié)皮是在灌溉或降雨之后出現(xiàn)，潮濕而粘重的土壤因脫水干燥而使地表龜裂，質(zhì)地粘重程度和干燥速度，影響龜裂的厚度和寬度，厚度

13、>510mm者稱為板結(jié)；< 5mm者稱為結(jié)皮。底土層的柱狀、棱柱狀結(jié)構(gòu)，一般在堿土的堿化層出現(xiàn)，質(zhì)地粘重，脫水后堅硬，通氣透水不良，影響扎根。e 土壤濕度根據(jù)土壤在不同含水狀況下的土色和握在手中的感覺及其可塑程度，利用眼看手摸加以判斷。本法屬于經(jīng)驗性的，簡便易行，但必須結(jié)合實際多練習。熟練后，才能使用。華北地區(qū)農(nóng)民群眾常將墑情分為干土、潮干土、黃墑、黑墑等四級，其判斷方法如下：（1）干土土壤呈氣干狀態(tài)，或結(jié)成土塊或碎成土面，不宜耕作和播種，干土層如超過4指時，播種不能萌發(fā)，24指不能全苗，2指則不影響播種。在作物生育期間，植物表現(xiàn)萎蔫，必須通過灌溉等措施加以調(diào)節(jié)。（2）潮干土 土色

14、灰，手握土不成團，易散碎，微有涼爽的感覺，這時耕作質(zhì)量不好，播種只能脹破種皮，不能萌發(fā)，成苗率很低。在作物生育期間，作物生長緩慢，植物表現(xiàn)萎蔫，必須通過灌溉等措施加以調(diào)節(jié)。（3）黃墑土色以黃為主，手握土勉強成團，落地多半可以散碎，手有涼感，稍有濕印，這時為耕作最適合的墑情，播種也易全苗，但對生長旺期的作物，水分仍嫌不足。（4）黑墑土色顯深，手握土成團，落地不散，手上有濕印，表示墑情稍高，耕作質(zhì)量不好，易形成死坷垃，播種可以全苗。有時因墑多、氣少、土溫低、出苗慢。但在作物旺盛生長階段能夠充分滿足作物對墑情的要求。黑墑以上就是汪水，水分偏多，為不良的墑情。f 土壤孔隙狀況土壤是一個極其復雜的多孔體

15、系。其孔隙的粗細、形狀以及連通情況復雜多樣，目前還不能直接測定出來。一般在土壤剖面各土層中，細微的孔隙難于觀察記錄，只能目堵一些較大的孔隙，如根孔、動物穴等。把它們的數(shù)量記錄下來，以便了解該土壤的透水、排水性的差異。在研究工作中，常采用測定土壤容重來間接計算土壤的孔隙度，以了解土壤的孔隙數(shù)量和孔隙（徑）分布狀況。g植物根系分布植物根系在土壤中的分布主要集中于土壤表面（050cm），往下逐漸減少。根系密集之處，也就是植物吸收水分和養(yǎng)分的供給區(qū)。土壤剖面各層的根量是用目測法估算，以多、中、少表示之。h新生體和侵入體新生體是土壤形成過程中的產(chǎn)物。其形態(tài)突出，易與土體分離，反映了土壤的成土條件和成土過

16、程的特征。華北地區(qū)常見的新生體有：石灰結(jié)核（沙姜石）、鐵錳結(jié)核、銹紋、銹斑、假菌絲體等；在鹽堿地區(qū)有鹽結(jié)皮、鹽霜；在南方紅壤中常有鐵盤；西北干旱土壤中有鹽盤、石膏盤、石灰盤等。它們是土壤在長期形成過程中，由于物理和化學變化而形成的一種特殊的物體。侵入體是遷入土壤中的各種外來物體，如煤渣、磚頭、瓦礫、塑料等。它們是在發(fā)生上與土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化無關的物質(zhì)，均稱為侵入體。新生體和侵入體影響耕作和作物生長。危害程度與數(shù)量和分布部位有關。i石灰反應指石灰性土壤遇鹽酸生成氯化鈣（CaCl2）和二氧化碳（CO2）的反應。在石灰含量較高的土壤施用磷肥，往往易發(fā)生“固定作用”，影響磷肥的效果。在田間測定石灰含量有無或

17、多少，其方法是用手抓一把土，放在鐵鏟上，加入10%鹽酸。看其有無氣泡發(fā)生或氣泡的強烈程度，表示石灰的含量。一般分為四級如下表所示：反映程度反映特征碳含量范圍反映強度符號無無氣泡、無響聲0-微小氣泡放出、響聲很小< 1%+中氣泡明顯、很快消失、響聲較大15%+強氣泡強烈、呈沸騰狀、時間長、響聲大> 6%+2.3 剖面土樣的采集和保存2.3.1分層采集土樣為了研究土壤理化性質(zhì)和供分析測定用的樣品。在土壤剖面觀察描述完之后，按土壤層次分別采取土樣，要注意代表性，一般采樣順序是從最下層開始，由下而上用鏟子或剖面刀，采集每層中心部位的土壤（如下圖）。數(shù)量一公斤左右，把土塊捏細混合放入干凈的土

18、袋中（布袋或塑料袋）。填好標簽，寫明剖面號、地點、層次、深度、采集人和日期等。袋內(nèi)放一個，袋外栓一個，帶回室內(nèi)風干、處理。2.3.2整段標本采集為室內(nèi)深入研究和展覽，需要采集土壤剖面整段標本。其方法為：做一個兩面活動蓋子的木匣（長100cm，寬大20cm，高10cm）。取土時先將兩蓋子取下，按木匣大小垂直嵌進土壤剖面上，切成土柱，并將一面削平，套上一蓋，然后將另一面削平取下，套上另一蓋固定即成，填寫好標簽。送室內(nèi)保存或展覽廳陳列。3土樣采集采樣方法因測定目的而異。除剖面土樣或鹽堿土采樣要分層采集外，還有為了解土壤肥力狀況需要采集混合土樣?；旌贤翗佣嘤糜诟麑油寥赖幕瘜W分析，一般根據(jù)不同的土壤類型和土壤肥力狀況，按地塊分別采集混合土樣。一般要求是：（1）采樣點應避免田邊、路旁、溝側(cè)、糞底盤以及一些特殊的地形部位。（2）采樣面積一般在2050畝的地塊采集一個混合樣可根據(jù)實際情況酌情增加樣品數(shù)。（3）采樣深度一般以耕層（020cm）的表土為宜，取樣點不少于5點?？捎猛零@或鐵鏟取樣，特殊的微量元素分析，