湖北主要土壤類型的改良與修復(fù)

1、湖北主要土壤類型的改良與修復(fù)（專業(yè)：08級(jí)土壤學(xué) 姓名：楊柳）摘要：湖北省由于其獨(dú)特的地理、氣候、水紋條件以及人為因素的影響，其土壤類型趨向于多樣化，主要土壤類型為黃棕壤、棕壤、黃壤、紅壤和水稻土等5大類。本文通過分析不同類型土壤的成土過程及其存在的問題提出了針對(duì)各類不同土壤的改良修復(fù)方法。1、 湖北省主要土壤的分布特征：湖北省地理位置為北緯29°0533°20、東經(jīng)108°21116°07之間，主要屬北亞熱帶季風(fēng)氣候，具有從亞熱帶向暖溫帶過渡的特征。光照充足，熱量豐富，無霜期長(zhǎng)，降水豐沛，雨熱同季。湖北省處于中國(guó)地勢(shì)第二級(jí)階梯向第三級(jí)階梯過渡地帶，地貌

2、類型多樣，山地、丘陵、崗地和平原兼?zhèn)?。湖北水資源豐富，擁有長(zhǎng)江、漢江與眾多的支流和湖泊?；谝陨显?，湖北省土壤類型趨向于多樣化，其主要土壤類型有黃棕壤、棕壤、黃壤、紅壤和水稻土等5大類，其中黃棕壤主要分布于宜昌-荊門-襄樊一線的鄂西北地區(qū)低山丘陵地區(qū)；以及宜昌-恩施以東，荊州以西的鄂南低山丘陵地區(qū)。棕壤主要分布于神農(nóng)架、三峽等海拔較高的山地。紅壤主要分布于咸寧-黃石-黃岡以東的地區(qū)。黃壤主要分布于恩施-宜昌以西的三峽以南的地區(qū)。水稻土主要分布于荊州-荊門-襄樊以東；咸寧-黃石-黃岡以西的江漢平原地區(qū)。2、黃棕壤2.1、形成條件 黃棕壤分布的氣候條件屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季低

3、溫干燥，但時(shí)間較短，年降水量750-1000mm，集中于秋夏，干燥度<1，年平均氣溫15-18 ，大于10積溫為4500-5500。 植被為落葉闊葉林和長(zhǎng)綠闊葉混交林，代表樹種有榛類，楓物屬，櫟屬等，如麻櫟，白櫟，青風(fēng)櫟 石楠，山胡椒，馬尾松，杉木，毛竹等，成土母質(zhì)：黃棕壤可由為各種巖石風(fēng)化物發(fā)育而成。 湖北省的黃棕壤主要分布于宜昌-荊門-襄樊一線的鄂西北地區(qū)低山丘陵地區(qū)；以及宜昌-恩施以東，荊州以西的鄂南低山丘陵地區(qū)。2.2、形成過程（1）生物作用強(qiáng)烈 有機(jī)質(zhì)的分解和合成作用較強(qiáng)烈，表層積累不多。（2）淋溶作用比較明顯 CaCO3淋失，而且鐵錳也遭到淋溶（呈膠膜狀）下部可見鐵錳膠膜，鐵

4、錳結(jié)核。（3）粘化作用 原生礦物迅速分解為次生礦物，土壤粘粒含量增加，上層粘粒礦物向下移動(dòng)，在B層聚積，導(dǎo)致心土粘化現(xiàn)象顯著，質(zhì)地粘重，有的形成粘盤層。 （4）輕度富鋁化作用 由于淋溶作用較強(qiáng)，土體中鹽基多被淋失，同時(shí)二氧化硅有一定程度的淋失，而鐵鋁層在土體中移動(dòng)和聚積明顯。 2.3、剖面形態(tài) 自然植被下 Ao-A-Bt-C即枯枝落葉層-腐殖質(zhì)層-淀積層（粘粒、Fe、Mn淀積）-母質(zhì)層。 Ao：1-2cm色暗 呈半分解的有機(jī)質(zhì)層 A：灰棕色-暗灰棕色，厚約10-20cm結(jié)構(gòu)呈粒狀，團(tuán)塊狀，耕作層上A層不明顯，A、B層間有過度帶。 B：呈棕色或紅棕色，一般呈棱快狀棱柱狀和塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體表面有棕

5、色或暗棕色膠膜，并有鐵錳結(jié)核，粘粒含量超過30%，堅(jiān)實(shí)，植物根系不易穿透，透水困難，是主要障礙層。 C：成土母質(zhì)層。由南向北，淋溶性增強(qiáng)，F(xiàn)e、Mn、石灰結(jié)核分布加深。2.4、理化性質(zhì)（1）有機(jī)質(zhì)含量在自然土壤上2-4%，耕地上1%左右，有機(jī)質(zhì)成分隨植被不同而異。（2）粘粒含量較高，質(zhì)地粘重，常形成粘粒聚積的心土層，指示礦物為水云母，蛭石，高嶺石等，下蜀黃土上發(fā)育的土壤尚有蒙脫石，硅鐵鋁率SiO2/R2O3為2.6-3.0之間。（3）土壤反應(yīng)：微酸性-酸性pH 5.5-6.0。（4）鹽基飽和度呈不飽和，無石灰反應(yīng)。 2.5、改良修復(fù) 黃棕壤土質(zhì)粘重，耕性不良，并且耕層淺薄，透水性能差，雨后表層

6、常有滯水積水現(xiàn)象，在丘陵崗地，易造成水土流失。土壤的有機(jī)質(zhì)含量低，缺乏N和P。因此，針對(duì)這些不利因素，應(yīng)因地制宜的改良利用。 （1）因土種植，發(fā)展多種經(jīng)營(yíng)：低山區(qū)的薄層石質(zhì)黃棕壤可營(yíng)造杉木，麻櫟，棕皮櫟，馬尾松及毛竹等用才林，丘陵地區(qū)土層深厚的黃棕壤可種植茶、桑，發(fā)展果園，平緩丘陵地區(qū)可作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，適與稻、麥、棉和油料作物的生長(zhǎng)。 （2）保持水土；通過修筑梯田，造林，挖截水溝等防止水土流失。（3）培肥土壤：種植綠肥，既能增加土壤所缺的有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，又可改善土壤性質(zhì)，水面可發(fā)展三水一萍（水浮蓮，水葫蘆，水花生，綠萍）路旁也可種植紫穗、槐、麻等，同時(shí)注意增施磷肥。 3、棕壤3.1、形成條

7、件 我國(guó)棕壤集中主要分布于暖溫帶的濕潤(rùn)地區(qū)，縱跨遼東半島，山東半島，大致呈東北-西南走向，另外，在半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)的山地垂直地帶中也有分布棕壤。棕壤地區(qū)的氣候特點(diǎn)為：夏季暖熱多雨，冬季寒冷干旱，年均溫為5-14 ， 10 的有效積溫為3400-4500 ，年降水量約為500-1000mm。湖北省的棕壤主要分布于神農(nóng)架、三峽等海拔較高的山地。3.2、形成過程（1）明顯的粘化作用：棕壤的粘化作用強(qiáng)于褐土，同時(shí)兼有殘積粘化和淀積粘化雙重作用。由于氣候濕潤(rùn)，雨水較多，濕度較高，所以礦物風(fēng)化程度較深（殘積粘化）同時(shí)，粘?？闪芤浦料虏浚?0-80cm左右）使棕壤淀積層粘粒含量較高，呈現(xiàn)明顯的粘化過程 （2

8、）土壤中淋溶作用較強(qiáng)：棕壤地區(qū)氣候濕潤(rùn)，使土壤中可溶性鹽及碳酸鹽類被淋失，整個(gè)土壤剖面無石灰反應(yīng)，這一點(diǎn)與褐土明顯不同。 （3）較強(qiáng)盛生物循環(huán)作用：棕壤地區(qū)的植被以闊葉林為主，凋落物中灰分元素較多，復(fù)鹽基作用較強(qiáng)，表現(xiàn)在二價(jià)元素含量豐富而且有表聚現(xiàn)象，如CaO在母質(zhì)層含量?jī)H0.5%左右，而表層則在1.6%左右自上而下增高，特別在凋落層可達(dá)7-9%這種現(xiàn)象充分說明了比較強(qiáng)烈的生物聚積作用。 3.3、剖面形態(tài)：自然植被有較多的枯枝落葉，其剖面一般可分為Ao-A-Bt-C，而耕作土壤一般為A-Bt-C A層：灰棕色 10cm左右，質(zhì)地中壤，粒狀或團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)。 Bt層：厚約30-40cm，呈鮮棕色，質(zhì)

9、地粘重，結(jié)構(gòu)為棱快狀，結(jié)構(gòu)面上有較多的Fe、Mn膠膜，也可見鐵錳結(jié)核。 C層：棕色，半風(fēng)化狀。3.4、理化性質(zhì) （1）腐殖質(zhì)主要集中在表層向下急劇降低，自然條件下，表層有機(jī)質(zhì)含量達(dá)2-9%。耕種土壤腐殖質(zhì)含量較低（1-3%）。（2）土壤反應(yīng)為中性酸性，下層酸度較高，鹽基飽和度在表層達(dá)60-70%左右，以下各層一般低于50%。（3）粘化作用強(qiáng)，剖面中粘粒含量較高（表層粘粒：10% 心土層：30% 母質(zhì)層：12%）粘化層質(zhì)地緊實(shí)，多為重壤。 （4）粘粒指示礦物以水云母蛭石為主，但與褐土比較，粘粒中水云母較少，而蛭石，蒙脫石，高嶺石等有增加趨勢(shì)，表明風(fēng)化淋溶程度大于褐土。 3.5、改良修復(fù) 棕壤處在

10、暖溫帶的濕潤(rùn)地區(qū)，所在地形一般為低山丘陵，丘陵山區(qū)由于雨量集中常有水土流失，另外，在生產(chǎn)上，易發(fā)生春旱，春天需要抗旱保墑，就土壤養(yǎng)分來講，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，土壤肥力有待于進(jìn)一步提高 。（1）、加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)解決生產(chǎn)用水及水土流失問題。通過修筑水庫，塘壩，攔蓄洪水等解決灌水問題，通過平整土地修筑梯田等保持水土。（2）、培肥改土 開辟有機(jī)肥源： 種植綠肥，如草木樨，苜蓿，紫蕙槐，增加土壤土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分。 深耕：深耕能增加土壤疏松程度，加強(qiáng)透水，保水能力 。（3）、合理利用土地 做到因地制宜，合理利用，山地陵坡可以種植經(jīng)濟(jì)林木，丘陵崗地種植果樹，在平地丘陵區(qū)，作為農(nóng)田，適與栽培棉花，花生，

11、紅薯等喜溫作物及高粱，大豆，玉米等中晚熟品種的大田作物。4、紅壤4.1、形成條件紅壤形成于中亞熱帶的生物氣候條件。氣候炎熱濕潤(rùn)，干濕季節(jié)分明，年均溫18以上，10有效積溫為58006500，年降水量10001500mm（高者達(dá)2000mm），東部地區(qū)較濕潤(rùn)，雨季可延續(xù)六個(gè)月之久，一年之中有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期發(fā)生燥熱干旱現(xiàn)象。 原生植被為亞熱帶的常綠闊葉林。其中以殼斗科的栲屬、石櫟屬和岡櫟屬占優(yōu)勢(shì)，紅壤地區(qū)盛產(chǎn)許多亞熱帶經(jīng)濟(jì)林木，如茶、油茶、柑桔等。地形以山地丘陵為主，有少量平地，母質(zhì)類型：第四紀(jì)紅色粘土及其它巖石風(fēng)化物，如紅色砂巖、花崗巖、流紋巖、片麻巖、千枚巖、玄武巖、石灰?guī)r等。 湖北省的紅壤主要

12、分布于咸寧-黃石-黃岡以東的地區(qū)。4.2、形成過程： 紅壤的形成可以說是地質(zhì)循環(huán)和生物循環(huán)兩個(gè)過程共同作用而成。即富鋁化和生物富集過程長(zhǎng)期作用結(jié)果。 （1）、富鋁化過程：在高溫多雨濕潤(rùn)條件下，土壤中化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈，礦化物分解十分強(qiáng)烈。無論是原生礦物還是次生礦物均受到徹底風(fēng)化，經(jīng)過脫鹽基、脫硅，鐵鋁富集這幾個(gè)階段，土體中鹽基不斷被淋失，土體中硅也被淋失，鐵鋁富集，土壤成為紅色的土體（由于鐵的氧化物以膠體形態(tài)包被于粘粒之外，脫水氧化后，紅色加深，使紅壤地區(qū)的風(fēng)化殼呈鮮明紅色）。礦物分解階段：在高溫多雨下各種礦物經(jīng)過徹底分解，形成各種氧化物和鹽基，使土壤具有一定的堿性。 中性淋溶階段：（脫硅階段）脫硅

13、條件：硅酸鹽在酸性條件下比較穩(wěn)定，而在中性或微堿性條件下，硅酸才能分解，在礦物分解過程中產(chǎn)生的堿土及堿土金屬鹽基離子除中和一部分酸外，還使風(fēng)化液呈中性或微堿性，促使脫硅進(jìn)行。硅酸溶液由上層淋洗至下層，使上層硅變少下層增多。 鐵鋁富集階段：鐵鋁在酸性條件溶解比較多，而在中性或微堿性條件下比較穩(wěn)定，脫硅時(shí)的中性、微堿性條件有利于鐵鋁富集。當(dāng)風(fēng)化層上部變?yōu)樗嵝詴r(shí)，氧化鐵、鋁開始溶解，具流動(dòng)性。旱季可隨毛管水上升至表層，經(jīng)過脫水以凝膠形式形成鐵、鋁富集層或鐵鋁結(jié)核，而土體下層鹽基含量高而酸度弱，含水鐵鋁氧化物的活性較弱，向下移動(dòng)不深，大多沉積下來形成鋁殘余聚積層。 富鋁化作用特點(diǎn)：硅和鹽基遭到淋失，粘

14、粒與次生礦物不斷形成，鐵鋁氧化物明顯聚積。 （2）生物富集過程：在亞熱帶高溫多雨條件下，由于水熱條件優(yōu)越，常綠闊葉林生長(zhǎng)繁茂，大量的枯枝落葉凋落物，因此大量有機(jī)質(zhì)歸還土壤，使有機(jī)體及灰分元素累積。同時(shí)，在亞熱帶的水熱條件下，土壤中微生物生命活動(dòng)十分旺盛，凋落物能以極快的速度礦質(zhì)化，而使各種元素進(jìn)入土壤。這樣大大加速了生物和土壤之間養(yǎng)分循環(huán)的周期，使物質(zhì)的生物循環(huán)在數(shù)量上經(jīng)常維持著較高的水平，土壤中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的生物富集作用。 （3）紅壤的其他附加作用：灰化作用：在森林保存較好條件下。尤其是在針葉林條件下，枯枝落葉層分解產(chǎn)生有機(jī)酸，土壤產(chǎn)生酸性淋溶過程，土壤上層鹽基（Fe、Al）在剖面中有明顯的淋

15、溶與淀積，硅在表層相對(duì)累積，表現(xiàn)出灰化特征。一般在酸性巖石，如玄武巖等富含大量堿金屬或堿土金屬的巖石和母質(zhì)上，則灰化作用不明顯。 網(wǎng)紋化：紅壤或第四紀(jì)紅色粘土地區(qū)，土壤下部往往有一層花斑土層，花斑顏色有紅、黃、白等。它們相互交織構(gòu)成大小不同斑紋，稱之為網(wǎng)紋層，關(guān)于網(wǎng)紋層解釋眾說紛紜，根據(jù)化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)不同色斑的化學(xué)組成有所不同，但礦物成分基本相似，紅斑含水氧化物鐵較多，而白斑含硅及鋁多。 網(wǎng)紋化成因解釋： （1）水的漂性：土壤中有裂隙、孔道時(shí)，水分流動(dòng)頻繁，使鐵、錳等物質(zhì)還原，溶于水流失，從而在土層中形成灰白色的條紋、條斑，而結(jié)構(gòu)體內(nèi)部水分流動(dòng)較少部分則為紅色。 （2）酸性溶解：網(wǎng)紋化是酸性溶

16、解部分鐵、錳所致。如根系分泌有機(jī)酸等酸性物質(zhì)，溶解了鐵、錳，并淋失，使顏色變淺。（3）氧化還原交替：紅壤地區(qū)地下水有季節(jié)性變動(dòng)，在地下水升降變化范圍內(nèi)，由于氧化還原交替進(jìn)行結(jié)果，產(chǎn)生鐵質(zhì)氧化物凝聚和淀積，形成網(wǎng)紋。（4）不同風(fēng)化物所致：地表的風(fēng)化物碎片在風(fēng)化過程中，脫水顏色發(fā)生變化，不同顏色的巖石碎塊風(fēng)化后的顏色不同。4.3、剖面形態(tài) 紅壤的典型土體構(gòu)型為AhBsCs型或者AhBsBsvCsv型。紅壤剖面以均勻的紅色（10R5/8）為主要特征。Ah層：腐殖質(zhì)層，一般厚度為2040cm,暗紅色（10Y3/3），植被受到破壞后只有1020cm。Bs層：為鐵鋁淀積層，厚度0.52m，呈紅色（10R5

17、/810R5/6），緊實(shí)粘重，呈核塊狀結(jié)構(gòu)，常有鐵、錳膠膜和膠結(jié)層出現(xiàn)，因而分化為鐵鋁淋溶淀積（Bs）與網(wǎng)紋層（Bsv）等亞層。Csv層：包括紅色風(fēng)化殼和各種巖石風(fēng)化物，在B層之下，淡紅色（10R7/8）與灰白色（10Y5/1）相互交織的網(wǎng)紋層。4.4、理化性質(zhì) （1）紅壤有機(jī)質(zhì)含量通常在20g/kg以下，腐殖質(zhì)/FA為0.30.4，胡敏酸分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分酸性強(qiáng)。不易絮凝，故紅壤水穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)體差，但因富含鐵鋁氫氧化物膠體，臨時(shí)性微團(tuán)聚體較好。（2）紅壤富鋁化作用顯著，風(fēng)化程度深，質(zhì)地較粘重。石灰?guī)r發(fā)育的紅壤粘粒在在46%85%，第四紀(jì)紅色粘土上發(fā)育的紅壤粘粒在43%52%之間，玄武巖發(fā)育的紅壤

18、粘粒在在60%以上。（3）紅壤呈酸性強(qiáng)酸性反應(yīng)，心土的pH4.25.9，底土的pH在4.0左右；紅壤的交換性鋁可達(dá)26cmol(+)/kg，約占潛性酸的80%95%以上。由于鹽基大量淋失，鹽基飽和度很低，以有效陽離子交換量計(jì)算的鹽基飽和度低于25%。（4）SiO2/Al2O3為2.02.4，粘土礦物以高嶺石為主，一般可占粘粒總量的80%85%，赤鐵礦為5%10%，少量蛭石、水云母；陽離子交換量不高（1525 cmol/kg），有效陽離子交換量（ECEC）很低。4.5、改良修復(fù)（1）農(nóng)林復(fù)合體生產(chǎn)，提高水、土利用率 該地區(qū)的土壤資源利用方式，主要是長(zhǎng)期實(shí)行種植業(yè)為主，即以糧食為中心單一的、不合理

19、的溝谷農(nóng)業(yè)模式，使得土地面積巨大，資源質(zhì)量較好的山地丘陵基本處于閑置或墾種不足和粗放經(jīng)營(yíng)狀態(tài)，極容易受到不利生產(chǎn)因素的影響和沖擊，在系統(tǒng)的穩(wěn)定性和緩沖性能上表現(xiàn)得較為脆弱。而這一生態(tài)脆弱帶的利用狀況的好壞，直接影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由溝谷農(nóng)田延伸到丘頂、腰部的立體開發(fā)；由單一作物轉(zhuǎn)向農(nóng)、果、林組合配置；由粗放耕作轉(zhuǎn)為用養(yǎng)結(jié)合、集約經(jīng)營(yíng)等多種農(nóng)業(yè)生態(tài)模式的形成與建立。因此，為了發(fā)揮這一區(qū)域的資源潛力，減少障礙因素的影響，就要積極探索和開發(fā)出，融資源的利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與恢復(fù)于一體的多樣化立體土地利用，和農(nóng)林復(fù)合生產(chǎn)管理技術(shù)的模式。如“頂林、腰園、谷農(nóng)”土地利用模式及林農(nóng)、果農(nóng)、林茶、林經(jīng)等復(fù)合立體生產(chǎn)

20、模式。實(shí)現(xiàn)該地區(qū)各種資源在時(shí)序上、空間上和物質(zhì)能量循環(huán)上的優(yōu)化配置，提高水土資源的利用率。（2）消除土壤限制因子，提高土壤生產(chǎn)水平 該地區(qū)處在高溫多雨的條件下，硅酸鹽礦物強(qiáng)烈風(fēng)化分解，硅和鹽基從土壤剖面上遷移出去。鐵、鋁氧化物出現(xiàn)積累，粘粒礦物、次生礦物形成，從元素遷移程度來看，硅為52%62%的遷移率，鈣為75%90%，鉀為62%68%，鈉為77%90%，從而使土壤呈現(xiàn)酸性或強(qiáng)酸性，土壤陽離子交換量為1525 cmol/kg,鹽基飽和度小于25%。土壤酸性條件加速了陽離子的遷移，如NH4+、+、Ca2+、Mg2+ 等，對(duì)農(nóng)作物（特別是豆科作物）的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，妨礙土壤有效微生物的活動(dòng)。同

21、時(shí)酸性會(huì)導(dǎo)致Al毒害和其它養(yǎng)分缺乏。施用農(nóng)用石灰粉如白云巖類等，可降低Al、Fe、Mn、的濃度，提高土壤pH和Ca、Si的濃度，特別是Ca的濃度可維持很長(zhǎng)時(shí)間，進(jìn)而提高多種養(yǎng)分（如P）的有效性，并能改善K在土壤中轉(zhuǎn)化。施用石灰粉可提高土壤陽離子保持能力和肥料施用效益，明顯提高各種作物的產(chǎn)量。（3）增加紅壤物質(zhì)投入，調(diào)控養(yǎng)分循環(huán) 增施有機(jī)肥 ：土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤肥力的重要指標(biāo)。大量施用有機(jī)肥可以加速土壤腐殖質(zhì)的積累，改善土壤形狀，不斷提高土壤調(diào)節(jié)和供應(yīng)水、肥、氣、熱的能力，從根本上解決紅壤地產(chǎn)問題。開辟有機(jī)肥源是增施有機(jī)肥的前提。大力發(fā)展綠肥，實(shí)行秸稈還田是該地區(qū)開辟有機(jī)肥源行之有效的措施。種

22、植綠肥可以固定空氣中氮，做到用地養(yǎng)地，而且翻壓后還能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。在該地區(qū)可種植的綠肥有肥田蘿卜、蠶豆、紫云英、綠豆、紫穗槐等。作物秸稈含有豐富的碳源和養(yǎng)分元素，施入土壤后為土壤微生物提供能源，促進(jìn)有機(jī)無機(jī)復(fù)合體的形成，提高土壤的保肥供肥能力。該地區(qū)的秸稈資源比較豐富，充分利用好這一資源，使有限的養(yǎng)分資源進(jìn)行再利用，在土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)中發(fā)揮積極的作用。稻草、油菜桿、麥稈等的直接還田或間接還田應(yīng)是增施有機(jī)肥的一個(gè)重要途徑。平衡施肥，補(bǔ)充土壤養(yǎng)分：由于該地區(qū)紅壤的自然肥力較低，其養(yǎng)分的供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足作物生長(zhǎng)的需要。施用化學(xué)肥料能及時(shí)彌補(bǔ)土壤養(yǎng)分的不足，協(xié)調(diào)作物所需養(yǎng)分的供用，達(dá)

23、到提高作物產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)，提高土壤肥力的目的。紅壤地區(qū)氮素普遍不足，施用氮肥的增產(chǎn)效果十分明顯；磷素因移動(dòng)性小，易積累、后效長(zhǎng)，在長(zhǎng)期施用磷肥的旱地土壤或水稻土上，效果不甚顯著，但在大多數(shù)旱地土壤上則表現(xiàn)較好；鉀素因土壤的儲(chǔ)備水平較低，再加上高產(chǎn)品種的應(yīng)用，耗竭現(xiàn)象嚴(yán)重，鉀肥的效應(yīng)逐漸上升，其效果已超過磷肥。（4）建立合理的耕作制度 合理安排茬口，搞好田間耕作管理，不但可以提高作物產(chǎn)量，而且可以不斷改善土壤肥力。因?yàn)楹侠淼母髦贫瓤墒雇寥乐兴疅釀?dòng)態(tài)趨于穩(wěn)、均、足、適，使合理利用紅壤的過程成為改良紅壤的過程。根據(jù)作物的土宜特性進(jìn)行種植，不但能提高作物產(chǎn)量，而且使土壤利用率和生產(chǎn)力達(dá)到最佳，培

24、肥改土效果也十分顯著。在熟化程度低的紅壤上，可種植“先鋒作物”“先鋒樹種”。合理間作套種，穩(wěn)定水熱動(dòng)態(tài)，促進(jìn)作物之間的生理協(xié)調(diào)，增加多樣性，特別是在高溫多雨的季節(jié)，能保持連續(xù)多層的植被來緩沖雨水的沖擊，增加土壤的滲透，減少水土流失。5、黃壤5.1、形成條件 黃壤形成于濕潤(rùn)的亞熱帶氣候條件，以云貴高原和四川盆地為主，云霧多，日照短，濕度大，日照率比紅壤地區(qū)少30-40%。冬天嚴(yán)寒，夏天酷暑，干濕季節(jié)不明顯，年平均溫度14-19，10積溫4500-5500，年降水1000-2000mm。植被主要為亞熱帶常綠闊葉林，常綠落葉、闊葉混交林。 湖北省的黃壤主要分布于恩施-宜昌以西的三峽以南的地區(qū)。5.2

25、、形成過程黃壤具有紅壤的脫硅富鋁化過程和生物富集過程，但與紅壤相比。富鋁化作用表現(xiàn)較弱，其粘粒部分的硅鋁率僅低于黃棕壤，而比紅壤為高。生物富集作用表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)礦化的程度不如紅壤高，積累的腐殖質(zhì)量一般比相同條件下紅壤多些。 除此之外，黃壤還有其特有的黃化過程。黃化過程是指黃壤在成土過程中，由于大氣相對(duì)濕度高（80-90%），土體經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)，土壤中游離氧化鐵大部分與水分子結(jié)合成為鐵的含水氧化物，主要以針鐵礦、褐鐵礦和多水氧化鐵形態(tài)存在。因此，其剖面呈黃色至臘黃色，尤其是沉淀層（B）更為明顯。3、剖面形態(tài) 黃壤的土體構(gòu)型為：OAhABsBsC型。O層：枯枝落葉層，厚1020cm左右，受到不同程

26、度的分解。A層：為暗灰棕色（15YR4/2）至暗橄欖色（5Y3/1）的富鋁化的腐殖質(zhì)層Ah，厚1030cm,具屑粒狀或團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)，動(dòng)物活動(dòng)或與。有時(shí)，在Ah之下又過渡性亞層ABs。B層：呈鮮艷的黃色或蠟黃色的鐵鋁聚積層，厚1560cm,較粘重，塊狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面上有帶光澤的膠膜，為黃壤獨(dú)特土層。C層：多保留母巖色澤的母質(zhì)層，色澤混雜不一。4、理化性質(zhì) （1）因富鋁化過程較弱，粘粒硅鋁率為在2.5左右，硅鐵鋁率在2.0左右；粘土礦物以蛭石為主，高嶺石、伊利石次之，有少量三水鋁石出現(xiàn)。 （2）因黃化和弱富鋁化過程使土體呈黃色而獨(dú)具有鮮黃鐵鋁B層。 （3）由于中度風(fēng)化和強(qiáng)度淋溶，黃壤呈酸性強(qiáng)酸性反應(yīng)，

27、pH4.55.5。交換性酸510cmol(+)/kg,最高達(dá)17 cmol(+)/kg；交換性酸以活性鋁為主，交換性鋁占交換性酸的88%99%。土壤交換性鹽基含量低。B層鹽基飽和度小于35%。（4）因濕度大，黃壤表層有機(jī)質(zhì)含量較紅壤高，且螯合淋溶較強(qiáng)；腐殖質(zhì)組成以富里酸為主，HA/FA0.30.5，開墾耕種后表層有機(jī)質(zhì)急劇下將，而鹽基飽和度和酸堿度均相應(yīng)提高。（5）黃壤質(zhì)地一般較粘重，多粘土、粘壤土；加上有機(jī)質(zhì)含量高，陽離子交換量可達(dá)2040 cmol/kg5、改良修復(fù) 黃壤地區(qū)一般來說，山地以發(fā)展林業(yè)為主，造林主要樹種為杉木，還可發(fā)展毛竹、茶葉、油茶等。丘陵地區(qū)的黃壤可以糧為主，多種經(jīng)營(yíng)。但

28、均應(yīng)注意水土保持，農(nóng)地要增施有機(jī)肥，并施用石灰，以改良土壤。（1）增施有機(jī)肥，不斷提高土壤肥力 大力發(fā)展冬季綠肥 積極推廣稻田養(yǎng)萍 增施各種廄肥（2）合理使用石灰，改良酸性黃壤的不良農(nóng)業(yè)性質(zhì)（3）經(jīng)濟(jì)有效施肥，調(diào)節(jié)黃壤營(yíng)養(yǎng)狀況（4）用地與養(yǎng)地結(jié)合，改革黃壤耕作制度（5）農(nóng)林結(jié)合，大力發(fā)展林業(yè)生產(chǎn)（ 6）搞好水土保持，防止土壤沖刷6、水稻土水稻土是長(zhǎng)期種植水稻在水耕影響下形成的農(nóng)業(yè)土壤。凡生長(zhǎng)水稻有一定歷史的地區(qū)均有水稻土分布。我國(guó)水稻土幾乎遍幾全國(guó)，南自海南島，北至黑龍江，東部從沿海至西部荒漠綠洲都有分布，屬非地帶性土壤，面積約占全國(guó)耕地面積五分之一，產(chǎn)量占糧食的50%。集中分布在秦嶺，淮河以

29、南的亞熟帶和熟帶地區(qū)。 種植水稻需要水源和一定的光熟條件，但水 稻土有特殊的性狀，并非種水稻的土壤就為水稻土。國(guó)外認(rèn)為水稻土屬人工的水成土壤。6.1、形成條件 （1）與人類生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)：水稻土是水耕熟化過程中形成的特殊的土壤。種稻時(shí)期泡水耕耘、排水烤田、精整田及輪作施肥，使土壤的肥力、土體中物質(zhì)轉(zhuǎn)移都有一定特征。 （2）水稻本身作用：水稻土耕層淹水后長(zhǎng)期處于還原狀態(tài)，以嫌氣微生物活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)。耕層的作物處于還原狀態(tài)，但水稻根系具有特殊的泌氧能力，使根際周圍有氧化區(qū)域（耕層根系附近，F(xiàn)e2+、Mn2+易被氧化而顯銹紋）。 （3）地形、母質(zhì)、地下水為主要因素；不同地形部位，地下水深度不同，水稻土的發(fā)

30、育受到不同影響 。丘陵崗地及高階地：地下水較深，水分來源為地面水或灌溉水，水分由上向下流動(dòng)，為地表水型水稻土。平原低階地： 地下水位較淺，水分來源除地面水外，還有地下水，即上下均有補(bǔ)給。土體中水分上下活動(dòng)頻繁，有明顯的淋溶淀積現(xiàn)象，發(fā)育成良水型水稻土。低洼地：地下水位高，地面上有季節(jié)性積水，排水不暢，土體受地下水影響大，土壤具有明顯的潛育特征，發(fā)育成為地下水型水稻土。（4）與氣候條件關(guān)系不十分密切，但不同的氣候帶發(fā)育的水稻土仍各有不同的形成特點(diǎn)： 南方：水稻土淹水期長(zhǎng)，溫度高，物質(zhì)轉(zhuǎn)化順利，發(fā)育較好。 北方：氣溫較低，無霜期短，水耕化伴有凍融過程 ，水稻土發(fā)育較淺湖北省的水稻土主要分布于荊州-

31、荊門-襄樊以東；咸寧-黃石-黃岡以西的江漢平原地區(qū)。6.2、形成過程 （1）氧化還原過程： 水稻生長(zhǎng)期間以還原態(tài)為主，其余時(shí)間以氧化態(tài)為主。水稻栽培期間的泡水使土體處于還原狀態(tài)，變價(jià)元素如Fe、Mn成為低價(jià)元素。Fe2+常呈灰藍(lán)、灰綠色，土體常呈青灰色。當(dāng)排水落干或種麥時(shí)，低價(jià)元素變高價(jià)，鐵錳則氧化淀積下來，呈現(xiàn)銹斑、黑斑（Mn02）和鐵錳結(jié)核，水稻根系附近Fe2+、Mn2+也可氧化淀積呈現(xiàn)銹斑。 （2）有機(jī)質(zhì)積累和分解水稻土的有機(jī)質(zhì)來源主要是有機(jī)肥料，其中包括綠肥，在淹水條件下進(jìn)行嫌氣分解，分解慢，腐殖質(zhì)形成和轉(zhuǎn)化比較明顯。一般隨淹水時(shí)間的增加，土壤有機(jī)質(zhì)含量也相應(yīng)增加。我國(guó)水稻土中有機(jī)質(zhì)含

32、量自北而南有諑漸增高趨勢(shì)。水稻土在排水和改為旱作時(shí)，有機(jī)質(zhì)分解加快。腐殖質(zhì)的成分中一般水稻土的胡敏酸與富里酸之比，比相應(yīng)的地帶性土壤和旱地土壤高，但水稻土中胡敏酸的芳構(gòu)化程度卻較低。（3）粘粒的積累和淋失水稻土中粘粒補(bǔ)充的重要途徑是通過灌溉水和施用塘泥。 粘粒的淋失通過兩個(gè)途徑：一個(gè)垂直淋失，即粘粒沿空隙向下層移動(dòng)，因此水稻土下層粘粒較多。另一途徑為田面淋失，特別是在丘陵、山地、梯田地區(qū)，暴雨后如發(fā)生串田徑流，粘粒可從田間大量流失。 （4）脫鹽基與復(fù)鹽基施肥和灌溉有利于土壤復(fù)鹽基，淹水還原則可加速土壤中鹽基的淋失，如施用草木灰、石灰，沿江淤灌等均可達(dá)到復(fù)鹽基的目的。 復(fù)鹽基過程在紅壤、黃壤磚紅

33、壤等酸性土壤改種水稻后表現(xiàn)特別明顯。這些土壤的鹽基飽和度一般只在20%，水耕熟化鹽基飽和度大大提高，一般在50%以上。 6.3、剖面形態(tài)（1）淹育層（A）：實(shí)際也是耕作層，由于經(jīng)常受到淹水耕作影響，土體柔軟，淹水時(shí)呈泥漿狀，落干后，多成為碎塊狀，粒狀，灰暗色或灰色，厚度多為1218cm。根孔及裂隙中有銹紋銹班，高產(chǎn)水稻土多呈鮮艷紅棕色，稱為“鱔血”，為有機(jī)質(zhì)與鐵的絡(luò)合物。 （2）犁底層（AP）：位于淹育層之下，緊實(shí)粘重，棱塊狀結(jié)構(gòu)，多橫向發(fā)育，厚度10cm左右、有少量銹紋、銹斑，通氣透水差、容重大，非毛管空隙少，具有隔水防銹作用，防止水分滲漏過快，但如果犁底層過于緊實(shí)、缺乏空隙，則水分滲漏太慢

34、，營(yíng)養(yǎng)環(huán)境不能更新，防礙作物根系生長(zhǎng)發(fā)育。（3）滲育層（P）：位于犁底層之下，厚約1020cm，土色偏黃或稍帶灰色，棱塊狀結(jié)構(gòu)，垂直裂縫明顯，結(jié)構(gòu)體上可見少量銹紋、銹斑。該層是灌溉水浸潤(rùn)或淋洗影響而形成的層次。 如地勢(shì)部位較高處，地下水發(fā)生側(cè)滲，有色物質(zhì)經(jīng)漂洗形成漂洗層或白土層（E），呈灰色，有Fe、Mn結(jié)核或銹斑。有機(jī)質(zhì)氮、磷、鉀缺乏，屬于低產(chǎn)水稻土。（4）潴育層（淀積層）（W） 在地下水位較深，排水良好，發(fā)育程度較高的水稻土都有潴育層發(fā)育，由于受地下水和季節(jié)性水分的影響，水分活動(dòng)頻繁，氧化還原過程交替進(jìn)行，有多量的銹斑、銹紋及鐵錳結(jié)核淀積。粘粒含量也比較高，長(zhǎng)期干濕交替，常形成棱柱狀結(jié)構(gòu)。

35、潴育層在水稻灌水期間，土壤結(jié)構(gòu)間隙雖然為下滲水流所充滿、但結(jié)構(gòu)內(nèi)部的小空隙仍封閉著空氣，這樣水氣共存，可以防止還原性物質(zhì)聚積，有利于稻根的伸展。所以深厚的潴育層（4050cm以內(nèi)）是高產(chǎn)水稻土的標(biāo)志之一，而潴育層的發(fā)育與地下水位高低有關(guān)。（5）潛育層（G）：群眾稱青泥層。該層終年積水，長(zhǎng)期為水分飽和，處于還原條件下。高價(jià)鐵錳被還原為低價(jià)，使土壤呈藍(lán)灰或青灰色。土壤結(jié)構(gòu)發(fā)育不明顯，粘重，通氣透水差，溫度底。由于潛育層中常含有還原性有毒物質(zhì)，如H2S，F(xiàn)e2+等，對(duì)水稻土生長(zhǎng)不利。因此潛育層的有無及出現(xiàn)部位高低，可作為判斷水稻土肥力好壞的一個(gè)指標(biāo)。6.4、理化性質(zhì)(1)與旱作土壤相比，水稻土的嫌氣

36、條件有利于有機(jī)質(zhì)的積累，因而氮素含量也較高。（2）水稻土中的S由于長(zhǎng)期處于還原狀態(tài)易形成H2S，引起水稻根系中毒。（3）水稻土的pH除受原母土影響外，與水層管理關(guān)系較大，一般酸性水稻土和堿性水稻土在淹水后，其pH均向中性變化。6.5、改良修復(fù)湖北省省水稻主產(chǎn)區(qū)（江漢平原）水稻土存在的問題大致可分為三種類型 （1）水害型：主要指澇洼地和冷侵田。其中冷侵田由可分為潛育化與次生潛育化兩種類型，它們主要分布于江河兩岸、濱湖洼地、水庫四周、渠道兩旁滲濕地帶、丘陵沖田尾部、排水不良的畈田和平原，以及常年串灌漫灌的地方。這種農(nóng)田的共同特征是：地下水位高，耕作層長(zhǎng)年漬水；土爛泥深，耕作性差；微生物活動(dòng)微弱，有

37、機(jī)質(zhì)分解緩慢；泥溫低，土壤還原性強(qiáng)，有毒物質(zhì)積聚。由于冷侵田的水、肥、氣、熱失調(diào)，故作物單產(chǎn)低。（2）障礙型：包括漏水田、爛泥田、銹水田等。這種農(nóng)田的土壤中存在著障礙層次，在耕層以下（20-50厘米）常夾有厚度大于10厘米的沙土層、重粘土層或青泥層，夾沙層土壤容易漏水漏肥；夾重粘土層農(nóng)田易形成暗漬；夾青泥層土壤含較多還原物質(zhì)，常造成僵苗死苗。（3）劣質(zhì)型：包括山坡薄地、飛沙田、殼土田、板結(jié)淺耕田等。它們的主要特征是土薄、貧瘠、過砂過粘。過砂土壤松散無結(jié)構(gòu)，保水能力差，田間最大持水量只占干土重的11%-13%，土溫變化劇烈，盛夏時(shí)表土溫度可高達(dá)60ºC，易破壞作物的新陳代謝，養(yǎng)分含量低，有機(jī)質(zhì)含量只有0.2-0.5%。過粘土壤緊實(shí)粘重，不易耕整，而且耕層下常有粘板層，通透性差，有機(jī)質(zhì)含量也比較低，通常只有1%左右。根據(jù)江漢平原土壤的特點(diǎn)，土壤改良治理應(yīng)采取以水利為中心