一、土壤形成过程
土壤是多种因素综合作用的产物。土壤的形成和母质、地貌、气候、植被、人类的生产活动有直接关系。陇西的广大地区由于自然条件不同,所以成土过程也不同。从宏观方面讲,陇西土壤的形成有两大过程,一为生草化过程,一为黄土成土过程。
生草化过程就是通过腐殖质的积累以及染色作用而形成黑垆土的过程。陇西的气候比较干旱,生物作用比较微弱,生物积累量比较小,但是黄土母质疏松,有利于植物根系的伸展,植物根系比较发达。在黑垆土的形成过程中,植物的根系对此类土壤有明显的影响,所形成的腐殖质层,厚度通常在1米以上,厚者可达1.5米,但好气性土壤微生物活动强烈,腐殖质分解快,所以腐殖质含量并不高,一般为1.0%~1.5%。
黄土成土过程就是黄土母质发育成为黄绵土的过程。黄土经过耕耘、熟化,即可形成黄绵土。黄绵土由耕层和底土组成,表层含养分较多,疏松,具有一定的结构,抗蚀性也较强,所以耕层愈厚,肥力越高,底土仍为黄土。通常把黄土转变成黄绵土的过程叫作原始成土过程。
二、土壤类型
1985年普查全县土壤分为5个类,7个亚类,21个土属,52个土种。
1.黄绵土
黄绵土是黄土母质直接耕作熟化而形成的土类。面积145.9万亩,占全县总土地面积的40.43%,为黄绵土亚类,是全县面积最大的土壤类型,也是主要农业土壤。除雪山乡外,其余各乡均有分布,面积在10万亩以上的有渭阳、权家湾、云田、宏伟、通安驿、和平等6个乡;万亩以上的有德兴、高塄、福星、种和、马河、柯寨、双泉、渭河、城关、文峰、三台、永吉12个乡;不足万亩的有菜子、碧岩、宝凤、昌谷、首阳5个乡。黄绵土类可分为山地黄绵土、坪台地黄绵土、川地黄绵土及沟谷地黄绵土4个土属。以山地黄绵土属面积较大,为140.17万亩,多处在坡度较大、侵蚀剧烈的阴山坡面。耕种黄绵土面积123.34万亩,为全县耕种面积的49.45%。
据云田乡咀头村8~30号耕种黄绵土剖面观察,其特征为:
耕作层 0~22厘米,灰黄色,质地轻壤,结构粒块状,土壤疏松多孔,植物根系较多,侵入体有灰粪,土壤润,石灰反应强烈。
犁底层 22~29厘米,灰黄色,轻壤,结构块状,土壤紧实少孔,植物根系少量,土壤润,石灰反应强烈。
沁土层和母质层 29~150厘米,淡黄色,质地轻壤,土壤稍紧实,少孔隙,植物根系少量,有白色石灰结构,蚯蚓粪和虫孔,土壤润,石灰反应强烈。
黄绵土质地轻壤,一般物理性状较好,土层深厚,易于耕作,无障碍层次,作物根系扩展不受影响,宜种作物较多,如冬、春小麦、洋麦、扁豆、糜、谷、洋芋、胡麻等。但因土体系立槎构造,抗冲能力差,水土流失严重,加之干热气候的影响,养分及水分含量均低,土壤有机质矿化率却高,难于积蓄。特别是有机质的全氮含量均较自然土壤低,为低产土壤。但黄绵土可造性较大,可采取修梯、条田,合理耕作,增施有机肥料,有计划地退耕还林还草,调整用地结构,采取种草养畜,生物养地,养用并重等措施,仍有较大的增产潜力。
2.黑垆土
陇西境内仅有黑麻垆土一个亚类,面积124万亩,占总面积的34.44%。24个乡均有分布,多处在黄土覆盖厚度较浅或中均的低山丘陵梁岇区之阴坡、阴沟湾、子、岘口、掌状地形、坪台地形,渭河河谷水分条件较好,地形平坦处也有分布。多与黄绵土交错分布,为主要高产土壤类型。其主要特征是:剖面埋藏有第四纪湿润期由草原植被长期积累而成的黑色麻土层,并有假菌丝状的石灰淀积物,土壤呈碱性。黄土母质的特征对垆土的形成有重大影响,如表土之黄土覆盖物多系马兰黄土,质地均匀,颗粒组成主要是细砂粒、粉粒及粘粒。同时黄土疏松多孔,总孔隙透水性差,秋季暴雨期易受冲刷,有机质和可溶性盐都很少,只有9%,土壤呈强石灰反应。在半干旱的生物气候条件下,能发生石灰淋溶过程,但剖面粘化不明显。自然成土过程包括:
腐殖积累过程。由于母质疏松多孔,有机质积累可深达1米,但又因生物积累有限,有机质含量较低,一般只有1%~1.5%,最多可达2%左右。
石灰的淋溶和淀积过程。由于黄土富含石灰,在干湿季节交替变化条件下,碳酸盐在剖面上移动,形成了明显的假菌丝体和盐霜,林地则多呈根管状。
粘化特点。由于黄土矿物多含长石与石英,风化能力差,其他易风化矿物也因水热条件限制,风化程度较轻,粘化作用也较弱。
按其地形及母质,分为山地麻土属、坪台地麻土属、川地麻土属和沟谷地麻土属。以山地麻土属面积较大,为该亚类面积的77.8%。其剖面特征为:
草根层 0~20厘米,暗灰棕色,质地中壤,结构小块状紧实,孔隙多量,根系密布,土壤湿润,石灰反应强烈。
腐殖质积累层 20~45厘米,暗灰棕色,质地重壤,结构小块状紧实,孔隙多,根隙多,有假菌丝状石灰淀积物和蚯蚓粪,土壤湿润,有强石灰反应。
淀积层 45~106厘米,灰褐色,重壤,结构小块状紧实,孔隙多,植物根系中量,有大量的假菌丝状石灰淀积物和蚯蚓粪,土壤湿润,石灰反应强烈。
母质层 106~150厘米,灰黄色,质地中壤,小块状结构紧实,孔隙中等,有少量假菌丝状石灰淀积物,石灰反应强烈。
耕种黑垆土面积106.61万亩,为耕作土壤面积249.412万亩的42.74%,荒牧地黑垆土面积17.7万亩,为该类面积的14.2%。
黑麻垆土,一般土层较厚,质地适中,有机质含量高,保水保肥及供肥能力均好,适种作物种类多,生产潜力大。特别是川水区,灌溉方便,产量高,是高产土壤。但由于不注意养用结合,部分土地肥力较低,应增施有机肥料,注意氮磷配合施用,才能稳产高产。
3.灰褐土
灰褐土是山地垂直带中的一类森林土壤。分布在雪山、菜子、昌谷、宝凤、文峰及永吉等乡的后山地带,面积12.87万亩,占全县总土地面积的3.56%。成土母质有黄土母质、三纪沉积物、白垩沉积物、古生代岩石的残积坡积物。土壤呈微碱性,成土过程包括凋落的积累、腐殖质化、淋溶淀积等过程。根据宝凤乡冯家窑5~32号剖面观察:土表凋落物层约1.5厘米,其下有14厘米根系盘结层,再下为灰黄棕色腐殖质层,厚度约20厘米,土体4厘米以下开始出现石灰淀积物。
耕种灰褐土面积6.3万亩,占耕作土壤面积的2.55%。
(1)碳酸盐灰褐土
主要分布在雪山、菜子、昌谷、宝凤及文峰乡的后山区。面积1.37万亩,占灰褐土类面积的10.63%。剖面有石灰淀积,腐殖质含量较低。因成土母质不同,分为碳酸盐灰褐土(坡积母质)、红土性碳酸盐灰褐土(红砂岩母质)及砂砾质碳酸盐灰褐土(白垩系山麓——湖相堆积物母质)三个土属,剖面特征为:
草根层 0~15厘米,褐色,土壤孔隙多,根系密,纵横穿插交结,土壤湿润。
腐殖质层 1.5~14厘米,褐色,质地为中壤,土壤结构粒块状稍紧,孔隙多,植物根系多,有蜓蚓粪,石灰反应微弱。
淀积层 14~100厘米,强石灰反应,其上部14~31厘米,黄褐色,质地中壤,结构粒块状,稍紧,孔隙中等,根系多量,有白色石灰小斑点,有小砂砾;中间31~74厘米层段,棕褐色,质地中壤,结构块状,土壤紧实,孔隙少,植物根系中量,有假菌丝状石灰淀积,有腐解之根状物;下部74~100厘米层段,棕黄色,质地轻壤,结构块状,土壤紧实少孔,无根系,有多量的白色石灰淀积。
母质层 100~150厘米,结构片状,质地中壤,有砂砾,土壤紧实少孔,无根系,有大量白色石灰斑点。除荒林牧地外,其耕种的成土过程经人为的耕作、施肥,发生了变化,但土壤切割严重,多呈梁状地形,土层薄,有的夹有砂砾、石片,甚至直接在其母质上耕种,土壤石灰反应强烈,障碍层多,改造难度大,耕性差,不保水肥,为低产土壤。
(2)淋溶灰褐土
面积11.5万亩,占该类土壤面积的89.36%。较碳酸盐灰褐土分布范围广,面积大,腐殖质的积累和淋溶作用强,通层无石灰反应或下部有弱石灰反应,土壤较粘,可分为淋溶灰褐土属(母质为残积坡积物或黄土)和红土性淋溶灰褐土属(母质系第三纪沉积物或白垩纪之沉积物)两个土属。剖面特征为:(www.xing528.com)
生草层 0~5厘米,根系稠而盘结。
腐殖质层 5~30厘米,灰褐土,质地为重壤,粒状结构,土口松,孔隙多,植物根系多,有少量砂砾,无石灰反应。
淋溶层 30~58厘米,质地中壤,植物根系少,无新生体,土壤湿润,其中30~43厘米层段,灰黄色,结构块状,土口稍紧,有大孔隙,石灰含量为0.8%;43~58厘米层段,棕黄色,棱块状结构,土口紧,孔隙和植物根系少,有石砾,石灰含量降低,但酸碱度增高。
母质层 58厘米以下,系大块岩盘,有强石灰反应。
此亚类土层较浅,质地重壤,腐殖质较薄,但养分含量高,土层上部无石灰反应,是肥力较高的土壤。但由于不注意养用结合,不增施有机肥料,肥力较自然土壤低。
4.潮 土
河流沉积物受地下水的影响和直接耕种熟化而形成的土壤叫潮土。主要分布在渭河沿岸及南部支流科羊河、西河沿岸低洼处,面积1.04万亩,为全县总土地面积的0.29%。其中首阳乡0.53万亩,三台乡0.24万亩,雪山乡0.17万亩,碧岩乡0.07万亩,菜子乡0.03万亩。成土过程较复杂。由于年降水集中,形成暴雨山洪,大量悬移物和推移物在地势平缓处沉积下来,渭河支流科羊河、西河汇水处是漏沙潮土分布地区。渭河沿川的首阳、渭河二乡,地下水位1~2米,水的升降冻溶参与了成土过程,使潮土剖面呈青灰色,蓝灰色、绣纹斑和水平层状结构,形成盐化潮土;三台、文峰一带则为淤淀土,潮土每年发生季节性的变化,随雨季、旱季水位高低升降之差别,下层土壤中石灰反应强烈。
18~35厘米,暗棕色,质地中壤,结构块状,土壤疏松,根系少,有蚯蚓粪,土壤潮湿,石灰反应强烈。
35~67厘米,灰棕色,质地中壤,结构片状,土壤稍紧,孔隙中量,根系极少,有蚯蚓粪,土壤潮湿,石灰反应强烈。
67~96厘米,灰棕色,质地中壤,结构片状,土壤稍紧,孔隙极少,无植物根系,土壤潮湿,石灰反应中等。
96~120厘米,灰棕色,质地中壤,结构块状,土壤松软,孔隙细微,无根系,土壤潮湿,石灰反应强烈。
120~150厘米,红棕色,质地砂壤,结构小块状,土壤疏松,有渗水,无根系,石灰反应中等。
耕种潮土1万亩,占耕种土壤的0.42%。按盐化程度及对农作物的影响,可分为:
潮土亚类 盐分含量少,作物能正常生长,可作耕种土壤。面积0.88万亩,为该类土壤的84.17%。分布于5个乡:首阳乡0.45万亩,碧岩乡0.07万亩,雪山乡0.09万亩,菜子乡0.03万亩,三台乡0.24万亩。
盐化潮士亚类 面积0.1645万亩,为该士类面积的15.83%。其中渭河乡0.087万亩,首阳乡0.075万亩,轻盐化潮土对作物生长影响较小,能耕种,属中和盐化潮土属。潮土质地中壤,发育时间短,开垦年限少,盐化现象普遍存在,土壤宜耕性差,肥力低。尤其是三台、文峰的淤淀土,因紧靠河道受洪水威胁,应通过平田整地,旱耕熟化,开挖排水渠系,修筑护堤,营造护岸林,增施肥料,提高有机质含量,改造土壤结构,逐步培育地力,使其增产。
5.红粘土
红粘土类,仅有红粘土亚类,是非地带性土壤。面积15.42万亩,占总面积的4.27%。母质系第三纪红层,红层深厚。主要分布在地形较陡,降水较多,冲刷严重的第三纪红层区的菜子、雪山、昌谷、碧岩、渭河、首阳、柯寨、宝凤、文峰、永吉、和平等11个乡。可分为红粘土、红砂土、砾质红土及红土4个土属。耕作红砂土剖面特征是:
耕作层 0~22厘米,棕红色,质地砂壤,结构粒块状,土壤疏松多孔,根系多,石灰反应强烈。
沁土层 22~46厘米,暗棕红色,质地砂壤,结构粒块状,土壤紧实,多孔,根系多,石灰反应强烈。
底土层 46~62厘米,暗棕红色,质地砂壤,结构粒块状,土壤紧实,孔隙多量,根系中量,石灰反应强烈。
母质层 62~100厘米,质地为松砂土或砾石,土壤紧实,有多量大孔隙,根系少,石灰反应强烈。
耕种红土面积13.21万亩,为全县耕种土壤面积的5.3%,腐殖质层冲刷殆尽,直接在母质上耕种。红土类林牧地面积为2.21万亩。
上项土类有机质含量低,质地粗,土层薄,部分土壤还有障碍层,耕性差,适耕期短,不利根系发育,漏水漏肥,土壤肥力低,是较难改造的低产土壤。部分坡变较大,质地较差的耕地可考虑退耕,种树种草,保护土壤,恢复植被。
三、分布规律
由于县境所跨经、纬度和海拔高差较小,土壤的垂直、水平分布不甚明显。灰褐土与黑垆土呈交错分布状态,黄绵土多分布于渭河以北,红粘土多分布于渭南山区,潮土则分布在沟谷、河沿地带。由东向西,随地势之增高,黑垆土面积稍有增大。
四、耕层养分
陇西县土壤分类系统
续表1
续表2
注:本系统不包括分布在沟崖、河岔被侵蚀而裸露的灰褐土、红粘土、黄绵土、黑垆土及河床等尚未利用之土壤。
据全县耕层土壤(576个点)化验,有机质0.94%~1.11%,含氮量0.078%~0.086%,有效磷2.5~5.8ppm,有效钾191~259ppm(1%浓度)。缺磷,少氮,钾尚可,有机质极缺。
耕作土壤0~20厘米,土层养分含量分布规律是,林牧地比耕种地相对较高;南山比北山相对较高;人多地少、施肥量大的地区较人少地多、耕作粗放、施肥量少的地区较高;随海拔的升高养分含量有增加的趋势。总之,耕作土壤的80%以上属四等以下的耕地,限制因素较多,基本属贫瘠型土壤类型。应采取因地改良,增施有机肥料,合理施用氮、磷、钾肥,养用结合,不断提高地力。
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