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土壤学基础知识

蔡 景 勋

土地整治工程是国家支持“三农” ，反哺农业的重要措施之一。经过十余年的努力，成效显著，但也存在不足。为了土地整治工程技术日臻完善，工程效果更加显著，我就此谈谈一些心得体会，与大家交流。首先讲一些基础性的东西。

一 土壤分类

任何事物的分类都是从事这项工作的同仁根椐分类目的，制定出分类原则、方法及系统，进行分类，所以，任何分类都很难十全十美，虽有很多优点，但总会存在不足。现在国内用得普遍的土壤分类主要有两种类型，一是全国第二次土壤普查的分类系统，另一个是全国中低产田类型及改良措施。广西的土壤分类都是在全国的统一要求下结合广西实际制定的，既符合全国的统一要求，又体现了广西的特色。

1 广西土壤分类

为搞好全国第二次土壤普查，当时的全国土壤普查办公室编制了土壤分类系统。这个系统主要是根据土壤发生学理论，适当兼顾生产实际进行分类。经批准，广西土壤共分为7个土纲、18个土类、33个亚类、109个土属、327个土种（其中水田114个土种，旱地75个土种，其余是自然土壤的土种）。土纲、土类、亚类属高级分类单元，与全国保持一致，主要是根据土壤发生学理论进行分类。土纲在区内很少使用，主要有铁铝土纲、初育土纲、人为土纲等。土类是在一定的生物气候条件、或人为作用、或一定主导因素的作用下，具有主导成土过程和具有本质的、共同的属性的一群土壤。土属主要根据土壤母质、性状、水文地质等地方性因子所导致的土壤属性的差异来划分。土种是土壤分类系统的基本单元，同一土种有基本一致的理化性质和自然属性，因而适种性、限制性和生产潜力相一致，它非一般耕作措施在短期内所能改变，具有一定的稳定性。

土种命名时一是直接采用群众的俗名，但给以确定的内容，以避免同土异名或同名异土，如烂nt田、油沙田、鸭屎田、冷浸田及冷某某等。二是以群众的命名为基础，经过整理和提炼，用最简洁的文字表达其生产性能或理化性质或物质来原。反映肥力高低以肉、油、骨冠之，如浅黄泥骨田、棕泥肉田、杂油沙田。表示耕性和质地的，以沙、胶、腊、粘、粉说明，如腊泥田、浅粉结田、白胶泥田、红粘土等。表示障碍层的，有锅巴底田、铁子底红土、浅卵石底田等。表示母质来源的，如杂表示由花岗岩母质发育，紫表示成土母质为紫色岩风化物，白表示成土母质为硅质岩风化物。三是从土属或亚类名称中衍生，如由第四纪红土母质发育的砖红壤土种为砖红土，赤红壤土种称为赤红土，耕作土壤分别称为砖红泥土和赤红泥土。四是根据土种划分依据重新命名，自然土壤大多采用此法，如表示厚度的薄层杂沙黄某某、中层杂沙黄某某、厚层杂沙黄某某。

2 我区中低产田（地）类型、主要障碍因素及改良措施

2.1 概念

中低产田（地）是指存在一种或几种制约农业生产的土壤障碍因素，产量相对低而不稳的耕地，叫中低产田（地）。又根据土壤主导障碍因素及改良主攻方向把全区中低产田（地）归并为6个类型，分布在全区各地。

2.2 中低产田（地）类型划分与改良

6.2.1 渍涝潜育型（潜育性水稻土）

这种类型分布在排水不良的低洼地带，地下水位（甚至是地下冷某某）过高，长期积水造成土体“糊”“烂” 的水田，也有少量旱地。严重的烂nt田，人、牛不能下田，耕作困难。这类低产田在各地都有分布。

障碍因素：由于长期积水，土壤潜育化，土温低，通透性差，影响微生物活动，土壤有机质分解缓慢；同时因水分过多，空气少，土体处于还原状态，矿物质分解少，所有这些引起土壤有效养份缺乏，还原性有毒物质增多，致使适种作物少，即使是水稻也发根难，返青慢，分蘖差，易感病，产量低。

主要改良措施：修好排水沟，降低地下水位，排水脱潜，加上其它培肥措施，改良效益非常显著。而我们现在存在的问题是在工程设计时往往l捰姓攵孕缘纳杓啤Ｒ话愣�言，�?**设计的排水工程可以排出田间洪涝灾害，但不能治理渍害。要治理渍害必须根据排渍深度、耐渍深度、耐渍时间和耕地土壤的适宜日渗漏量等因素设计排水沟的深度和密度；土壤渗漏量过小的水田还应采取暗沟排水措施，使其淹水期的渗漏量达到适宜标准。按规定，在夏季水田的地下水位必须在60cm以下。设计中没有考虑这些因素，肯定达不到治理潜育性水田的要求。

改良效果：***岩口村通过开沟治潜、治理水田2000多亩，改良前年亩产稻谷500公斤，最差的200多亩烂nt田年亩产稻谷只有200来公斤。改良后3年，年亩产超过1000公斤，成为远近闻名的吨粮田，受到当地干群的交口称赞。桂中项目也有不少事例。

2.2.2 干旱灌溉型（淹育性水稻土及旱地）

由于降雨不足或季节性分配不合理，缺少必要的调蓄工程，以及由于地形、土壤原因造成的保水蓄水能力缺陷等原因，在作物生长季节不能满足正常水分需要，同时又具备水源开发条件，可以通过发展灌溉加以改造的耕地。

主要障碍因素为干旱缺水。 这部份水田主要分布在山地坡簏、丘陵坡地及沿河较高阶地，水利条件差，基本上靠降雨供给水分，有的水田一年只能种植一季中稻，故在农民中称之为“望天田”。由于水源缺乏，土壤熟化度低，有机质及养份贫乏，是广西常见的低产田之一。

主要改良措施：是修建蓄水引水工程和田间排灌系统。解决灌溉问题，再加上其它培肥措施，可大幅度提高地力。旱地也可开发水源，采用微灌设施，或采用其它技术措施，增加土壤水份入渗，提高降水利用率。

不言而喻，改良效果很妤。

6.2.3 障碍层次型

水田和旱地都有这种类型，主要是土壤剖面构型上有严重缺陷，剖面60cm内有铁子、铁盘、石灰结核、砾石等障碍层次的耕地。障碍程度包括障碍物质组成、厚度和出现部位等。

主要障碍因素：这类田主要是土壤剖面60cm内出现障碍层次，影响了土地水分和养分的合理动态和转化，成为低产田地，低产程度与障碍层次出现的部位有密切关系，出现部位越深，对产量影响越小，60cm以下基本上对作物生长没有影响；出现部位越浅，对作物生长影响越大。如果障碍层出现在耕作层下面影响最为严重。这里又分为两种情况：沙石层、铁子层引起漏水漏肥，另一种是石灰结核层和铁盘层，完全切断了土壤水分和养分在土层中垂直运动的通道而引起作物低产，这类田是必须改良。有石灰结核层的耕地分布在岩溶地区，有铁盘层的耕地分布在第四纪红土覆盖的岩溶地区。

主要改良措施：破除障碍层次。考虑到障碍层次越深，破除障碍层次的工程量越大，投资越高，所以“建设标准”要求破除地表以下0.43澮阅诘恼习�层次�?/p>

效果：***龙山村一片石灰性水田，耕作层厚度10-12cm ，耕作层下出现一层8-10cm厚的石灰结核层，这种田群众称为“锅巴田”。障碍层影响了水稻根系生长，是广西岩溶地区的典型低产田之一。后来破除“锅巴”改良土壤，效果非常显著，现已成为马山县的高产示范基地。

2.2.4 咸酸障碍型（咸酸性水稻土）

指分布在沿海潮间带，由于受海水的影响，土壤盐份含量较高，或因土体中埋藏的红树林残体的腐烂使土壤呈强酸性的耕地。其主要障碍因素是含盐量高和PH值过低而影响作物生长。

改良的主攻措施：修建灌溉排水系统，以充足的淡水压盐洗酸以及其它相关措施。

广西有不少改良经验，现在合浦县党江镇的水田，多数是上世纪五十年代围海建设的水田，经过多年的改造培肥，现已形成了高产示范良田。

2.2.5 坡地梯改型

通过修筑梯地、坎埂等水保工程加以治理的坡耕地。有水源的地方可改为水田。

主要障碍因素是水土流失严重，土层浅薄，养份贫乏，产量较低。

主要改良措施是平整土地，建设梯田，加厚土层，筑坎埂保土和修建坡面防洪体系。

在山区开展土地整理建设工程时建设水平梯地可栏蓄径流90%，控制泥沙87.6%--95%，,基本上做到了水不出地，泥不下坡，具有改变地形，制止水土流失，便利耕作，增加地力，高产稳产的作用。据广西马山县林圩镇监测点的监测结果，坡地改水平梯地后，其产量与改土前三年平均产量相比，玉米单产逐年提高。1992年亩产248公斤，比改土前亩增38公斤，1995年亩产323公斤，每亩增产113公斤，增长53.8% ，取得了当年改土当年增产，后效显著的效果。同时土壤侵蚀量由0.86吨/亩·年减少到0.11吨/亩·年，径流量由610方/亩·年下降到62.3方/亩·年。随着粮食增加，带动了养殖业的发展，使项目区农民人均收入增加175元，取得了显著效益。所以坡度5°-10°的坡地应修筑水平梯地为，其它地方也可建设坡式梯田或隔坡梯田。

2.2.6 瘦薄培肥型

由于气候、地形等难以改变的大环境影响，以及距居民点较远，有机肥施用少，化肥施用不足，耕作粗放，导致土壤结构不良，耕层浅薄（小于12cm），养分含量低的耕地。这类耕地的主导障碍因素是耕层浅薄，养分贫瘠。改造应以加深耕作层，增放有机肥，培肥地力为主。

以上两种分类方法在广西土肥技术推广部门都在使用。

二 土壤肥力及土壤性状

土壤肥力及影响肥力性状很多，由于时间的限制今天重点介绍一下与土地整治关系密切的土壤的剖面构造。

1 土壤肥力是指土壤供给和协调作物生长发育所需要的水份、养份、空气、热量等生活条件的能力。土壤中的水份、养份、空气、温度称为土壤肥力四大因素。土壤肥力四大因素互相联系，互相制约，综合影响作物的生长发育，在作物生长过程中，如果这些因素能及时、适量、全面、持续供给作物整个生育期的需要，说明土壤肥力高。

耕地肥力是由土壤环境条件、土壤理化性状和工程技术投入综合决定的。土壤的环境条件有地形地貌、水文地质、土壤母质等；工程技术投入包括中低产田改良、田间水利建设以及道路建设等；土壤理化性状有耕层厚度、土层厚度、土壤质地、土壤容重、障碍层次、地下水位、养份含量、酸碱度等。养份包括很多，有氮、磷、钾等作物需要的大量元素、钙、硅等中量元素及硼、锌等微量元素，这些养份又分别有全量和有效量之分。就土地平整工程而言，很重要的耕层厚度、土层厚度、障碍层次及土壤容重等数据，因这些数据是规划设计中的重要参数，直接影响工程质量。土层不足60cm，特别是下埋石灰岩的地方不能作土地平整工程项目的项目区，如果填方区较深，应按原状土的容重进行实当夯压等。当然简述氮、磷、钾等养份含量也不错，增加报告书的完整性。

2 土壤剖面构造

土壤由于受自然因素和人为活动的影响，整个剖面从上到下土壤的组成物质有很大的差异，在质地、结构、松紧状况等方面也不一致，使土壤具有分层性。土壤中土层有规律的组合排列关某某，称之为土壤的剖面构造。土壤上下层次的构造状况是土壤熟化过程具体反映的外在状态，也是土壤肥力及其内在特性的综合表现，它对土壤肥力和作物生长发育都有很大影响。

2.1旱地土壤的剖面构造

4.1.1 耕作层（表土层、活动层、A层） 位于土壤最上部的一层，约0—20厘米，受植物、耕作、施肥和灌溉影响最_7烈，变化最大，有机质常被_7烈分解或因施肥而大量补充。表土层厚度因土、因耕作而有不同。一般砂质土较粘质土厚，深耕较浅耕厚。其特征是土壤颜色较深暗，腐植质含量高，一般疏松多孔，植物根系在此层分布最多约占全部根量的60％以上。这些特征也是我们在土地开发整理工程建设和验收中判断耕作层厚度的依据。表土层易受生产活动和生物、气候的影响，土壤温度变化大，水份变化频繁，通气透水性良好，生物的作用较强，物质转化快，含有效养分较多，是耕作土壤最重要的层次。它是供应作物生长所需的各项生活条件的主要场所，影响土壤中水、肥、气、热的变化很大。

2.1.2 心土层(稳定层、淀积层、B层) 表土层下的土层，约20一60厘米厚，困土、因耕作而有厚薄，由于经常受到耕犁压实，降雨沉实的影响，表土层中的细牲和易溶物随水下渗至这层积蓄，土壤紧实，土色较浅不均一，腐殖质含量低，这层植物根系的数量约占根系总量的20—30％。这层起着保水保肥的作用，也是植物生长后期供应水肥的层次。这层受地表生物气候影响较小，温度和湿度变化较小，通气透水性较差，生物活动不如耕作层活跃，物质的转化和移动都比较缓慢。

2.1.3 底土层(保证层、C层) 位于心土层以下，在土表40-80厘米以下的深度。受地表生物气候影响更小，可供利用的营养物质极少，作物根系分布很少，但能起保水保肥的作用。

2.2 水稻土的剖面构造

由于水稻土经常处于淹水条件下，而且水耕和旱耕的交替进行，土壤受水分运动和耕作施肥的影响，产生了特殊的层次构造，因而土壤的层次构造与早地土壤比较有显著的差异。从水稻土的农业生产特性和土层发育状况考虑，将层次和发育结合起来划分水稻土的层次。

4.3.1 耕作层 由于淹水时土块崩解分散，土壤结构大部分呈微团聚体状态。在周期性干湿交替变化的水稻土中，当排水以后，耕作层呈氧化态，土壤显灰黄棕、灰棕或棕灰色。耕怍层的结构由于排水，土壤干燥收缩龟裂，裂隙的宽窄与土壤质地和土壤肥力有关，肥力低者裂隙宽长而形成大块状结构；肥力高的土壤裂隙细短。水稻收割后耕作层常常出现根锈斑状，呈黄棕色，一般肥力高的土壤根锈斑纹较多，终年淹水的水田，只在稻根的近旁可见铁锈斑纹。耕作层厚度一般为10—20厘米，它是直接受耕作，施肥、灌溉、栽培等措施影响最探的层次，变化也很复杂，水稻根系主要分布在这一层内，是水稻生长所需生话条件的主要场所，养分也主要依靠这层供给，是水稻土剖面中最重要的层次。所以，土地平整工程中_7调表土保护。

4.3.2 犁底层 犁底层位于耕作层之下，厚度变化较大，一般在7-20厘米左右，由于长期受农具和耕畜压力及上层土壤粘粒下移淀积而成紧实土层，孔隙少而小，故有阻留水分下渗的能力，减少水分的渗透，防止养分的流失，具有保水保肥的作用。因此，对水田而言犁底层非常重要。破坏了犁底层，水稻会减产。在水田土地平整工程中应保护犁底层，如必须破坏应按原状土的土壤容重恢复。犁底层的土壤容重在1.4到1.6之间。当然紧实的犁底层不利于水稻根系的向下伸展，特别是土质粘重，耕作层浅薄，肥力较低的土壤中，不利于水稻根的生长发育。在这种情况下，适当深耕，加深耕层，有利于土壤肥力的提高。而新开水田的犁底层则不明显。

4.3.3心土层 心土层位于犁底层之下的土层，厚度约20—60厘米。受生物气候和耕作、施肥彤响较小，土色较浅，较紧实，根系伸入很少。由于受灌溉水和地下水运动的影响不同，此层的特征也有很大差异。如地下水位低的水稻土，耕作层还原性铁锰受水分作用下渗，淋失至此层被氧化淀积，土层呈现铁锈斑纹，甚至淀积成铁、锰结核，土层呈现着红、黄、棕、青各种颜色。排水后±体收缩，在排水良好和质地较粘重的土壤中，有较明显的棱柱状结构。若地下水位很高，达到心土层，受地下水影响土色呈灰色、兰灰色，土体软烂。该层的性状与水田生产性能有极其密切的关系，对土壤的保水保肥和水分、空气的更新等有着影响。

4.3,4 底土层 底土层又称母质层，位于心土层之下的土层，基本上l捰惺艿饺死嗌�产活动的影响。很大程度反映原来土壤或母质的本来面貌。此层无根系分布，较紧实。受地下水影响的土壤，不易见到母质层�?/p>

在土地整治工程中土壤剖面构造密切相关，因此，我们应搜集或调查这些资料。

土壤肥力状况及剖面构造等可以在第二次土壤普g�资料中查阅，第二次土�?**（或土肥站）应该存档保存。资料种类有县、乡、村（有的可能还叫公社、大队）土壤调g�盭XXXX妫�县、乡、村土壤图等图件，图上标注了剖面点。每个剖面都有一份土壤剖面登记表，表中详细记载了土壤厚度、层次及k尾愫穸取⒚坎愕睦砘�性状�XXXXX�质地、容重、养份）、生产性能等数据。虽然二次土壤普g�离现在时间久远，但土壤环境条件、除有蠿XXXX�份外的多数理化性状不会改变。正因为时间NF了，由***可能找不到这些资料，但县档案局应该有全套资料。如果没有，只有自已调查。

三 旱地改水田的技术路线及要求

1 必须要有水源，其流量与新改水田某某积匹配。水源可用引灌或提灌的方法通过渠道、管道输送到新改水田的最高田某某高程。现在在丘陵山区的山沟里可能还有一些旱地或荒地可开为水田。前几年隆林县有一个开垦项目，面积3000余亩，位于大山之中。山沟有水常某某，该项目在山沟修筑一个堆石坝引水到开垦区，开垦区中有一半的土地田某某高程在灌溉渠道渠底高程之下，因而可建成的水田，面积超过了项目区的一半以上。当然，总的来看，山区每个片区旱地改水田的面积不大，但我们不要以面积少而忽略，积少成多还是非常可观，而且工程容易。

2 按照建设要求进行水田设计。我想根据我的经验谈谈我的一些想法及设计施工要领。

2.1 因为不少新建水田在山区，应该依山就势，格田某某积可以小于1.1亩。

2.2坡度大的地方必须建好田某某和田埂。设计时必须定下格田某某积和田某某高度。施工时必须先修田某某，枿着田某某的升高填筑坎后的田某某。

2.3 有些新开田的地方，如果田某某坡度不大时，可不修田某某，只修田埂。设计及施工时首先犁翻土地，根据设计的格田大小放线，把大的土块堆砌在田埂处形成田埂雏形，枿后放水耙田，把田某某。这时田内泥土成泥糊状，再用农民糊田埂的方法糊田埂。用这种方法省工，质量又好。（糊田埂是每年春天种田前必做的工作）。

2.4 如果田块土壤质地偏轻（在轻壤以下）的话，可考虑在耕作层（20cm）下建造一个犁底层，厚15cm上下，压实度1.40-1.45。其它质地偏重的土壤可不刻意地建造犁底层，通过三犁三耙，逐年形成犁底层。

2.5红壤新开田适当施用生石灰，确保当季X棽�。红壤富含铁铝，在旱地氧化条件下铁铝被固禭XXXX�活性弱，没有毒篨XXXX桓某伤�田淹水后土壤在还原条件下，铁铝形成低价的可溶性离子，溶解于土壤溶液中，数量多，活性大，会毒篨XXXX魑铮�引起减产。施用石灰调节土壤酸碱度，可有蠿XXXX乐翁�铝毒篨XXXX�确保增产。生石灰准确施用量覺XXXX舛ㄍ寥浪�解酸的数量，然后计算得到。一般在生产中亩施生石�?5-50kg足也。酸性大多施，酸性小少施。

2.6其它培肥方法与其它水田相同。

四 土地整治工程土壤分析中的问题及避免方法。

1自然条件和社经状况分析不到位。

在编制可研报告、规划设计时应深入实地收集、调查项目区地形、地貌、水文、气象、土壤、植被（作物产量）等资料和社经状况资料并分分析、研究这些资料，指出自然条件和社会经济_兆纯龆韵钅壳�农业生产正反两方面的影响，特别是土壤特点和灾篨XXXX蕴炱�的影响，并阐明在项目建设时，如何扬长避短，提高项目区农业生产水平的设计思路。（项目区的特点）。如果规划设计时完成任务式地枿意罗列一些资料，甚至各项目区的叙述相同�XXXXX蚶淄�）是不好的规划设计�?/p>

1.1在叙述土壤性状时枿意性很大。有的报告书称：项目区的土壤有红壤、黄壤、石某某、紫色土、水稻土等等，几乎写完了全县土壤的土类名称，结果使人一头雾水，根本不知项目区耕地在生产上存在什么缺陷。有的讲：项目区土壤主要是潴育性水稻土，既然有主要，那必有次要。但是，设计中根本不叙述次要土壤。更主要的是那些次要土壤（土种），可能是低产田。如果错过了这次改良机会，又等到何时？我们都知道，项目区诺大的面积，土种类型是较多的。我建议在利用第二次土壤普查时的土壤分类论述分析土壤类型时，水田用亚类论述，与工程设计联系紧密。如果是潜育性水稻土就应开沟治潜。用中低产田类举型分类也很好。

1.2 项目区自然灾害的论述千篇一律，适用于广西全境，没有反映项目区的实际。由于地形的差异，两个相邻村^挼淖匀辉趾XXXXX伎赡懿煌�。举例说明：河道不同的部位，山坡阻档等都可引起灾篨XXXX牟煌�。洪涝、旱灾覺XXXX得髌德省�_7度及危害程度等。

1.3因为项目区主要是耕地，建设的对象也是耕地，因此，植被论述的重点应该是作物的种 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 图设计，包含施工图和设计说明书，

任何一个农业工程项目都应有这个内容。从上世纪八十年代开始，我也亲自为之。施工图应在1比500的实测地形图上设计绘制。每一幅施工图应描述田块的地形、土壤性状、种植方式等特点以及与渠道、道路的关系，表明耕作田块内格田某某、面积、朝向长宽、田某某高程、田埂修筑的设计数据，并具体说明土方量的计算方法及结果。

4 怀着高度的责任心编制规划设计。

举一些实例说明当前存在的问题。设计人员深入实际，按区厅编制大纲的要求调查收集相关资料和群众对项目建设的要求。如果闭门造车，编制的设计可行吗？南宁市有一个项目为解决旱地低产问题，设计埋设PV管进行节水灌溉，这点无疑是正确的。因设计时没有深入调查，也无土层厚度的勘测资料，主观地设计主管道埋深80cm；而实际情况是项目区土层薄，地表下不太深处即出现大片的石灰岩岩层，施工单位不可能在石板下挖80cm。最后，只有变更设计。结果既拖延工期，又浪费了投资。这种例子不少。报告中应该如实叙述并分析项目区的自然环境条件，但是，有些设计单***的要素竟然是相同的，每个项目的“灾害性天气分析” 完全一样，这是不可能的。

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