複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

黑土

(土壤的一種)

編輯 鎖定
黑土是具有強烈脹縮和擾動特性的粘質土壤,中國東北地區黑土地處世界主要黑土帶之一 [1]  。它相當於美國分類的變性土土綱和聯合國分類的變性土單元。本土綱包括中國現行發生分類制的砂姜黑土、潮土、石灰土赤紅壤、水稻土諸土類中具備變性特徵者,因為中國以往未設立變性土獨立單元,1985年初擬的中國土壤系統分類才將其列為獨立土綱。
黑土是大自然給予人類的得天獨厚的寶藏,是一種性狀好、肥力高,非常適合植物生長的土壤。僅就黑土而言世界有三大片, 它們是北美洲、阿根廷和烏拉圭的潘巴斯大草原以及中國的東北;按廣義的黑土, 包括黑土和黑鈣土, 應當是四大片, 除上述三大片之外, 另有烏克蘭和俄羅斯。 [3] 
中文名
黑土
外文名
phaeozem [2] 
內    容
有機物質平均含量在3%至10%
分    佈
温帶混交林
定    義
脹縮和擾動特性的粘質土壤
學    科
氣象環境

黑土簡介

編輯
黑土(phaeozem) 温帶濕潤氣候草原草甸植被條件下形成的均腐殖質土壤。曾稱退化黑鈣土、變質黑鈣土、淋溶黑鈣土、灰化黑鈣土、黑鈣土型土、濕草原土和暗色草甸土等。1958年中國第一次土壤普查採用農民土名,改稱黑土;1963年中國土壤分類系統(草案)把黑土和黑鈣土分為兩個獨立的土類。在1978年的中國土壤分類中列入半水成土綱的黑土土類;全國第二次土壤普查分類(1988年)中劃歸均腐殖質土綱的黑土土類;在《中國土壤系統分類》(首次方案,1991)中屬於均腐殖土土綱,濕潤均腐殖土亞綱,黑土土類。在美國《土壤系統分類》(1975)中,黑土歸於軟土綱的粘化冷涼軟土、弱發育冷涼軟土、粘化濕潤軟土和弱發育濕潤軟土等土類,在1988年聯合國世界土壤圖圖例也列為黑土(phaiozem)。黑土在美國、加拿大、俄羅斯、巴西、阿根廷分佈面積較大。中國的黑土主要分佈於黑龍江省、吉林省中部及東部的波狀起伏台地、三江平原的森林草甸和草甸草原地區。耕地面積約1000萬公頃,為重要商品糧(豆)基地,本區尚有可墾荒地約330萬公頃。 [2] 

黑土成土條件

編輯
温帶半濕潤型氣候,夏季温暖多雨,冬季嚴寒少雪。年平均温度-0.5~5℃,有季節性凍層,凍層深度可達1.5~2.0米,北部地區可達3米,≥10℃年積温為2100~2700℃。年降水量450~600毫米,乾燥度0.75~0.90。成土母質大多是第四紀洪積黃土狀粘土,厚度可達10~40米,無碳酸鈣。地下水位深約10~30米,礦化度0.3~0.7克/升。由於土質較粘重,融凍水和雨季降水難以下滲,形成土壤上層滯水,土壤水分屬半凍結週期性淋溶類型。黑土自然植被主要是草原化草甸植物,以中性草本植物為主的雜類草羣落,俗稱“五花草塘”。崗地間有榛子、柞、刺玫瑰等灌木叢。植物生長繁茂,草高50~120釐米,蓋度100%,根系深達60~100釐米,有機物質積累量高。黑龍江省嫩江縣荒地黑土的植物地上部分乾重為4.73噸/公頃,地下1米根量為12.6噸/公頃。耕地的有機物質來源減少,分解速度較快,土壤有機質積累不多。 [2] 

黑土成土過程

編輯
黑土形成過程受粘重母質、季節性凍層、臨時性上層滯水和草原化草甸植物的影響,存在着強烈的腐殖質積累過程和輕度滯水還原淋溶過程,夏季温暖多雨,植物生長茂盛;秋末植物枯死遺留大量有機殘體,在寒冷而漫長的冬季,不能被微生物分解。春季土壤化凍,微生物開始活動,但融凍水形成的土壤土層滯水使土壤過濕,有機質分解緩慢,有利於腐殖質的形成和積累,全年有機質的積累量超過分解量,產生深厚的土壤腐殖質層。土壤有機質含量隨根系分佈的變化而逐漸向下減少。夏秋多雨季節,土壤水分充足。鐵、錳還原遷移,淋溶作用在1米或2~3米土體內進行,尤其在滯水層中形成較多鐵錳結核和鏽斑;硅酸鹽礦物經水解產生非晶質二氧化硅,呈溶膠狀態移動,以白色粉末狀聚積於澱積層結構表面,這種作用統稱為輕度滯水還原淋溶過程。 [2] 
黑土開墾後,土壤水熱狀況改變,不同程度消除了滯水層,土壤通氣性改善,吸熱性增高,微生物作用加強,有機質分解加快,養分元素釋放較多,土壤有效肥力提高,土壤熟化過程發展。 [2] 

黑土基本性狀

編輯
①典型的黑土剖面可劃分腐殖質層(A),過渡層(AB),澱積層(B)和母質層(C)。腐殖質層也稱黑層、暗灰或灰黑色,厚度一般為30~70釐米,深厚的可達1.5米左右,淺薄的不足30釐米,粒狀乃至團粒狀結構,水穩性較強,耕地中在耕作層之下出現犁底層,較緊實緻密,過渡層顏色為黑黃參雜,因腐殖質在此層參差不齊下伸,較粘而緊密,核粒狀結構,向下為稜塊狀粘重緊實的澱積層,結構表面有白色二氧化硅粉末,多鐵錳結核,在澱積層到母質層還可見到黃色鏽斑。膠膜和灰色斑紋。全剖面無石灰反應。②黑土的質地大多為粘壤土至輕粘,澱積層和母質層較上部粘重。土壤容重0.8~1.5克/釐米,自表層向下逐漸增大。總孔隙度50%左右,l上部較大(60%~68%),下部B層較小(43%~46%)。土壤持水量大,而透水性小。夏秋多雨,土壤內排水困難,不利於田間耕作和機械作業,影響作物收割和產量。③黑土的粘上礦物以水雲母和蒙脱石為主,分別佔26%左右,有少量綠泥石,高嶺石、針鐵礦和非晶質水化氧化物。粘粒硅鋁率為3.8~4.6,硅鐵鋁率2.6~2.8。④黑土有機質含量一般為30~60克/千克,高者可達150克/千克左右,腐殖質組成以胡敏酸為主,胡敏酸與富啡酸比值為1.6,高的可達20以上,耕地為1.1~1.5。腐殖質主要與鈣相結合,可佔70%~80%以上,鐵鋁結合的腐殖質不足30%,這些結合態腐殖質能形成穩定的有機一無機複合體和水穩性團聚體,荒地土壤水穩性團聚體可達65%以上。土壤薄片觀察可見,黑土微結構呈海綿狀、結構壘結疏鬆,多樹枝狀孔隙。⑤黑土潛在肥力高,全氮量2~5克/千克,全磷量1~3克/千克,全鉀量24~27克/千克。氮、磷均以有機形態為主,分別佔其全量的95%及58%~77%。黑土的陽離子以鈣、鎂為主,交換量可達30~45釐摩(+)/千克,保肥能力較強。鹽基飽和度一般為80%~90%,南部黑土高於北部,土壤呈中性至微酸性反應,pH5.7~6.8。 [2] 

黑土主要亞類

編輯
黑土分為黑土、草甸黑土、表潛黑土和白漿化黑土四個亞類: [2] 
普通黑土 位於丘崗緩坡地中上部,地表排水較好,土壤水分適中,具有本土類的典型特徵。
草甸黑土 位於丘崗緩坡的下部或地勢平緩之處,土壤水分較多,是向草甸土過渡的亞類,植被中出現喜濕植物(如大葉樟、細葉地榆、苔草等)。腐殖質層深厚(70~100釐米),腐殖質含量多,可達50~100克/千克。暗灰至灰黑色,無舌狀下伸,剖面下部多鐵錳結核、鏽斑。土温較低,物質轉化較慢、夏秋耕作易受濕澇之害。
表潛黑土 多分佈在丘崗間低窪地,是黑土與沼澤土間的過渡類型,農民稱水崗地或朽泥崗,土質粘重,地表排水和土壤內排水都不好,亞表層呈鐵鏽色,顯潛育化特徵。
白漿化黑土 分佈在黑土與白漿土之間,在30釐米左右厚的腐殖質層與下部澱積層之間有灰白色的白漿化土層。

黑土利用改良

編輯
黑土是中國東北重要的農業土壤,重要的商品糧、豆基地,耕墾歷史短,多實行一年一熟制,適種春小麥、玉米、大豆、穀子、馬鈴薯、甜菜等旱作物,地形低平有水源處也可闢為水稻田。因地形平緩,土地連片,適於大型機械耕作。建國後建立大批國營農(牧)場,開墾大面積荒地,農業生產迅速發展。黑土開墾後,作物產量經7~10年高峯期即趨於下降,其以後的土壤肥力隨耕種管理水平向兩個方向發展,其一是注意用地養地、合理輪作,施用有機肥及化肥,耕作管理較精細,注意水土保持措施,則土壤肥力得到保持和提高,作物產量穩定而高;另一種是:耕作粗放,頻繁機械作業,施肥不多或不施肥,土壤有機質不斷減少,結構破壞,養分虧缺,亦有順坡耕作,不注意水土保持,引起水土流失,黑土層變薄,地塊遭侵蝕切割。最終破壞了土壤資源。保持和提高黑土肥力的措施是,要根據土地條件,因地制宜、合理安排和調整農、林、牧業用地。對平緩黑土上的農田,應實行糧、豆輪作、套種牧草、綠肥,施用有機肥料和氮、磷化肥;合理耕作,等高種植,保持水土,培養肥力。對地形較陡的坡地宜營造防護林帶,治坡治溝,種植牧草,發展畜牧業,如乳牛、肉牛業等生產實踐證明,黑土區也是重要的牧業基地,生態效益、經濟效益和社會效益都很好。 [2] 

黑土中國分佈

編輯
温帶半濕潤氣候、草原化草甸植被下發育的土壤,是温帶森林土壤向草原土壤過渡的一種草原土壤類型,目前我國土壤分類系統,將黑土列入半水成土綱中。我國黑土分佈在遼寧省、吉林省、黑龍江省中東部廣大平原上。美國黑土分佈在中部偏北的濕草原帶,故稱濕草原土。
我國黑土地處温帶半濕潤地區。四季分明,雨熱同季為其氣候特徵。土壤母質粘重,並有季節凍土層。夏秋多雨,土壤常形成上層滯水,草甸草本植物繁茂,地上和地下均有大量有機殘體進入土壤。漫長的冬季,微生物活動受到抑制,有機質分解緩慢,並轉化成大量腐殖質累積於土體上部,形成深厚的黑色腐殖質層。土體內鹽基遭到淋溶,碳酸鹽也移出土體,土壤呈中性至微酸性。季節性上層滯水引起土壤中鐵錳還原,並在旱季氧化,形成鐵錳結核,特別是亞表層表現更明顯。所以,黑土是由強烈的腐殖質累積和滯水瀦積過程形成,是一種特殊的草甸化過程。自然狀態下,黑土腐殖質層可厚達1米,養分含量豐富,肥力水平高。黑土
開墾後,腐殖質含量下降,因母質粘重,土壤侵蝕明顯,這是黑土利用中需引起注意的問題。黑土是我國最肥沃的土壤之一,黑土分佈區是重要的糧食基地。適種性廣,尤適大豆、玉米、穀子、小麥等生長。

黑土世界分佈

編輯
世界三大黑土區為烏克蘭大平原,面積約190萬平方公里;北美洲密西西比河流域,面積約120萬平方公里;中國東北黑土區,面積約103萬平方公里。
烏克蘭平原和美國密西西比河,它們和東北黑土地一樣,都分佈在四季分明的寒温帶,由於植被茂盛,冬季寒冷,大量枯枝落葉難以腐化、分解,歷經千百年形成了厚厚的腐殖質,也就是肥沃的黑土層。黑土有機質含量大約是黃土的十倍,是肥力最高、最適宜農耕的土地,因此世界三大黑土區先後被開發成重要的糧食基地。
與東北黑土地有所不同,烏克蘭大平原和美國密西西比河流域的地勢平坦,坡地較少,土壤主要受到風的侵蝕,在20世紀二、三十年代,由於過度毀草開荒、破壞地表植被,水土流失嚴重,這兩個地區相繼發生破壞性極強的“黑風暴”。1928年,“黑風暴”幾乎席捲了烏克蘭整個地區,一些地方的土層被毀壞了5至12釐米,最嚴重的達20多釐米。在美國,1934年的一場“黑風暴”就捲走三億立方米黑土,當年小麥減產51億公斤,舉國震驚。為保護黑土地免受侵害,國外兩大黑土區都投入了大量人力、物力和財力,圍繞合理規劃土地和建立科學耕作制度等開展研究,大舉營造農田防護林,採取保土輪作、套種、少耕、免耕等辦法,充分發揮耕作措施與林業措施相結合的羣體防護作用,經過40年的治理,已見成效。
作為與美國密西西比流域沿岸及烏克蘭第聶伯河岸並稱的全球三大黑土帶,在古《山海經》中便有記載的北大荒,橫跨從東經123°40′到134°40′的11個經度,縱貫北緯44°10′到50°20′的10個緯度,總面積多達5.76萬平方公里
我國黑土區的開發比國外兩大黑土區晚,大規模開荒墾殖始於20世紀五、六十年代,近二十年來,我國已逐步加大了對黑土地水土流失治理的力度。
除以上三大黑土地外,南美洲拉普拉塔平原南部的潘帕斯草原有紅化黑土分佈,其形成過程和成分有別於三大黑土地。
參考資料