中國農業(yè)大學土壤剖面描述標準配置和方法
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1、 中國農業(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業(yè)生產性狀,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
2、所處的“地”的特點、排灌條件及土地 利用狀況。 剖面坑挖掘規(guī)格一般以一個人下去工作方便為宜。其坑長 1.5~2米, 寬1米,深1~1.5~2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)。 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。 (
3、2) 根據(jù)剖面所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征的差異(顏色、質地、結構、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,有機質已腐殖質化,生物活動強烈,主要進行著淋溶過程,故稱為淋溶層,物質的淋溶程度隨水、熱條件而異。 (4)
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物,與母質層有明顯的區(qū)別。粘粒、鐵、鋁或腐殖質在此層淀積或累積。次生粘土礦物形成,具塊狀或棱柱 狀結構體,顏色變棕或棕紅、紅等。明顯區(qū)別于母質層。 (6) C 層: 母質層。指風化產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 A
5、B 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構,水耕季節(jié)時結構多分散,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構,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
6、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: 結核狀物質積累。常與表明結核化學成分的字母連用,如 Bck 表示碳酸鈣結核淀積層。 g: 氧化還原過程所形成的土層,有銹紋、銹斑
7、或鐵、錳結核。 h: 礦質土層中有機質的自然累積層,如 Ah 是在自然狀態(tài)下未被人為耕 s: 指鐵、鋁氧化物的累積層。 作擾動的土層。 t: 粘粒聚積的土層。 k: 碳酸鹽的累積,與鈣積過程有關。 w : 指 B 層中就地發(fā)生了結構、顏色、粘粒含量變化,而非淀積性土層。 m : 指被膠結、固結硬化的土層,常與膠結物的化學性質的字母連用。如 x: 脆盤層。土體呈中、弱結持性,結構體或土塊受壓時會脆裂,干時呈 Bmk 表示碳酸鹽膠結的石灰結盤層。 硬性或極硬結持性。通常為斑紋雜色,不易透水,呈粗糙的多面體或棱 n: 鈉的累積, Btn
8、 表示堿化層。
柱體。
p:
經耕作或其它措施擾動的土層。如
Ap ,表示耕作層。
y:
在干旱條件下發(fā)生的石膏淋溶淀積產生的石膏聚積層。
q:
次生硅酸鹽的聚積層,如 Bmq 表示
B 層已為硅酸鹽膠結成硅化層。
z:
鹽分聚積層。
r : 地下水引起的強還原作用產生蘭灰色的潛育化過程。
模式剖面 傳統(tǒng)國際現(xiàn)代國際
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窺松的枯枝落葉堆積和下部已 初步腐解的粗腐殖質
腐殖質層
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Ah
暗色腐殖質與礦質顆粒的緊密 融混.結合
淋溶漂白層
a2
E
i般為灰白色,乂稱灰化漂白層
過渡層
AB
AB
A層向B層過渡,有腐殖質,也 有黏化特征
黏化層
B
Bt
棕色或褐棕色,黏粒聚積■塊核 狀,較緊實
鐵鐵斑紋層
Bn, mn
Bs
鐵鏈呈斑紋.狡膜積緊.可能有 結核
鈣積層
Bea
Bk
有白色的石対敢
過渡層
BC
BC
B層向C層過渡
潛育層
Cg
Cg
幀層,施色
母質層
c
c
母巖層
R
R
10、
Munsell 顏色圈(Chamberlin 1980)
(3)逐層觀察、描述土壤的顏色、質地、松緊、結構、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。
a 土壤顏色
土壤最顯著的特征之一,它是土壤內在特性的外部表現(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:
① 在我國北方土壤腐殖質含量高時,土壤顏色就深。一般腐殖質含量達 1%上下,則土壤為灰色;2~3% 11、時則為深灰;>3~5%時則為黑色。在腐殖質含量
相近時,則質地愈粗,染色愈明顯。
② 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。
③ Fe2O3. nH20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。
④ SiO2、CaC03、CaS04、NaCI、Na2SO4等結晶或粉末;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 12、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(Mun sell)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的每一種系統(tǒng)的數(shù)量化 和文字的標記。這三種性質是色彩(特殊的顏色) 、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亮度 /色度 13、(10YR5/3 )。Mun sell記色法是在土壤調查 時用來描述土壤顏色的一種方法。
b 土壤質地
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始開
程流別判法摸手地務土部業(yè)農國美
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 18、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 結構體
指土粒相互團聚或膠結而成的團聚體。其大小、形狀和性質不同,所反映的生產性狀也不一樣。根據(jù)布魯爾的定義,把土壤結構看成是“根據(jù)土粒和 孔隙的大小、形狀以及排列方式等特征構成土壤物質的物理性結構”較為恰當。由此可見,土壤結構與土壤孔隙密不可分,認為結構是土壤孔隙的調節(jié) 器。常見的土壤結構,耕層有團粒、坷垃、板結和結皮;犁底層有片狀;底土層有核狀(或 19、粒狀) 、柱狀和棱柱等結構。團粒結構是農業(yè)上最優(yōu)良的結構 體,近似圓形,無棱角,其中以直徑 1~3mm 大小較好,多出現(xiàn)在熟化程度較高的耕層(或表層) 。 坷垃、板結和結皮是不良的結構體??览嘁蛸|地 粘重、腐殖質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” 。坷拉常引起壓苗、漏風跑墑。其危害程度決定于坷垃的大小和數(shù)量。板結和結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,質地粘重程度和干燥速度,影響龜裂的厚度和寬度,厚度 >5~10mm 者稱為板結; < 5mm 者稱為結 20、皮。底土層的柱狀、棱柱狀結構, 一般在堿土的堿化層出現(xiàn),質地粘重,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。本法屬于經驗性的,簡便易行,但必須結合實際多練習。 熟練后,才能使用。華北地區(qū)農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),2~4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節(jié)。
(2) 潮干土 土色灰,手握土不成 21、團,易散碎,微有涼爽的感覺,這時耕作質量不好,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 22、一個極其復雜的多孔體系。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( 0~50cm),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物。 23、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程的特征。華北地區(qū)常見的新生體有:石灰結核(沙 姜石)、鐵錳結核、銹紋、銹斑、假菌絲體等;在鹽堿地區(qū)有鹽結皮、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)生上與土壤物質轉化無關的物質,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 (CaCI2)和二氧化碳(C02)的反應。在石灰含量較高 24、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
小氣泡放岀、響聲很小
< 1%
+
中
氣泡明顯、很快消失、響聲較大
1?5%
++
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
。填好標
取土時先將兩蓋
為了研究土壤理化性質 25、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袋中(布袋或塑料袋)
簽,寫明剖面號、地點、層次、深度、采集人和日期等。袋內放一個,袋外栓一個,帶回室內風干、處理。
232整段標本采集
為室內深入研究和展覽,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)。
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 26、定即成,填寫好標簽。送室內 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、糞底盤以及一些特殊的地形部位。
(2)采樣面積一般在 20~50 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(0~20cm)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,如鐵元素需改用竹片或塑料工 具取樣以防污染。 27、
(4) 每點取樣深度和數(shù)量應相當,集中放入一土袋中,最后充分混勻碾碎,用四分法取對角二組,其余淘汰掉。取樣數(shù)量約 1 公斤左右為宜。 ( 5)采樣線路通常采用對角線、棋盤式和蛇形取樣法。
( 6)裝好袋后,栓好內外標簽。標簽上注明采樣地點、深度、作物前茬、施肥水平、采集人和日期,帶回室內風干處理。
4 有關土壤分類系統(tǒng)
類
亞
、
fi
BXW-、丄
土壤暗 、WB雖、w棕甸早、暗化^rn、w棕暗化、壤暗
棕化
步灰
?!、*、古
、土
擊婁、盂黑化^、
鹽、-HI鈣AIB早鈣A淡、—
土土土 栗土潮 土、褐 栗鈣淡 鈣堿褐
28、
s灰化
x> 灌、士^il#化^ 、土、土強
士核 灌、士^棕灰盤鹽宕、士!漠>灰宕、士!漠早、士暹
亠聲、士暹脣石、士暹堿
丄
壤
蓄(、、壤
、壤
審化m、^褐
An^a-年 土白
陶、點
I、土mH、土齋、點灰
赤、點潮、點靠、點八
誠、^鈣灰^早>[土
士mW
、士m棕化嚴土1
^土粘紅基矍、^粘紅鈣、
赤、壤
1、、壤
潛、土m甸早、士
土葉訃 」二\亠二.,+
褐、點
褐溶!、、土
冷龍、擊花 筈、點黑溶!、市八
g、堺磚
壤紅(、壤紅
宀i、壤黃
醫(yī)暗、、OM
熊、士
濾暗、土^
燥溶1、士
B 29、X^ 戈石、點
土黑^早、—
詳、士核 嚴早、士
紅赤
傷黃
儈表
紅燥
懷灰
盤皿 篠
類
土
壤話
壤帑
壤紅
壤黃
W5
亠S、曙
^B
UM
土 ?mi
w
土森^
點木
^M
士強
土桂灰
士桂
土^(
綱
亞
^鋁g濕
W鐵暖1
SOTEW
2淋溫暖
土淋I溫 MSS^
土
熱
溶淋半溫暖<^
+土M5BWT
土WI半
土
土>溫<
古
士漠萍
綱
土
1溶淋^
土鈣
□
士W
士曷
中國土壤系
分類
30、
美國土壤系統(tǒng)分
卜類 聯(lián)合國土壤圖圖例單元
中國土壤分類系統(tǒng)
人為土
/
人為土
水稻土、灌淤韭婁土(人為土)
有機土
有機土
有機土
泥炭土(水成土)
火山灰土
火山灰土
火山灰土
火山灰土 (初育土)
干旱土
干旱土
鈣積土、石膏土
干旱土、漠土、高山漠土、鈣成土
鹽成土
/
鹽土、堿土
鹽堿土
新成土
新成土
沖積土、薄層土、疏楹巖性
1初土育 土
雛形土
始成土
雛形土
草甸土、潮土(半水成土)
潛育土
始成土
潛育土
沼澤土(水成土)
均腐土
軟土
黑鈣土黑土、栗鈣土
黑壚土、黑鈣土、黑土、灰褐土、草氈
31、灰土
灰土
灰壤
漂灰土
鐵鋁土
氧化土
鐵鋁土
磚紅壤、赤紅壤
富鐵土
老成土
低活性強酸土、聚鐵網(wǎng)低土 性
淋溶土、粘綈土
E紅壤、黃壤、燥紅土、紅色石灰土
淋溶土
老成土、淋溶
高活性強酸土、高活性淋;溶化
淋溶十、粘磐十
:淋溶土、半淋溶土
變性土
變性土
變性土
砂姜黑土
土壤記錄表
編號.
日期:
地形:
植被類型:
土壤名稱:
氣象條件:
土地利用
母質:
地點:
經緯度:
北緯 東經
排水情況
地下水埋深:
剖面深度:
海拔高度:
地表巖石
剖面深度
(cm)
顏色
質地
松緊
結構
濕度
孔隙狀況
根系分布
新生體侵入體
鹽酸反應
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