灌漠土
灌漠土
灌漠土是一种在干旱地区的特殊土壤类型,其形成得益于灌溉耕作。这种土壤的特点在于灌溉水使得原本的漠土中的盐分得以下移,同时种植过程也增加了土壤的肥力。
成土环境
1. 坎儿井法的应用使得灌溉用水能够流入砾质冲积扇并用于农业。新疆全境和甘肃省西部地区属于暖温带与温带荒漠地带,如果没有灌溉,这些地区无法进行农业活动。然而,由于中国西北部地区存在三条平行的山脉系统——阿尔泰山系、天山系和昆仑山脉系,它们的高度超过雪线,因此山顶上的永久性冰川积雪成为了重要的水资源。当气温升高时,高山融雪水流经沟谷,最终汇入砾质冲积扇中。当地人使用坎儿井法,将融水引入地下,并在冲积扇末端的细土荒漠中进行灌溉。坎儿井的设计原理是从冲积扇上缘开始挖掘洞穴,逐段提升水位,直到水位能够自然流入冲积扇末端的细土荒漠,实现灌溉的目的。
2. 日照和热量资源丰富。灌漠土所在的区域属于暖温带向温带过渡的地区,拥有充足的日照时间和较高的年平均温度。年日照时数通常超过3200小时,年辐射量达到628020焦/立方厘米,≥10℃的年积温普遍在3000℃以上。这样的气候条件加上人类引入的灌溉水源,构成了独特的灌溉农业生态环境,促进了生物累积,提高了土壤有机质含量。
3. 灌溉耕种是灌漠土的重要成土条件。人们利用干旱地区的冰雪资源进行灌溉耕作,有效地去除了土壤中的障碍因素,使其适合种植多种农作物。灌溉水不仅满足了作物生长所需水分,同时也提升了土壤肥力,促进了生物累积。
4. 古老的农业历史和丰富的传统经验为灌漠土的形成提供了基础。这些地区有着悠久的农业发展史,早在几千年前就已经出现了定居农业社会,农业技术和手工业也随之发展起来。汉唐时期,大规模的水利工程建设和先进的农具推广,极大地促进了农业的发展。清代以来,政府大力开展屯垦事业,显著扩大了绿洲面积。新中国成立后,这些古老绿洲得到了快速发展,大片荒漠转变为适宜耕种的灌漠土。
成土特征
1. 淋溶表聚交替进行。在蒸发量大于降水量的条件下,漠土会形成溶解性物质的表聚作用。但是,随着灌溉的进行,物质也会向下淋溶,如碳酸钙和可溶盐类会有淋移的趋势,导致土壤脱盐淡化。
2. 干湿冻融交替进行。该地区冬季干燥,夏季和秋季则因为灌溉而变得湿润。冬季土壤冻结深度可达1米以上,春季解冻时,冻层自上而下融化。这种干湿冻融的周期性交替有助于改善土壤结构,增强土壤的通气性和生物累积。
形态特征
灌漠土的全剖面颜色、质地、结构相对均匀,但也可能出现砂、粘、壤土等多种土层变化,这些都是冲积扇末端交互沉积的结果。灌漠土的剖面主要由耕作层、亚耕层、心土层和母质层构成。根系密集分布在40-60厘米深处,甚至在更深的地方也能发现大量的微根。土壤中含有陶片、炭屑、碎骨、粪斑等文化遗物和生产活动痕迹,蚯蚓活动范围广泛。耕作层厚度约为20-30厘米,根系密集,结构松散多孔。亚耕层一般厚10-15厘米,结构较为致密。耕作层中常见的根孔和结构面上的暗色胶膜都是由淋移粘粒和腐殖质形成的。心土层厚40-60厘米,颜色较浅,含有更多的碳酸钙沉淀。母质层未经成土作用影响,质地粘重,常有暂时滞留的水分形成的铁锰斑纹。灌漠土中还常见障褥层,如砾石、漏砂、夹粘等,这些新生物质的形成会影响土壤渗透性。
理化性质
灌漠土的原生漠土中积累了大量的生石灰石膏和可溶盐。灌溉耕作后,每年的灌溉水量在400-800立方米之间,彻底改变了土壤原有的水分状况和物质迁移方向。土壤含水量从原来的50克/千克左右增加到150-200克/千克,下层含水量高于上层。全剖面碳酸钙含量差异不大,碳酸钙和粘粒有下移趋势,耕作层中脱盐现象明显。灌漠土的颗粒组成中,粘粒含量一般为11%-31%,粉砂含量14%-52%,砂粒含量25%-72%。这意味着灌漠土中细砂、粉砂、粘粒占据主导地位。熟化土层质地均匀,全剖面土壤容重1.1-1.5,总孔隙度42%-58%。土壤通透性好,蓄水保肥能力强,耕性良好。灌漠土中的易溶盐多数已被淋洗,石膏也被淋洗。土壤剖面中层碳酸钙被淋溶,但与母土相比,全剖面碳酸钙含量有增高趋势,这与施入大量土粪、灌溉水中富含钙以及活跃的生物富集作用有关。矿质全量分析结果显示,灌漠土中硅、铝、铁等元素没有明显的移动。
利用与改良
利用现状及评价
灌漠土地处荒漠,生产稳定性较差,生物覆盖率低,物种多样性有限。大多数地区为沙漠和草原,农耕地分散在戈壁沙漠中的绿洲内。林带交错,沟渠纵横,灌溉设施完善,体现了灌溉农业的独特特点。尽管有些地方的林木覆盖率较高,但从总体上看,保护性林业的比例较小,需要提高林草比例,强调草灌结合,乔灌结合,草场面积较大,但农牧结合不足,畜禽粪便很少用于农业。绿洲多为单一的种植业,尚未建立起良性的农田生态系统,生产潜力未能充分发挥,大量土地闲置。农田集约经营程度较低,生物产量不高,应加强轮作绿肥、豆科作物,扩大垦殖指数。应做好节水灌溉工作,充分利用秋冬余水,提高土地利用率,培育草滩草场,发展农区畜牧业,实现农牧结合,以牧促农。
改良利用措施
1. 转变单一的种植业模式,提高农区畜牧业比重,实现农牧结合,以牧促农,推动种植业发展。
2. 加强护田林带建设,林下种植绿肥牧草,结合蓄水保墒,提高土壤水分涵蓄能力。通过增加地面覆盖度,多接纳秋冬余水,将其储存在土壤下层,作为有效资源,同时地面植被产量增加,通过农牧结合的方式,形成良性能量物质转化,构建良性循环的综合农业体系。
3. 发挥光热资源优势,提高土壤生产力,通过种植施肥等农业技术手段,发挥光合作用的生产潜力,提高单位面积产量。
4. 针对土壤障碍因素,改造中低产田。当地的土壤障碍包括贫瘠、盐碱、干旱、坚硬、板结、枯结、漏沙、砾石、硬磐层等。当地采取种植绿肥、挖盐窟窿、客土拉砂、种稻改土等方法,将改良融入开发过程中。例如,人工种植耐盐的沙枣多枝柽柳、胡杨、沙棘等树种,林下种草,林粮间作,草田轮作等,建立农林牧相结合的良性生态体系,既能改善农业生产环境,又能推进中低产土壤的改良。
5. 推广有效的农业技术。结合现代科技,甘肃河西走廊地区对面积最大的灰灌漠土,采取麦收后灌水泡茬技术,将麦茬泡至茬软水黑黄,适时耕翻晒垡;在九月中旬进行秋灌,适耕时耕翻,并且冻前连续耕耙2、3次,进行多次耙耘破压;开春地融,抢墒种麦。这种方法通过干湿交替、冷热冻融交替,增强了土壤的渗水蓄墒能力,改善了土壤结构,使根系深扎,地面植株生长健壮,土壤也越种越肥沃。
参考资料
中国土壤地理.中国土壤地理.2024-11-23
目录
概述
成土环境
成土特征
形态特征
理化性质
利用与改良
利用现状及评价
改良利用措施
参考资料