□文/孫育強 肖輝 方竹 王賀 秦凱 潘新環(huán)
河北省砂姜黑土面積有981707 畝[1],占總土壤面積的0.4%。主要分布在唐山、廊坊、保定、邢臺等地16個縣山麓沖積平原的扇緣洼地,如寧晉泊、大陸澤、玉田洼等。地勢低平,海拔大部低于5 米,排水不暢,雨季有短期的積水現(xiàn)象,地下水埋深較淺,一般在1~2米,大多為重碳酸鈣、鎂型水質(zhì)。自然植被多為禾本科雜草、蘆草、兩棲蓼等濕生植被。砂姜黑土區(qū)域的水、熱、光能等自然條件較好,土壤潛在肥力較高。
砂姜黑土為歷史上的沼澤化土壤,濕生植物死亡后,在積水和濕潤條件下進行嫌氣性分解和腐殖化過程,土壤有機質(zhì)積累,潛育化過程不斷進行,形成了較厚的黑土層。土壤表層在長期耕作施肥等生產(chǎn)活動的影響,土壤不斷旱耕熟化,排水條件改善,地下水位下降,脫潛育過程不斷進行,再加上地表又有沖積物質(zhì)重新覆蓋,使原黑土層演變成埋藏土層,從而發(fā)育形成現(xiàn)今的砂姜黑土。砂姜黑土表土層厚度在20~30厘米,較疏松,有機質(zhì)含量在1%左右。心土層顏色較暗,有潛育現(xiàn)象,為埋藏黑土層,底土層含有大量砂姜(圖1),為砂姜層,多呈散砂姜狀態(tài),并有銹紋銹斑。
圖1 隆堯縣北魚村砂姜結(jié)核
旱季時,砂姜黑土土體干縮后開裂十分顯著,呈現(xiàn)小的貝殼狀平面,細小的裂隙交錯形成網(wǎng)絡(luò)狀或樹枝狀,剖面中可見楔形體和滑擦面。這些充分體現(xiàn)出砂姜黑土的脹縮特性和膨脹時土塊間擠壓滑動的特性。(圖2)
圖2 豐潤區(qū)趙莊子村砂姜黑土地表開裂結(jié)皮
利用14C 斷代研究發(fā)現(xiàn),砂姜黑土的表土層和黑土層的形成年代為全新世中期地質(zhì)時期,而砂姜層早于黑土層,約為晚更新世晚期地質(zhì)時期[2]。砂姜層出現(xiàn)位置一般在60 厘米以下,最淺出現(xiàn)位置20 厘米,砂姜的體積隨著深度增加而增大。(表1)
表1 河北省砂姜黑土各土種剖面砂姜出現(xiàn)位置
根據(jù)石灰性和堿化現(xiàn)象,我省將砂姜黑土劃分為石灰性砂姜黑土、砂姜黑土、鹽化砂姜黑土3 個亞類、6個土屬、12個土種。(表2)
表2 河北省砂姜黑土分類及分布面積
其中典型砂姜黑土面積為598249畝,占全省砂姜黑土總面積的60.94%,主要分布在唐山市玉田洼周邊的扇緣洼地,成土母質(zhì)為河流沖積物和靜水沉積物,來源于燕山山脈的花崗片麻巖風化物,碳酸鈣含量較低;石灰性砂姜黑土面積為240382畝,占全省砂姜黑土總面積的24.49%,主要分布在保定市、廊坊市、邢臺市的白洋淀、寧晉洼等歷史遺留沼澤洼地一帶,地下水埋深較淺,水質(zhì)為鈣鎂碳酸鹽,全剖面石灰性反應(yīng)強烈;鹽化砂姜黑土面積為143027 畝,占全省砂姜黑土總面積的14.57%,主要為氯化物鹽化砂姜黑土,主要分布在豐南縣沖積洼地,系歷史上的洼淀,經(jīng)自然脫水、修筑臺田和條田,地下水位降低逐步發(fā)育而成。
1.典型砂姜黑土:主要問題是地勢低洼、排水不暢,土壤結(jié)構(gòu)不良,質(zhì)地黏重板結(jié),通透性、適耕性差。
2.石灰性砂姜黑土:主要問題是養(yǎng)分含量低,特別是有機質(zhì)和速效磷含量低下。所處地勢低洼、排水不暢,易發(fā)生澇災。
3.鹽化砂姜黑土:主要問題是土壤質(zhì)地黏重板結(jié),通透性差,干時堅硬濕時泥濘,耕性不良,適耕期短,雨后易起硬結(jié)皮,表土積鹽,供肥性差,面砂姜出現(xiàn)位置較淺,影響作物生長。
針對易澇易旱、有效肥力低和耕作性差等影響砂姜黑土農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的障礙因素,科學合理的水分調(diào)控管理是治理改良砂姜黑土的關(guān)鍵。首先要充分利用地面蓄水,合理開發(fā)地下水發(fā)展灌溉,淺水勤灌溝灌、窄畦短灌;其次要提高土壤基礎(chǔ)肥力,特別要實行綠肥種植、秸稈還田等措施增加土壤有機質(zhì)含量;第三通過深耕深翻、冬耕凍壟等耕作措施加速土壤熟化,加強抗旱保墑能力。