)水稻土
水稻土
水稻土的中心概念：水稻土是在长期种稻条件下，经人为的水耕熟化和自然成土因素的双重作用，产生水耕熟化和交替的氧化还原而形成具有水耕熟化层（W）一犁底层（Ap2）一渗育层（Be）～水耕淀积层（Bshg）～潜育层（Br）的特有的剖面构型的土壤。
水稻土与相关土类的区分：从各个地带性的土壤、水成与半水成土壤、盐碱化土壤上种植水稻均可发育为水稻土。但不是只要种植了水稻即可称为水稻土，一般以其水耕淀积层（Bshg）为其诊断层。
水稻土1．水稻土中的有机质和氮素
（1）水稻土利于有机质的积累，与旱作土壤相比，腐殖质化系数也高，据沈阳农业大学观测，旱作土壤施新鲜猪粪、牛粪及马粪，其腐殖质化系数（一年）分别为27．5％、37．6％和32．0％，而水稻土分别为38．4％、69。8％和48．0％。
（2）水稻土中的氮素；因有机质量高，所以水稻土的氮素营养主要来自土壤，已有研究表明，在施氮肥条件下，水稻所吸收的氮素60％～80％来自土壤，20％～40％来自化肥，从这可以看出水稻土培肥的重要意义。
另一问题是水稻土中的氮素循环的反硝化过程，如图11－3所示。因此，在氮肥施用上要特别加以注意。
水稻土（1）水稻土往往缺磷：一是早春土温低，微生物活动弱，不利于有机磷的转化，故早春易发生僵苗或红苗；另一是后期水稻土水层的落干管理，Fe2+变为Fe3+与PO43-结合，形成难溶性的Fe（PO4）。
（2）水稻土往往缺钾：主要是Fe2+交换土体中的钾而产生置换淋失，致使幼苗缺钾，可用稻草还田、施草木灰及钾肥等解决。
（3）水稻土中的硅虽多，但溶解度小，硅酸以单分子Si（OH）4形态溶于水，但它可以被铁、铝两性胶体吸附，又能与Fe（OH）3结合成复盐。这种化合物只有通过淹灌,增加其还原性而提高其硅的有效性，以补充水稻生长时的需要。
3．水稻土中的硫：水稻土中的硫，其85％～94％为有机态，当通气状态不好时易还原为H2S，引起水稻中毒，其临界浓度为人0.07mg/kg.其中毒标志是水稻根系发黑，为FeS所蒙覆。因此水稻土的通气状况比较重要。良好的通气状况的标志是根系嫩白、主体根孔为红色胶膜蒙覆。
4．水稻土中的铁和锰：如在水稻土形成一节所述，水稻土的铁和锰易于随Eh值的变化产生移动。但在作为水稻的营养状况而考虑时，只有在酸性较强的排水不良的“锈水田”中Fe含量可达50～100mg/kg的毒害临界值。
5．水稻田中的pH值：水稻田的pH值除受原母土影响外，而与水层管理关系较大，一般酸性水稻土或碱性水稻土在淹水后，其pH值均向中性变化,即pH值在4.6～8.0范围内，变化到6．5～7．5。因为酸性土灌水后，形成Fe2+和Mn2+,在水中形成Fe（OH）2和Mn（OH）2，使水稻土pH值升高；碱性水稻土由于灌溉，使土壤中的碱性物质遭到淋失，从而使pH值降低。
6．水稻土的一些特殊的水分物理性状与耕性
(1）油性：它是土壤腐殖质和粘粒含量适中的表现，有机质含量约29.2gkg-1(土0．46)，粘粒含量．一般为16％左右，油性也是指具有良好结构等的一个综合肥力较高的土壤性状。
（2）烘性与冷性。它是指含有机质较多，且C/N比高的土壤的温度变化的综合反映。
（3）起浆性与僵性：一般质地粘重，主要由于粘土矿物不同而在水分物理性状方面的反映，前者以2：1型为主，后者以1：1型为主。
（4）淀浆性与沉沙性：一般质地较沙（SiO2含量在70％以上），主要由于粗粉沙与粘粒之比的差异而形成不同的水分物理性状。前者的粗粉沙与粘粒之比约为2∶1;后者多为5：1
（5）刚性与绵性：它是粘粒与粉沙的不同含量在土壤水分处于风干状态下的一种土壤结持性，前者粘粒含量＞40％，后者粉沙含量＞40％。
水稻土的形成过程包括以下两个方面。
水稻土①有机质的增减。除沼泽土起源的水稻土外，植稻后有机质含量一般均有所增加，但其胡敏酸／富非酸之比(H/F)、芳构化程度和分子量均降低,即有机质的组成趋于简单。
②盐基淋溶和复盐基作用。植稻以后土壤中的交换性盐基重新分布。在饱和的土壤中盐基淋溶，而在不饱和的土壤中发生复盐基作用。一般红壤中盐基饱和度只有20％左右，植稻后可以达到50％以上，在某些情况下甚至达到饱和。盐基组成中以钙离子为主。复盐基过程从耕层开始，而后逐渐向下扩展。由于过多施用石灰或以富钙的水进行灌溉，亚热带水稻土不仅可达到盐基饱和，还可能成为含石灰的土壤。
③铁和锰的淋溶和淀积。随着水稻土的发育，铁、锰在土壤剖面中发生移动。在水稻土形成初期，铁、锰的还原淋溶并不明显，但久之则有显著的分化:铁、锰含量在耕作层中较低,在淀积层中较高，在潜育层中最低。铁、锰的大量淋失逐渐导致白土化。
④粘粒矿物的分解和合成。水稻土粘土矿物的组成通常取决于起源土壤。但起源于含钾矿物较高土壤的水稻土由于脱钾作用，其粘粒矿物常有明显变化。如以石灰性紫色土发育的水稻土与石灰性紫色土相比，前者的水云母含量降低，而蛏石含量增高。但起源于含钾矿物较低的高度风化的土壤则变化很小，而游离铁的淋失相当强烈,交换量稍高，SiO2/AL2O3实际上无变化。在某些极端情况下，由于铁解作用而引起的土壤粘粒矿物破坏，使一些中性土壤变酸，粘粒部分的SiO2/AL2O3有所增高，交换量降低。
在水稻土形成过程中，钙、镁、钾、钠、硅有时还有钴常随铁、锰一起因还原淋溶而淋失。在胶体被破坏的情况下，甚至铝也会被释出。但同时，通过灌溉和施肥又可给土壤，部分地补充因植物吸收和淋溶而损失的矿物质和有机物质数量。因此，水稻土的形成也是还原淋溶和水耕条件下的耕作施肥两方面作用的结果。
层次发育：随着水稻土形成作用的发展，出现了水稻土特有的发生层：
①耕作层(A层)。在淹水季节,除表层呈氧化态外，均呈还原态，泥烂而不成型。在旱作季节，随排水落干而分成两个亚层：第1亚层5～7厘米,表面由较分散的土粒构成，厚不及 1厘米，有的仅几毫米，其厚度与致密程度可作为判断耕性的指标。表层以下均以小团聚体为主，结构致密，根系多，小孔隙多而大土团少,并多锈纹。第2亚层直达犁底层，土色暗而不均一，夹大土团而有大孔隙，空隙壁上附有铁、锰斑瑰或红色胶膜。
②犁底层（P层）。较紧实，略带片状结构,上有铁、锰斑纹。此外还有含石灰结核的犁底层(Pca)和伴随潜育作用的犁底层(Pg)。
③淀积或斑纹层(B层)。 亦称渗育层（强调氧化还原作用）或渗积层（W层,强调水分的渗淋）。是还原淋溶和氧化淀积的产物。含有较多的粘粒、有机质、盐基和铁、锰。在形态上，铁、锰的淀积特别明显，可根据氧化淀积的程度进一步划分为氧化状态下形成的淀积层(Bm)、氧化还原交替下形成的淀积层(Bg)和带有潜育斑的淀积层(Br)。此外，还有石灰淀积层(Bca)。
④漂洗层(E层)。经漂洗作用而形成。⑤潜育层(G层)。形成于还原条件,呈蓝灰色。其上部可因氧的渗入而出现斑纹潜育层（BG层）。
水稻土的剖面构型一般为W－Ap2－Be－Bsh（g）一Br
水耕熟化层（W）：由原土壤表层经淹水耕作而成，灌水时泥烂，落干后可分为两层，第一层厚约5～7cm,，表面（＜1Cm）由分散土粒组成，表面以下以小团聚体为主，多根系及根锈；第二层：土色暗而不均一，夹大土团及大孔隙，空隙壁上附有铁、锰斑块或红色胶膜。
犁底层（AP2）：较紧实，片状，有铁、锰斑纹及胶膜。
渗育层（Be):它是季节性灌溉水渗淋下形成的，它既有物质的淋溶，又有耕层中下淋物质的淀积。一般可分为两种情况，一是可以发展为水耕淀积层，另一是强烈淋溶而发展为白土层（E）。后者可认为是铁解作用的结果。
水耕淀积层（Bshg）：也有人称之为渗育层或渗渍层，或鳝血层：此层含有较多的粘粒，有机质、铁、锰与盐基等。铁的晶化率比上覆盖土层高，而且可根据其氧化还原强度进一步划分。
水稻土母质层（C）：因母土和水稻土的发展过程而异。
不同母土起源的水稻土，如果经过长期水耕熟化，可以向比较典型的方向发育。
国际上大体有3种见解：①美国分类。认为水稻土只是一种利用方式，其所发生的变化只反映为亚类以下的单元划分。②联合国粮农组织的分类。只强调水的作用，把水稻土与潜育土等同。③日本的分类。它确认了水稻土在分类中的特殊地位。
中国的水稻土分类研究始于20世纪30年代。早在国内外文献中还把水稻土形成过程和灰化过程相混淆时，朱莲青、马溶之、宋达泉、侯光炯已在1938年提出了水稻土层次划分的系统想法。熊毅于1941年从化学性质上指出了水稻土形成过程和灰化过程的本质区别。目前，中国对水稻土主要有过程发生、地理发生和因子发生 3种分类方法。
分类过程发生分类：朱莲青等于1938年在研究水稻土形态的基础上，联系其属性，提出了淹育、潴育和潜育等发生过程。考虑到氧化还原作用是水稻土的本质特点，近来有的学者又提出按氧化还原过程将水稻土划分为氧化型、氧化还原型和还原型等。
地理发生分类：鉴于水稻土分布横跨各气候带，而不同气候带下土壤的腐殖质组成、粘土矿物类型和耕作制度都不相同，有人主张将中国水稻土划分为南方水稻土、北方水稻土等土类。
因子发生分类 ：持这种分类方法的又有不同观点。有的主张按水稻土的起源，分为自型土、草甸土起源和沼泽土起源等；有的主张按水稻土的水分状况分为侧渗、爽水、囊水、漏水和滞水水稻土等；有的主张按水稻土的酸度酸性、中性和石灰性水稻土等。与此相类似，还有的主张将水稻土分为强度淋溶、中度淋溶和弱度淋溶3个类型。
水稻土淹育性水稻土 绝大部分分布在丘陵地区，受当地母质影响较大，灌水后水分主要由上向下或侧渗，地下水位低。一般难于自流灌溉，有小部分田块还须依赖于降水。灌水季节耕层呈还原状，其下仍为氧化态，至冬季全剖面呈氧化态。典型的剖面结构为A-P-Bm-C。耕层浅，一般只有10～15厘米。耕作层有浅红棕色锈纹锈斑，至犁底层减少，淀积层始为黄棕色锈纹锈斑，向下则棕褐色或黑褐色铁、锰淀积增多，并可能有少量软质结核；至母质层几乎与起源土壤无异。土壤肥力一般不高。由于母质不同，其下可按起源土壤如砖红壤、红壤、黄壤以及黄棕壤等划分土属。
潴育性水稻土 主要分布于冲积平原，成土母质多为大小河流的冲积物和部分坡积、洪积物。土壤形成受地表灌溉水和地下水双重影响,地下水位一般在60～150厘米之间。灌水季节耕作层呈还原状，淀积层受氧化还原交替影响，底土受地下水影响而有还原作用。典型的剖面构型为A-P-Bg-G。土壤通透性好,矿质养分丰富,肥力高。根据形成水稻土的物质来源可大致分为洪积、坡积、河流冲积和泛滥沉积几种。
潜育性水稻土 分布于丘陵谷地或冲积平原洼地。母质较复杂，几乎包括各个种类。共同特点是地下水较高，影响土壤形成。灌水期间地面水和地下水常相连接，几乎全剖面呈还原态。排水后土壤剖面上部脱水呈氧化态。土壤剖面构型为A-P-Br-G。土色普遍带青。一般呈中性反应，也有石灰性和微酸性的。土壤质地轻粘，有的有泥核，耕作困难，有效养分低，尤其是磷、钾不足。
漂洗型水稻土 在下降水或侧渗水影响和强烈的还原离铁作用下形成。剖面的共同特点是具有白色还原淋洗层，其铁含量低而硅含量较高，土层紧实，通透性差，不利于根系穿透；有机质含量低，养分也较贫乏。白色层段的厚度和出现部位对土壤肥力影响甚大，出现部位越高越不利作物生长。
此外，还有盐渍水稻土和污染水稻土等。
水稻土分布1．良好的土体构型：一般要求其耕作层超过20cm以上，因为水稻的根系80％集中于耕作层；其次是有良好发育的犁底层，厚约5～7cm，以利托水托肥。心土层应该是垂直节理明显，利于水分下渗和处于氧化状态。地下水位以在80～100cm以下为宜，以保证土体的水分浸润和通气状况。
2．适量的有机质和较高的土壤养分含量。一般土壤有机质以20～50gkg-1为宜，过高或过低均不利水稻生育。
水稻生育所需氮的59％～84％，磷的58％～83％，钾的全部都来自土壤，因此肥沃水稻土必须有较高的养分贮量和供应强度，前者决定于土壤养分，特别是有机质的含量；后者决定于土壤的通气和氧化程度。
3．适当的渗漏量和适宜的地下水位：俗语说：“漏水不漏稻”，意即水稻土必须有适当的渗漏量，如日渗漏量在北方水稻土宜为10mm／日左右。利于氧气随渗漏水带入土壤中。渗漏量过高，土壤漏水，不仅浪费水，养分也随之淋失，过小则渗水缓慢，发生囊水现象，土壤通气不良。适宜的地下水位是保证适宜渗漏量和适宜通气状况的重要条件。
（二）水稻土的培肥管理
1．搞好农田基本建设，这是保证水稻土的水层管理和培肥的先决条件。
2．增施有机肥料，合理使用化肥：水稻土的腐殖质系数虽然较高，而且一般有机含量可能比当地的旱作土壤高，但水稻的植株营养主要来自土壤，所以增施有机肥，包括种植绿肥在内，是培肥水稻土的基础措施。
合理使用化肥，除养分种类（如北方盐化水稻土的缺锌）全面考虑以外，在氮肥的施用方法上也应考虑反硝化作用，应当以铵类化肥进行深施为宜。
3．水旱轮作与合地灌排：这是改善水稻土的温度、Eh值以及养分有效释放的首要土壤管理措施。
合理灌排可以调节土温，一般称：”深水护苗，浅水发棵”。北方水稻土地区，春季风多风大，温度不稳定，刮北风时，气温土温下降，因水热容量大，灌深水可以防止温度下降以护苗；刮南风时，温度上升，宜灌浅水，温度上升高，利于稻苗生长，特别是插秧返青以后，宜保持浅水促进稻苗生长。
水稻分蘖盛期或末期要排水烤田，可以改善土壤通气状况，提高地温，土壤发生增温效应和干土效应，使土壤铵态氮增加，这样在烤田后再灌溉时，速效氮增加，水稻旺盛生长。这对北方水稻土，特别是低洼粘土地烤田，效果更显著。
水稻土水稻土的低产特性主要有冷、粘、沙、盐碱、毒和酸等。加以改良，增产潜力大。
1．冷：低洼地区地下水位高的水稻土如潜育水稻土，冷浸田。在秋季水稻收割后，土壤水分长期饱和甚至积水，这样于次年春季插秧后，土温低，影响水稻苗期生长，不发苗，造成低产。改良方法是开沟排水，增加排水沟密度和沟深，改善排水条件，降低地下水位。
2．粘和沙：质地过粘和过沙对水分渗漏不利，前者过小，后者过大，均能对水稻生育产生不良影响，也不利于耕作管理。质地过粘，如粘粒含量超过30％，水分散的胶体含量高，这样，淹水耕耙后，水稻土表面形成浮泥，浮而不实，栽稻秧后易飘秧，称为起浆性，耕耙后土壤中多僵块，不易散碎，也不利小苗生长，称为僵性。如质地偏沙，粗粉沙含量超过40％时，会出现淀浆性；沙粒超过50％时，出现沉沙性。具有这两类特性的水稻土，耕耙后很快澄清，地表板而硬，插秧除草都困难。改良方法是客土，前者掺入沙土，后者掺入粘质土，如黄土性土壤或黑土等。
3．盐碱、毒害与酸性改良：
〔1）盐碱和工业废水的影响，主要是在排水的基础上，加大灌溉量以对盐碱、毒害进行冲洗。
(2)酸度改良：主要是一些土壤酸度过大的水稻土应当适量施用石灰。
高产水稻土的特点是耕层深厚（15～18厘米），犁底层不太紧实，淀积层棱块状结构发达，利于通气透水，其下为潜育层或母质层，剖面中无高位障碍层次(如漂洗层、潜育层或砂砾层)；质地适中，耕性良好,水分渗漏快慢适度,养分供应协调。但高产水稻土仍须有相应的土壤管理措施才能实现高产。此外，约有1/3 的水稻土具有潜育化、土壤板结和污染等障碍因素，耕作困难，有效养分低，保肥性能差，属于低产类型。
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