中国农业大学土壤剖面描述标准配置和方法.docx

1、中国农业大学土壤剖面描述标准配置和方法中国农业大学土壤剖面描述标准配置与方法(2010版)李子忠1 物品准备定位:GPS;剖面挖掘:大铁锹,尺子描述剖面:米尺,10%盐酸,水,剖面刀2把,土壤标准色卡1本,描述表格;取导水率土样:导水率环刀25个,导水率手柄一个,小铁锹,保鲜膜,容重环手柄1套,小环刀25个,锤子一个,标签纸,记号笔2支,记录本1个,笔,大塑料袋5个,自封袋。2 田间土壤剖面观察2、1 田间土壤剖面点的选择与挖掘 为准确评定某一土壤的农业生产性状,观察点的选择必须就是有代表性与典型性。一般应选在“地”的中央,要避免选在田国、地角、渠道旁与粪堆上,点的位置应能代表该土壤所处的“地

2、”的特点、排灌条件及土地利用状况。剖面坑挖掘规格一般以一个人下去工作方便为宜。其坑长1、52米,宽1米,深11、52米(以需要而定)。挖坑时应注意以下几点:(1)观察面必须向阳与上下垂直。(2)表土与底土分别堆放在左右两边,回土时应底土在下,表土在上,不能打乱土层排列次序。(3)坑的前方,即观察面上方不能堆土与踩踏,以免破坏土壤的自然状态。(4)坑的后方挖成阶梯状,便于上下工作,并可节省土方。2、2剖面形态特征描述与记载剖面坑挖好后,首先对坑要进行修整,瞧就是否符合要求,一个人下去工作就是否方便。(1)先用平口铁铣将观察面自上而下垂直修成自然状态,并用剖面刀从上而下挑出新鲜面。(2) 根据剖面

3、所表现出来的形态特征的差异(颜色、质地、结构、松紧、根系分布状况等)划分出土层,并量出各土层的厚度,记入表格(附表)。主要土壤发生层土壤学上以英文大写字母表示土壤发生层,主要的发生层简述如下:(1)O层: 残落物层。在通气良好而又较干燥的条件下,植物残落物堆积的过程,有机物不能完全分解并在地表累积而形成。(2)H层: 泥炭层。在长期水分饱与的条件下,湿生性植物残体在表面累积层,就是泥炭形成过程作用下形成的发生层。(3)A层: 淋溶层。在表土层中,有机质已腐殖质化,生物活动强烈,主要进行着淋溶过程,故称为淋溶层,物质的淋溶程度随水、热条件而异。 (4)E层: 灰化漂白层。在淋溶与机械淋洗的条件下

4、,硅酸盐粘粒与铁、铝化合物的淋失,使抗风化力强的石英砂粒与粉粒相对富积,以较浅淡的颜色或灰白色而区别于A层。通常与灰化过程有关。(5)B层: 淀积层。就是淀积过程作用下的产物,与母质层有明显的区别。粘粒、铁、铝或腐殖质在此层淀积或累积。次生粘土矿物形成,具块状或棱柱状结构体,颜色变棕或棕红、红等。明显区别于母质层。(6)C层: 母质层。指风化产物没有受到成土过程影响的层次,较上面土层紧实。(7)R层: 母岩层。指最下部坚硬的岩石层。此外还有一些过渡土层,兼有两种主要发生层的性状,在观测中可以用两个大写字母表示。如AB层表示该层性状更接近A层,BA则表示该层发育更接近于B层。 水田土壤发生层在人

5、工耕作熟化的水田土壤中,由于特殊的水热条件与物质循环方式,形成了在人工作用下的发生土层。 (1)P层: 渗育层。水稻土中的耕作层。长期在水耕熟化与旱耕熟化交替进行的条件下,有机质累积增加,颜色变暗,在根孔与土壤裂隙中有棕黄色或棕红色锈斑。旱作季节呈小块状或团块状结构,水耕季节时结构多分散,颜色变深暗。(2)W层: 潴育层。本层土壤处于干湿交替频繁,淋溶淀积作用活跃的条件下,土体形成棱块或棱柱状结构,裂隙间有大量锈纹锈斑淀积,深度发育时,土体颜色发生分化,剖面上多形成黄白交错的花斑。(3)G层: 潜育层。在排水不良的条件下,土壤长期处于水分饱与状态下的还原条件,有机质在嫌气环境下分解缓慢,铁、铝

6、氧化物被还原,土层呈蓝灰色或黑灰色,土块分散成糊状。对主要发生层的修饰字母在描述土壤发生层的发育特征时,常用下标字母来表示该发生层的主要性状。如Bt 表示该淀积层有明显的粘化现象,就是一个粘化层。Btg 表示该层不仅有粘化现象,还进行氧化还原过程。用来修饰主要土壤发生层的小写字母及其含义如下:b: 埋藏或重迭土层。c: 结核状物质积累。常与表明结核化学成分的字母连用,如Bck 表示碳酸钙结核淀积层。g: 氧化还原过程所形成的土层,有锈纹、锈斑或铁、锰结核。 h: 矿质土层中有机质的自然累积层,如Ah就是在自然状态下未被人为耕作扰动的土层。k: 碳酸盐的累积,与钙积过程有关。m: 指被胶结、固结

7、硬化的土层,常与胶结物的化学性质的字母连用。如Bmk 表示碳酸盐胶结的石灰结盘层。n: 钠的累积,Btn表示碱化层。p: 经耕作或其它措施扰动的土层。如Ap,表示耕作层。q: 次生硅酸盐的聚积层,如Bmq表示B层已为硅酸盐胶结成硅化层。r: 地下水引起的强还原作用产生兰灰色的潜育化过程。s: 指铁、铝氧化物的累积层。t: 粘粒聚积的土层。w: 指B层中就地发生了结构、颜色、粘粒含量变化,而非淀积性土层。x: 脆盘层。土体呈中、弱结持性,结构体或土块受压时会脆裂,干时呈硬性或极硬结持性。通常为斑纹杂色,不易透水,呈粗糙的多面体或棱柱体。y: 在干旱条件下发生的石膏淋溶淀积产生的石膏聚积层。z:

8、盐分聚积层。(3)逐层观察、描述土壤的颜色、质地、松紧、结构、湿度、孔隙状况、根系分布、新生体系与侵入体、盐酸反应等,分别记入表内。a土壤颜色土壤最显著的特征之一,它就是土壤内在特性的外部表现。有的土壤就就是以颜色命名的,如黄土、红壤、黑土、紫色土等。通过土壤颜色的感观就可初步判断土 壤的固相组成与性状。例如: 在我国北方土壤腐殖质含量高时,土壤颜色就深。一般腐殖质含量达1%上下,则土壤为灰色;23%时则为深灰;35%时则为黑色。在腐殖质含量相近时,则质地愈粗,染色愈明显。 土壤湿度愈大(土壤含水量愈高),土色愈深。故在鉴定土色时必须注意其湿度。 Fe2O3、 nH2O常使土壤呈黄色,失水后成

9、红棕色或红色。Fe的氧化物常呈胶膜形态包被土粒表面,成为土壤的染色剂。在还原条件下,铁的化合物常呈深兰、兰绿、青灰、灰白颜色。 SiO2、CaCO3、CaSO4、NaCl、Na2SO4等结晶或粉末;高岭石、石英、氧化铝、白云母等矿物都为白色或无色,它们在土壤中含量较多,使土色变浅,极多时则呈灰色,甚至白色。土色愈浅说明养分含量较贫乏。 在描述土壤颜色时,一般把主色放在后,副色放在前,并冠以深、暗、浅等词以形容颜色的深浅程度。如浅黄棕色,即主色为棕色,副色为黄色,前面冠以浅加以形容。土壤科学家可使用芒塞尔(Munsell)记色法对世界上任何地方的土壤进行描述。芒塞尔记色法就是对颜色的三种易变性质

10、的每一种系统的数量化与文字的标记。这三种性质就是色彩(特殊的颜色)、亮值(亮与暗)与色度(色彩强度),并将这三个指标按顺序标出。例如,在Munsell记色法中的10YR6/4,10YR就是色彩,6就是色值,4就是色度。将土壤样品与带有标准色阶的色卡进行颜色对比,可以很快地按照Munsell记色法定出颜色,例如,棕色土可表示为色调亮度/色度(10YR5/3)。Munsell记色法就是在土壤调查时用来描述土壤颜色的一种方法。Munsell颜色圈(Chamberlin 1980)b 土壤质地 c 松紧状况土壤松紧表示土粒与土粒或土团与土团之间相互连接或堆积的状态方式。它影响作物、出苗、扎根难易以及后

11、期生长。判断土壤松紧程度一般在田间用铁铣掘入土壤的难易程度表示: 1.极紧实用铁铣很难掘入土壤。 2.紧实用铁铣十分费力才能掘入土壤。 3.稍紧稍用力就可掘入土壤。 4.稍松铁铣很小用力就可掘入土壤。 5.极松不用力与铁铣自垂即可进入土壤。 在科学研究中也可用土壤紧实度计(土壤硬度计)测定土壤的松紧度;也可用容重大小表示土壤的松紧度。土壤的松紧与孔隙状况有密切的关系,疏松的土壤,孔隙度大,容重小,紧实的土壤则相反d 结构体指土粒相互团聚或胶结而成的团聚体。其大小、形状与性质不同,所反映的生产性状也不一样。根据布鲁尔的定义,把土壤结构瞧成就是“根据土粒与孔隙的大小、形状以及排列方式等特征构成土壤

12、物质的物理性结构”较为恰当。由此可见,土壤结构与土壤孔隙密不可分,认为结构就是土壤孔隙的调节器。常见的土壤结构,耕层有团粒、坷垃、板结与结皮;犁底层有片状;底土层有核状(或粒状)、柱状与棱柱等结构。团粒结构就是农业上最优良的结构体,近似圆形,无棱角,其中以直径13mm大小较好,多出现在熟化程度较高的耕层(或表层)。 坷垃、板结与结皮就是不良的结构体。坷垃多因质地粘重、腐殖质含量少与耕作不当引起的。形成的坷垃坚硬有棱角、用手捏不易散碎,农民称为“生坷垃”或“死坷垃”;反之,易捏碎较松散的称为“熟坷垃”或“活坷垃”。坷拉常引起压苗、漏风跑墒。其危害程度决定于坷垃的大小与数量。板结与结皮就是在灌溉或

13、降雨之后出现,潮湿而粘重的土壤因脱水干燥而使地表龟裂,质地粘重程度与干燥速度,影响龟裂的厚度与宽度,厚度510mm者称为板结; 5mm者称为结皮。底土层的柱状、棱柱状结构,一般在碱土的碱化层出现,质地粘重,脱水后坚硬,通气透水不良,影响扎根。e 土壤湿度根据土壤在不同含水状况下的土色与握在手中的感觉及其可塑程度,利用眼瞧手摸加以判断。本法属于经验性的,简便易行,但必须结合实际多练习。熟练后,才能使用。华北地区农民群众常将墒情分为干土、潮干土、黄墒、黑墒等四级,其判断方法如下: (1)干土 土壤呈气干状态,或结成土块或碎成土面,不宜耕作与播种,干土层如超过4指时,播种不能萌发,24指不能全苗,2

14、指则不影响播种。在作物生育期间,植物表现萎蔫,必须通过灌溉等措施加以调节。 (2)潮干土 土色灰,手握土不成团,易散碎,微有凉爽的感觉,这时耕作质量不好,播种只能胀破种皮,不能萌发,成苗率很低。在作物生育期间,作物生长缓慢,植物表现萎蔫,必须通过灌溉等措施加以调节。 (3)黄墒 土色以黄为主,手握土勉强成团,落地多半可以散碎,手有凉感,稍有湿印,这时为耕作最适合的墒情,播种也易全苗,但对生长旺期的作物,水分仍嫌不足。 (4)黑墒 土色显深,手握土成团,落地不散,手上有湿印,表示墒情稍高,耕作质量不好,易形成死坷垃,播种可以全苗。有时因墒多、气少、土温低、出苗慢。但在作物旺盛生长阶段能够充分满足

15、作物对墒情的要求。 黑墒以上就就是汪水,水分偏多,为不良的墒情。f 土壤孔隙状况土壤就是一个极其复杂的多孔体系。其孔隙的粗细、形状以及连通情况复杂多样,目前还不能直接测定出来。一般在土壤剖面各土层中,细微的孔隙难于观察记录,只能目堵一些较大的孔隙,如根孔、动物穴等。把它们的数量记录下来,以便了解该土壤的透水、排水性的差异。 在研究工作中,常采用测定土壤容重来间接计算土壤的孔隙度,以了解土壤的孔隙数量与孔隙(径)分布状况。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(050cm),往下逐渐减少。根系密集之处,也就就是植物吸收水分与养分的供给区。土壤剖面各层的根量就是用目测法估算,以多

16、、中、少表示之。h新生体与侵入体 新生体就是土壤形成过程中的产物。其形态突出,易与土体分离,反映了土壤的成土条件与成土过程的特征。华北地区常见的新生体有:石灰结核(沙姜石)、铁锰结核、锈纹、锈斑、假菌丝体等;在盐碱地区有盐结皮、盐霜;在南方红壤中常有铁盘;西北干旱土壤中有盐盘、石膏盘、石灰盘等。它们就是土壤在长期形成过程中,由于物理与化学变化而形成的一种特殊的物体。 侵入体就是迁入土壤中的各种外来物体,如煤渣、砖头、瓦砾、塑料等。它们就是在发生上与土壤物质转化无关的物质,均称为侵入体。新生体与侵入体影响耕作与作物生长。危害程度与数量与分布部位有关。i石灰反应 指石灰性土壤遇盐酸生成氯化钙(Ca

17、Cl2)与二氧化碳(CO2)的反应。在石灰含量较高的土壤施用磷肥,往往易发生“固定作用”,影响磷肥的效果。在田间测定石灰含量有无或多少,其方法就是用手抓一把土,放在铁铲上,加入10%盐酸。瞧其有无气泡发生或气泡的强烈程度,表示石灰的含量。一般分为四级如下表所示:反映程度反映特征碳含量范围反映强度符号无无气泡、无响声0-微小气泡放出、响声很小 6%+2、3 剖面土样的采集与保存2、3、1分层采集土样为了研究土壤理化性质与供分析测定用的样品。在土壤剖面观察描述完之后,按土壤层次分别采取土样,要注意代表性,一般采样顺序就是从最下层开始,由下而上用铲子或剖面刀,采集每层中心部位的土壤(如下图)。数量一

18、公斤左右,把土块捏细混合放入干净的土袋中(布袋或塑料袋)。填好标签,写明剖面号、地点、层次、深度、采集人与日期等。袋内放一个,袋外栓一个,带回室内风干、处理。2、3、2整段标本采集为室内深入研究与展览,需要采集土壤剖面整段标本。其方法为:做一个两面活动盖子的木匣(长100cm,宽大20cm,高10cm)。取土时先将两盖子取下,按木匣大小垂直嵌进土壤剖面上,切成土柱,并将一面削平,套上一盖,然后将另一面削平取下,套上另一盖固定即成,填写好标签。送室内保存或展览厅陈列。3土样采集采样方法因测定目的而异。除剖面土样或盐碱土采样要分层采集外,还有为了解土壤肥力状况需要采集混合土样。混合土样多用于耕层土

19、壤的化学分析,一般根据不同的土壤类型与土壤肥力状况,按地块分别采集混合土样。一般要求就是:(1)采样点应避免田边、路旁、沟侧、粪底盘以及一些特殊的地形部位。(2)采样面积一般在2050亩的地块采集一个混合样可根据实际情况酌情增加样品数。(3)采样深度一般以耕层(020cm)的表土为宜,取样点不少于5点。可用土钻或铁铲取样,特殊的微量元素分析,如铁元素需改用竹片或塑料工具取样以防污染。(4)每点取样深度与数量应相当,集中放入一土袋中,最后充分混匀碾碎,用四分法取对角二组,其余淘汰掉。取样数量约1公斤左右为宜。(5)采样线路通常采用对角线、棋盘式与蛇形取样法。(6)装好袋后,栓好内外标签。标签上注明采样地点、深度、作物前茬、施肥水平、采集人与日期,带回室内风干处理。4 有关土壤分类系统 土壤记录表编号:日期: 地形:植被类型:土壤名称:气象条件:土地利用:母质:地点:经纬度:北纬 东经 排水情况:地下水埋深:剖面深度:海拔高度:地表岩石:剖面深度(cm)颜色质地松紧结构湿度孔隙状况根系分布新生体侵入体盐酸反应照片编号