二、耕地土壤类型及土壤面积类型
根据第二次土壤普查资料,瓜州县土壤分为8个土类,24个亚类,39个土属,56个土种(见表1-1)。
(一)灌淤土类(I)
灌淤土是绿洲灌溉农业区最主要最古老的耕作土壤,是农业土壤中的精华。广泛分布在全县各个农区,面积14518.13hm2,占耕地面积的63.3%。
灌淤土类是在洪积—冲积物、冲积物和湖相沉积物的基础上经长期灌溉耕作、施肥演化而来。土体深厚,剖面发育完善。从上到下可划分出不明显的A、B、C三个层次。A层为耕作熟化层,多呈棕灰或灰棕色,有较多的炭渣、碎砖、骨头等侵入体和大量植物根系。其上部疏松而下层较为紧实,据此划分出耕作层和犁底层。B层为心土层,是老耕作土壤,常可见到残留的炭渣、砖屑以及中量或少量植物根系,有的可见到粉末状或假菌丝状新生体。C层是母质层,多为灰棕,有的呈黄棕色,质地较A、B层黏重。剖面结构质地比较均一,质地多为轻壤或砂壤,结构粒状或小核状,具有较高的肥力水平和良好的通透性能。
在灌淤土类中,由于所处地形、地下水、人为影响程度等成土条件的差异,使其剖面形态和理化性质有着显著差别。如有的在成土过程中完全脱离了地下水的影响,而有的地下水仍然参与了成土过程,出现潮化现象,在土壤剖面中有锈纹锈斑。有的则出现盐化现象,有的灌淤土心土层受潜育影响出现青白层次。以此作为划分亚类依据,将灌淤土类划分为灌淤土、青白灌淤土、潮化灌淤土、盐化灌淤土、沙化灌淤土五个亚类。
1.灌淤土亚类(IA)
本亚类土壤是灌淤土类中的代表类型,一般分布在地形较高、地下水埋藏较深的地方,成土过程已脱离了地方水的影响。因耕种年限不一,土壤熟化层厚度相差悬殊,据此将灌淤土分为两个土属:熟化层大于30cm,小于60cm为薄层灌淤土属,大于60cm为厚层灌淤土属。



(1)薄层灌淤土属(IAa)
总面积871.60hm2,占灌淤土类面积的6%。薄层灌淤土的耕作熟化层比较浅薄,只有30~60cm,说明开垦耕种时间相对比较短暂,熟化强度、肥力水平、生产性能都不如厚层灌淤土好。瓜州县只有三个土种,各土种剖面形态特征与理化性状如下。
①薄层灌淤立土(IAa1)
立土,是指土体沿垂直方向发育的土壤。这种土壤通透性能良好,具有较好的肥力水平,宜于各类作物生长并能获得较高的产量。大多属二类田。全县薄层灌淤立土面积只有189.33hm2,仅占灌淤土类面积的1.3%,
②薄层灌淤平土(IAa2)
平土是指土层结构沿水平方向发展的土壤,多由水流变化冲积—沉积交错而成。该结构一般出现在耕作层下部和心土层中。
全县有薄灌平土652.67hm2,占该土类面积的4.5%,主要分布在西湖、锁阳城镇、三道沟、布隆吉、河东。
③薄层漏沙灌淤平土(IAa3)
该土种分布在西湖乡城北七队,面积29.60hm2,仅占该土类面积的0.2%。据剖面记载,耕作层厚18cm,质地轻壤。含有机质10.6g/kg,全氮0.44g/kg,全磷0.54g/kg,代换量6.6me每100g土,pH值8.2。熟化土层厚40cm,质地轻壤偏砂,结构粒状。第三层为片状平茬结构,厚17cm,质地中壤。剖面自57~150cm为冲积沙砾石层,这类漏沙地土层浅薄,保水保肥性能极差,肥力低,不抗旱,虽大水大肥但产量仍然较低,小麦亩产150kg左右,棉花20~25kg。应该指出的是在上述剖面土壤中,平茬结构反而起到了隔水保肥、减缓渗漏的作用。
(2)厚层灌淤土属(IAb)
厚层灌淤土是瓜州县最主要的耕作土壤,除西湖乡外,广泛分布在全县各老耕作区,总耕面积9387.4hm2,占灌淤土类面积的64.7%。该土壤熟化层厚度一般在60cm以上,最厚达130cm,熟化程度高,结构良好,宜种性宽,适耕期长,供水保肥性能强,是农业生产上的高产土壤。根据土体结构、障碍层次,划分为立土、平土、漏沙、腰沙四个土种。实查到前三个土种。
①厚层灌淤立土(IAb1)
厚灌立土是灌淤土类中的最精华部分,面积6259.53hm2,占灌淤土类面积的43.12%,居各土种之首。主要分布于西湖乡(北沟、城北、中沟、四工村)、瓜州(瓜州三工、头工村)、南岔(南岔、七工、六工、开工、八工、九南村)、河东(双泉、五道沟、六道沟、七道沟村)、三道沟(三道沟、四道沟、五四、山水梁、北滩村、东湖村)、锁阳城镇(农丰、中渠、破城子村)等地。
厚薄立土是人类开垦利用最早的土壤。在长期的灌淤耕作下形成了深厚的灌淤熟化层,厚度60~130cm,层次不明显。剖面中炭屑、砖块等人类活动痕迹随处可见。质地大多为轻壤和砂壤,结构粒状。耕作层疏松,养分含量高,通透性能好,土壤保水保肥,供水供肥性能均优于其他土壤。总之,厚灌立土具有良好的理化性能和较高的肥力水平,是绿洲耕作土壤中的佼佼者,宜于各类作物种植,一般小麦亩产300~400kg,玉米400~500kg,棉花40~50kg。据124个剖面统计,平均熟化层厚84.7cm,耕作层厚22.8cm。对19个典型剖面分析,耕作层平均含有机质12.3g/kg,全氮0.67g/kg,全磷0.46g/kg,全钾15.5g/kg,速效氮35mg/kg,速效磷5mg/kg,速效钾154mg/kg,碳酸钙28.65%,代换量4.2me每100g土,pH值8.0~8.4。
②厚层灌淤平土(IAb2)
该土种也是瓜州县最古老、最主要的耕作土壤,面积3083.67hm2,占灌淤土类面积的21.24%,仅次于厚灌立土。除瓜州、西湖乡外,其他各乡与小宛农场均有分布,尤以锁阳城、三道沟、河东、布隆吉最为集中。由于在剖面的中下部有明显的冲积—洪积平茬层理,呈片状、板状或透镜状,厚度超过20cm,质地比较黏重,所以厚灌平土存在渗水不畅、透气不良、土质比较板结僵硬的缺点。但厚灌平土灌淤熟化层深厚,养分含量较高,潜在肥力好,仍然是一种高产土壤。
据66个剖面统计,平均熟化层厚度70.5cm,耕作层厚24.7cm。对15个典型剖面分析,耕作层平均含有机质12.5g/kg,全氮0.77g/kg,全磷0.44g/kg,全钾16.0g/kg,速效氮37mg/kg,速效磷4mg/kg,速效钾166mg/kg,碳酸钙30.13%,代换量4.9me每100g土,pH值8.1~8.5。
③厚层漏沙灌淤立土(IAb3)
该土种零星分布在锁阳城镇的农丰四队和河东双泉村,面积44.2hm2,仅占灌淤土类总面积的0.3%,据仅有的两个剖面分析:耕作层厚23.5cm,熟化层厚62.5cm,其下至160cm之间夹着厚厚的水成沙层,再下为重壤片状结构的底土层。厚层漏沙立土同样存在跑水跑肥、不耐旱的问题,只是由于较厚的灌淤熟化层对水肥的渗漏有迂滞缓和作用,故而“漏”的问题不十分突出。长期的灌淤耕作,特别是对漏沙地增施有机肥料,所以,该土种耕作层的养分含量还比较高,含有机质13.7g/kg,全氮0.76g/kg,全磷0.41g/kg,代换量4.1me每100g土,肥力属于中等水平。
2.青白灌淤土亚类(IB)
指1m土体中出现有厚度大于20cm青白层的灌淤土。在成土过程中,由于受局部地形影响,地下水位较高,土壤长期受滞水的浸渍,通气不良,发生强烈的还原反应,高价铁锰氧化物被还原成低价化合物,使土壤中出现青白或青灰色还原层,具有这一特征的土壤称之为青白土。这类土壤大多发育在沼泽、草甸沼泽土上,随地下水下降,土壤被开垦而逐步演变成为灌淤土,但青白层仍留存于土壤的中下部。所以青白灌淤土剖面层次明显,A层具有灌淤土的特征特性,而在B层下部或C层出现青白潜育层。青白层结构多为鳞片状或片状,土性凉,直接影响土壤的生产性能,出现在高部位的青白土对作物根系还有毒害作用。但这类土壤的产量因青白层出现的部位,人类耕作改良强度,施肥水平不同而有较大差别。瓜州县青白灌淤土主要分布在布隆吉乡和桥子乡,面积128.4hm2,占灌淤土类面积的0.88%。此亚类下分薄、厚层青白灌淤土二个土属。实查只有薄层青白灌淤土土属(IBa)的立茬和平茬二个土种。
(1)薄层青白灌淤立土(IBa1)
该土种分布在布隆吉五队、四队以及腰站子扎花营一带,面积115.87hm2。灌淤熟化层30~57cm,耕作层20~26cm,质地上轻下黏。青白层出现部位不一,高的距地面41cm,低的在剖面下部80~100cm处,厚度16~51cm,质地中壤,结构粒状或小块状。布隆吉五队的该类土壤因青白层所处部位低,上面有比较厚的耕作熟化层,故对农作物生长尚无明显影响,肥力中上,亩产小麦250~300kg。扎花营一带青白层出现在耕作层以下,部位高,影响大,故生产性能较差,小麦亩产200kg左右。化验分析,典型剖面耕作层含有机质12.2g/kg,全氮0.62g/kg,全磷0.83g/kg,全钾20.3g/kg,代换量7.8me每100g土,pH值8.4。
(2)薄层青白灌淤平土(IBa2)
该土种分布在布隆吉潘家庄一、二队和双塔村一、二队,面积12.53hm2。据剖面观察记载:熟化层厚35cm,下面出现厚度20~52cm的青白层,质地中壤,结构鳞片状,无根系或少量根系。土壤有机质通层含量高,0~30cm耕作层含有机质30.3g/kg,全氮1.54g/kg,全磷0.65g/kg,代换量11.3me每100g土,速氮、速钾丰富,因高部位青白层的影响及其他原因,土壤肥力受到抑制,因而产量不高,小麦每亩150~250kg。
3.潮化灌淤土亚类(IC)
潮化灌淤土是指在1m土体内中下部层中大量锈纹锈斑痕迹的灌淤土。这类土壤发育在草甸土或湖沼土上,多分布在地形相对较低而地下水位又相对较高的地方。在成土壤过程中,因受间歇性地下水上升的影响,土壤中氧化—还原作用交替进行,在心土层或底土层土壤中留下了明显的锈纹锈斑痕迹。潮化灌淤土质地变化较大,结构复杂,沙黏相间或夹有水成沙层,有的还夹有黑褐色草甸腐殖质层。根据灌淤层厚度,土体构造和障碍层次,将潮化灌淤土续分为薄层、厚层两个土属,共查到薄层潮化灌淤平土、厚层潮化灌淤立土、厚层潮化灌淤平土三个土种。
(1)薄层潮化灌淤平土(ICa2)
该土种主要分布在布隆吉乡九上一、二、五队,九下八队,锁阳城镇桥子马圈等地,面积114.86hm2,占灌淤土类面积的0.8%。平均熟化层厚41.2cm,耕作层厚24cm,在1m土体中部出现鳞片、片状或板状平茬结构层,质地中壤或重壤。典型剖面耕作层含有机质18.4g/kg,全氮1.09g/kg,全磷0.5g/kg,全钾16.3g/kg,代换量6.9me每100g土,pH值8.7。
布隆吉乡的该类土壤,多分布在疏勒河一、二级阶地上,质地悬殊复杂,冲积、洪积的沙子和泥土层错落夹杂。因远离居民点,耕作强度低,所以熟化程度较差,土壤肥力低。分布在桥子村马圈的该类土壤发育在草甸土上,有机质含量很高,但耕层以下质地细腻黏重,通透性能不良,影响了土壤肥力的发挥。小麦亩产100~200kg不等。
(2)厚层潮化灌淤立土(ICb1)
主要分布在三道沟四道沟村,面积191.13hm2,占灌淤土类面积的0.64%。灌淤熟化层厚86cm,耕作层22cm。含有机质12.5g/kg,全氮0.77g/kg,全磷0.54g/kg,代换量4.4me每100g土,pH值8.4。剖面土体深厚,结构粒状。质地轻壤或砂壤,比较均一,中下部有大量锈纹锈斑,其他性质基本与厚灌立土雷同,是一种良好的耕作土壤。具有较高的肥力水平与较好的生产性能,亩产小麦250~350kg。不足之处是在一定程度上仍受到地下水的影响,土性较凉,作物前期生长发育缓慢。
(3)厚层潮化灌淤平土(ICb2)
该土种主要分布在布隆吉一、二、三、四队和三道沟四道沟村,占灌淤土类面积的0.54%。平均熟化层63cm,耕作层22cm。含有机质13.0g/kg,全氮0.81g/kg,全磷0.60g/kg,代换量7.8me每100g土,pH值8.5,在剖面中部50~60cm处出现鳞片或片状的平茬结构层,质地中壤至重壤,下部有大量的锈纹锈斑。这类土壤因有较为黏重的平茬层出现,保水保肥性能较好,但渗水透气性受到一定影响,产量一般250kg左右,属中等水平。
4.盐化灌淤土亚类ID
盐化灌淤土是一种盐渍化土壤,其剖面除具有灌淤土的特征特性外,还具有盐渍化的属性,1m土体内含盐量0.4%~2%,对农作物生长有不同程度的影响,轻者受到抑制,重者死苗,造成“窟窿”。盐化灌淤土是瓜州县一种主要的土壤类型,总面积3425.20hm2,占灌淤土类面积的23.5%。其成因比较复杂,主要有原生盐渍化与次生盐渍化两种类型。原生盐渍化是土壤母质含盐,开垦过程中由于脱盐不彻底,使部分盐分残留于土壤中。地下水位很低,积盐不受其影响的盐渍化土壤多属此种类型。次生盐渍化则是不合理的灌溉抬升了地下水位。在强烈的蒸腾作用下,使矿化度很高的地下水随毛细管上升,盐分聚积于地表而使土壤盐渍化。这类盐渍化土壤多分布在地形比较平缓低洼的地方,地下水普遍在2m以下,积盐强度受间歇性地下水升降的影响。此外,用高矿化度地下水灌溉,含盐量高的土壤垫圈也可以使土壤次生盐渍化。地处盐碱滩边沿的农田,因风力的搬运积盐土壤也会次生盐渍化。
根据灌淤层的厚度划分为厚层、薄层两个土属,再以1m土体平均含盐量为依据划分土种。含盐0.4%~0.7%为弱盐化,0.7%~1%为中盐化,1%~2%为强盐化。瓜州县有薄层弱盐化、薄层中盐化,厚层弱盐化、厚层强盐化四个土种。
(1)薄层弱盐化灌淤土种(IDa1)
该土种在全县各乡都有分布,总面积1118.33hm2,占灌淤土类面积的7.7%。据12个剖面统计,熟化层厚37.5cm,耕作层厚22.8cm,含有机质10.3g/kg,全氮0.57g/kg,全磷0.51g/kg,代换量8.0me每100g土,pH值8.1。1m土体平均含盐0.522%,盐分组成以硫酸盐为主,氯硫当量比0.03。由于盐的影响,作物生长受到轻度抑制,死苗率10%左右,地表有盐霜并有少量碱窟窿。这类土壤因含盐量低,比较容易改良,因而也具有较大的增产潜力。
(2)薄层中盐化灌淤土(IDa2)
该土种面积586.06hm2,占灌淤土面积的4.04%。主要分布在东湖村(二、七、八、九队),九上、九下村和瓜州村等地。据10个剖面统计,熟化层厚48.6cm,耕作层22.2cm,1m土体含盐0.834%,20cm耕作层含盐0.902%,盐分以硫酸盐为主,氯硫当量比0.2。此类地地表有盐结皮,有的剖面中下部黏重,层次中可见到盐结晶。因土体含盐量高,作物生长明显受到抑制。田间死苗率30%~50%,碱窟窿大而明显,小麦亩产100~150kg,属低产土壤。
(3)厚层弱盐化灌淤土(IDb1)
全县面积1566.20hm2,占灌淤土类面积的10.78%。主要分布在河东乡五道沟、双泉、南岔七工、锁阳城农丰、三道沟、山水梁与小宛大队等地。该类土壤耕作年限久远,灌淤土层比较深厚。据18个剖面统计,熟化层厚82.1cm,耕作层厚22.8cm,1m土体平均含盐量0.501%~0.685%,盐分组成以硫酸盐为主,氯化物次之,氯硫当量比0.64,属氯化物—硫酸盐类型。剖面形态与厚层灌淤土基本相同。唯地表有盐霜,个别剖面中下部有少量盐晶,土体含盐量略高,田间作物生长不整齐,有窟窿出现。典型剖面耕作层含有机质8g/kg,全氮0.36g/kg,全磷0.44g/kg,代换量5.4me每100g土,pH值8.1,该类土壤比较容易改良,具有较大的生产潜力。
(4)厚层强盐化灌淤土(IDb3)
该土种主要分布在三道沟五四村路北一带,面积154.60hm2,占灌淤土类面积的1.06%,1m土体内含盐1.503%,地表有盐结皮,剖面中下部黏重层中大量盐结晶,盐分组成主要为硫酸盐,次为氯化物,氯硫当量比0.72,仍属氯化物—硫酸盐类型。因含盐重,小麦死苗率超过50%,存活者生长受到严重抑制,产量百斤左右,部分土地已经弃耕。从剖面形态及当地地下水位(5~7m)推断,这部分强盐化灌淤土属于原生盐碱类型,因土体中下部质地黏重,又是平茬结构,盐分不易被淋洗,改良利用比较困难。
5.沙盖灌淤土亚类(IE)
沙盖灌淤土是指土层表面覆盖有大于20cm厚沙层的灌淤土,群众一般称之为沙土地。这类土壤多分布在灌淤土区的边沿,靠近风沙线或固定、半固定沙丘,由风将细沙物质搬运到农田覆盖地面而成。覆盖厚度因局部地形不同相差很大,并且直接影响到土壤肥力与理化性能。沙层覆盖薄的有增温、透气、保墒和发苗作用,土壤肥力水平相对较高。沙层厚的虽然出苗快、发苗早,但不耐旱,壤肥力不够持久,作物生长后期易早衰,春天多风季节,在大风的吹蚀下,沙盖灌淤土地表容易受到风蚀,就地起沙伤害禾苗。总的来看,沙盖灌淤土因为通气良好,有机质矿化速度快,所以含量比较低,肥力水平都比较一般。
根据灌淤熟化层的厚度将沙盖灌淤土划分为薄层和厚层两个土属,再根据1m土体质地、结构、障碍层次划分为土种,瓜州县只有厚层沙盖灌淤立土,厚层沙盖灌淤平土两个土种。
(1)厚层沙盖灌淤立土(IEb1)
该土种面积223.33hm2,占灌淤土类面积的1.53%,主要分布在九北、向阳村和六道沟七队。平均熟化层厚90.8cm,耕作层厚22cm。剖面表层质地为沙壤或砂土,中部轻壤或沙壤,滞水托肥的中壤—重壤层多出现在74cm以下或剖面底层。典型剖面耕作层含有机质10.3g/kg,全氮0.67g/kg,全磷0.41g/kg,全钾14.3g/kg,代换量很低,仅3.2me每100g土。该类土壤一般属二类地,产量200~250kg。
(2)厚层沙盖灌淤平土(IEb2)
该土种195.93hm2,占灌淤土面积的1.35%,分布在西湖中沟、四工一带。平均熟化层厚80cm,耕作层厚21.5cm。剖面上部形态与沙盖灌淤立土雷同,唯58cm以下有很厚的板状平茬层,质地重壤或黏土,因此保水保肥性能较前者为优,产量也稍高一些。因沙层的影响,耕作层各肥力指标的含量都比较低。
(二)潮土类(Ⅱ)
潮土是一种半水成型土壤,发育在河流冲积—沉积物或湖沼沉积物上,经耕作熟化而成。广泛分布在泉水溢出带地势低平、排水不畅的地方,如布隆吉、桥子、西湖等地。潮土的地下水位在2m以内,直接参与了成土过程,所以剖面发育具有水成型土壤的某些典型特征,B、C层有大量锈纹锈斑或有蓝灰色潜育层出现。随地下水位季节性的交替升降,土壤春秋两季有规律地出现返潮,群众称之为二潮地。地下水矿化度很高的地区,在强烈蒸腾作用下盐分随地下水运动上升聚积于地表,使土壤逐渐次生盐渍化,故群众又有“十潮九碱”(盐)之说,将这类土壤称之为碱潮地。
全县潮土面积2255.60hm2,约占总耕地面积的9.8%。根据地形、地下水位、盐分、障碍层次等诸成土因素的差异,将潮土划分为潮土、盐化潮土、青白潮土三个亚类。
1.潮土亚类(ⅡA)
该亚类为潮土中的代表性土壤。潮土主要是“潮”,由于土体含水量高,通气不良,地温低,有机质分解缓慢,故相对累积量较高。因潮土分布在洪积冲积扇扇沿泉水溢出带和河流中下游,沉积规律决定其质地比较细腻。剖面中常夹有厚薄不等的沉积重壤——黏土层和冲积砂层。这些都直接影响到潮土的理化性能。潮土土性温凉,耕性差,易板结,作物前期生长缓慢但潜在肥力高。发老苗不发小苗。根据地下水位高低与返潮的关系,将潮土划分为高位、中位、低位三个土属。地下水在1m以内为高位,1~1.5m为中位,1.5~2m为低位。瓜州县这三个土属有六个土种。
(1)高位潮平土(ⅡAa2)
该土种面积61.13hm2,占潮土类面积的2.71%。分布在瓜州三工三队低洼地带。地下水埋深97cm,pH值为7.5,矿化度2.93g/L,属SO42-—HCO3-—Na+型水。耕层厚24cm,质地沙壤,粒状结构,其下为厚43cm的重壤层,结构板状并夹有10cm厚的粉沙土层。近年来该处地下水大幅度抬升,因水质不好,排水不畅,正逐步向盐潮土壤演变。
(2)中位潮立土(ⅡAb1)
该土种面积169.27hm2,占潮土类面积的7.5%。主要分布在河东双泉村、桥子乡、布隆吉乡双塔村及西湖乡城北六队的河阶地上。据五个剖面统计,地下水位1.24m,矿化度1.16~3.22g/L,属SO42-—Cl-—Na+—Mg2+或HCO3-—SO42-—Na+—Mg2+型水。耕作层厚23.2cm,质地轻壤或沙壤。剖面下部多有中壤或重壤层次出现,在一定的程度上影响排水。典型剖面耕作层含有机质11.4g/kg,全氮0.56g/kg,全磷0.43g/kg,全钾16g/kg,代换量4.7me每100g土,pH值8.3。此类土壤潜在肥力较好,一般亩产小麦200~250kg,玉米300~350kg。
(3)中位潮平土(ⅡAb2)
该土种集中分布在布隆吉乡九下、九上村、布隆吉村和西湖乡向阳村一带,面积276.93hm2,占潮土类面积的12.25%。九个剖面统计地下水深1.29m。据化验分析,上述地带水质普遍较差,pH值为7.6左右,矿化度3.28~9.88g/L,多属SO42-—Cl-—Na+—Mg2+型,部分为SO42-—Cl-—Na+型。耕作层22.2cm,剖面中上部质地为轻壤或中壤,下部黏重,结构片状或鳞片状。典型剖面的耕作层含有机质22.4g/kg,全氮1.15g/kg,全磷0.5g/kg,全钾15.4g/kg,代换量7.8me每100g土,pH值为8.4.此类土壤潜在肥力高,耕作管理不当作物生长后期易贪青晚熟。产量较好,小麦亩产多在275~300kg之间。目前该区部分土壤表层20cm内积盐量已达到0.42%,受到次生盐渍化的威胁。
(4)低位潮立土(ⅡAC1)
该土种分布在布隆吉乡,面积158.53hm2,占潮土类面积的7.03%。地下水深1.6m,pH值为7.7,矿化度2.04g/L,属SO42-—HCO3-—Na+—Mg2+型水。土壤耕作层厚20cm,质地轻壤,剖面中下部有厚50cm的重壤层,结构块状,下部1m以下为鳞片状中壤和沙土,土壤通透性一般。因耕作时间长,熟化层厚,施肥量大,土壤有机质含量高,小麦亩产250kg左右。(5)低位潮平土(ⅡAC2)
该土种面积48.53hm2,主要分布在堡子村和布隆吉四队。据六个剖面统计,地下水位1.6~2m,耕作层厚24.2cm,剖面中上层质地均为中壤,粒状结构,中下部有中壤或重壤层次。值得注意的是,鳞片状或板状的平茬结构多在25cm以下处出现,直接影响到土壤的通透性能。典型剖面耕作层含有机质18.5g/kg,全氮1.11g/kg,全磷0.47g/kg,代换量9.0me每100g土,pH值为8.5,此类土壤虽然耕作年代长,施肥量大,有机质含量高,但因有障碍层次的厡故,产量普遍不够理想。有的局部出现盐渍化,小麦亩产200~300kg。
(6)低位漏沙潮平土(ⅡAC)
该土种仅分布在西湖村一组,面积44.33hm2,占潮土类面积的1.97%。地下水位1.8m。耕作层厚20cm,质地偏轻。剖面40~80cm处有水成沙层出现,其下部除在80~100cm处有20cm厚的重壤层外,至水位线均为粉沙壤层。地下水质很差,pH值为8.4,矿化度11.04g/L,属SO42-—Cl-—Na+—Mg2+型。在年年大量施肥的情况下,小麦亩产稳定在150~200kg。因沙层有较好淋洗作用,该片土地目前尚未达到盐渍化的标准,但已受到严重威胁,局部地表出现盐渍化。
2.青白潮土亚类(ⅡB)
在长期的滞水条件下,该类土壤中下部出现有大量锈纹和青灰色潜育层。由于青白层质地黏重,结构差,土壤中水气的运动受到阻碍,植物根系生长比较困难,因此青白潮土多属中低产土壤。
在该亚类土壤中,瓜州县只有青白潮土属,中位青白潮立土(ⅡBb1)一个土种。
该土种面积87.53hm2,占潮土面积的3.9%,集中分布在布隆吉双塔村一带。地下水埋深1.24m,pH值为7.4,矿化度2.49g/L,属SO42-—HCO3-—Na+—Mg2+型水。剖面耕作层厚24.5cm,第一、二层质地轻壤,结构粒状,中下部第三四层质地黏重,结构块状或鳞片状。青白层出现在剖面下部,土壤通透性差,虽然养分含量高但产量并不高,小麦亩产125~225kg。
3.盐化潮土亚类(ⅡD)
盐化潮土是一种典型的盐渍化低产土壤,具有“盐”和“潮”的双重特性,群众称为碱潮地。
该类土壤多分布在地势低洼平坦、排水不畅的地方,如西湖、桥子、瓜州等地。其盐分的来源一是土体本身就含盐,由于地下水位过高,地表径流不畅,在开垦改良过程中盐分不易淋洗,大量灌溉会抬高地下水位招致返盐,控制灌水又洗不下去。二是随着高矿化度地下水的抬升,盐分表聚,使土壤次生盐渍化。
盐化潮土地表有盐霜或盐斑,局部出现盐结皮。剖面湿润,颜色较深,中下部有明显的锈纹锈斑痕迹或蓝灰色潜育层。根据地下水位高低和土壤含盐量,将该亚类划分为高位、中位、低位三个土属,强、中、弱盐化九个土种,瓜州县只有四个土种。
(1)高位弱盐化潮土(ⅡDa1)
面积49.80hm2,占潮土类面积的2.2%,分布在瓜洲乡头工五队、三工五队、瓜州四队和布隆吉二队。地下水深83~95cm,pH值为7.5,矿化度4.88~8.68g/L,属SO42-—Cl-—Na+—Mg2+型和SO42-—Cl-—Na+型水。耕作层22.5cm,剖面上层质地为中壤或轻壤,有的中下部有重壤或黏土层,结构粒状、核状或块状。水面以上土体平均含盐量0.312%,0~40cm平均含盐0.572%。实地调查,该土壤中相当部分是1980年以后地下水大幅度抬升造成的次生盐渍化。如三工五队、瓜州四队的碱潮地即属此种情况。虽然1m土体含盐量小于0.4%,但由于地下水位浅,矿化度高,根系长时间缺氧窒息,加之耕作层盐的危害,所以死苗率高达50%以上,产量从原来的100~125kg锐减为50kg左右,有的甚至绝收而被迫弃耕。这部分土壤的改良,唯有控制灌溉,加强排水或利用机井提灌降低局部地下水位。
(2)中位弱盐化潮土(ⅡDb1)
面积800.40hm2,占潮土类面积的35.55%,主要分布在南岔镇的九北、八工、开工村和西湖乡。地下水深1.2~1.5m,pH值为7.6,矿化度3.8~13.4g/L,多属SO42-—Cl-—Na+—Mg2+型。据11个剖面统计:平均耕层厚23.3cm,1m土体含盐0.528%。生产性能因土体结构质地不同差异很大。九北、八工一带的这类土壤剖面通层偏沙,含盐较轻,障碍层次少,通透性尚可,辅以良好的耕作措施,小麦亩产可达200~250kg。西湖乡西湖村该土壤剖面的中下部多有黏重的平茬层次出现,且积有盐晶。局部碱斑0~40cm内土层含盐量1.49%~2.715%,地下水矿化度普遍偏高达8.24~17.22g/L,最高的达41.04g/L。盐分重,土壤通透性极差,死苗率10%~30%,小麦亩产只有75~125kg。因水盐排泄不畅,该片土壤盐渍化日趋严重,改良比较困难。
(3)低位弱盐化潮土(ⅡDc1)
主要分布在锁阳城镇的北桥子村和西湖乡西湖村,总面积336.53hm2,占潮土类面积的14.9%。该土种地下水埋深1.5~2m之间,返潮返盐情况稍轻,随着土壤通透性能的改善,生产性能有所提高,比中位盐化潮土为好。对四个典型剖面化验,耕作层平均有机质11.98g/kg,全氮0.67g/kg,全磷0.52g/kg,全钾12g/kg,速效氮35.3mg/kg,速效磷8.7mg/kg,速效钾139.5mg/kg,阳离子代换量5.4me每100g土。分布在北桥子村的该类土壤1m土体含盐0.483%。地下水矿化度低。耕作层厚23cm,中上层质地偏轻,结构粒状。部分剖面中下部出现鳞片状层次或有青白层,质地轻壤或中壤,小麦亩产200~275kg左右。西湖乡的该类土壤1m土体含盐0.542%,氯化物含量较高,氯硫当量比0.87,盐分组成为氯化物—硫酸盐型,地下水矿化度6.35~29.92g/L,属SO42-—Cl-—Na+或SO42-—Cl-—Na+—Mg2+型水。耕作层厚20cm,其下则出现片状结构的中壤、重壤或黏土层,或出现沙黏相间的夹层,黏重层中多盐结晶,通透性、生产性能低下,小麦亩产100~200kg。
(4)低位中盐化潮土(IIDc2)
主要分布在西湖村柳敦公路西侧的五、六、七队,面积222.6hm2,占潮土类面积的9.87%。该类土壤分布区地下水位平均1.85m,矿化度8.17~10.88g/L,属SO42-—Cl-—Na+型水。土壤剖面的特征特性与低位弱盐化潮土类同,唯1m土体中含盐量0.765%,盐分组成以硫酸盐为主,氯硫当量比0.81,局部地表有盐结皮,对农作物生长影响较大,田间死苗率30%~50%。
(三)风沙土类(Ⅲ)
风沙土是荒漠地区在洪积冲积母质和风积母质上发育的土壤。在瓜州县广泛分布于绿洲边沿与戈壁接壤地带以及河岸两侧,总面积14410.06hm2,占全县总面积的0.6%。沙的来源主要是水成与风积。水成沙是河流从中上游带来的洪积冲积物。风成沙则是由于气候干燥,植被稀少,地面裸露,物理分化作用十分强烈,在风的选择性搬运作用下,粉沙在空中浮运,细沙在地面跃移,粗沙近距离滚动,当风力变小或遇到阻碍时降落堆积起来,以致蔓延。风沙土的形成大致分为三个阶段:
流动阶段:在风的搬运作用下,沙子流动堆积形成新月形流动沙丘。沙面光裸,植被稀疏,土壤剖面发育不明显,是成土的最初级阶段。
半固定阶段:植物覆盖度增大,地形变缓,沙面变紧,沙丘呈半固定状态,地表开始形成结皮,剖面已有分化,成土特征明显。
固定阶段:植被进一步发展,沙面结皮增厚,土壤剖面分化明显,有弱团块状结构,理化性能发生显著变化。
根据风沙土的发育阶段和基本性状,将其划分为固定风沙土,流动风沙土两个亚类。
1.固定风沙土亚类(ⅢA)
该亚类总面积8052.80hm2,占风沙土类面积的55.88%。广泛分布在绿洲边沿风口一带。沙丘外貌平缓,其上生长着红柳、胡杨与沙生植物,低平处覆盖度更大些,地表已形成结皮。该类土壤如果植被破坏,就会向流动风沙土逆转。风沙土中的低洼地方在长期强烈的蒸发下,土壤同样出现盐渍化。根据利用程度和盐分的含量,将固定风沙土划分为耕灌风沙土、盐化风沙土和荒地风沙土三个土属。
(1)耕灌风沙土属(ⅢAa)
是固定风沙土经开垦耕作而形成的土壤,面积885hm2,占风沙土类面积的6.14%。主要分布在西湖乡四工村、瓜州乡三工村、南岔乡九北等地。这类土壤既具有风沙土的属性,又初步具有人类耕灌的特征。剖面沙层厚度不等,表土层经耕作改良黏粒增加,大多是砂土或砂壤,弱块状或碎粒状结构,中下层则多为砂或砂土。开垦年限短的耕灌风沙土A、B层过渡不明显,时间长的A、B层则有明显区别。由于成土母质与耕作年限短的原因,耕作层下无较紧实的犁底层。地下水高的地方剖面中下部有锈纹锈斑。剖面中还常出现灌淤沉积的薄土层,底部大多为较厚的中壤—重壤黏土层,由此推断是流动风沙土移动掩盖地面而成。耕灌风沙土耕作年限短,虽然具有一定的肥力,但普遍肥力低下,漏水漏肥,不抗旱,产量低,且容易受大风的影响,剥蚀地面,就地起沙伤苗。其改良首先要在耕地周围植树造林,减少风蚀。其二是引洪灌地,增加黏粒成分,改良质地结构。再就是注意耕作适度,保持地面覆盖度和农作物根茬以保护地面。此外,注意增施有机肥料,种植豆科牧草,增加土壤中有机质含量,提高土壤肥力。风蚀严重的耕灌风沙土还可以采用免耕或半免耕法,保持水土。
(2)荒地风沙土属(ⅢAb)
面积6825.22hm2,占风沙土类的47.37%。主要分布在向阳、三工北面,九北荒滩、桥子锁阳城等地方。随着封滩护林,植被丛生,流沙逐渐固定下来。沙面变紧,沙面下有腐殖质染色层,并夹杂有残枝败叶,剖面成土特征明显。该土类目前改良比较困难,地势缓平的地方可引水灌溉、种树种草。沙丘地带宜继续封育,保护植被,防止逆转。植被茂密,覆盖度良好的地方,在不破坏生态环境平衡的前提下可有控制地作为放牧用地。
(3)盐化风沙土属(ⅢAc)
该土属只划出盐化耕灌风沙土种(ⅢAc1),面积342.13hm2,占风沙土类面积的2.37%。主要分布于九北、十工公路两侧,锁阳城镇等地。这类土壤地处固定、半固定沙丘与农田接壤的低平地带,地下水位较高,且周围多为盐土。因靠近农田,地势平坦,便于灌溉,所以开垦成农田耕种。其剖面特征、理化性能与耕灌风沙土基本相同,只是在地下水蒸腾积盐与风力积盐的作用下,土壤盐渍化,含盐量0.4%~2%之间,对作物生长有抑制作用,盐分含量高的地表出现盐结皮,造成死苗并窟窿。分布在十工的南岔镇林场、县园艺场的此类耕地,1m土体含盐0.441%,0~40cm含盐量0.724%,锁阳城镇北桥子林场的盐化耕灌风沙土1m土体含盐量1.121%,已达到强盐化标准。
2.流动风沙土亚类(ⅢB)
该亚类面积6357.26hm2,占风沙土类面积的44.12%。主要分布在兔葫芦到吴家沙窝、锁阳城一带,西沙窝以及泉子以东,东湖以北的地区和生地六队西北一带。在强劲的东风吹蚀下,流沙随风运动,堆积成新月形沙丘和波浪形沙丘链。沙岗隆起,有的高达5~7m,沙面光裸,植被稀少。在流动风沙土区存在有固定风沙土与半固定风沙土。在沙丘间低洼地方有小片盐土、草甸盐土、草甸土或棕漠土(灰棕漠土)存在。该类土壤目前尚难以改良利用,属于封禁区域,禁止砍樵放牧,保护有限的植被,防止继续沙漠化。
(四)灰棕漠土类(Ⅳ)
灰棕漠土又称灰棕色荒漠土,是一种地带性土壤,广泛分布于温带漠境地区。成土气候条件是年均温度6℃~8℃,年降雨量100mm以下,夏热冬寒,干旱少雨,温度的年变化和月变化大。植物多为旱生、深根、肉汁的灌木和小灌木,呈单个丛状分布,覆盖度5%~10%。成土母质为低山剥蚀残丘的残积坡积物和砂砾质洪积冲积物。地表常呈灰褐色或黑色的漆皮,表土层为多孔干面包状漠境结皮,土层浅薄,以粗骨性为主,呈灰棕色。由于气候干旱,生物作用微弱,为数不多的有机质迅速矿化,所以土壤有机质含量很低。在强烈的蒸发作用下,碳酸钙表聚明显,石膏和易溶盐淋溶不深,出现在剖面中上部。
灰棕漠土是瓜州县主要土壤类型之一,分布在双塔水库以东绿洲南北两侧的广阔地域和海拔1900~2000m以上的戈壁山地,面积1473839.13hm2,占全县总面积的61.08%。根据发育程度和石膏盐分含量,开垦利用情况,划分为灰棕漠土、耕灌灰棕漠土、盐化灰棕漠土、石膏灰棕漠土四个亚类。
1.灰棕漠土亚类(ⅣA)
该亚类只划出戈壁灰棕漠土属,为灰棕漠土中的代表性类型。面积653214.87hm2,占灰棕漠土类的44.3%,主要分布在昌马洪积—冲积扇与长山子—沙山以南的山前洪积扇。据疏勒河火车站以南7km,海拔1500m处戈壁上观察,地表为黑色砾幕,剖面0~1cm为多孔结皮,由细沙夹杂少量砾石组成。1~10cm呈浅黄棕色,砂砾石中夹有少量—中量粉末状石膏。10~21cm处呈黄棕色粗砂砾石中石膏含量很少。21cm以下是砾石,磨圆度较好,分选不明显,不含石膏。植被稀少,主要有黑柴、珍珠,少量的红沙、棱棱、麻黄、瘦果石竹等,覆盖度3%。长山子—沙山—蘑菇台子以南戈壁剖面形态与前所述基本相同,唯植被密度增大,覆盖度达到3%~5%,冲沟内5%~10%。荒漠植被的优势种群有所变化,主要为黑柴、红沙、少量珍珠、麻黄。比较而言上述地带的戈壁荒漠草场还是比较好的,有一定的畜牧业利用价值。
2.耕灌灰棕漠土亚类(ⅣB)
多分布在山前戈壁扇沿地带土质较好的地方,经开垦耕作而成。地下水埋深7~8m以下,质地多属壤土、砾质壤土或砾质砂壤土。由于开垦年限短,耕作熟化层浅薄,剖面中下部仍保持了原始土壤的成土特点。该类土壤在灌溉淋溶、耕作施肥的影响下,逐步向灌淤土方向演化。
按有效土体的厚度将耕灌灰棕漠土划分为厚层、薄层两个土属。瓜州县只有厚层耕灌灰棕漠土属(ⅣBb)。
面积230.27hm2,约占全县总耕地面积的1%,主要分布在三道沟镇西荒地一带。耕地南近昌马戈壁边沿为风蚀地貌,有馒头状土丘和风蚀槽沟,地下水7m以下,土体深厚。由于水流的分选作用,剖面层次清晰,土壤质地变化很大,结构排列较为复杂。冲积而成的片状、板状或透镜状的黏重平茬结构与洪积沙层夹杂,有的为砾质砂壤土。典型剖面耕作熟化层厚30cm,质地轻壤偏中或中壤,结构碎粒状。其下为重壤层次,片状结构,厚度75cm。105cm以下的土层质地轻壤偏沙,弱片状结构。剖面层次向下过渡明显。据化验分析;耕作层pH值为8.3,有机质10g/kg,全氮0.64g/kg,全磷0.45g/kg,速效氮21mg/kg,速效磷9mg/kg,速效钾203mg/kg,阳离子代换量3.3me每100g土,土壤肥力较差。此外在成土过程中土壤积盐,虽经耕作淋溶,但部分耕地土体中仍残留有盐分,含量0.474%,对作物生长发育有一定影响,故耕灌灰棕土多为低产田,小麦每亩只有100~150kg。
3.盐化灰棕漠土亚类(IVD)
该亚类土壤呈带状分布在桥湾、布隆吉戈壁边沿和疏勒河谷两侧,成土母质为洪积细壤土物质,地下水埋深4~8m。地表植被稀少,覆盖度3%~5%,主要有白刺、灰蓬、苏枸杞,少量的红柳、苦豆子、泡泡刺、芦苇等。在强烈的物理分化和大风的剥蚀下,绝大部分呈现风蚀地貌。风蚀土丘高2~5m,有的地方为光板地,地表龟裂,局部已为砂层或砂砾石所覆盖。有的土壤表层5~7cm为多孔片状层,有盐霜或盐结皮,1m土体含盐量超过1%。剖面质地,结构差异较大,以轻壤、中壤为主,夹有重壤或黏土层,土性板结僵硬,有机质缺乏。
该亚类土壤仅划出盐化灰棕漠土属(IVDa),面积55732.27hm2,占灰棕漠土类面积的3.78%,剖面各层土质较好的地方,经过灌溉洗盐,加沙改土,可开垦为农田。目前大部分盐化灰棕漠土尚无法利用,向盐土方向演化。
4.石膏灰棕漠土亚类(IVC)
该亚类土壤仅划分出山前残积石膏灰棕漠土一个土属(IVCa),面积764661hm2,占灰棕漠土类的51.88%,分布在双塔以东疏勒河以北古老洪积扇上和马鬃山区,是一种发育微弱的漠境土壤。
据老桥湾城3000m,海拔1400m处典型剖面观察;地表呈现灰褐色砾幕,0~1cm为灰棕色粗砂多孔结皮,夹有少量砾石。1~3cm呈黄棕色,是以粗砂为主的多孔面包状层次。3~14cm呈黄棕色,由松散的砂砾石组成。0~14cm石膏含量3.68%。该层次以下为松散的洪积砂砾石层,石膏易溶盐含量锐减。全剖面有机质含量很低,0~14cm仅0.2%。植被类型简单,主要为泡泡刺、红沙、蛛丝盐生草、松叶猪毛菜等,呈单丛状,覆盖度5%左右,冲沟内5%~10%。在桥子—马鬃山公路以东10km,兰新公路以北的古老洪积扇沿地上,还分布有碳酸盐盘灰棕漠土,地表仍呈灰褐色,结皮层以下至40cm含有大量石膏结晶,砾质砂土呈鲜艳的玫瑰红色,黄白色坚实的碳酸盐盘层出现在40cm以下,植被类型与本亚类前者所述相同。发育在马鬃山区剥蚀低山残丘上的石膏灰棕漠土、剖面形态与前所述大不一样。成土母质主要为石质残积坡积物,地表结皮下含大量石膏,蜂窝状或针状石膏结晶呈红棕色。植被组成在局部地区有所变化,柳园、红柳园西北一带以泡泡刺为主,还有麻黄、柴苑木、红沙、针枝木廖、瘦果石竹、沙生针茅、锦鸡、假木贼、木霸王等,覆盖度1%~4%。而在柳园东南一带则以短叶假木贼为主,伴生有泡泡刺、黑柴、红沙、麻黄、花棒、沙生针茅、骆驼蹄板、木霸王。石膏灰棕漠土无农业利用价值,但荒漠草场可供骆驼季节性游牧。
(五)棕漠土类(V)
棕漠土,又称棕色荒漠土,是在暖温带极端干旱条件下发育的地带性土壤。成土区气候特点是夏季极端干旱炎热,冬季冷而少雪,年平均温度9℃~12℃,≥10℃积温在3300℃以上,年降雨量低于50mm,而年蒸发量却高达3000mm以上,多大风。在如此严酷的自然条件下,高等植物的作用更加微弱,超旱生植被稀疏,类型简单,主要有白刺、骆驼刺、红柳、红砂、泡泡刺等,覆盖度1%~3%,有的地面大片裸露光秃。土壤有机质含量很低,碳酸钙、石膏和易溶盐的聚集作用更加强烈。土壤形成完全受水热条件所控制。
瓜州县棕漠土面积625244.93hm2,占全县总面积的25.91%,根据成土母质,剖面形态,开垦利用程度等方面的差异,划分出耕灌棕漠土、盐化棕漠土、石膏棕漠土、石膏盐盘棕漠土四个亚类。
1.耕灌棕漠土亚类(VB)
该亚类土壤多处在戈壁倾斜平原下部和冲积平原上。成土母质为洪积—冲积物或冲积物,以壤土、沙质壤土为主,质地均匀,养分含量较高。耕种时间长的逐渐演化成为灌淤土,耕作时间短的1m土体中下部仍保持着原始棕漠土壤的特征特性,将这类土壤称为耕灌棕漠土。根据有效土层的厚度不同,将耕灌棕漠土划分为薄层(小于60cm)、厚层(大于60cm)两个土属。
(1)薄层耕灌棕漠土属(VBa)
主要分布在双塔到县城北戈壁边沿公路南侧和城郊林场周围,面积47.67hm2,占总耕地面积的0.22%。地下水埋深4~5m或更深,剖面土层浅薄,多在60cm以内,土层中夹有少量砂砾石,有效土层的中下部可见到点状或窝状石膏、碳酸钙。质地以砾质壤土或砾质砂壤土为主,土层下为砂砾石层。薄层耕灌棕漠土漏水、漏肥、不抗旱,生产性能低下,亩产小麦50~100kg。
(2)厚层耕灌棕漠土属(VBb)
面积248.13hm2,占耕地面积的1.08%。主要分布在石岗墩、北干沟一片。该土属有效土层比较深厚,质地以沙质壤土、轻壤为主,常夹有厚薄不等的黏重层次或砂层,结构不良,理化性能差。在剖面上中层常有大量点状或窝状石膏、碳酸钙出现,淋溶下移不甚明显。因土体深厚,保水保肥能力较薄层耕灌棕漠土好,产量比前者略高,亩产小麦100~200kg。
2.盐化棕漠土亚类(VC)
盐化棕漠土是指现代积盐的棕漠土。主要分布在百旗堡荒区与疏勒河南岸一带以及锁阳城芦草河绿洲南沿。地下水深埋3~5m,局部7m以下。成土母质主要为疏勒河、榆林河冲积物。目前该区绝大部分为重风蚀地,在大风的吹蚀下,地面支离破碎,风蚀丘密布,丘高1~3m,密度占荒地面积的1/4~1/2,东西向的风蚀槽沟内覆盖着流沙或砂砾石。土质多为轻壤或中壤,地表龟裂,有机质含量0.5~10.3g/kg。据白旗堡荒区老河床C—28号剖面分析,碳酸钙向下淋溶不明显,石膏主要淀积在50~100cm范围内。含盐量也是这一层次高,1m土体含盐量0.86%,盐分组成为硫酸盐—氯化物,氯硫当量比1.0。该区许多地方正逐步向盐土演化。全县有盐化棕漠土58754.73hm2,占棕漠土类总面积的9.4%,因大多地形复杂、远离农区、没有水源,因此目前无法利用。靠近绿洲条件较好的地方已开垦为农田,据此划分出盐化棕漠土与盐化耕灌棕漠土两个土属,其中盐化棕漠土面积57226.87hm2,占该亚类面积的97.4%。
①盐化耕灌棕漠土属(VCa)
分布在农田附近或绿洲边沿,由盐化棕漠土开垦耕作而成。总面积1527.87hm2,仅占棕漠土类的0.24%,但占全县总耕地面积的6.67%。被开垦的此类土地,地形平坦,质地通透性较好,有一定的肥力水平,在正常施肥情况下即可获得令人满意的产量。但土体中含有盐分,有的还有障碍层次,影响作物生长或造成死苗并窟窿。只有通过正确的耕作灌溉,洗碱脱盐,不断提高土壤肥力,才有可能成为高产农田。但是,耕作灌溉不当会加重土壤盐渍化。根据1m土体含盐量,划分为弱、中、强三个土种。
②弱盐化耕灌棕漠土(VCa1)
主要分布在西湖乡、小宛、十工农场等地,面积761.33hm2,1m土体内含盐0.4%~0.7%,地表有少量盐霜,农作物生长受到轻度抑制。因为耕作年限短,熟化层浅薄,大多小于30cm。耕作层为一层新的灌淤层,土层疏松,颜色深,犁底层不明显。熟化层下即为原始土壤,可见到小米粒或绿豆大小的点状、窝状石膏、碳酸钙。黏重层次中常可见少量盐晶,因改良程度差,土壤容易板结,小麦亩产100~200kg不等。
③中盐化耕灌棕漠土(VCa2)
主要分布在锁阳城镇农场和十工农场,面积347.47hm2。1m土体含盐0.%~1%,剖面形态特征与弱盐化耕灌棕漠土基本雷同。
④强盐化耕灌棕漠土(VCa3)
面积419.07hm2,主要分布在西湖乡、锁阳城镇、南岔镇。多在耕地最外沿,周围是盐土,1m土体含盐量在1%~2%之间,0~30cm耕作层含盐2.04%。地表盐斑大而明显,有盐结皮,作物生长受到明显抑制。此类土壤有机质含量普遍较高,但土壤含盐重,耕作熟化程度差,属低产土壤,需经进一步淋溶脱盐改良才能获得较好的产量。
3.石膏棕漠土亚类(VD)
为棕漠土中的代表性类型。在剖面中有明显的石膏聚积层,且出现部位较高。全县石膏棕漠土面积374981.47hm2,占棕漠土的66%。根据地貌形态分为戈壁棕漠土与山地石膏棕漠土两个土属。
(1)戈壁棕漠土属(VDa)
全县戈壁棕漠土面积272974.73hm2,占棕漠土类面积的43.7%,主要分布在北戈壁望杆子以东至双塔水库以西,北山山前洪积倾斜平原以及南截山子以北的踏实戈壁倾斜平原。这两个戈壁往西分别与新疆将军大戈壁、一百四十戈壁相连,绵延数百公里,构成中国西北特有壮观的戈壁荒漠景观。
戈壁棕漠土是漠境粗骨性土壤中的代表类型。地面裸露,由黑色砾幕所覆盖。地表1~2cm为多孔结皮,灰棕色,质地砂土夹有砾石。结皮层下2~5cm为浅红棕色的疏松多孔鳞片状层次,有大量白色石膏淀积。5~12cm是粗砂砾石组成的紧实层,浅红棕,向下过度明显。12~65cm为细砾石、粗沙组成的较紧实层,红棕色,聚积有中量至大量粉末状、针状石膏或石膏块。据破城子南海拔1363m,三脚架剖面分析0~20cm含石膏315g/kg,有机质2g/kg,全盐1.8g/kg(锁阳城镇的含盐量),碳酸钙96.3g/kg。
戈壁棕漠土区植被较灰棕漠土区更为简单。北戈壁主要是超旱生种的泡泡刺、麻黄、猪毛菜、沙拐枣、少量的红沙、杈-枝鸦葱,覆盖度0.5%~1%,冲沟内2%~4%。
(2)山地石膏棕漠土属(VDb)
面积102006.73hm2,占棕漠土类的16.31%。南北截山山地及山前坡积裙都属于这一类型,是发育在剥蚀低山残丘上的粗骨质土壤,处于成土的初级阶段,土层浅薄,母质为山地残积坡积物。据剖面观察,地表0~2cm为多孔结皮层,质地砂土或沙壤夹有砾石,2~50cm为角砾砂石层,系母质风化剥蚀物,这一层次内淀积有大量蜂窝状针状石膏。50cm以下为母岩。该类土壤无农牧业生产利用价值。
4.石膏盐盘棕漠土亚类(VE)
该类土壤是暖温带极端干旱气候下的产物,为棕漠土类中最典型的土壤。其地面景观、植被、成土母质与戈壁棕漠土相似,但剖面形态大不相同。地表0~0.5cm为薄而紧实的结皮层,棕灰色,砂壤夹有砾石。0.5~2~5cm为发育良好的疏松多孔层,质地砂土或砂壤。2~26cm是由小砾石、砂土组成的疏松层次,铁红色,含大量点状、窝状、粉末状石膏。坚硬的盐盘出现在剖面26~52cm处,厚度16~40cm不等。氯化物、石膏与粗砂紧密粘结在一起,呈棕灰色。盐盘层以下至81cm处仍为铁红色疏松砂土、粉砂土层,石膏含量较前更大,多呈窝状分布。81cm以下为紧实的砂砾层,红棕色。经多点检查,石膏盐盘出现在地下水位很深的戈壁隆起处。有盐盘的地方地表光裸无植被,冲沟内生长有少量的泡泡刺、白刺、蒙古沙拐枣,覆盖度<1%。瓜州县石膏盐盘棕漠土分布在望杆子到鲤鱼梁北戈壁一带,面积189192.93hm2,占棕漠土类面积的30.58%。该类土壤无农业牧业利用价值。
(六)盐土类(Ⅵ)
盐土,是指1m土体含盐量≥2%的盐成土壤。其形成过程主要是各种易溶盐类重新分配,在土壤中不断积累的过程。积累分配方式与积累量,因气候、地形、水文地质、母质、植被以及人为影响不同而异。因为土壤中含有大量危害农作物生长的盐类,理化性能差,未经改良不能耕种,因此群众把盐土分布区统称为盐碱滩。
盐土是瓜州县的主要土壤类型之一,面积204376.33hm2,占全县总面积的8.47%,广泛分布在锁阳城镇、芦草沟、西湖四工村和西湖村、腰站子唐墩村、广至乡等各主要大荒区和农田间夹滩荒地。盐土区地下水深一般为1~3~5m,有的地方降到5m以下,水质差,矿化度2.5~40g/L甚至更高。因盐的组成不同,地表常有两厘米至十几厘米厚薄不等的白色、灰白色盐结皮或灰褐色盐壳,结皮下的疏松土层内含有大量盐晶或为盐土混合物。有的盐土含盐量特别大,演化为矿质盐土。因盐土多发育在草甸土上,因此,在许多剖面中有锈纹锈斑,有的还有黑褐色的草甸腐殖质积累层或青灰色的潜育层。
盐土上生长着盐生植被,主要有冰草、芨芨、鸡爪芦苇、罗布麻、苏枸杞、白刺、胖姑娘、柳、甘草等。因盐的组成类型及诸条件不同,植被组成也不相同,覆盖度变化很大。
根据盐土成因、盐分组成、所处地形、地貌条件的差异,将盐土分为旱盐土、草甸盐土和沼泽盐土三个亚类,瓜州县主要有前两个亚类。
1.旱盐土亚类(ⅥA)
本分类系统中的旱盐土,包括目前仍在继续不断积盐的现代盐土和已经不受地下水的影响、现代积盐过程已经停止、以残余积盐形式存在的盐土。现代积盐的盐土,多分布在干三角洲中下部,洪积—冲积扇沿以及排水不畅低洼地的边沿高处。这些地方地下水埋深3~5m,在地下水的影响下土壤次生盐渍化,或由暴雨山洪溶解了上游土壤中的盐分带到山前平原而引起的洪积—坡积盐渍化,因而剖面中盐分聚积表现出由下而上增加表聚的规律。
全县旱盐土面积166822.27hm2,占盐土面积的81.63%。根据盐分组成的不同,又划分为硫酸盐盐土、氯化物—硫酸盐土、硫酸盐—氯化物盐土三个土属(注:主要离子在后)。
(1)硫酸盐盐土属(ⅥAa)
该类盐土地表呈灰白色或棕灰色,群众称为白碱土。盐分组成以硫酸盐为主,氯离子与硫酸根当量比小于0.5(即Cl-/SO42-≤0.5)。由于盐类的重新分配,主要受盐的溶解性、温度和地形的影响制约,而硫酸盐中最主要的盐类——芒硝属于易溶盐,移动性大,因此,硫酸盐盐土多分布在河流中下游和盆地低洼处,在剖面的垂直分布上则聚积在土壤上层,结成厚厚的盐结皮,有的盐结皮含盐量高达40%~50%。硫酸盐盐土分布区地下水位一般为3~5m,现代积盐仍在强烈进行,在地下水位低于5m的地方,现代积盐极为缓慢或基本停止。硫酸盐结皮失水后表皮变得蓬松,成为粉末状松陷的盐层。
瓜州县硫酸盐盐土面积121100.93hm2,占盐土总面积的59.25%。主要分布在城北到西湖疏勒河沿岸,锁阳城镇、青山子胡葱泉一带,东巴兔村三队以及小宛、南岔农田间夹荒地上。在盐土中,硫酸盐土相对易于改良,经排灌洗盐可以开垦成农田。
(2)氯化物—硫酸盐土属(ⅥAb)
该类盐土面积30048.27hm2,占盐土面积的14.7%。主要分布在疏勒河下游的西湖、青山子、瓜州县城至锁阳城镇公路西测及农田间夹滩,有的地方与硫酸盐盐土呈复区存在。其剖面形态与硫酸盐盐土非常相似,盐分组成仍以硫酸盐为主,但氯化物含量较硫酸盐盐土高,氯硫离子当量比0.5~1(即Cl-/SO42-=0.5~1)。据桥子牧场青山子剖面化验,0~44cm含盐8.005%,1m土体含盐3.76%,氯硫离子当量比0.52,由于土壤中氯离子和交换性钠离子含量增多,理化性能较差,改良也就困难一些。
(3)硫酸盐—氯化物盐土属(ⅥAc)
该类盐土盐分组成以氯化物为主,硫酸盐次之,氯硫离子当量比在4~1之间(即Cl-/SO42-=4~1)。因为土壤中氯化物盐类含量高,而氯化物盐类(如氯化钙、氯化镁、氯化镁)吸湿性强,容易结壳,所以地表经常处于潮湿状态,盐壳呈黑褐色,群众称这类盐土为黑碱地。全县硫酸盐—氯化物盐土面积15673.07hm2,占盐土面积的7.67%,主要分布在疏勒河下游两侧和西湖乡西湖村,芦草沟下段及农田间小片夹荒地上。由于土壤中含有大量对植物有强烈毒害作用的氯化镁、氯化钠等盐类和较多的交换性钠离子,因此,这类盐土改良更加困难,比较难以利用。
2.草甸盐土亚类(ⅥB)
该类土壤分布在地势低平的地方,地下水埋深较浅,一般1~3m,矿化度2.5~10~30g/L。现代积盐过程十分强烈,盐分表聚明显,地表有盐结皮,厚0.5~3cm,含盐量高,下层含盐量迅速减少,1m土体平均含盐2%~4%左右。植被主要是芦苇、芨芨、冰草、甘草、骆驼刺。由于地下水位高。植被比较繁茂,随着地下水位、矿化度的变化覆盖度相差很大,达20%~50%不等。瓜州、头工、三工农田间夹荒滩有的覆盖度超过60%。在草甸盐土剖面中往往可见到颜色较深的有机质积累层,中下部有锈斑,黏重层次中可见到少量盐晶。草甸盐土是瓜州县的主要盐土类型之一,总面积为37554.07hm2,占盐土面积的18.4%。分布在锁阳城镇桥子村、北湖、唐墩湖、布隆吉潘家庄至双塔,西湖四工至七工一带和农田间夹荒地。在地下水位较高的地方,多与盐化草甸土呈复区存在,而在地下水位较深的地方则与其他盐土呈复区存在。草甸盐土的盐分组成主要为硫酸盐,西部与干三角洲农田夹滩则以氯化物硫酸盐为主,氯硫当量比0.925。
该类盐土区多为良好的牧场,特别是甘草茂密的地方,更具有较高的利用价值,应注意保护。
(七)草甸土类(Ⅶ)
草甸土是直接受地下水浸润,在草甸植被下发育而成的半水成型土壤。主要分布在干三角洲地势平坦的低洼处,冲积平原扇沿泉水溢出带,山间凹地以及河谷泛滥地上。成土母质为近代湖沼沉积物或洪积—冲积物。由于地形的影响,草甸土分布区地下水位较浅,一般1~2m。在地下水的滋润下,地表生长着繁茂的草甸植被,土壤表层根系交错密布,有机质含量高,随中下层分根量的减少,有机质含量随之下降。在地下水频繁升降的影响下,草甸土剖面中有大量的锈纹锈斑、锰铁结核,有的在心土层中还有青白色还原层,或古代的腐殖质累积层。因地下水矿化度高,地表蒸腾作用又十分强烈,因此伴随着草甸土的成土过程出现盐化现象,且随着时间的推移积盐量逐渐增加,向草甸盐土盐化,故草甸土,盐化草甸土与草甸盐土,草甸—沼泽土多呈复区存在。草甸土上生长着草甸植被,主要有芦苇、芨芨、冰草、苦豆子、甘草等,覆盖度30%~60%;局部达到80%。
全县草甸土面积47403.07hm2,约占总面积的2%。草甸土分布区多为优良的牧场。靠近农区、地下水埋深稍低,土壤质地较好而含盐量又不十分重的地方被开垦成农田。根据盐化情况,利用方式与植被类型将草甸土划分为盐化草甸土、林灌草甸土两个亚类。
1.盐化草甸土亚类(ⅦB)
面积2951.36hm2,占草甸土类面积的93.4%,主要分布在布隆吉、腰站子扎花营至双塔、锁阳城镇桥子村和东巴兔村、西湖乡西湖村等地。依据利用方式划分为盐化草甸土与盐化耕灌草甸土两个土属。
①盐化草甸土属(ⅦB)
该土属面积41401.53hm2,占草甸土类面积的87.34%。主要分布在唐墩湖—双塔一片。植被以冰草、芦苇、芨芨为主。1m土体含盐量0.4%~2%之间,地表面有盐霜或较薄的盐结皮,盐分组成为硫酸盐—氯化物。剖面土体湿润,层次明显,土壤表层根系密集,有机质含量较高,呈深棕色,中、下部多锈纹锈斑。在有的剖面中可见到黑褐色的腐殖质层。质地上层轻壤或中壤,中下部夹有黏重层次。盐化草甸土大多为优良的放牧场所,但目前普遍存在放牧过度问题,在牲畜的践踏下地表变得紧实板结,植被退化、盐化、荒漠化过程明显加剧。许多盐化草甸土区是今后进一步发展的重点垦荒区,配以工程措施淋排盐碱,可以开垦成为农田。
②盐化耕灌草甸土(ⅦBa)
面积2868.87hm2,占草甸土类面积的6.05%,占全县耕地面积的12.5%,主要分布在耕作农田与草甸土接壤地带新垦地上。七道沟农场、河东猪场、辉铜矿农场、小宛、西湖农场、布隆吉、河东、锁阳城镇等乡外围新垦地大多属于此类土壤。盐化耕灌草甸土开垦年限较短,耕作层浅薄,整个土壤剖面仍具有草甸土的特征特性。这类耕地土壤有机质含量较高,耕作得当,小麦亩产可达到150~250kg。但大多数因为盐分淋溶不彻底,危害较重,加之土壤中还有黏重层次的影响,因此产量较低,亩产小麦50~150kg。
因1m土体内含盐量不同,划分为弱、中、强盐化耕灌草甸土三个土种。其中:
弱盐化耕灌草甸土(ⅦBa1)面积1132.07hm2。
中盐化耕灌草甸土(ⅦBa2)面积1046.27hm2。
强盐化耕灌草甸土(ⅦBa3)面积690.53hm2。
这三种土壤剖面形态雷同,盐分组成主要为硫酸盐或氯化物—硫酸盐。随着盐分含量增加,地表盐霜愈加明显并有盐结皮出现,死苗率增加,窟窿变大,生产性能随之下降。
2.林灌草甸土亚类(ⅦC)
面积3132.67hm2,占草甸土类面积的6.61%。主要分布于青山子、疏勒河中下游河谷两侧,全县其他各地还有少量分布。除盐化草甸植被外还大量生长着胡杨林。目前,因地下水位的不断下降,砍樵放牧等问题,该类土壤同样存在继续盐化的问题,有的已演化成盐土。
(八)沼泽土类(Ⅷ)
沼泽土是一种水成型土壤。主要分布在北截山南侧的青山子到芦草沟一带封闭低洼处,锁阳城镇、布隆吉乡泉水溢出带的河流、沟谷滞水洼地上。地表长期积水或季节性积水,生长着水生植物,如蒲秧、芦苇、三棱草等。在滞水条件下,沼泽土剖面中有腐殖质层和浅蓝色潜育层出现。
全县沼泽土面积5528.13hm2。依据其成土条件水位,剖面形态划分为草甸沼泽土、沼泽土、腐殖质沼泽土、泥炭沼泽土四个亚类。腐殖质沼泽土多在泉眼附近与滞水槽沟内,泥炭沼泽土仅少量分布在芦草沟,因这两个亚类面积少,故未单独列出,所以瓜州县只划分出前两个亚类。
1.草甸沼泽土亚类(ⅧA)
为沼泽土中的主要类型,面积5314.60hm2,占沼泽土类面积的96.14%。多分布在地面季节性积水的地方,在微地形上与盐化沼泽土、盐化草甸土、草甸盐土、沼泽土呈复区存在。地表植被茂密,根系与土壤紧密结合在一起,不易散开,形成“草垡子”。剖面层次清晰,向下过渡明显。据锁阳城镇桥子村C—40典型剖面观察:植物根系主要分布在地表0~17cm土层内,多腐殖质,土壤呈暗棕色,质地重壤,结构粒状。17~62cm有中量细根,灰棕色,质地黏土,结构块状,多锈纹锈斑。62cm以下为青白潜育层,质地重壤或黏土,结构小核状,有锈纹锈斑。整个剖面有机质含量高,质地黏重。
2.沼泽土亚类(ⅧB)
面积213.53hm2,仅占沼泽土类面积的3.86%,分布于地面长期积水的地方,多与腐殖质沼泽土呈复区存在。由于常年积水,所以在浅薄的表土层之下即出现黑褐色的有机质累积层,有机质含量很高。沼泽土区边沿过渡带往往出现盐渍化而形成盐化沼泽土。