山東省潮土在中國土壤系統(tǒng)分類中的歸屬研究

董艷芳，李洪杰，王玉霞，周曉琳，李子雙

（德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 德州 253015）

潮土（fluvo-aquic soils），在我國曾稱沖積土，后又相繼易名為碳酸鹽原始褐土、淺色草甸土和淤黃土，第二次全國土壤普查的土壤分類系統(tǒng)正式命名為潮土［1］。潮土是發(fā)育于富含碳酸鹽或不含碳酸鹽的河流沖積物土，受地下潛水作用，經(jīng)過耕作熟化而形成的一種半水成土壤［1，2］。

山東省是全國糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物重點產(chǎn)區(qū)，潮土在山東省集中分布在魯西北黃泛平原區(qū)、山丘地區(qū)的河谷平原，濱湖洼地也有零星分布，面積為466.58萬公頃，約占全省耕地總面積的48%［3，4］。目前，山東省的土壤系統(tǒng)分類研究僅在部分地區(qū)開展，進(jìn)展較緩慢，對潮土系統(tǒng)分類研究較少。中國土壤系統(tǒng)分類研究已有20多年，在國內(nèi)外產(chǎn)生了很大影響［5］。截至目前，我國各地都不同程度地開展了土壤系統(tǒng)分類研究［6－16］。本研究基于山東省主要糧食生產(chǎn)區(qū)分布情況，以魯西黃泛平原區(qū)的12個典型潮土剖面為對象，研究山東省潮土在中國土壤系統(tǒng)分類中的歸屬，并進(jìn)行潮土土壤發(fā)生分類與系統(tǒng)分類參比，以期指導(dǎo)山東省潮土區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為完善山東省潮土土壤系統(tǒng)分類體系提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

山東省位于中國東部沿海、黃河下游，秦嶺淮河以北，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量集中，四季分明，年平均氣溫11～14℃，年均日照時數(shù)2 290～2 890 h，年均降水量550～950 mm。山東省地勢中部突起，為隆起的魯中南山地丘陵區(qū)；東部半島大部分是起伏和緩的波狀丘陵區(qū)；西部、北部是平坦的黃河沖積而成的魯西北平原區(qū)。潮土區(qū)域主要地貌類型為沖積平原、河湖積平原，微觀地形有些微差別，以旱耕為主，主要種植小麥、玉米、棉花，一年一熟或一年二熟。

1.2 典型剖面信息

本研究參考第二次土壤普查數(shù)據(jù)結(jié)合山東省土地利用總體規(guī)劃，確定12個野外調(diào)查典型潮土剖面樣本，其成土環(huán)境條件見表1。

表1 典型潮土樣本剖面成土環(huán)境條件

1.3 調(diào)查采樣與分析測定

實地走訪調(diào)查及采集土壤樣品于2017年8月至2018年9月進(jìn)行。在采樣位置，挖掘標(biāo)準(zhǔn)土壤剖面（深1.0～1.5 m，寬1.2 m，長3.0 m），劃分發(fā)生層，描述和記錄剖面形態(tài)特征，采集用于實驗室分析測定的土壤樣品［17］。

土壤理化性質(zhì)測定：有機(jī)質(zhì)（有機(jī)碳）含量采用重鉻酸鉀容量法－外加熱法；凱氏蒸餾法測定土壤全氮；全磷采用NaOH熔融－鉬銻抗比色法測定；全鉀采用NaOH熔融－火焰光度法；用1 mol／L NaOH堿解擴(kuò)散法－滴定法測定土壤堿解氮；用0.5 mol／L NaHCO3法－鉬銻抗比色法測定土壤速效磷；用1 mol／L中性NH4OAC浸提－火焰光度法測定土壤速效鉀；陽離子交換量采用乙酸銨交換法測定；pH值采用水浸提－電位法測定［18，19］。土壤顏色采用門賽爾比色卡比色；質(zhì)地分類采用美國制（USDA）分類法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 典型潮土剖面表層理化性質(zhì)

由表2可以看出，12個典型潮土樣本中剖面37－006和37－146土壤有機(jī)質(zhì)含量高于10 g／kg，樣本37－023、37－039、37－102、37－115、37－138、37－174土壤有機(jī)質(zhì)含量在5～10 g／kg之間，37－046、37－052、37－058、37－163土壤有機(jī)質(zhì)含量都低于5 g／kg。除剖面37－006、37－146外，其它樣本有機(jī)碳含量均低于6 g／kg。12個典型潮土樣本土壤全氮、全磷、堿解氮、有效磷含量普遍較低，土壤全鉀、速效鉀含量普遍較高。土壤pH值都高于7。樣本37－006、37－138、37－146和37－174表層土壤陽離子交換量處于10～20 cmol／kg之間，其他樣本剖面土壤陽離子交換量均低于10 cmol／kg。

表2 典型潮土剖面表層理化性質(zhì)

2.2 典型潮土剖面形態(tài)特征

由表3可知，土壤發(fā)生層顏色以濁黃橙色、濁黃棕色、濁棕色等為主，色調(diào)主要為10YR、7.5YR、2.5Y，明度為5～8，彩度為2～4。12個潮土樣本剖面中，37－023、37－052、37－102、37－146、37－163發(fā)生層色調(diào)上層比下層更亮。質(zhì)地以砂質(zhì)壤土、黏壤土為主，少量為壤土、壤質(zhì)砂土和粉砂質(zhì)黏土。37－006、37－039、37－115可觀察到碳酸鈣淀積形成的假菌絲體。12個樣本均可見銹斑銹紋。

表3 典型潮土剖面形態(tài)特征

表3（續(xù)）

2.3 典型潮土剖面診斷層及診斷特性

由表2可以看出，樣本剖面37－023、37－039、37－046、37－052、37－058、37－102、37－115、37－138、37－163、37－174表層土壤有機(jī)碳含量均低于6 g／kg，屬于淡薄表層；37－006、37－023、37－039、37－046、37－058、37－102、37－115、37－146、37－138、37－163、37－174心土層厚度大于10 cm，且底部至少在土表以下25 cm處，有土壤結(jié)構(gòu)發(fā)育并至少占土層體積的50%，保持巖石或沉積物構(gòu)造的體積小于50%，且不符合黏化層、灰化淀積層、鐵鋁層和低活性富鐵層的條件，屬于雛形層［20］。12個典型潮土剖面樣本土壤均具有潮濕的土壤水分狀況，且均具有氧化還原特征，通體有石灰反應(yīng)，鹽基普遍處于飽和狀態(tài)。依據(jù)50 cm土壤年平均溫度計算方法［14］得出，12個典型剖面50 cm深度土壤溫度在12.2～14.1℃左右（＜15℃），土壤溫度狀況均為溫性。12個典型潮土剖面的診斷層和診斷特性見表4。

表4 典型潮土剖面診斷層及診斷特性

2.4 典型潮土的系統(tǒng)分類高級單元歸屬

結(jié)合表3和表4，依據(jù)參考文獻(xiàn)［5，20］得出12個典型潮土樣本的系統(tǒng)分類高級單元歸屬，見表5。

表5 典型潮土剖面中國土壤系統(tǒng)分類高級分類

2.5 土壤分類與參比

對典型潮土土壤發(fā)生分類與系統(tǒng)分類進(jìn)行參比（表6），結(jié)果表明，發(fā)生學(xué)分類中12個典型潮土剖面對應(yīng)的土類為潮土、脫潮土、鹽化潮土、堿化潮土，但在系統(tǒng)分類中則被劃分為雛形土和新成土2個土綱，潮濕雛形土和沖積新成土2個亞類，淡色潮濕雛形土和潮濕沖積新成土2個土類，普通淡色潮濕雛形土、石灰淡色潮濕雛形土、弱鹽淡色潮濕雛形土和石灰潮濕沖積新成土4個亞類。

表6 典型潮土土壤發(fā)生分類與系統(tǒng)分類參比

3 討論

土壤系統(tǒng)分類包括土綱、亞綱、土類、亞類四個高級分類單元［10］。本研究通過分析檢索基本確定了山東省潮土的高級分類名稱。12個典型土壤剖面在發(fā)生分類與系統(tǒng)分類中發(fā)生分異的分類級別存在明顯差異，兩種分類體系的不同分類級別之間關(guān)系并不呈簡單的、一對一的對應(yīng)關(guān)系。這是因為土壤發(fā)生分類重視成土條件和推測的成土過程，而不重視土壤本身的屬性，結(jié)果是把同一地區(qū)、同一母質(zhì)處于不同發(fā)育階段的土壤都劃分為同一個土類或亞類，而土壤系統(tǒng)分類在遵循土壤發(fā)生學(xué)理論的基礎(chǔ)上，重視土壤本身性質(zhì)，以定量的診斷層和診斷特性為依據(jù)，劃分土壤類型［21，22］。因此相較于中國土壤發(fā)生分類，中國土壤系統(tǒng)分類可更定量、準(zhǔn)確、詳細(xì)地描述土壤自身的屬性［14］。

4 結(jié)論

12個典型潮土剖面在發(fā)生分類中分別為潮土、脫潮土、鹽化潮土、堿化潮土4個土類；在土壤系統(tǒng)分類中歸屬于：2個土綱分別為雛形土、新成土，2個亞綱分別為潮濕雛形土、沖積新成土，2個土類分別為淡色潮濕雛形土、潮濕沖積新成土，4個亞類分別是石灰淡色潮濕雛形土、普通淡色潮濕雛形土、弱鹽淡色潮濕雛形土、石灰潮濕沖積新成土。