(一)紫色土

紫色土是由紫色岩风化形成的土壤,由于它保留着母岩的鲜明的紫色, 所以被称为紫色土。主要分布于中国亚热带地区。四川盆地是紫色土分布最为集中的地方,其次为云贵高原,湘中和赣中丘陵,在鄂、皖、浙、闽、粤、桂等省区也有零星分布。

紫色土的母岩主要是紫色砂岩和紫色页岩。紫色砂岩主要由石英砂粒构成,组成物质较粗,组织疏松,易透水,所含盐类淋失较快,风化过程中常沿节理崩解成大块;紫色页岩组成物质较细,组织致密,透水难,所含盐类的淋失要慢得多,在风化过程中容易形成细碎的颗粒,极易受雨水冲刷流失, 尤其是岩层倾角大的地方更显著。由于砂岩和页岩的岩性不同,所以,它们的厚度和排叠组合关系对岩石的风化和土壤的形成都有很大影响,并与紫色土的特性有密切联系(表 7)。

紫色土的成土过程主要表现为母岩崩解成碎块和细粒。部分含碳酸钙的紫色岩,在成土过程中还表现为碳酸钙不同程度的淋失。由于土壤易遭侵蚀, 故成土时间一般都较短暂,化学风化和有机质积累作用都十分微弱。因此, 紫色土的许多性状,常直接与母岩的性质相联系。

表 7 不同岩层组合对紫色岩风化和紫色土形成的影响(四川)

岩层组合类型①

风化方式与成土特性

厚砂岩型

水分易渗入,盐类易流失,多形成酸性沙土。

厚砂薄页型

砂岩被淋洗成酸性沙土,砂页岩交界面上易淀积碳酸钙结核,形成砂礓石骨子土。

薄砂厚页型

砂岩透水少,页岩蓄水也少,易缺水干燥,多形成石灰性土。

薄砂夹厚页型

砂岩在上部多形成酸性土,页岩在上部多呈石灰性,岩层水平时呈石灰性,倾斜时为酸性。

厚砂夹厚页型

砂岩在上,水分易渗入,使砂页岩都是酸性,页岩在上时呈石灰

性。

厚页岩型

水分不易渗入,含碳酸盐类多,常剥蚀风化成石骨子土。

细砂页岩互层型

渗透性好,流速快慢不一,化学风化程度深,干湿变化大,冲刷流失严重。

①厚层,指厚度大于 1 米者;薄层,指厚度小于 30 厘米者。

紫色土土层浅薄,剖面厚度一般仅有 50 厘米左右,甚至更薄,尤其是在

丘陵顶部或坡面上部,往往在 10 余厘米之下即见半风化的母岩。土壤发育程度很弱,含有机质较少的表层下即为母质层,整个剖面颜色均一,无明显变化。但土壤的颜色、性质和生产力高低,却会因母岩地质时代和岩石性质的不同而有差异。

以分布在四川省的紫色土为例:三叠纪飞仙关组、侏罗纪自流井组岩层风化形成的土壤呈暗紫色,富含磷、钾等营养元素,土壤质地、结构较好, 保肥、回润力强,生产性能好,生产力高。侏罗纪沙溪庙组、蓬莱镇组岩层形成的土壤是棕紫色,养分含量和生产性能仅次于前者,生产力也稍低。白垩纪嘉定层风化发育的土壤则呈红紫色,含营养元素少,土壤质地、结构均较差、保肥能力低,生产性能差,生产力也不高。由各种岩层形成的紫色土都可以有酸性、中性、微碱性的土壤,但它们的生产力高低,往往和紫色深浅的关系较密切,而与土壤酸、碱情况的关系较少。

凡母岩含有碳酸钙的,形成的紫色土也都含有游离碳酸钙,但含量变化较大,低者少于 1%,高者可大于 10%。土壤质地直接决定于母岩岩性,可以从沙壤土直到轻粘土,但以中壤土居多。土壤有机质含量不高,除局部地区有森林植被,表层可达 3~5%外,一般均低于 1.0%,氮素也贫乏。惟磷、钾含量较丰富,分别在 0.4%(P2O5)和 3%(K2O)左右。

不同岩层形成的紫色土,在生产性能和生产力上虽有差别,但总的说来它是中国南方丘陵地区一种比较肥沃的土壤。无论粮、棉、油作物及其它经济作物,如甘蔗、烟草、果树等,几乎都能在紫色土上获得好收成,而且品质优良。

由于紫色土主要分布在丘陵坡地,水土流失严重是限制生产力提高的主要因素。土层浅薄,有机质和氮素含量低,以及抗旱能力弱等,都是与水土流失有关的。改良紫色土的关键,在于搞好水土保持。