稻田土壤每年都要受到泡田、翻耕、耙细、磨平、排水烤田,以及轮作
施肥等农业技术措施的强烈影响。人们为了加速增厚耕层和改造耕层的性
质,还大量施入富含有机物和矿物养分的河泥。可见水稻土的形成和发展,
在很大程度上受到人类生产活动的控制。
在水稻土形成过程中,原来的各种土壤(地带性土壤、半水成土、水成
土)受到强烈改造,形成水稻土所特有的形态和性质。
1.水稻土的形成过程
水稻土形成过程,包括以下几个方面。
(1)氧化还原过程。在水稻生长期间,由于淹水,土壤孔隙中几乎充满水
分,土壤环境以还原态为主,其余时间,土壤孔隙中大多为土壤空气所填充,
土壤环境以氧化态为主。由于不同地区自然条件不同,轮作制度也不同,水
稻土一年中处于还原和氧化态的时间当然会有差别。
不同水分类型水稻土的氧化还原状况也不一样。地表水型水稻土,水稻
生长季节耕层呈还原态,而其下仍为氧化态。水稻收获后,全剖面处于氧化
态。良水型水稻土,随季节不同而变化,冬季主要呈氧化态。地下水型水稻
土,全年基本上处于还原态,变化不大。
实际上,在同一水稻土剖面中,不同土层的氧化还原状况还有分异。当
稻田灌水后,耕层及犁底层上部处于水分饱和状态,除土表极薄部分外,整
个耕层和犁底层处于还原态。但由于犁底层比较紧实,或者稍粘一些,会阻
滞水分大量下渗,因此心土层(淀积层)水分并不饱和,仍处于氧化态。如
果地下水位达到剖面下部,则可以出现还原态的潜育层(图13)。
这种氧化还原状况的剖面分异,为铁锰的还原淋溶和氧化淀积创造了条
件。(2)腐殖质的积累和分解。水稻土的有机质主要来自有机肥料,其中包括
绿肥。腐殖质的积累和分解强度,与土壤表层还原态或氧化态持续时间的长
短有密切关系。一般来说,水稻连作有利于腐殖质积累;水旱轮作有利于腐
殖质分解和养分活化。
(3)复盐基和盐基淋溶。稻田淹水后的还原态环境和水分的下渗,必然加
速土壤中盐基的淋失。另一方面,施肥和灌溉水中所含的盐类,却又有利于
土壤复盐基。
复盐基过程在红壤、黄壤、砖红壤等酸性土壤改种水稻后表现特别明显,
盐基饱和度可由20%左右提高到50%或更高。
(4)粘粒的积累和淋失。水稻土耕层的粘粒含量,可以比原来大幅度增加
或减少。粘粒增加,是由于灌溉水中带来大量粘粒,或是由于施用粘质河泥。
粘粒的淋失也有两种途径,一是从耕层沿孔隙随水分下渗移向剖面中部,由
这种方式淋失的粘粒是有限的。二是灌溉水串灌引起的耕层粘粒流失,由这
种方式淋失的粘粒是大量的,能使耕层的粗粒相对增多,改变性质。
以上是水稻土形成过程的几个主要内容。它们之间是相互联系和相互作
用的,其中最主要的是氧化还原过程。
2.不同起源水稻土的形成途径
各种土壤在水耕熟化过程中均可形成水稻土。但起源土壤不同,其形成
途径也不同。可概括为三类。
(1)地带性土壤起源的水稻土。当地带性土壤被辟为稻田后,一经灌水,
土壤氧化还原状况就发生分化,表层为还原态,其下为氧化态,属地表水型。
逐渐具有耕作层—犁底层—底土层或耕作层—犁底层—淀积层—底土层的土
壤剖面结构。
这类水稻土大多分布在山地、丘陵的梯田上,主要问题是灌溉水的保证
程度低,串灌引起粘粒和养分淋失。
(2)草甸土起源的水稻土。草甸土分布在冲积平原和丘陵河谷中,由于水
源方便,在南方大都建造为稻田。
草甸土是被地下水浸润的土壤,灌水种稻后又受地表水的影响。它原来
的氧化还原状况是上部为氧化态,下部为还原态;种稻后,上层为还原态,
中层为氧化态,下层又为还原态,属良水型水稻土。
在还原淋溶作用下,铁锰既随下渗水向下移动,又随地下水毛管上升作
用向上迁移。铁锰向下移动是水稻土形成的特点之一,而铁锰向上移动则是
草甸土固有的特征。
草甸土种稻后,原来的生草层被改造成耕作层,各种营养元素的含量由
于施肥而有所提高;但也加强了粘粒和铁锰的移动和淀积,形成犁底层和出
现淀积层。有的草甸土原来含有盐分或碳酸钙,种稻过程中可伴有脱盐和碳
酸钙淋失过程。
草甸土起源的水稻土,水分状况好,自然肥力高,只要注意耕作施肥,
土壤生产潜力很大。
(3)沼泽土起源的水稻土。在沼泽土上建造稻田,除要考虑灌溉设施外,
还要采取垫土和排水等措施,降低地下水位,使地表水和地下水分离。
沼泽土一般具有腐泥层,潜在养分高。全剖面处于还原状态,含还原性
物质多。开垦初期,地下水位仍高,土壤处于水分饱和状态,氧化还原状况与沼泽土相似,剖面结构也无大差异,属地下水型水稻土。当地下水位降低
后,灌溉水与地下水分离,剖面上都可出现氧化态。剖面结构也进一步分化
出耕作层和犁底层等水稻土所特有的土层。还可逐步发育为良水型水稻土。
无论是何种起源的水稻土,在定向培育过程中,其肥力发展大体上可概
括为3 个阶段。一是与不适于水稻生长的因素如沼泽化、盐渍化、干旱等作
斗争,创造初步适宜于水稻生长的土壤环境,是低肥力阶段。二是在种植水
稻过程中,逐步建造和形成了水稻生长所需要的剖面构造,逐渐形成一定厚
度的耕作层、保水保肥而又通气爽水的犁底层和托水、托肥的淀积层,是中
等和中上等肥力阶段。三是培育具有良好耕性的肥沃水稻土,是高肥力阶段。
但由于各地区的水热条件和耕作制度不同,起源土壤不一样,所以,水
稻土的理化性质及肥沃水稻土的特征也会有差别。