探索四川紫色土肥力性状与成土母质的关系

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1、探索四川紫色土肥力性状与成土母质的关系紫色土在四川盆地分布最广，占全省总面积的28%，占耕地总面积的68.7%，是我省粮食生产基地，粮食产量约占全省总量的70%。这种土壤除种植粮食作物外，还适宜种植蔗、棉、油、桑和水果，其生产潜力极大。　　一、供试样品和研究方法　　选用四川盆地六种紫色泥岩母质。（1）上白翌纪夹关组母质；（2）中侏罗纪沙溪庙组母质；（3）中侏罗纪遂宁组母质；（4）上侏罗纪蓬莱镇组母质；（5）下白奎纪城墙岩群母质；（6）早三迭纪飞仙关组母质。　　另外采第四纪雅安期黄壤作比较，样品采自红黄色粘土、亚粘土与卵石混合的冰水堆积阶地，已被侵蚀成浅丘。　　胶体分析：（1）

2、试样制备：土样先除去有机质和钙，洗净后用0.5gNaOH分散，并用沉降法分离出＜1微米胶粒；（2）X一射线衍射分析；（3）差热分析；（4）化学分析。　　薄片观案：采集原伏土样，风干，用环氧树脂固结后制备成薄片，在偏光显微镜下观察微形态特征并照像。　　盆栽试验：六种母质各装五盆，每盆15千克，灌水直播水稻，水稻品种为泸科3号，不加任何处理，定期观察水稻生态和生物量。　　二、结果和讨论　　1.不同母质紫色土的胶体特性　　从不同母质发育的紫色土及其胶体的化学分析。　　从结果来看：夹关组上紫色土的表土、母质和岩石胶粒的化学组成变化不甚朋显，表土和母质相比较，SiO2有少量减少而Fe2

3、O3有所增加；母质的粘粒矿物以水云母为主，有较多蒙脱石及少量石英和赤铁矿。阳离子代换量在紫色土母质中它的交换量最低，但仍比雅安黄壤高35%，说明紫色土虽有强烈淋洗盐基的作用。　　城墙岩群上紫色土的母质和表土的盐基有一定的淋失，但仍富含碳酸盐物质。硅铝率和硅铝铁率与夹关组上的紫色土近似。　　蓬莱镇组上紫色土的母质和表土有一定的淋失盐基的作用，但碳酸钙含量仍在10%以上。　　遂宁组上紫色土的母质、表土和岩石的碳酸盐含量大致相同，都在14%以上，硅铝率和硅铝铁率比较高，分别在3.7和2.8以上，阳离子代换量最高，比雅安黄壤高出一倍多。　　沙溪庙组上紫色土的母质和表土淋洗盐基的作用已

4、较明显，碳酸钙含量仅为岩石含量的1/5左右。母质的粘粒矿物中蒙脱石、水云母含量较高，其中蒙脱石居紫色土之冠，另有微量高岭石、石英和赤铁矿。　　飞仙关组上紫色土的母质、表土和岩石的盐基都有淋失，表土和母质的氧化铁比底岩少而氧化铝比底岩多，硅铝率与夹关组、城墙岩群上的紫色土相似，但低于沙溪庙组、蓬莱镇组和遂宁组上的紫色土。在上述六种紫色土泥岩母质中，以飞仙关组的氧化铝含量最低，氧化铁合量最高，因而硅铝铁率和硅铁率也低；阳离子代换量较低，说明先天的化学风化较其它母质深。　　雅安黄壤的酸度较高，化学风化比较彻底，粘粒的硅铝率和硅铝铁率均偏低，粘粒矿物以埃洛石为主，其次为石英，而蒙脱石

5、、水云母极少。　　从以上可以看出，紫色土及其母质的性质和形成有以下几个特点。　　（1）生物气候对紫色土性质影响很小。四川盆地属中亚热带常绿阔叶林的红壤和黄壤地带，但盆地中的紫色土，富铝化过程并不明显。这些说明必须研究母质的特性才能对紫色土的肥力作出正确评价。　　（2）紫色土的粘粒矿物不是成土过程中形成的，而是地质时期的产物，与古地理环境、沉积物源、成岩过程有密切相关。四川盆地早三迭纪飞仙关组，在沉积和成岩过程中富集了包含有色金属在内的多种矿物；沙溪庙组属潮湿气候下淡水—微咸水湖泊相沉积；遂宁组、蓬莱镇组属半潮湿、半干燥气候下淡水—微咸水—咸化湖泊相沉积，白垩纪属半干燥至干燥气

6、候下咸化湖泊一盐湖相沉积。　　（3）紫色土的颜色和胶体硅铝铁率虽深受岩性影响，但不一定能表征生物气候下化学风化的深浅。　　2.紫色母质的颗粒组成及其微形态特征　　夹关组母质的颗粒组成以砂粒较多，属砂质粘壤土。薄片观察，以石英为主的粗粒含量多，并有较多的红棕色铁质浓聚物。　　城墙岩群的母质颗拉组成以粉粒为主，砂粒＜10%，粉/砂为8.3。粘/砂为4.0；属标准的粉砂质粘土。薄片观察，颗拉排列紧密，呈粉砂质致密结构，间有断裂状孔道。　　蓬莱镇组上母质的颗粒组成中砂粒占20%以上，粉粒、粘粒均在40%左右，属壤质粘土。薄片观察，粗颗粒含量较少，有碳酸盐新生体及少量微团聚体发育。　　

7、遂宁组上母质中的颗粒组成以粉粒和粘粒为主，属粉砂质粘土。薄片观察，有较多相对稳定的岩屑物质。　　沙溪庙组母质，在颗粒组成中砂拉、粉粒、粘粒各占30%以上，属壤质粘土。薄片观察，粗粒含量较多，有少量微团聚体发育。　　上述结果说明各种紫色岩石上土壤的结构不发育，特别是微团聚体发育很差，所见块状物是形状不规则的岩屑物质，表明紫色岩石机械风化过程和侵蚀过程都很迅速，成土作用微弱，熟化度低。　　3.紫色母质和岩石的养分　　紫色母质含营养物质比较丰富，现就几个成分分析结果。　　（1）有机质。紫色岩石和母质中都含有少