南方红壤特性问题及改良策略

聂国树

(中国林科院亚热带林业实验中心，江西 分宜 336600)

1 红壤概述

红壤广义上是指一种分布在非洲热带以及东部亚热带地区的具有一定富铝化合物特性的土壤，呈红色或黄色(因其氧化铁水化程度差异造成)[1]。红壤所在地区具有典型的亚热带季风气候特征，夏季高温多雨，冬季温暖干旱，四季分明。我国红壤区年均气温大约在14～26 ℃，最热月均温26～38 ℃；最冷月均温为1～14 ℃，年降雨量大约为1200～2500 mm。

我国红壤的形成主要是土体脱硅富铝化和生物富集作用这两个过程在不同的生物、气候条件下相互作用的自然结果。土体中的脱硅富铝化是大自然形成红壤的一个重要地球化学过程；而生物富集作用直接影响红壤发育，这两个生物化学过程对红壤形成发育的影响具有相辅相成，不可分割的统一性[2]。

2 红壤的理化性质

由于红壤区高温多雨，土壤矿物质遭受强烈的风化，生物化学循环旺盛，造就了红壤独特的理化性质。更有研究表明，红壤性土壤的物理过程和力学性质的变化与土壤中大量存在的铁铝氧化物以及高岭类粘土矿物密切相关[3]。

2.1 红壤的结构特征

土壤颗粒(包括土壤团聚体)和粒间孔隙的排列与组合形式即为土壤结构特征，它直接影响了土壤的抗蚀性、持水性、土壤水的移动性、农耕的难易程度及根系舒展等性状。大量生产实践表明，创造并保持良好的土壤结构是红壤合理利用的必要条件[4]。

土壤颗粒是土壤结构的基本构成单元，其很大程度上由其母质及其风化的程度来决定；土壤孔隙是土壤透水、通气及其根系伸展等性能的直接影响因子，尤其在半干旱、干旱和热带高温多雨区，孔隙度往往是土壤渗水性、保水性以及表土流失程度的决定因素；因与红壤孔隙及抗蚀等性能密切相关，土壤结构稳定性一度是热带红壤研究的热点，不少研究表明，一般发育良好的红壤都具有特殊的稳固结构，这可能是因为铁铝氧化物胶结性较强，同时也与高岭类粘土矿物的膨胀性较小密不可分[5]。

2.2 土壤水分特征

尽管红壤所处地带年降雨量较为充沛，但是由于降雨时空分布不均及红壤不合理的开发利用，不少红壤区都存在相当程度的干旱现象，严重阻碍了作物生产。

一般来说，热带粘质红壤稳定性团聚体含量较高，孔隙度较好，因此具有良好的透水性，但在雨滴击溅侵蚀作用下，土壤细粒流失下移，表层土壤孔隙被堵塞，地表板结，土壤渗透性变差;土壤保持水分的能力主要受到土壤质地和结构作用的影响。一方面，由于红壤多由细小颗粒构成，质地良好，因此土壤的持水量相对较高；另一方面，土壤结构的差异性也是土壤持水量的重要影响因素之一。土壤的供水性很大程度上受到水流的速率和土壤水分容量(即植物根系从土壤中吸收的比水容量和有效水含量)的直接影响，不同红壤系列的有效含水量不尽相同，且红壤的比水容下降很快，所以即便在降雨充沛的红壤分布区，保持土壤水分也是不容小觑的问题。

2.3 土壤的化学性质

由于红壤分布区高温多雨，土壤风化淋溶极为强烈，致使红壤的铁铝氧化物含量高。其中氧化铁与固相表面性质密切相关，而铝离子属于吸附性阳离子，会使土壤呈现较低的pH值(较强的酸性)。

3 我国红壤现存问题及其改良策略

我国长江以南地区广泛分布着包括红壤、黄红壤、棕红壤、水稻土以及其他多种类型的非地带性红壤。红壤分布区具有典型的亚热带季风气候特征，雨热同期，生态系统的生物多样性高，生物地球化学循环强烈，生产潜力巨大。该区以生产水稻、棉花、大麻等经济作物为主，是我国重要的粮食生产、经济作物和经济林木发展基地。然而近一个世纪以来，由于人口激增，不合理的开垦放牧，森林过度砍伐以及农林管理不良等原因，广大红壤区生态环境遭到破坏，土壤肥力衰退，自然灾害频繁，退化程度位列第二，仅次于我国黄土高原地带[6]，长期以来严重阻碍了我国红壤区水土资源的综合利用。研究结果表明，土壤有机质减少很可能是红壤理化性质快速退化的原因，因此必须加强植被保护、增加土壤有机质含量，以防止红壤理化性质进一步恶化。

以江西省红壤改良开发为例，阐述红壤利用改良的主要技术经验。江西虽然降雨丰富，但是分布不匀，春夏多雨，秋冬少雨，干湿季节明显。因此，首先，要修建农村水利农田工程，提水上山，平整农村山地，大力建设基本农田，促进稳产高产。水是农业的血液，修建梯田有利于红壤丘陵区保水保肥，为建设稳产高产农提供了充足的土壤和水分条件。研究发现，坡耕地改梯田后，蓄水效益可至65%以上，保土效益则在80%以上，径流量和泥沙侵蚀量也有相当程度的减少。因此，务必重视坡耕地改梯田的保水保土措施以保护红壤区土壤[7]。

其次，多施有机肥料，种好绿肥，推动绿肥耕作制的实施。大量实践证明：扩种和种好豆科绿肥是开辟有机肥源，改良土壤，提高农作物产量的根本途径。在红壤区的地低田地里，冬季绿肥以种植耐寒、耐旱性较强的豌豆和大麦为宜。在水、肥条件有所改善后，种植紫云英等豆科绿肥最好，以点播或条播方式适当增加播种量，以磷增氮，接种根瘤菌等，能大幅度地提高青草产量。同时提倡采取多种绿肥混播(以豆科绿肥为主)，这是江西省群众长期与自然灾害作斗争，有效实现高产稳产的生产经验。随着种植绿肥，增施磷肥等改土措施的全面运用，化学氮肥的补充配合，土壤肥力的逐步提高，钾肥在红壤地区的效果也日益明显。以往研究在低产量水平上，钾肥在红壤旱地施用有一定效果。近年来试验，增施钾肥不但对旱作大豆有增产作用，而且在中等肥力以上的红壤性稻田，也有较明显的效果，特别是根外追施，成本低，收效大。

再次，要因地制宜，兼顾用养，合理安排轮作制度。针对不同熟化的红壤，因土种植，实行轮作换茬的耕作制度是改良利用红壤的重要步骤。一般新垦地以耐贫瘠、耐旱、耐酸性较强的红薯、绿豆等作物与养地作物结合种植为好，比例为1∶1，以达到培肥改土的目的。在不同轮作换茬中，结合施肥进行土地深翻，加深耕作层，是提高土壤保水蓄水能力，创造高产土壤环境的重要条件，而江西省红壤地区早有“冬深耕”的经验。

最后，要在全面规划基础上，实行农林牧结合，山、水、田、林综合治理。实践证明：开发红壤必须坚持全面规划的原则，因地制宜，农、林、牧结合，山、水、田、林综合治理，才能有效地利用与改良土壤，实现高产稳产。丘陵红壤区由于土层厚度、坡度与侵蚀等情况的差异，在全面规划中，必须根据农、林、牧业的特点，因地制宜地进行合理的安排。坡度小于10°的缓坡谷地以及丘陵低地地区适宜发展农牧业；坡度大于10°，土层肥厚地区，可推行农林结合，种植经济果木和多年生作物；坡度25°以上的陡坡地区，应退耕还林，以乡土树种为主，以发展适应性强的速生丰产林和多年生灌木为主，扩大森林植被，保持水土，加速荒山绿化，实现农林牧全面发展。农牧结合可为实现多种经营、治田改土奠定基础。通过发展畜牧业，施加有机肥料，一方面促进农作物产量的增加，有效地提高红壤有机质含量，增加土壤肥力，为再生产创造前提条件；另一方面，植物作为牲畜家禽重要的食物源，其产量的增加可为畜牧业提供饲料源，有利于畜牧业的发展[8]。