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砂姜黑土发育于河湖相沉积物上经脱沼泽作用而形成的半水成土，因而多分布于山前交接洼地、岗丘间洼地和河间洼地，淮北平原是中国最大的砂姜黑土分布区。分布于广西壮族自治区的黑粘土亚类是砂姜黑土土类的一个特殊类型。砂姜黑土具色泽灰暗但有机质含量仅1%左右的黑土层和含较多砂姜甚至成层砂姜的心底土层。砂姜黑土土类划分5个亚类，本区分布有4个亚类。
中心概念
边界定义
1．它与潮土的区别。潮土中的湿潮土亚类也具有黑土层，但它在1.5m剖面深度内，不出现砂姜层。
形成过程
综述
砂姜黑土是晚更新世（Q3）以来，在古地理环境条件下，发育在第四纪河湖相沉积物上的半水成土壤。由于它处于一种扇缘洼地的地貌类型，大量富含Ca(HCO3)2 。水的补给，而又排泄不畅，且有季节性积水，因而早期有草甸潜育化及CaCO3。的淀积过程，后期又经历着耕作熟化及脱潜过程。
草甸潜育化及碳酸盐的集聚过程
这是一个古代过程的延续，由于全新世（Q4）气候转暖，河水量充沛，现砂姜黑土分布区当时为一片湖沼草甸景观，低洼处形成大面积粘质河湖相沉积物，耐湿性植物周而复始生长死亡，有机质在干湿季的嫌气与好气条件下，腐烂与分解交替进行，高度分散的腐殖质胶体与矿物质细粒复合，使土壤染成黑色，形成黑土层。
据14C断代测定，黑土层形成于距今3200 ～7000年（中全新世Q42），未发生沼泽化，黑土层无泥炭积累。砂姜层的形成早于黑土层。从地球化学角度看，砂姜黑土分布区是重碳酸盐的富集区，地下水富含碳酸盐。在气候及土壤水分季节性干湿交替条件下，富含碳酸盐的地下水或在干旱季节于剖面底部固结。或随毛管上升到一定高度固结，形成数量不等，大小不同，形态不一的砂姜（石灰结核）。另外，土体上部的碳酸盐也可随重力水以Ca(HCO3)2形式向下移动至一定深度固结形成砂姜。
砂姜按其形态可分为面砂姜、硬砂姜和砂姜磐3种。它们在剖面中分布的部位和形成时间不同。
面砂姜多分布于剖面中上部，是砂姜形成的早期阶段，14C断代年龄为2000～6000年（全新世中晚期）。
硬砂姜形成年龄与在剖面中的分布部位有关。剖面上部黑土层中的硬砂姜形成于4000～7000年，
而在呈灰黄色或土黄色脱潜层中的硬砂姜年龄为1.4～3万年。
砂姜磐形成年龄最长为2.9~4万年，属晚更新世的产物。可见，黑土层与砂姜层并非同时期产物。
组成砂姜的碳酸盐以CaCO3为主，平均含量占碳酸盐总量的70%以上，MgCO3含量少，CaCO3/ MgCO3比值平均变化在4～9之间。由于MgCO3在纯水中的溶解度远大于CaCO3所以该比值在剖面中自上而下渐减，但由于底土受地下水影响大，比值显现突增特点。
耕种熟化及脱潜育过程
剖面形态
耕作层（Ap层）
厚度不等，与耕作水平有关，一般为10～20cm。该层多由黑土层分化而成，由于连年耕作，施肥或压砂，质地变轻，颜色变浅，一般为暗灰棕、10YR，（湿），平时易裂成数厘米宽，或10至数10cm深的缝隙，有不同程度的变性特征。据微形态观察，耕作层以毛管孔隙为主，且多呈连通状态。犁底层厚度多变化在6～15cm间。
黑土层或称残余黑土层（ABt）
厚约20～40cm，湿时多呈腐泥状，故又有腐泥状黑土之称。湿态颜色呈黑棕—黑色（10YR4/2），呈柱状结构，干时易碎裂成核块状。质地粘重，多为重壤土或粘土，少数为中壤土。除石灰性砂姜黑土外，一般无或显微弱石灰反应，可见少量铁锰结核及小形硬砂姜。微形态观察：矿物颗粒边缘亮线和基质内，光性定向粘粒比耕层明显。
硬砂姜或面砂姜层（Bkg）
砂姜层或称脱潜砂姜层。质地较黑土层轻，以中壤土居多。土休颜色湿态多为棕色～浊黄棕色，（7.5YR5/4）。氧化还原现象（脱潜育化）明显，锈斑湿态颜色棕—亮棕（ 7.5YR5/6），砂姜大小形态不一，有软硬铁锰结核。面砂姜层石灰反应强烈，硬砂姜层土体石灰反应强弱不一。微形态观察：常见碳酸盐粘结基质，少或无定向粘粒，多有碳酸盐浓聚斑和铁质浸染斑。
脱潜层（Bg）
位于黑土层和砂姜层之间，干时多呈浊黄棕色（10YR5/4），与砂姜层土体颜色相近，有锈纹锈斑，石灰反应强弱不一。微形态观察：有较多铁子和斑迹状铁质浓聚体，铁质斑迹内有大量光性定向粘粒。
母质层（Ckg或Cg）
成土环境
砂姜黑土的形成有其特殊的自然环境条件，其肥力演变又与人类经济活动有密切关系。砂姜黑土分布区年平均气温一般14-15℃，最冷月1月份的平均气温0.7-1.3℃，最热月7月的平均气温27.5-28.3℃。年平均降水量750-900毫米，全年雨量分配很不均匀，60%-70%集中在6月下旬至9月上半月降落。若以四季而论，则夏季降水最多，约占全年的一半以上，其次为春季和秋季，冬季最少。
形态特征
理化性质
（1）一般理化性质。砂姜黑土有机质含量并不高，耕作层也不过10-15克每千克，黑土层仅10克每千克左右，往下层逐渐减少。除特殊情况外，剖面上部游离碳酸钙的含量甚低，一般在10克每千克以下，甚至小于5克每千克，剖面下部夹面砂姜的土层其含量可达40-70克每千克或更高；有硬砂姜的土层则可大于100克每千克。土壤交换量较高，一般为20-30me/100g，剖面上部土层高于下部土层，尤以黑土层为高。土体中粗砂含量甚少，粘粒含量多在30%以上，但也有20%左右的土层，前者常具有变性特征。土层质地以壤质粘土、粉砂质粘壤土及粘土为主，质地层次分异不明显。粘粒的硅铝铁率、硅铝率和硅铁率均较高，分别为3.0-3.3、3.8-4.3、13-16之间。粘粒的交换量高达55-60me/100g。K2O的含量多数在26%-30%。
（2）铁锰氧化物特征。砂姜黑土中铁锰氧化物的迁移与积累，反映了半水成土的特征。砂姜黑土形成过程中常受季节积水影响，土体中氧化还原作用强烈，铁锰氧化物的迁移与积累明显，形成锈纹斑、铁锰斑与结核。
（3）土壤结构特征与胀缩性能。砂姜黑土的结构具有两个突出的特点：其一是土壤质地粘重的耕作层在冬季经过冰冻以后，形成棱角明显的非水稳性碎粒状结构（过去曾称“冻粒”结构）；其二是心土层具有灰色胶膜的棱柱状结构。具有棱角碎粒状结构的耕作层，松散如砂，在春旱期能起到一定的覆盖保墒作用，但其本身并不蓄水保墒，加上结构无水稳性，所以保墒抗旱作用有限。残留黑土层或过渡层的棱柱状结构，由大小不等的棱柱状或棱块状结构构成，干旱时结构体之间产生裂隙，致使毛管水被切断，不利于蓄水保墒，加之结构体很紧实，作物根系水平生长受抑制，故常见根系沿结构裂隙下伸。砂姜黑土的结构特征与其具有强烈的膨胀性和收缩性相关。
（4）粘粒矿物组成。早在20世纪60年代便已发现砂姜黑土的粘粒矿物组成以蒙脱石为主，其次为水云母，还有少量高岭石。黑土层蒙脱石的含量在50%-60%，耕作层也达40%以上。蒙脱石具有强烈的膨胀性和收缩性，故砂姜黑土遇水膨胀，遇旱收缩，以致形成楔形自然体和滑擦面等变性土的特征。
（5）土壤腐殖质组成。砂姜黑土的腐殖质组成和性质具有如下特征：①活性腐殖质的相对含量极低，一般只占全碳量的2%-5%，这与长期施用有机肥料较少，腐殖质结构简单和易于分解有关。②腐殖酸的相对含量较低，只占全碳量的23℅-37%，肥力高的土壤略高。③腐殖质中残渣的相对含量较高，占全碳量的62%-80%，且以难以分解的胡敏素为主，这可能是砂姜黑土肥力较低原因之一。④腐质质中胡敏酸与富里酸的比值较大，在0.7-1.1之间，大于棕壤和黄棕壤，尤其大于红壤和黄壤，但却小于东北的黑土和黑钙土。⑤胡敏酸光密度值（E4）较大，E4/E6比值较小，在4.1-4.5之间。胡敏酸的光密度值愈大，其芳化度愈高，而分子量也愈大，故土壤颜色愈深。这可能是砂姜黑土有机质含量虽低，而土壤颜色较深的重要原因之一。
（6）土壤无机磷组成。砂姜黑土的无机磷一般区分为铝-磷、铁-磷、闭蓄态磷和钙-磷，同时钙-磷又可区分为二钙-磷、八钙-磷和十钙-磷。砂姜黑土的磷索以无机磷为主，占全磷量的75%-90%以上，有机磷一般只占全磷量的10%-25%。砂姜黑土的无机磷组成中以钙-磷为主，占无机磷总量的50%-80%；闭蓄态磷次之，占无机磷15%-20%；铁-磷和铝-磷含量较低，而且两者含量相近，分别占无机磷的5%-10℅和3℅-10%；在钙-磷组成中以十钙-磷为主，占无机磷总量的60%-75%；八钙-磷次之，占5%-15%，二钙-磷最少，只占1%-3℅与速效磷含量相近。不同肥力水平的砂姜黑土，其无机磷组成有较大差别，即二钙-磷、铝-磷、铁-磷和八钙-磷的含量以高肥类型的为多，十钙-磷以低肥类型为多，而闭蓄态磷则无规律可循。这说明二钙-磷、铝-磷、铁-磷和八钙-磷对提高作物产量有重要的作用。
利用与改良
（一）低产因素砂姜黑土在20世纪60年代以前大部分属于低产土壤，其低产因素可概括为：农田基本建设差，农业生产管理不善以及生态条件不良；水灾（明涝与暗渍）和旱灾（春旱、秋旱和冬旱）危害频繁；土壤用养失调，有机质含量低，缺磷少氮，并缺少锌、硼、钼等微量元素；土壤质地过粘，结构不良和胀缩系数大等。
（二）生产潜力砂姜黑土具有很大生产潜力，主要是，（1）区域地势平坦，土体深厚，砂姜层位低，耕地面积大且分布集中连片，有利于发展机械化耕作，具有综合开发利用的规模优势。（2）热量条件较好，降水量也较多，有利于发展一年两熟制。（3）地下水位浅，水源丰富，水质好，有待进一步开发利用。（4）中低产土壤面积大（占80%以上），宜于发展多种粮食作物（小麦、玉米、水稻、大豆等）和经济作物（花生、大蒜、芝麻、棉花等），增产潜力大。（5）综合治理投资少，但见效快，经济效益高。（6）交通较为方便，靠近开放城市，在开发后，大量农副产品就地运销。
