不同于南方湿热环境的红土。在北方地区不连续分布,常被黄土覆盖,部分地区呈整合接触。中国1988年前的土壤分类系统中,红黏土并非独立土类,而是将其作为特殊母质发育土壤归属为不同的地带性土类,如分布于辽东棕壤带的称为红土母质棕壤,辽宁西部褐土带的称为红土母质褐土,分布于吉林省和黑龙江省黑土带的称为红土母质黑土。1988年第二次土壤普查分类系统中,开始把红黏土从地带性土壤中分出,列为初育土土纲,土质初育土亚纲,红黏土土类。相当于联合国世界土壤图图例中的疏松岩性土集合土类[注],美国土壤系统分类中的正常新成土[注]。红黏土广泛分布于中国华东、华中、华南的高阶地,东北、华北、西北各省也均有分布。根据全国土壤普查办公室1998年的数据,面积为183.62万公顷,占全国土壤总面积的0.73%。
中国东部自南至北的低缓丘陵、台地、盆地和河谷中的高阶地,广泛分布着红色黏土沉积物,黏土矿物富含高岭石、水云母、赤铁矿和三水铝石,下部常有泥砾层,厚度十几米到几十米。孢粉分析和动物化石鉴定证明,它们原是第三纪末期至第四纪几个间冰期湿热时期经过强烈脱盐基、脱硅的富铝化土壤和红色富铝风化壳遭到侵蚀后移运的洪积物、坡积洪积物、冲积物等。
长江以南地区的红色黏土沉积物大多数保持裸露,在热带、亚热带湿热环境条件下继续进行富铝化过程。长江以北地区的红黏土,晚更新世以来气候趋向不同程度的干冷,红黏土之上又沉积覆盖了厚度不等的黄土或黄土状沉积物,在上部黄土层剥蚀后才零散裸露于地表,在温带半干旱到半湿润的生物气候条件下,进行着新的风化成土过程。总之,红黏土在第四纪不同湿热时期已有长久的发育历史,在新的环境因素作用下继续发育,但其风化过程和成土过程已经表现出差异。
①土壤颜色为棕红或深红,质地黏,腐殖质层薄,常因土壤侵蚀而缺失,有机质含量低,块状结构,稍疏松,压实后强度高。心土层最厚可达1米,呈均匀棕红至橙红色,黏重,轻黏土至中黏土,紧实致密,少孔隙,透水通气性差。向下逐渐过渡到深厚红土层或网纹层。由于养分少,土体紧实,除表层外,植物根系在剖面中分布少。②原生矿物风化较彻底,但砂粒及粉粒组分中仍保留石英、长石和少量云母。北方温带半湿润区的红黏土的黏土矿物包括高岭石、埃洛石、水云母、蛭石和蒙脱石,土壤盐基接近饱和,pH为7左右,交换性铝含量低[0.1~1.7厘摩(+)/千克],铁游离度为47.2%。半干旱、干旱区的红黏土,黏土矿物以水云母为主,并伴有一定量的蛭石、高岭石和蒙脱石,土壤盐基饱和,pH为7.7~8.3,无交换性氢和铝,铁游离度为26.2%,石灰菌丝或石灰结核常出现在土壤剖面中部以下土壤中。长江以南的红黏土常有铁、锰胶膜,小铁结核,砾石层、网纹层有时出现在土体不同深度。黏土矿物主要有高岭石、水云母、埃洛石。强酸性(pH为4.5~5),土壤盐基饱和度低(10%),交换性铝含量高[3~6厘摩(+)/千克],铁游离度高(>50%)。③有机质及全氮量低,有效氮磷养分缺乏,肥力低。
按土壤性质特点分为四个亚类:①普通红黏土。在土表下50厘米以内土壤盐基饱和度>50%,pH为7~8,无石灰性。②积钙红黏土。在土表下50厘米以内有石灰性,或土壤中有石灰结核。③不饱和红黏土。在土表下50厘米以内土壤盐基饱和度<50%,酸性到强酸性。④复盐基红黏土。分布于南部沿海岛屿,因长期受海浪的影响,产生复盐基现象,pH为6.6~7.5,盐基饱和度介于80%~90%。
红黏土为低产土壤,具有瘦、黏、板、蚀等低产性状,土壤有机质含量及氮磷钾有效养分低,红黏土上生长植物常出现硼、锌、钼等微量元素缺乏症。南方酸性红黏土的有效钾量亦低,必须加强培肥才能提高产量。北方温带干旱、半干旱区的红黏土,水分缺乏,限制植物生长,大部分为荒地。利用改良应全面规划,重视“因地制宜,用养结合”的原则,采取农林牧相结合(图1、图2),进行山水田林草综合治理,以涵养水源保持水土,防治水土流失,改善生态平衡,并提高土地生产力和利用率。改良红黏土的工程措施为修梯田,控制水土流失。
图1 红黏土农田
图2 红黏土景观