暖温带半干旱草原地区久经耕种的地带性土壤，它因具有深厚古腐殖质层属性，群众称为黑垆土而得名。它相当于美国土壤系统分类中的半干润软土（Ustolls）亚纲，与深厚表层的钙积或弱发育半干润软土土类大体相似。在联合国世界土壤图图例中大部分相当于人为土（Anthrosols）。黑垆土位于栗钙土带以南和土—褐土带以北，主要分布在陕北、晋西北、陇东、陇中、内蒙和宁夏的南部，河北张北等地有分布。它常出现在地形平坦，侵蚀较轻的黄土塬区，黄土丘陵区的墚、峁顶部、分水鞍和沟掌处以及河川台地和盆谷高阶地上。

黑垆土地区的年平均温度8～10℃，1月均温-8℃，7月均温22～25℃，≥10℃的积温在3000℃左右；年降水量300～500毫米，6～8月占全年降水量的60%；年蒸发量约1600～2400毫米。耕垦历史久远，天然植被已很少，仅见于田埂，地边和崖坡上，以草原成分为主，有黄蒿，冷蒿、本氏羽茅、达乌里胡枝子、酸枣、虎榛子、黄刺玖和丁香等。主要作物有小麦、玉米、糜子、谷子、马铃薯。大量施用土粪是黑垆土的特殊成土条件。土粪是黄土和厩肥堆制的农家肥料，其施入量每年平均为30吨/公顷以上。其中土占70%，厩粪占30%左右，含有机质20～60克/千克，胡敏酸与富啡酸之б仅0.55。（见彩图52）。

黑垆土是多元发生的产物，既经历了不同时期的黄土沉积过程，又经历了不同阶段的自然成土过程和人为熟化过程。这些过程的综合表现就是形成双发育层段的特殊剖面构型，即上面的覆盖熟化层段和下垫的古腐殖质钙层土层段。

据研究，古腐殖质层的¹⁴C年龄主要集中在距今7500～3500年间。在此期间这里的全新世气候进入了温湿阶段，黄土的沉积速度减慢，古土壤普遍发育。在当时的半干旱并以蒿属为主的草原条件下，古土壤只发育到腐殖质—钙层土阶段。这种古土壤的发生深受黄土岩性（如深厚、疏松、质地均匀和富含石灰等）影响，植物根系生长很深，土壤有机质可均匀分布到较深土层中，形成的腐殖质层常深达60～100厘米，但腐殖质含量仅10～20克/千克。在古腐殖层以下均形成碳酸钙含量不一，但以假菌丝状为主的石灰淀积层。这两个古土壤层之间无粘化层发育，最高粘粒含量层次常与古腐殖质层一致。这表明，下垫的古土壤尚未发育到褐土阶段，而类似栗钙土或黑钙土阶段。

大约从距今3000年开始，北半球又普遍进入了持续约500年的干冷新冰期阶段。在此期间冷高压系统强化，黄土沉积速度加快，于是在古土壤层段以上形成黄土覆盖层（约20厘米），致使古土壤发育间断。以后，气候又慢慢回暖，人类的耕垦活动也逐渐加强，通过长期耕作和大量施用土粪，一方面使覆盖层逐年加厚（增至40厘米左右），另一方面使耕层培肥熟化，形成由耕作层、犁底层组成的人为熟化层段。应该指出，由于大量石灰随黄土和土粪不断加入表土，在人为熟化层段中未见明显的钙积和粘化层形成，但在犁底层仅出现碳酸盐假菌丝或初始阶段的粘粒聚积现象。因而这个层段应是最新形成的人为腐殖质土，它和下部的古土壤构成黑垆土两个不同变更时期的特殊发育层段。在人为影响小的生荒地上也有双发育层段形成，但它是在新黄土覆盖上直接形成的，无人为熟化特征或文化侵入物。

黑垆土剖面深厚，生物活动强烈，根孔、暗色填土动物穴和蚯蚓粪等可延深到3米以下。在塬地上长期耕种的黑垆土一般由熟化层、古腐殖质层、古石灰淀积层和母质层等组成。熟化层是长期耕作和施用土粪的产物，厚度差异较大，一般为20～30厘米，但最厚可达50厘米以上，最薄的不足20厘米。呈灰棕色，轻壤质，含有炭屑、炉渣和瓦片等文化侵入物。这一层可分为耕层和犁底层。耕层呈强石灰反应，团粒和团块状结构、疏松、犁底层厚10厘米以上，碎块状或块状结构，容重大（14克/厘米³），稍紧实。在孔壁和蚯蚓粪上有少量假菌丝石灰新生体。古腐殖质层（群众称为黑垆土层），呈暗灰带褐色，厚约50～80厘米或更厚，质地较粘，物理性粘粒达40%左右，粘化现象较明显，块状和拟棱柱状结构，沿结构面，孔壁可见粉状和假菌丝状石灰新生体，下部有少量瘤状和豆状小砂姜。古石灰淀积层厚约150厘米，淡棕带黄，轻壤—中壤土，假菌丝状和粉状石灰新生体少，但瘤状和豆状小砂姜较上层多。再下为黄土母质层，淡棕色、轻壤性，结构不明显，有的有少量砂姜。（见彩图51）。

在理化性质方面，最显著的特点是黑垆土具有深厚的腐殖质层，有机质含量在10～25克/千克之间，一般以古腐殖质层最高，熟化层较低，向下则逐渐减少；在腐殖质中胡敏酸与富啡酸之比常大于2，与钙结合的比与铁铝结合的腐殖质多4～10倍。黑垆土游离碳酸钙遭到一定淋溶，但耕层由于施用含石灰的土粪，含量常比古腐殖质层高，粘粒硅铝率为3.4～3.6，介于土和灰钙土之间，各层次基本一致。粘土矿物以水云母为主，并有少量高岭石和蒙脱石，表明风化和成土过程较弱。

黑垆土分为典型黑垆土、暗黑垆土、淡黑垆土三个亚类：

典型黑垆土

包括以前的粘化黑垆土亚类，主要分布在侵蚀轻的黄土塬区，如董志塬、早胜塬、洛川塬、长武塬、邠县塬等，其主要性状包括了上述黑垆土土类的基本属性。

暗黑垆土

又称黑麻垆土，主要分布在六盘山以西，海拔2000米以上的高丘平坦处，气温低（年均温3.8℃），有效降水相对较高，故有机质含量较高，1米内有机质加权平均值为20.7克/千克，其中以古腐殖质层最高（22～24克/千克）。碳酸钙有明显的淋淀现象。粘粒含量上下变化不大，仅粉粒（＜0.02毫米）含量在古腐殖质层有所增高，说明粘化作用很弱。

典型黑垆土的理化性质（甘肃西峰镇）

淡黑垆土

又称轻黑垆土，分布在黑垆土带的最北部，气候比较干燥寒冷，主要发育在砂黄土上，下部常为砂土。有机质含量与质地砂粘关系密切，土表至1米内有机质加权平均值在8克/千克上下。根据粘粒和物理性粘粒最高含量深度处于10～40厘米判断，覆盖层遭受较强风蚀，故土层薄。碳酸钙含量一般较低，在砂粒含量达60%以上的土壤中除表土和钙积层外，皆在1%以下。

黑垆土适种小麦，其次为谷子、糜子、高粱、玉米、马铃薯等作物，油菜、胡麻、豆类、荞麦种植也广。就地区看，西北部以燕麦为多，东南部可种烟草、花生、棉花、大麻等经济作物。蚕桑分布也颇多，还盛产桃、枣、柿子、梨、核桃、葡萄等果树。黑垆土存在的主要问题是春夏干旱明显，缺乏氮、磷养分和水土流失。改良的主要措施：①要因地制宜合理利用土地，作好水土保持工作。塬区平整土地，培地埂，建设基本农田，截留雨水，防止水土流失。缓坡地采用修筑梯田等高耕作沟垅种植和区田耕作等蓄水保墒措施。陡坡地和沟边应大力种草造林，修地边埂和种植护坡灌木，搞好沟壑水利工程，以防治山洪，固定沟床，拦泥淤砂，变沟壑为川台地。②合理耕作，适当深耕，对黑垆土的蓄水保墒增强抗旱能力有重要作用。③黑垆土有机质含量低，养分不足，故增施有机肥料，配施氮、磷化肥，定期轮作绿肥牧草如草木犀、苜蓿草、芸芥、苦豆，能显著培肥地力提高农作物产量。