任务六园林植物土壤环境.ppt

1 任务六园林植物土壤环境 一 土壤理化性质与园林植物二 土壤生物与园林植物三 城市土壤的特点四 节盐碱土与园林植物 2 A土壤理化性质与园林植物 一 土壤物理性质 一 土壤质地与结构1 土壤质地各级土粒在土体内所占的重量百分比 土壤质地 根据机械组成的不同范围划分 3 土壤质地 砂土 砂土的粒径最大 0 05mm 2 00mm 潮湿的砂土不能攥团 摸上去磨手 通气透水性好 保水力弱 容易造成干旱 有机质少 供肥力低 保肥力较弱 选择抗干旱贫瘠的植物 发小不发老 育苗基地较受欢迎 4 土壤质地 壤土的粒径次之 0 002mm 0 05mm 潮湿的壤土可以攥团 既有良好的保水保肥能力 又具一定的通气透水能力能协调好水 肥 气 热的矛盾 多数植物生长良好 壤土 5 土壤质地 粘土的粒径最小 小于0 002mm 潮湿的粘土 可以搓条 手感粘腻 保水保肥能力较强 肥效较长 通透性差 排水不良 不耐涝 土壤持水量大 但损失快 保水抗旱能力差 晴三天张大嘴 雨三天淌黄水 发老不发小 选择耐通透性差的植物 粘土 6 土壤质地的识别 手测法 干测法 湿测法 沙土 干时沙土呈单粒分散 一般不成块 偶尔见到小块 用手一触即碎 用手捏时 有十分粗糙刺手的感觉 湿时不能团成球 更不能搓成条 沙壤土 土块在手掌中研磨时有砂的感觉 也有细土的感觉 但无刺手的感觉 土团挤压易碎 湿时可勉强团成球 但表面不平 当搓成细圆条时易断裂成碎断 轻壤土 干时呈块状的较多 土块用手挤压时 要稍用力才能压碎 湿时有微弱的可塑性 能团成球 球面较光滑 能搓成细圆条 提起后即断裂 7 中壤土 干时大多呈土块 要用相当大的力才能将土块压碎 手捏时感到沙砾与粘粒大致相等 湿时可压成较长的薄片 片面平整 但无反光 可搓成直径3mm的土条 当弯曲成2 3才m的圆环时产生裂缝而断裂 重壤土 干燥时是硬土块 手指要用大力才能压碎土块 手捏时感觉有粉粒和粘粒 沙粒很少 湿时可塑性较好 可压成较薄片 片面光滑 有弱的反光 易搓成2 3mm直径的细圆条 当弯曲成2 3cm直径的圆环 经压扁土条上才产生裂缝 粘土 干时呈硬土块 手指用力再大也难压平 手捏时有均匀的粉感觉 粉末易粘在指纹中 湿时粘土可塑性良好 压成薄片有强的反光 可搓成直径2 3mm的细圆条 能弯曲成2cm直径的圆环 压扁时无裂缝 8 2 土壤结构 1 土壤结构体和土壤结构性的概念土壤结构体 指土壤中的土粒在内外因素综合作用下形成大小 形状 性质不同的团聚体 如土团 土块 土片等 土壤结构性 结构体在土壤中的类型 数量 排列形式 孔隙状况以及稳定性的综合特性 9 土壤结构 土壤结构体 土壤结构性 大小 形状 不良性状结构体 理性结构体 块状结构 片状结构 鳞片状结构 柱状结构 棱柱状结构 核状结构 团粒结构 微团聚体 孔性 稳定性 肥力特性 水力学稳定性 机械学稳定性 生物学稳定性 协调水 肥 气 热的能力和改善耕性能力 孔隙度和孔隙级别 10 2 结构体类型及特性 11 根据结构体的形态 大小以及与土壤肥力的关系划分为如下类型 1 长 宽 高三轴平均发展的似立方体型结构体主要类型 块状结构体和核状结构体 12 土壤肥力特点 块状结构体间粒间孔隙过大 不利于蓄水保水 易透风跑墒 出苗难 出苗后根不着土造成 吊根 现象 影响水 肥吸收 内部紧实 不利于扎根 核状结构体小孔隙过多 尤其是非活性孔隙过多 孔性不良 水 气不协调 13 2 垂直轴方向发达的条柱型结构体主要类型 柱状结构体和棱柱状结构体 土壤肥力特点 结构体内部紧实 孔隙小而少 通气不良 根系难以伸入 结构体间易形成大的垂直裂隙 成为水 肥下渗通道 造成跑水 跑肥 14 3 水平轴方向发达的扁平型结构体主要类型 片状结构体 土壤肥力特点 结构体内部紧实 多为非活性孔隙 有效水少且通气不良 不利于扎根 结构体间裂隙太大 通气虽好 但易漏水 漏肥 15 不良结构体 块状 核状 柱状 棱柱状和片状结构体总孔隙度小 主要是小的非活性孔隙 结构体之间大的通气孔隙 往往成为漏水漏肥的通道 植物根系很难穿扎 干裂时常扯断根系 良好结构体 团粒结构体不仅总孔隙度大 而且内部有多级大量的大小孔隙 团粒之间排列疏松 大孔隙较多 兼有蓄水和通气的双重作用 16 土壤团粒体 17 主要类型 团粒结构体土壤肥力特点 具有多级孔隙 团粒内部多为毛管孔隙 团粒之间多为通气孔隙 大孔隙通气 透水 小孔隙保水 蓄水 能协调水分和空气的矛盾 4 近似球形的粒状结构体 18 团粒结构体的土壤肥力特点 能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾 大孔隙有充足的氧气供应 好气性微生物活动旺盛 有机质分解快 小孔隙中有机质进行嫌气分解 速度慢而使养分得以保存 19 能稳定土壤温度 调节土壤热量状况 团粒结构降低了土粒间的粘着性 粘结性 减少了耕作阻力 提高了耕作质量 土壤耕性好 有利于作物根系的伸展和生长 团粒间较疏松 根系穿插容易 团粒内部相对紧密 有利于根系的固着 20 3 土壤剖面层次的发育 土壤剖面土壤剖面 是一个具体土壤的垂直断面 一个完整的土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次 以及母质层次 土壤的发生学层次简称土壤发生层或土层 是指土壤形成过程中所形成的剖面层次 或土体构造层次 21 典型的土壤层次结构 22 1 毛管水 capillarywater 毛管水是靠土壤中毛管孔隙所产生的毛管引力所保持的水分 称为毛管水 毛管水是土壤中最宝贵的水分 特点 能向上下左右移动 速度快 有溶解养分的能力 也有输送养分到作物根部的作用 既能被土壤保持又能被植物利用的有效水分 三 土壤水分 23 2 重力水 gravitationalwater 又称多余水 是指土壤中充滞于充气孔隙中的水分 存在于土壤中的时间短 很快会因为重力作用而渗入或流出 24 3 田间持水量 毛管悬着水达到最大值时的土壤含水量称为田间持水量 通常作为灌溉水量定额的最高指标 凋萎系数 当植物呈现永久萎蔫时的土壤含水量称凋萎系数 土壤有效水含量 是田间持水量与凋萎系数之差 25 不同质地 土壤田间持水量有很大不同 26 4 土壤水分平衡 一 土壤水分的来源 土壤水分 大气降水 灌溉水 地下水上升和大气中水汽的凝结也是土壤水分的来源 27 1 土壤空气和近地面大气空气组成的差异 1 土壤空气中的CO2含量高于大气2 土壤空气中的O2含量低于大气3 土壤空气中的水汽含量一般高于大气4 土壤空气中含有较高量的还原性气体 CH4等 土壤空气组成不是固定不变的 三 土壤空气 28 2 土壤的通气性土壤通气性是指土壤空气与大气进行交换以及土体允许通气的能力 土壤通气性的重要性 通气与大气的交流 不断更新其组成 使土体各部分组成趋向一致 如果土壤通气性差 土壤中的O2在短时间内可能被全部耗竭 而CO2的含量随之升高 以至妨碍作物根系的呼吸 29 3 土壤空气对植物生长的影响 1 影响种子的萌发种子萌发需要吸收一定的水分和氧气 缺O2会影响种子内物质的转化和代谢活动 有机质嫌气分解也会产生醛类或有机酸而妨碍种子的发芽 2 影响根系的发育通气良好有利于大多数作物根系的生长 表现为根系长 颜色浅根毛多 缺O2土壤中的根系则短而粗 根毛数量大量减少 研究表明 土壤空气中O2浓度低于9 10 时 根系发育则会受到抑制 小于5 时 绝大部分作物的根系就停止发育 30 3 影响根系吸收功能土壤良好的通气状况有利于根系的有氧呼吸 释放较多的能量 有利于根系对养分的吸收 4 影响土壤微生物的活动和养分状况土壤空气的数量和O2的含量显著影响到微生物的活性 O2供应充足时 有机质分解速度快 分解彻底 氨化过程加快 也有利于硝化过程的进行 故土壤中有效氮丰富 土壤缺O2时 则有利于反硝化作用的进行 造成氮素的损失或导致亚硝酸态氮的累积而毒害根系 5 影响植物生长的土壤环境状况 31 4 土壤空气的调节 1 深翻松土 增加大孔隙 促进空气交换 2 多施有机肥 是形成良好的团粒结构 3 修筑排水渠道 及时排水 利于气体流通 32 四 土壤热量1 土壤热来源与土壤吸热性 土壤热来源 太阳辐射 有机物分解 地热传导 化学反应放热 33 土壤热量的来源 1 太阳的辐射能太阳辐射能是土壤热量的主要来源 地球表面所获得的平均辐射强度为1 9cal cm2 mm 此值又称太阳常数 2 生物热土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的热量 但数量较少 3 地球内热由地球内部的岩浆传导至地表的热 但因地壳导热能力差 因此这部分热量占的比例小 但温泉附近 这一热源不可忽视 34 土壤的热性质 1 土壤的吸热性 土壤吸收太阳能的性能 与土壤湿度 地形和地貌 土壤颜色有关 2 土壤散热性 土壤向大气散失热量的性能 土壤白天吸热 温度升高 夜间散热 土温下降 35 3 土壤热容量是指单位重量或单位容积的土壤 当温度增或减1 时所需要吸收或放出的热量 一般用焦耳数表示 土壤热容量愈大 则土温升高或降低愈慢 反之则愈快 土壤固 液 气三相组成的热容量差异很大 土壤水的热容量最大 通过调控土壤水分状况可以调节土壤热状况 36 4 土壤导热率土壤吸收一定的热量后 除用于本身的升温外 还将热量传给临近土层 土壤传导热量的特性称土壤导热性 土壤导热性的大小用导热率衡量 土壤导热率 指厚度为1cm 两端温度相差1 时 每秒钟通过1cm2土壤断面的焦耳数土壤导热率主要受含水量 松紧程度孔隙状况影响 土壤导热率随含水量的增加而增加 因为含水量增加后不仅在数量上水分增加易于导热 而且水分增加后使土粒间彼此相连 增加了传热途经 所以湿土比干土导热快 导热率低的土壤 昼夜温差大 导热率高的土壤昼夜温差小 37 B 土壤的化学性质 一 土壤的酸碱性 PH值变化在 4 9 多数在 4 5 8 5 南酸北碱 影响土壤酸碱度的因素1 气候2 母质3 植被4 人类活动5 大气污染 38 39 根据我国土壤反应的实际差异情况及其与肥力的关系 可把土壤反应分为下列7级 40 1 动植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解离产生的H 2 微生物分解作用产生的有机酸 无机酸解离产生的H 3 土壤溶液中活性铝的作用 4 吸附性H 和Al3 的作用 1 土壤中H 的来源有 土壤酸度 41 土壤酸碱性 2 土壤酸度的类型 1 活性酸度 由土壤中自由扩散于溶液中的H 浓度直接反映出来的酸度 2 潜在酸 由土壤胶体上所吸附的H 和Al3 所决定的酸度 土壤总酸度 活性酸度 潜在酸度 活性酸是土壤酸度的起源 代表土壤酸度的强度 潜在酸是土壤酸度的主体 代表土壤酸度的容量 42 土壤酸碱性 土壤碱性反应1 土壤碱性的来源 1 碱性盐的水解 碳酸钠 碳酸氢钠 NaCO3 2H2O2NaOH H2CO3 2 交换性钠的水解Na H2OH NaOH 3 硫酸钠还原Na2SO3Na2SNaCO3水解产生OH 土壤胶体 土壤胶体 43 土壤酸碱性 土壤酸碱反应对土壤肥力及植物生长的影响 1 影响土壤养分物质的转化和有效性 1 对P的影响 PH5 0土壤中 活性Fe Al及Ca与磷酸根结合形成沉淀 造成P的固定 中性条件下P的有效性最高 2 对Ca Mg K的影响 酸性强 淋失 供肥不利 在强碱土壤中 Ca Mg以CaCO3 MgCO3存在有效性差 3 对微量元素的影响 Fe Mn Cu Zn随着PH增高 有效性降低 PH 7 5更低 Mo在酸性土壤中有效性低 B在中性有效性高 44 2 影响微生物活动 在最适PH范围内 分解有机化合物最佳 细菌PH6 8 放线菌PH6 8 真菌PH5 6 3 影响土壤理化性质 酸性土H Al3 多 粘粒分解 盐基淋失 不利于结构形成 碱土Na 多达15 颗粒高度分散 不利通水透气 4 对植物的影响 大多数适宜PH6 8即中至微酸 有些作物反应敏感 PH范围窄 如茶 有些PH范围宽 如土豆PH4 8 在最适范围内产量高 品质好 有些植物喜酸性 如 茶花 茉莉 含笑等 PH 4 5 5 5 有的喜欢碱性 如 白皮松 柏树 而杨柳 箭杆杨则喜碱性土壤 且耐盐 可以在PH9左右的土壤上生长 45 土壤pH值与微生物及营养元素有效性的相关图式 46 必需营养元素的组成16种 碳 氢 氧 氮 磷 钾 钙 镁 硫 铁 硼 锰 铜 锌 鉬 氯 Mn B Fe S N C O H Ca K P Cu Cl Zn Mg Mo Ni 二 土壤矿质元素 47 其他元素 48 必需元素的种类 大量元素Macroelement Majorelement 是指植物需要量较大 在植物体内含量较高 0 01 的元素 C H O N P K Ca Mg S微量元素Microelement traceelement 是指植物需要量较少 在植物体中含量较低 0 01 的元素 Fe Mn B Zn Cu Mo Cl 49 碳和氧 空气中的二氧化碳氢和氧 水其它必需营养元素 几乎全部是来自土壤由此可见 土壤不仅是植物生长的介质 而且也是植物所需矿质养分的主要供给者 必需营养元素的来源 50 必需营养元素的来源 土壤中这些养分的来源 1 矿物岩石 2 植物凋落物 3 施肥 4 生物固氮 大气降水生物固氮 土壤中的固氮微生物把空气中的氮气固定转化为含氮化合物的过程 51 必需元素的生理作用 氮 N 氮是蛋白质 核酸 磷脂的主要成分 而这三者又是原生质 细胞核和生物膜的重要组成部分 它们在生命活动中占有特殊作用 因此 氮被称为生命元素 氮还参与酶以及许多辅酶和辅基如NAD NADP FAD等的构成 氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素 维生素如B1 B2 B6 PP等的成分 此外 氮是叶绿素的成分 与光合作用有密切关系 52 磷 P 以根和茎的生长点中较多 果实和种子中含量丰富磷也是核酸 核蛋白和磷脂的主要成分 它与蛋白质合成 细胞分裂 细胞生长有密切关系 磷是许多辅酶如NAD NADP 等的成分 磷还参与碳水化合物 氨基酸 脂肪的代谢和运输 磷对植物生长发育有很大的作用 是仅次于氮的第二个重要元素 53 钾 K 主要集中在分生组织和幼嫩器官中钾可调节渗透势 如气孔 蒸腾作用 是60多种酶的激活剂 如丙酮酸激酶 谷胱甘肽合成酶 淀粉合酶等 另外 钾还可以提高抗性如抗倒 抗病虫 参与物质运输 K 作为H 的反离子 钾促进蛋白质和多糖合成 对碳水化合物的合成 运输和贮藏有关 54 钙 组成植物细胞壁 综合有机酸 调节植物体内ph值 主要存在叶片和老的器官组织中镁 叶绿素的主要成份 酶的活化剂硫 组成蛋白质的重要元素之一 参与呼吸 促进豆类植物根瘤的形成 55 植物缺素症状 1 缺氮 叶绿素减少 叶小 叶少而色淡 苗木矮小纤弱 过早木质化 花果少 籽实不饱满 老叶发生缺绿症2 缺磷 细胞小 植株矮小 叶色暗绿有时会出现紫红色 花果形成少 成熟延迟 产量低 抗逆性弱 症状首先表现在老叶上3 钾 茎杆柔弱易倒伏 叶尖 叶缘干枯成 焦边 现象 或由于叶生长不均匀 出现杯状弯曲或皱缩 56 缺钾症状 1 时间缺钾症状出现在中后期 N P缺乏症状在苗期可发现 2 部位下部叶片早于上部叶片 57 3 典型症状 老叶尖端和边缘发黄 进而变褐色 渐次枯萎 但叶脉两侧和中部仍为绿色 出现褐色斑点或斑块 严重时呈火烧焦状 58 番茄的缺素症从左至右 全营养 P Ca Fe N 大麦缺素症左 全 右 K 59 60 缺磷症状 磷不足影响蔗糖运输 植株内糖相对积累 并形成较多的花青素 使植株呈紫红色 缺磷症状 61 缺钾的症状 62 缺素症的诊断 病症检索表 病症从老叶开始 常缺乏NPMgKZn病症从新叶开始 常缺乏CaBCuMnFeS表现出失绿症 常缺乏FeMgMnSN 63 三 土壤有机质 1 土壤有机质的来源 1 死亡的动植物 微生物残体 2 施入的农家肥 3 工业及城市垃圾废水 废渣 2 土壤有机质的含量 土壤有机质在自然土壤中差异很大 高的可超过20 称为有机质土壤比如某些泥炭土 低于20 以下的土壤称为矿质土壤 矿质土壤占绝大多数 有些低的不足0 5 主要为一些漠境或沙漠土壤 华北 西北地区大部份低于1 3 类型 新鲜的有机质 已经发生变化的半分解的有机残余物 腐殖质 是有机质的主要成分 在一般土壤中占有机质总量的85 90 64 A 元素组成 主要是C 52 58 H 3 3 4 8 O 34 39 N 3 7 4 1 其次是P S 4 组成 65 5 土壤中有机质的转化 两者不可分割 互相联系 随条件改变而相互转化 矿质化作用为作物生长提供充足的养分 但过快 使有机质分解加快 易造成损失适当调控有机质的矿化速度 促使腐殖质作用的进行 有利于改善土壤的理化性质和提高土壤的肥沃度 66 6 土壤有机质的作用 植物营养的重要来源改善土壤的物理化学性质促进土壤微生物的活动促进植物生长发育 激素 抗生素 增强抗旱能力 促进根的呼吸作用 营养吸收能力减少农药和重金属的污染 如褐腐酸能使残留在土壤中的某些农药如DDT的溶解度增大 加速其淋出土体 减少污染 毒害 67 7 增加土壤有机质的措施增施有机肥 我国历来有施有机肥的习惯 肥源广阔 有厩肥 堆肥 沤肥等对提高土壤的肥力作用极大 吨良田有机质含量不少于1 1 有机肥工厂化生产是未来发展趋势秸杆还田是增加土壤有机质简单易行的措施主要方式有 1 与厩肥混合堆腐沤制后还田 2 秸杆粉碎就地还田 瘦田注意施入速效性氮肥 3 高留茬收割 高度20 30cm 4 将秸杆作饲料 过腹还田 粮肥轮作 做到用地养地相结合 种植绿肥 68 二 土壤生物与园林植物 动物 影响土壤的形成和发育 物质的转化 土壤肥力的提高 指示污染和肥力微生物 分解有机物质细菌 真菌 放线菌 藻类的性质 作用植物根系 土壤的形成和发育 土壤的结构及理化性质的影响 69 三 城市土壤的特点 一 土壤污染1 概念 土壤污染 土壤中的有害物质含量过高 超过了土壤的自净能力时 会导至土壤功能失调 肥力下降 影响植物的生长和发育 或污染物在植物体内积累 通过食物链危害人类健康 70 土壤环境容量 土壤对一些有害物质的侵入有一个最大的容纳量 土壤自净 经一系列的物理 化学及生物化学反应过程 降低有害物质的浓度或改变其形态 从而消除有害物质的毒性 71 2 土壤污染物种类 物理污染 主要由城市建筑与生活垃圾 工业废渣及废农膜等化学污染 无机和有机污染物两类 生物污染 来自于粪水 城市污水 垃圾或不合理轮作的寄生虫和有害微生物 72 3 土壤污染的治理 排土与客土改良 施用化学改良剂 许多重金属在PH 7时形成氢氧化物沉淀 一些重金属在土壤嫌气条件下易生成硫化物沉淀 生物改良 利用某些植物的对重金属的富集能力 对有机污染物等的净化 73 二 土壤坚实度大