任务二 改良土壤.doc

任务二 改良土壤2.1 土壤形成土壤是成土母质在一定的水热条件和生物的作用下，经过一系列的物理、化学和生物化学的作用而形成的。土壤既有自身的发生和发展规律，也有其在分布上的地理规律。一、土壤形成因素土壤形成因素又称成土因素,是影响土壤形成和发育的基本因素。土壤发生学说(soil genesis theory)认为土壤是在各种自然和人为因素的影响下由岩石风化成母质，再由母质演化成土壤的。（一）自然成土因素及其作用19世纪未，俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫(Dokuchaev,1846-1903)通过对俄罗斯大草原土壤的调查,提出土壤的五大成土因素，即母质、气候、生物、地形、时间。1、母质母质是形成土壤的物质基础，也是植物营养元素的最初来源。母质在土壤形成过程中的作用：（）母质的矿物组成、理化性状直接影响着成土过程的速度、性质和方向。比如在含石英较高的花岗岩风化产物中，石英抗风化能力强，石英颗粒仍保存在土壤中，而且盐基（K、Na、Ca、Mg）较少，在强淋溶下，极易淋失，土壤呈酸性反应，而玄武岩、辉绿岩等风化物因为不含石英，盐基丰富，抗淋溶作用较强。（）母质对土壤理化性质有较大影响。不同母质发育的土壤，其养分状况有所不同。比如钾长岩发育的土壤含钾较多；斜长岩风化后形成的土壤含Ca较多；辉石、角闪石发育的土壤含Fe、Mg、Ca等元素较多。成土母质对土壤质地影响也很大。比如：红色风化壳、玄武岩发育的土壤质地粘重；花岗岩、砂页岩发育的土壤质地居中；砂岩、片岩发育的土壤较轻。一般地说，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。2、气候气候主要通过湿度和温度对土壤形成产生影响。（）直接参与母质的风化。水热状况直接影响到矿物质的分解与合成以及物质的累积和淋失（2）控制植物的生长和微生物的活动，影响有机质的累积、分解，决定养分物质循环的速度。3、生物生物是土壤形成过程中最主要、最活跃的因素。土壤形成的生物因素包括植物、土壤动物和土壤微生物。（ 1）植物能累积和集中养分，使养分集中在表层，对肥力的发展意义重大；根系的穿插对土壤结构的形成有重要作用；根系分泌物能引起一系列的生物化学作用和物理化学作用。（2）动物土壤中的动物从微小的原生动物到高等脊椎动物在土壤中都有独特的生活方式，它们参与了一些有机残体的分解破碎作用以及搬运、疏松土壤和母质的作用；某些动物可促进土壤良好结构的形成；有的脊椎动物能够翻动土壤，改变土壤的剖面层次；动物残体、粪便可作为有机质的来源。（3）微生物土壤中的微生物种类多、数量大，在土壤形成中一方面能促进OM分解；另一方面又合成腐殖质，其后再进行分解，这样就形成了土壤物质的循环。另外，固氮菌能固定空气中的氮素，有的细菌能促进矿物的分解、增加养分的有效性。4、地形地形通过影响其它成土因素（母质、气候、生物）来间接影响土壤形成影响到母质的重新分配；影响地表热量和水分的重新分配。影响生物带的分布，例如山脉的走向、海拔高度造成了不同的生物气候带，而使土壤相应地呈现水平地带性分布规律和垂直分布规律。5、时间母质、气候、生物和地形等因素对土壤形成的作用程度和强度都随时间的延长而加深。土壤年龄是指土壤发生发育时间的长短，通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。（1）绝对年龄绝对年龄是指该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间，通常用年表示；（2）相对年龄相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。一般用土壤剖面分异程度加以确定 。一般土壤相对年龄长，则绝对年龄也长；但绝对年龄长，有些相对年龄反而短。（二）人为因素人类活动在土壤形成过程中具有独特的作用。1、人类活动对土壤的影响是有意识、有目的的、定向的。在农业生产实践中，在逐渐认识土壤发生发展客观规律的基础上，利用和改造土壤、培肥土壤，它的影响可以是较快的；2、人类活动是社会性的，它受着社会制度和社会生产力的影响，在不同的社会制度和不同的生产力水平下，人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别；3、人类对土壤的影响也具有两重性，利用合理，有助于土壤肥力的提高；利用不当会破坏土壤，如我国不同地区的土壤退化主要是由于人类不合理地利用土壤引起的；4、人类活动的影响可通过改变各自然因素而起作用，并可分为有利和有害两个方面。二、土壤剖面土壤剖面(soil profile) 是一个具体土壤的垂直断面，其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。土壤发生层(soil genetic horizon)是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次。土体构型(soil profile pattern)是各土壤发生层在垂直方向有规律的组合和有序的排列状况。一般土壤剖面由最基本的三个发生层组成：淋溶层（A层）eluvial horizon：处于土体最上部，故又称为表土层，它包括有机质的积聚层和物质的淋溶层； 淀积层（B层）illuvial horizon：它处于A层的下面，是物质淀积作用造成的；母质层（C层）parent material horizon:处于土体最下部,没有产生明显的成土作用的土层,其组成物就是前面所述的母质。三、中国耕地资源特点1. 土地绝对数量大，人均相对数量少2. 土地类型复杂多样，山地多、平地少，耕地比重小 从总体利用方式看，耕地可分为水田和旱地。根据灌溉条件不同，水田可分为灌溉水田和望天田；旱地可分为水浇地和雨养农作旱地。我国北方16个省（市、区）旱地面积达7447.61万hm2，占我国旱地总面积的73.94%。水浇地集中分布于北方平原地区。北方16省（市、区）水浇地面积为2069.23万hm2，占全国水浇地总面积的90.82%。 高产田中产田低产田产量标准占比例产量标准占比例产量标准占比例稻田稻谷628.3%3635.5% 336.2%旱地小麦52.55 2.5玉米5.22.35.2 2.3中国耕地中高中低产田所占比例对照表(单位：t/hm2)3. 耕地空间分布差异大，水土资源的匹配组合不协调以秦岭-淮河线为界划分南北，南、北部面积大致相等；但北方耕地占全国耕地总量的62%，南方耕地仅占38%。以大兴安岭-阴山-阿尔金山-冈底斯山连线划分东西，东、西部面积也大致相等，但东部耕地占全国耕地总量的94.2%，西部仅占5.8%。 4. 耕地面积税减、退化和污染严重 国土资源部统计，2002年的耕地存量与1996年土地利用现状调查时相比，中国耕地总量从13003.92万hm2降至12593万hm2，耕地占国土面积比例从13.55%降至13.12%。近6年中，累计减少耕地410.92万hm2，年均减少68.49万hm2。耕地最新变化情况与近50年来的耕地变化一致，呈连续递减趋势；而人口呈连续递增，从1952年的5.94亿增至2000年的12.66亿人。耕地递减与人口递增的反向变化导致人地关系态势日趋严峻，人均耕地拥有量持续下降，从1952年0.183hm2下降至当前0.10hm2，降幅达46%。耕地已成为中国持续发展中的稀缺资源 。四四四 四、中国土壤资源的特点 1. 土壤资源极其丰富，土壤类型复杂多样 我国国土面积960万km2，除去水域、冰川、雪山、裸岩、石质山地等外，我国土壤总资源当不少于8800万hm2。 我国现行的土壤工作分类，主要以不同生物气候带的成土过程为依据，共划分全国土壤共有12个土纲，61个土类，231个亚类，土壤类型之多，土壤面积之大，是世界上少有的几个国家之一。 2. 山地土壤资源比重大 各种山地丘陵及高山的土壤约占全国土地面积的65%，平地土壤仅占35%，海拔1000m以上的山地土壤占全国土地的50%，海拔3000m以上的高山土占20%左右，直接影响我国土壤资源的开拓和利用潜力。 3. 土壤资源分布不均衡 将近90%的耕地集中在东半部。我国的东北、华北、长江中下游三大平原所在14个省（市）的耕地就占全国耕地总面积的59%左右。特别是黑龙江省耕地最多，占全国耕地的9.2%。而我国只有10%的耕地分布在广大的西部及边远地区。人均耕地面积的分布，一般南方地区较少，相对地北方边远省区要多些。按统计面积计，人均不足0.07hm（1亩）的有11个省、市，占全国的36.67%；0.070.1hm的有9个省、区，占30%；人均0.10.13hm的有4个省、区，占6.67%；青藏高原占全国面积22.6%，人口占全国人口的0.5%。4. 土壤肥力差异显著 我国2/3的耕地为中低产田（中国土壤），我国荒漠化土地面积为262.2万km2，占国土面积27.3%，荒漠化地区总面积的79%。南方低产红壤的面积约为1200万hm。全国耕地中强度水土流失面积约4540.56万hm。土壤有机质含量低，约占耕地总面积的78.5%左右；不同的障碍因素，而且普遍缺素。抗御自然灾害能力不强，受灾面积有0.40.47亿hm。5. 人为影响深刻 我国耕作历史悠久，人为的经济活动对耕地的影响非常深刻。在人为耕作的影响下，大部分土壤不断熟化，以至使某些土壤的性状发生根本变化，形成特殊的人为土类，如水稻土、灌淤土等。另外，也因对耕地的利用与保护不当，产生消极的一面，如植被破坏引起水土流失、耕地质量变劣、土壤沙化、次生盐渍化等。 五、土壤资源利用存在的问题1 耕地流失严重，面积税减 耕地面积下降幅度大。仅1967年到1987年的20年间, 全国耕地被占用0.27亿hm2; 林牧业用地也同样遭到不同程度的破坏。2 土壤利用不平衡 暖温带地区的间作套种,亚热带地区水旱连(轮)作以及水稻种植上的单改双、三熟制等。 江汉平原和长江中下游平原，冬闲田也占有相当的比重。西北、东北乃至华北地区，耕地荒芜的面积占有的比例更大。3 土壤投入不足，基础肥力下降耕作管理粗放,有机肥施用量降低,化肥施用量陡增而又偏施氮肥,使氮、磷、钾配置失调。4 中低产田土壤面积大 近80的耕地土壤均属中低产农田。肥力降低,土壤理化性能恶化。农田基础设施失修,抗灾能力下降。六、土壤资源的合理利用与保护1 强化耕地管理，建立健全和坚决执行保护耕地的法律法规 执行土地法、水土保持法和基本农田保护条例其次，应继续制订和完善耕地肥力保养、防止退化和提高利用率的法律、法规。第三，应制定和落实土地利用总体规划，严格控制非农占地和破坏耕地。第四，要健全和理顺土地管理机制与体制，强化耕地利用管理。第五，加强耕地资源的研究并建立耕地动态的监测、跟踪、反馈系统等。2 科学合理进行土地开发整理 土地开发整理能扩大对土地的有效利用范围、提高土地利用深度、增加有效耕地面积、改善农业生产条件、提高农业集约化程度，扩张土地的承载力和减少水土流失、保护和改善生态环境等作用。进行合理的开发、利用，使之与生态环境、社会经济环境相协调。3 增加对耕地的投入，实行集约化经营，提高综合生产能力 我国的国情决定了农业必须走集约化道路，保证农业持续稳定增产，提高耕地的综合生产能力，增加农产品的总量。只有集约经营，采用更多的新品种、新技术、增加物质和劳动的投入，提高单位产出水平，才能弥补耕地之不足。在增加农业投入时，应注意提高效益。4 改造中低产田挖掘耕地增产潜力 我国中低产田面积大，增产潜力也大。因此改造中低产田是我国农业发展的一项战略措施。改造中低产田比垦荒投入少、用工省、见效快，改造好后能长期见效益。要从根本上改良土壤，提高耕地质量，改善农业生产条件。同时还应注意耕地的用养结合。5 提高复种指数 充分利用我国光热资源优势，适当提高复种指数，也是深度开发耕地的一个重要方面。随着科学技术的发展，为提高复种指数创造了条件。在我国，复种指数每增加一个百分点，就相当于增加100130万hm播种面积，如果将现在的复种指数提高到170%，则相当于增加播种面积1667万hm，其数量相当可观。6发展适度规模经营随着商品经济的发展，从规模中取得效益。要提高土地生产率和劳动生产率，就必须兴修水利，进行农田基本建设，实行机械化，这也要相应扩大规模经营才能适应。因此，应针对不同情况，因地制宜的实行不同的经营规模。22 土壤分布土壤在地球表面的分布规律包括：水平地带性分布规律，垂直地带性分布规律，区域性分布规律等。一、土壤水平地带性分布规律（一）纬度地带性分布规律由于太阳辐射和热量在地表随纬度由南到北有规律的变化，从而导致气候、生物等成土因素以及土壤的性质、土壤类型也按纬度方向由南到北有规律的更替，称为土壤纬度地带性分布规律。如我国东部沿海区由北向南土壤呈现明显的纬度地带性分布，依次为黑土暗棕壤棕壤黄棕壤红壤砖红壤。（二）经度地带性分布规律由于海陆位置的差异，以及山脉，地势的影响，造成温度和降雨量在空间分布上的差异，使水热条件在同一纬度带内从东往西，从沿海到内陆随经度方向发生有规律的变化，土壤性质和土壤类型从东往西，从沿海到内陆地也随经度方向有规律地更替，称为土壤的经度地带性分布规律。如我国东部沿海区由北向南土壤呈现明显的纬度地带性分布，依次为黑土暗棕壤棕壤黄棕壤红壤砖红壤。二、土壤垂直地带性分布规律在山地区，随海拔的升高，温度逐渐降低，这样使热量由山麓到山顶，自下而上呈现有规律的变化，使成土条件、土壤性质和土壤类型也呈现由山麓到山顶，自下而上有规律的变化规律，称土壤的垂直地带性分布规律。土壤的水平地带性分布规律和垂直地带性分布规律也称土壤的显域性分布规律。三、土壤的区域性分布土壤因为受要局部地形、母质、水文、地质、人生活动等因素的影响，使土壤类型的分布在局部范围类产生了差异称土壤的区域性分布或土壤隐域性分布。四、海南主要土壤类型砖红壤：属于铁铝土纲，成土过程同样是富铝化过程。砖红壤的性质：土层深厚，可达到23m，质地粘重，剖面发育明显SiO2/R2O3低（1.51.9），粘土矿物以高岭石为主，伴有三水铅石和赤铁矿。砖红壤盐基高度不饱和，所以土壤呈现强酸性pH4.35.5，养分也贫乏。2.3 土壤环境的调控一、土壤培肥我国国土总面积九百六十多万平方千米。现有耕地1.3亿公顷左右，其中高产田、中产田、低产田各占三分之一左右。从全国第二次土壤普查1 460个县0.7亿公顷耕地调查成果资料汇总可知我国耕地的土壤肥力状况：土壤无障碍因素的优质地只占21%；土壤有机质小于6g/kg的耕地约占10%；缺磷耕地占59，缺钾占23，水土流失的占34；沙化占7%；低洼易涝占6%；含盐大于3 g/kg占5%；潜育化水稻土占3%。近年来，由于只种不养，一些高产稳产的土壤也出现了肥力衰退的现象。总的看来，耕地土壤肥力水平不高。因此，培肥土壤是今后的一个战略措施。（一）高产肥沃土壤的特征我国土壤资源极为丰富，农业利用方式十分复杂，因此高产稳产肥沃土壤的性状也不尽相同。肥沃土壤的性状既有共性，也可因不同土壤类型而有其特殊性。但比较起来，高度肥沃土壤比同地区一般土壤具有以下特征：1.良好的土体构造：土体构造是指土壤在1m深度内上下土层的垂直结构，它包括土层厚度、质地和层次组合。高度肥沃的旱地土壤一般都具有上虚下实的土体构造，即耕作层疏松、深厚（一般在30 cm左右），质地较轻；心土层较紧实，质地较粘。既有利于通气、透水、增温、促进养分分解，又有利于保水保肥。上下土层密切配合，使整个土体成为能协调供应作物高产所需要的水、肥、气、热等条件的良好构型。肥力高的水稻土一般都具有松软肥厚的耕作层（厚度一般为18 cm左右），既滞水又透水发育良好的犁底层（厚度10 cm左右），通气透水性好的斑纹层（心土层、储育层）以及埋藏较深保水性较强的底土层（又叫淀积层或青泥层）。各层互相依存，互相协调，既有利于养分释放和供应，又可促进根系的活动，且肥效稳长，易于调节管理，从而收到高产稳产的效果。2.适量协调的土壤养分：适量协调的土壤养分肥沃土壤的养分含量不在于愈多愈好，而要适量协调，达到一定的水平。肥沃土壤的养分应该是缓效养分、速效养分，大量、中量与微量养分比例适宜，养分配比相对均衡。耕层养分贮量丰富，有机质含量高，各种养分都较高，肥效长。北方高产旱作土壤，有机质含量一般在15一20g/kg以上，全氮含量达1一1.5 g/kg，速效磷（P)含量10 mg/kg以上，速效钾含量150.200 mg/kg以上，阳离子交换量20 cmol ( + ) /kg以上。肥沃水稻土的适量有机质含量为20-40 g/kg，全氮量为1.3-2.3 g/kg,全磷和全钾量分别为1-15 g/kg以上，阳离子交换量一般为10-25 cmol ( + )/kg。3.良好的物理性质：肥沃土壤一般都具有良好的物理性质，诸如质地适中，耕性好，有较多的水稳性团聚体，大小孔隙比例1:2-4，土壤容重1.10 -1.25 g/cm3，土壤总孔度50或稍大于50，其中通气孔度一般在10以上，因而有良好的水、气、热状况。此外，肥沃水稻土必须有适度的渗漏性质。一般肥沃水稻土多为爽水田，日渗漏量为9-15 mm，漏水田渗漏量太大，漏水漏肥。囊水田渗漏性极差，水分多空气少，常因有毒物质过多的累积而抑制水稻的生长。根据上述指标进行综合分析，判断土壤肥力高低。今后的研究应紧密结合生产实际，加强肥力监测，以便对全国土壤肥力的现状及变化趋势作出宏观估计。同时应该根据主要不同土壤类型，加强肥力特征和指标的研究。（二）土壤培肥的基本措施培育高产的肥沃土壤，必须在加强农田基本建设、创造高产土壤环境条件的基础上，进一步运用有效的农业技术措施来培肥土壤，从而提高土壤的肥力质量。1.增施有机肥料，培育土壤肥力：增施有机肥料（粪尿肥、堆沤肥），既能营养植物，又能改善土壤物理性质，提高土壤肥力。在肥力培育方面，有机物料的培肥作用占有突出地位，应每年向土壤中输人一定数量的非腐解态有机物，以不断更新与活化土壤中已渐老化的腐殖物质，从而提高土壤肥力，这在土壤有机培肥方面是经济有效的办法。2.发展旱作农业，建设灌溉农业：旱作土壤主要指由于降水量低（年均降水量250-500 mm)，或降水量虽然不少（年均降水量500一700 mm)，但分配不均，而且无灌溉条件的农业土壤。良好的旱作土壤水分性质应该是：渗透易、蒸发少、保蓄强、供应多。在这类土壤上进行农业生产完全靠天然降水。我国北方黄土高原地区，旱作农业占耕地总面积的80以上。发展灌溉，实现农业水利化是提高单产的重要措施。全国现有灌溉面积约0.45亿公顷，占总耕地面积的45，从农业技术方面考虑，在建设灌溉农业方面应注意：重视灌水与其他增产措施的配合；改进灌溉技术，节约用水；保护地下水资源，防止次生盐渍化；防止次生潜育化3.合理轮作倒茬，用地养地结合。通过轮作培肥地力是我国的传统经验，充分用地并积极养地，用养结合，是我国轮作倒茬制度的特点轮作倒茬一方面要考虑茬口特性，另一方面要考虑作物特性，合理搭配耗地作物（如水稻、小麦、玉米）、自养作物（大豆、花生）、养地作物（草木择.紫云英）。根据各地经验，有利于养地增产的轮作类型有下面几种：绿肥作物与大田作物轮作；豆科作物与粮棉作物轮作；水旱轮作。4.合理耕作改土，加速土壤熟化。合理的耕作可以调节上壤固、液、气三相物质比例，增强土壤通透性，加速上壤熟化。深耕结合施用有机肥料，是培肥改土的一项重要措施。深耕的作用是加厚耕作层，改善土壤结构和耕性，降低土壤容重，使土肥水相融，促进微生物的活动，改善作物的环境条件，加速土壤熟化：深耕要注意逐步加深，不乱土层。5.防止土壤侵蚀，保护土壤资源。防止水土流失和沙化是当前保护土壤资源中亟待解决的问题。应运用合理的农、林、牧、水利等综合措施，防止土壤侵蚀。在防止水土流失过程中，加强土地管理，坚持植树造林，绿化祖国山川，严禁滥伐破坏山林。不过度开垦放牧，发展水利，建设基本农田和牧场是防止沙化的根本措施。 土壤在水和风等外力作用下，发生冲刷或吹失的现象称为土壤侵蚀。水所造成的侵蚀称“水蚀”；风所造成的侵蚀称“风蚀”。我国当前水土流失面积约有1-50X 106 km2，水土流失所损失的土壤大致50亿吨。“土壤沙化”是风蚀的结果。土壤沙化泛指良好的土壤（或可利用的土壤）变成含沙很多的土地甚至变成沙漠的过程。由于对草原的盲目开垦及风蚀的影响，我国每年沙化面积很大。而且土壤沙化后，形成沙丘，不断挺进，侵占农田，威胁道路与村镇。因此，防止水土流失和沙化是当前保护土壤资源中OR待解决的问题。 总之，应运用合理的农、林、牧、水利等综合措施，防止土壤侵蚀。在防止水土流失过程中，梯田是祖国占代劳动人民的一项重要创造。加强造林，绿化祖国山川，严禁滥伐破坏山林是极其重要的。不过度开垦放牧，发展水利，建设基本农田和牧场是防止沙化的根本措施。 二、中低产田改良我国现有的耕地中，主要中低产田土壤有北方干旱、半干旱地区的盐碱土和风沙土，南方热带、亚热带地区的红黄壤酸瘦土和低产水稻土，全国各地的低洼湿土、山区水土流失严重的低产田等。（一）中低产田的形成原因中低产田低产原因包括自然环境因素和人为因素两个方面。前者是指坡地冲蚀，土层浅薄，有机质和矿质养分少，土壤质地过粘或过砂，土体构型不良，易涝或易旱，土壤盐化，过酸或过碱等。后者指不合理的利用，导致土壤生产率较低。具体表现在以下几个方面。盲目开荒滥伐森林，造成水土流失，砂地扩大；灌水方法落后，灌溉系统不完善；掠夺性经营，导致土壤肥力日益下降；土壤污染，土地利用价值降低。（二）我国北方中低产田的改良和利用1.盐碱土的改良利用盐碱土的特点是“瘦、死、板、冷、渍”。“瘦”是指盐碱土的肥力水平较低；“死”指土壤中微生物数量极少；“板”指土壤板结、耕性和通透性较差；“冷”指土壤温度较低；“渍”则指土壤含盐碱量大。盐碱土对作物的危害：影响作物吸收水分；影响土壤养分的转化和吸收；对作物有毒害、腐蚀作用；降低光合作用和影响淀粉的形成；破坏土壤物理结构，影响通透性，耕性变差，作物不能正常生长。盐碱土的形成原因：各种盐碱土都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。影响盐碱土形成的主要因素有：气候条件：在我国东北、西北、华北的干旱、半干旱地区，降水量小，蒸发量大，溶解在水中的盐分容易在土壤表层积聚。地理条件：地形部位高低对盐碱土的形成影响很大，从大地形看，水溶性盐随水从高处向低处移动，在低洼地带积聚。从小地形（局部范围内）来看，土壤积盐情况与大地形正相反，盐分往往积聚在局部的小凸处。土壤质地和地下水：质地粗细可影响土壤毛管水运动的速度与高度，一般来说，壤质土毛管水上升速度较快，高度也高，砂土和粘土积盐均慢些。河流和海水及耕作管理均对盐碱土形成产生影响。盐碱土的改良和利用：盐碱土形成的根本原因在于水分状况不良，所以在改良初期，重点应放在改善土壤的水分状况上面。一般分几步进行，首先排盐、洗盐、降低土壤盐分含量；再种植耐盐碱的植物，培肥土壤；最后种植作物。具体的改良措施是：排水，灌溉洗盐，放淤改良，种植水稻，培肥改良，平整土地和化学改良。2.风沙土的改良利用我国大面积风沙土分布在西北、华北北部和东北西部的干旱、半干旱地区，大河两岸及河流入海口附近的地区也有零星分布。我国的风沙土面积约17.6 平方千米，其中近百年形成的约占三分之一。风沙土形成的原因：导致土壤沙漠化主要有两方面的因素，恶劣的自然条件是基础，人类不合理的利用是条件。风沙土地区一般干旱多风，植物生长缓慢，生态环境极其脆弱，恢复非常困难。草场过度放牧，导致植被破坏，成为沙漠；草场和林地不合理地开垦为农田，也造成土壤沙漠化，形成风沙土。风沙土低产原因：缺乏营养，保水保肥能力差，砂土含有机质和速效养分都少，胶体物质很少，以致于保水保肥能力都很差，漏水漏肥。风沙土的改良利用措施：防治土壤沙漠化必须坚持以防为主，治理为辅，因地制宜的原则。防止风蚀是风沙土稳定的前提，可采取植树造林、发展果树、播种多年生绿肥植物、客土掺粘、轮作牧草绿肥、增施有机肥料，草炭改良等措施。合理利用土地，选择适宜的品种，如抗风沙、耐旱、耐贫瘠的作物；适时播种；合理耕作。3.山区低产田的改良利用山区低产田的低产原因：大部分山区低产田的主要问题是旱、薄、砂、蚀。旱是指土壤质地粗、有机质缺乏、保水能力差、不耐旱；薄是指土层浅薄；砂是指土壤砂、石多，质地粗；蚀是指坡地土壤易遭受水流侵蚀，引起水土流失。山区低产田的改良利用措施：农林牧业合理安排；建设高标准的水平梯田；此外，山区低产土壤也应结合改良质地，增施有机肥来提高土壤肥力。实训四 土壤酸碱性（pH）的测定一、实验目的土壤酸碱度是土壤的重要化学性质之一。它直接影响到土壤胶体的带电性和解离度、对土壤养分的存在状态、转化和有效性，对土壤中的生物化学过程(包括酶活性、微生物与植物生长)都有巨大的影响同时土壤的酸度还反映了母质风化和土壤形成过程的特征。因此，测定土壤的酸碱度是研究土壤发生发展及其肥力状况的重要项目之一，在农业生产上有重要的应用价值。土壤酸碱通常是以土壤溶液中的氢离子活度的负对数，即pH值表示(pH=-log H+)。不同的土壤，其pH值差异很大，按照PH值的高低，将土壤划分为不同的反应等级，各级可能的游离成分参考下表。土壤反应分级强酸性酸 性微酸性中 性碱 性强碱性土壤pH值8.5土壤中可能存在的成分游离硫酸大量活性铁铝交换性铝交换性氢，有机酸盐基饱和，交换性钙为主。盐基饱和，有碳酸钙，可能有石膏，芒硝和其它易溶性与交换性Na。盐基饱和，有游离碳酸钠交换性Na+含量高。土壤酸碱度的测定方法有电位和比色法两种，电位法的精度高，比色法快速简便。我们以比色法测定为主。二、土壤活性酸度的测定 ：简易比色法1测定原理：是利用某些有机色素随着溶液是氢离子浓度不同而呈现不同颜色的性能。即可对土壤溶液的PH值进行快速进行快速测定。 2测定方法：取混合指示剂5滴，放入清洁干净的比色盘孔中，加入待测土粒约黄豆大，用手轻轻摇动比色盘，使土粒与指示剂充分接触，静置l一2分钟后，倾斜比色盘，将盘孔边缘试剂所显颜色，记下相当的PH值，如无比色卡片，可根据下列颜色判断pH值。土壤酸碱度与试剂显色对照表pH值3456789显色试剂一黄黄绿浅绿油绿灰兰色兰兰紫试剂二红橙黄草绿兰绿兰 3仪器药品：比色盘、标准比色卡、骨匙等。混合指示剂一：称取溴甲酚绿0.2g，溴甲酚紫0.1g，甲基红0.2g放入乳钵中加入0.1mol的氢氧化钠(0.1Nmol NaOH即称4gNaOH溶于1000ml水中)l一2ml及蒸馏水2ml，研磨均匀，用水稀释至1升，然后用0.1N NaOH或0.1NHCl调节溶液呈灰兰绿色(pH约7左右)。混合指示剂二：称取麝香草酚兰0.025g，溴麝香草酚兰0.4g，甲基红0.066g，酚酞0.25g共溶于500ml 95的酒精中，加等量蒸馏水，用0.1 mol.L-1NaOH滴至草绿色。4仪器药品仪器：比色磁盘、骨匙等药品：（1）混合指示剂：配方同前。（2）中性蒸馏水(pH7)，若偏酸应煮沸排除CO2，若偏碱不能用。土壤酸碱性是影响植物生长发育的一个重要因素。各种作物对土壤酸碱性都有一个适应范围的要求，如果土壤过酸或碱都不适宜于一般作物的生长。因此，根据土壤pH值的测定结果，可为作物的布局、土壤改良等提供依据。本法测定土壤酸碱必，采有混合指示剂比色法。利用指示剂在不同酸碱性的土壤溶液中，可呈现不同颜色的原理。当土壤酸碱性有极微的变动时，指示剂的颜色可呈现极明显的变化。混合指示剂的配制（5号） （本法专用）称取麝草兰0.025克，溴麝草兰0.4克，甲基红0.066克，酚酞0.25克，溶于500毫升酒精（化学纯）中，加500毫升蒸馏水，再加0.1N的氢氧化纳约10毫升调至黄绿色（中性）时为止。备用。三、测定步骤取土样少许，于清洁的白瓷比色盘穴中（土样约占孔穴的二分之一约0.5克）滴加混合指示剂，使土样湿润后，再加12滴，使混合指示剂有少许余液，轻轻画圆摇动，使土样混合均匀，静置一分钟后，观看边缘溶液的颜色，与比色卡比色，读数。注意事项1、指示剂的颜色变红变变兰时，必须用稀酸或稀碱调节成黄绿色才能使用。2、白瓷盘一定要洗干净，呈中性，亦可用待测土样擦洗瓷穴23次再使用。3、在测定过程中，所用的试剂和用具不以与任何酸碱物质接触，如稍有沾染，就会得出错误的结果。4、在比色时，一定要观察边缘溶液的颜色与比色卡进行比阶。待测溶液的颜色介于比色卡上两个色阶之间时，不能取其平均值，只能读两个色阶之间的数值，例如，某土壤的pH值5.56.0（酸性土）。作业1.测定土壤酸碱度有何意义？2.用电位法测定土壤酸碱度时，以蒸馏水和氯化钾作浸提剂分别测定得的土壤酸碱度有什么不同实训五 土壤有机质的测定（重铬酸钾容量法）一、实验目的土壤有机质是土壤重要组成物质之一，它在土壤中的含量为5g/kg-20g/kg,它对土壤物质性（水、气、热等）各种肥力因素起着重要的调节作用，为土壤微生物活动提供能源，对土壤结构、耕性也有重要影响，同时还含有各种营养元素，由此可知测土壤有机质的意义之大。二、测定原理在加热条件下，用过量的重铬酸钾硫酸液来氧化土壤的有机质，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁溶液滴定，根据所消耗的重铬酸钾量，计算出有机碳和有机质含量。（1）重铬酸钾硫酸对有机碳的分解（2）硫酸亚铁对重铬酸钾的滴定（3）指示剂以邻菲罗啉亚铁溶液为指示剂。邻菲罗啉三个分子与一个亚铁离子组合，形成砖红色邻菲罗啉亚铁络离子，遇强氧化剂，则变为淡兰色的正铁络合物。指示颜色变化时的标准准电位E为1.14伏，要求酸度为4-6 molL-1.在滴定时颜色由橙黄绿灰绿或淡兰红砖红色,表示到达终点。三、方法步骤（1）在电子天秤上用减重法称取去除草根及其它植物残体，并通过0.25mm筛孔的风干样0.1000-0.5000g(有机质含量2g/kg的称0.5g, 2-5g/kg的称0.3g，4-7g/kg的称0.2g，7-15g/kg的称0.1g，含量超过15g/kg时此法不可靠)。放入干燥的硬质试管或150ml三角瓶中。（2）由滴定管缓慢而准确地加入0.4 mol.L-1的重铬酸钾硫酸混合液10ml，轻轻摇匀，在管口和瓶口插上一只小漏斗。同时另取一试管或三角瓶，加级0.5g的经重铬酸钾硫酸液消煮、洗净的瓷片代替土样，其它药品量与测定相同，作为空白试验。（3）将试管成批地垂直插入铁丝笼或消化架中，置于温度已升到180-190的油浴锅中（或液体石蜡中），消煮至管中液体开始有泡发生时起，煮沸5分钟。（若用三角瓶，刚在电炉上加热，控制微沸5分钟即可）。（4）将煮好的溶液稍冷后全部倾入150ml三角瓶中，用蒸馏水冲洗试管及小漏斗3-4次，其洗液全部转入三角瓶内（混合液中的硫酸浓度为4-6 mol.L-1）。此时瓶中溶液应为黄色或黄绿色。若呈绿色表示氧化剂不足或样品过多，应重新称样进行分析。（5）如溶液颜色正常，加邻啡罗啉指示剂3滴，用0.2 mol.L-1的标准低铁盐溶液滴定之。溶液颜色由于加入土壤后，因土粒吸收色素后的变色过程中：橙黄绿色暗灰兰绿色或暗灰紫色茶红色或棕红色，即为滴定终点。0.00517为0.00151.724其数据来源是:有机质平均含碳58%,即58克碳相当于100有机质,1克碳相当于X克有机质,因此，1克碳相当于1.724克有机质.由于molL-1低铁盐1ml相当于0.0015克碳，而一克碳相当于1.724克有机质,0.003克碳相当于0.00517克有机质(0.0031.724)=0.00517。有机质记录表土壤名称风干土重(g)烘干土重（g）K2Cr7(ml)FeSO4(ml)FeSO4(ml)有机质gkg-1最终最初实用量最终最初实用量4注意事项（1）将土样装入试管或三角瓶时，应注意勿使土粒粘附管口和瓶壁以免消化不完全使结果偏低。（2）同一批样品应均用同一滴定管，并从同一刻度起，以免因滴定管刻度上下不均一引起误差。（3）必须严格控制温度（170-180）和瓶内容物的沸腾时间（5分钟）否则都会影响氧化有机碳的效果。（4）任何氧化物质与还原物质都可影响测定结果。土壤中氯化物、低铁的存在，会因消耗重铬酸钾而结果偏高，而氧化锰的存在，因会消耗硫酸低铁而使结果偏低。为了免除它们的干扰，可采用此措施。1）消除Cl的影响，在加入重量铬酸钾之前，先加固体硫酸银（Ag2SO4）,使Cl沉淀。2）消除Fe2+的影响，测定前让土壤充分风干磨细。3）MnO2含量高的土壤，不宜用氧化还原容量法，应先用碱液将腐殖质提取出来，再用此法测定。5药品仪器（1）药品及试剂1）0.4 mol.L-1重铬钾硫酸混合液：称取研细的40克分析纯重铬酸溶解在1000毫升的蒸馏水内，缓缓加入比重为1.84的浓硫酸1000ml，不断地小心地搅拌，盖上表皿待冷却后，盛于棕色试剂瓶中保存备用。2）0.1 mol.L-1重铬酸钾标准液：准确称取分析纯的，在130下烘干（3小时）的重量铬酸钾4.9036克于小烧杯内，加少量蒸馏水分次溶解，每次加蒸馏水约50ml搅拌，以加速溶解，将上层清液小心转入1000ml容量瓶内，待固体物质全溶内，再用少量蒸馏水稀至刻度，摇匀，于暗处保存。或盛于事先洗净，烘干的棕色试剂瓶中。3）0.4 mol.L-1硫酸低铁溶液：称取FeSO4.7H2O 56克或（NH4）2SO4.FeSO4.6H2O 80克，溶解于1000ml含有20ml浓硫酸的水中（硫酸的作用于防止Fe+的氧化），摇匀装入棕色试剂瓶中放置暗处保存，使用前用0.1 mol.L-1标准重铬酸钾溶标定，标定的方法如下：用酸式滴定管准确量取0.1000 mol.L-1K2Cr2O720 ml于150ml三角瓶中，加入50-60ml蒸馏水和5ml硫酸（比重1.84），冷却后加3滴邻啡罗啉指标剂，用0.4 mol.L-1硫酸低盐滴定溶液从橙黄绿砖红色为止。记下所用的毫升数，计算其标准浓度。4）邻啡罗啉指示剂 用表皿于台平上分别称取1.5克邻啡罗啉及1克硫酸低铁铵（或0.7克硫酸低铁于100毫升烧杯内。加100ml蒸馏水溶解，混匀，用棕色瓶保存。（2）仪器：分析天枰、硬质试管、试式滴定管（50ml）、三角瓶（180ml）、小滴斗（4cm）、电炉、油浴锅、钢丝网（或消化架）、称量纸、洗瓶。四、土壤腐殖质速测法（一）原理土壤腐殖质被EDTA二钠（乙二胺甲乙酸二钠）和氢氧化钠混合液浸提后，可使其腐殖酸及其钙、镁、铁、铝相结合的腐殖酸浸出，浸出液颜色的深浅，与浸出物含量有良好的相关性。但各类土壤中腐殖质酸类型比例（即黑富酸、棕富酸、黄富酸的比例）相适应的标准比色卡片（或其它色阶），进行比色，一般而言，除黑土与红壤外，其它土壤基本上可以采用统一比色卡片。但当土壤腐质含量小于15 g.kg-1时，各类土壤均可采用同一比色卡片。这里介绍的是四川紫色土，新冲积土和山地黄壤，通用的标准色阶。（二）方法称取土样1克，放入试管。加腐殖质浸提液5毫升，用母指扪住管口颠倒反复剧烈振荡二分钟，若有硬土块应振荡至土块完全散开为止。然后静置澄清，吸取上层清液八滴（20滴为1毫升），放入白磁盘孔中，与标准比色卡比色读数。（三）药品仪器腐殖质浸提液：称取EDTA二钠（即乙胺四乙酸二钠）1克，加氢氧化钠4克，共溶于100毫升水中，使用时应用上部清液，底部沉淀应弃去或滤去。试管、粗天平、吸管、白色比色盘、标准比色卡片。【步骤三】 深化、训练 （时间：10分钟） 作业以实验数据进行土壤腐殖质速测法计算。实训六 土壤剖面观察一、实验目的不同的剖面形态，又能影响土壤中水热动态和作物生长，因此，每一形态特征都与土壤内部性质有着发生学上的联系。在野外进行土壤工作，就是根据土壤剖面的形态特征和成土条件的观察以及土壤化学性质的分析，作物生长发育的研究来鉴别土壤的类型和肥力状况以及存在问题。因此，熟练掌握土壤剖面观察的技术和土壤形态特征，就成为我们进行野外调查、了解生产中存在问题的技术和方法的基本内容之一。而且土壤剖面形态特征的资料也是土壤分类的依据。二、目的要求通过本次实习要求同学们初步掌握观察土壤剖面，分析剖面的一般方法和认识土壤野外形态的能力，并明确各种形态特征对土壤性状所代表的意义以及对土壤水热动态和作物生长的影响。三、实验步骤终首先观察土壤自然环境、地形地貌、成土母质、植物等。其次应了解土壤耕作历史、目前利用与植物生长的反应、存在问题。进而访问进一步摸清土壤的基本情况。然后进行挖土剖面。综合上述即为望(实地观察环境)、闻(收听群众反映)、问(访问农民、农工等)、切（实地观察测定土壤剖面的形态和性质）四结合的步骤。最后采取土样进行室内分析。四、剖面形态观察1剖面选点：根据调查目的而确定挖洞地点，挖洞地点应具有代表性。如以区域调查为目的时应从地质、地形、土壤类型、发育状况、植被等的变化地方挖洞。农业土壤则应以生产问题为主，应在不同田间问题地区，作物不同生长情况地点分别挖洞。为建设田间档案制，则应选代表田块的地点进行挖洞经济林木土壤剖面面则应根据需要在有一定代表面积的宜林地上选点，对于水稻土的选点，不要选在进、出口和排水沟旁挖洞时力求将局部地面水排干，先测试其泥脚深浅后，再打开剖面，记录地下水位，或暂时渍水位，层次发育等。为了比较，印证剖面的正确性，还可以就地选择一些自然露头(水利工程库壁、沟旁、改田改土的取土面、山地的或滑坡、垮岸等露头)加以对照，不必另挖。2规格：剖面的大小按调查目的和需要而定，剖面一般长1.5公尺，宽1-1.2公尺，深1.5公尺，剖面挖成后，可用土钻加深，再向下进行观察，剖面一端垂直削平，另一端挖成梯形，便于观察记载，观察面应向阳光，以便观察。3土壤实体形态分层：根据土壤水文动态情况，土壤发育层阶段为A、A、B、P、W、G、G、D、C等在每层段中，又可根据发育方式(发育的程度)分划为发生层(即单层)a、b、g等。现分述如下：A速渗层段：水分在此层内渗透最快，空隙最多，水分停留时间短，且水分较少，所以构造最接近理想的粒状一团粒构造，理化性质良好。A淹育层层段：是指水稻土表层受水浸淹，土粒分散或干后结成块状结构，全部 颜色无显著变化。B缓渗层段：土粒间有一些机械淋溶吸附物质(也有较少的化学淋溶吸附物质)