土壤学16土壤养分ppt课件

1、Chap. 16 土壤养分营养元素的地质大循环：指营养元素在陆地与海洋之间循环的过程。地质大循环使营养元素从封闭不溶态变成可溶态，实现了营养元素的释放。营养元素的生物小循环：指营养元素在生物体和土壤之间循环变化的过程。生物按其生理需要有选择地将岩石圈、水圈和大气圈中分散的营养元素加以富集，使营养元素脱离大循环的轨道而免于淋失，不断富集在土壤表面。Chap. 16 土壤养分营养元素的生物小循环主要包括以下几个过程：生物从土壤中吸收养分生物残体归还土壤土壤生物分解残体、释放养分养分再次被生物吸收Chap. 16 土壤养分营养元素：土壤中含有的元素很多，元素周期表中的元素几乎都能在土壤中发现，但主要

2、的只有20几种生物体中含有90多种元素，但植物必须营养元素只有17种：C、H、O；N、P、K；（大量元素：占植物体干重的千分之几）Ca、Mg、S；（中量元素）Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Ni、B、Cl微量元素）Chap. 16 土壤养分Chap. 16 土壤养分土壤氮素的形态：无机态氮：NH4+、NO3-、NO2- 有效态氮：碱解性氮、矿质态氮有机态氮：占土壤全氮的95%以上 水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮土壤全氮一般在2-0.5g/kg之间Chap. 16 土壤养分土壤氮素的转化：有机氮的矿化氨基化作用和氨化作用）铵的硝化2NH4+ +3O2 2NO2- +2H2O+4H+66

3、0kJ2NO2- +2O2 2NO3- +167kJ硝化作用是专性微生物亚硝化菌和硝化菌完成自养硝化中性pH、好氧条件）有异养微生物参与的硝化作用为异养硝化Chap. 16 土壤养分土壤氮素的转化：反硝化作用2HNO3 2HNO2 2NO N2O N2 (pH微碱性、严格厌气环境)无机氮生物固定铵离子的矿物固定氮素转化和循环氮素转化和循环N2NH4粘粒粘粒NO3-NO2-动植物残体动植物残体半稳定态有半稳定态有机机N稳定态有机稳定态有机N土壤生物土壤生物挥发损失挥发损失化学和生物化学和生物固氮固氮释放释放矿物固定矿物固定复原复原硝化硝化复原复原亚硝化亚硝化合成作用合成作用氨化作用氨化作用淋失淋

4、失吸收吸收灼烧或生物灼烧或生物遗体分解遗体分解损失损失化学合成化学合成反硝化作用反硝化作用植物植物生物固定生物固定Chap. 16 土壤养分土壤氮素的调控：C/N比施肥激发效应起爆效应）：1.施用新鲜的有机物质激发土壤原来有机质的分解；（注意与无机肥的配合施用）2.施用矿质氮肥促进原来土壤有机氮的分解和释放；水田氮素的调控Chap. 16 土壤养分Chap. 16 土壤养分土壤磷素的形态：1.无机磷水溶态磷H2PO4- 、HPO42- 、PO43-吸附态磷离子交换和配位体吸附Chap. 16 土壤养分 矿物态磷 土壤中无机磷几乎99%以上以矿物态存在 磷酸钙类化合物Ca-P） 氟磷灰石 3Ca

5、3(PO4)2 CaF2 碳酸磷灰石 3Ca3(PO4)2 CaCO3 羟基磷灰石 3Ca3(PO4)2 Ca(OH)2 氧基磷灰石 3Ca3(PO4)2 CaO 磷酸三钙 Ca3(PO4)2 磷酸二钙 CaHPO4 磷酸一钙 Ca(HPO4)2溶解度增加Chap. 16 土壤养分2磷酸铁和磷酸铝类化合物Fe-P、Al-P）主要存在于酸性土3闭蓄态磷O-P）闭蓄态磷是由氧化铁胶膜包被的磷酸盐主要存在于酸性土（石灰性土壤中包被的胶膜是难溶性的钙质化合物）Chap. 16 土壤养分土壤磷素的形态：2.有机磷植酸类核酸类磷脂类Chap. 16 土壤养分土壤磷的固定及机制1.化学沉淀机制酸性土壤中：F

6、e3+ +H2PO4- +2H2O Fe(OH)2H2PO4 +2H+Fe(OH)3+H2PO4- Fe(OH)2 H2PO4 + OH+石灰性土壤中：Ca(H2PO4)2 + 2Ca2+ Ca3(PO4)2 +4H+Ca(H2PO4)2+2Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2+4CO2 +4H2OChap. 16 土壤养分土壤磷的固定及机制2.胶体表面的专性吸附3.闭蓄机制4.生物固磷磷素转化与循环磷素转化与循环含磷土壤母质含磷土壤母质易溶性磷酸盐易溶性磷酸盐水溶性磷酸盐水溶性磷酸盐江河湖海中的磷江河湖海中的磷酸盐酸盐有机磷化物有机磷化物难溶性磷酸盐难溶性磷酸盐分解分解溶解溶解固定固定固定

7、固定径流径流径流径流溶解溶解生物吸收生物吸收分解分解分解分解风化风化堆积堆积分解分解固定固定固定固定生物生物活化活化分解分解Chap. 16 土壤养分提高土壤磷素有效性的途径1.调节土壤pH2.增加有机质有机胶体的被覆作用有机胶体络合作用有机酸的溶解作用有机阴离子与磷酸根竞争专性吸附点3.土壤淹水4.集中施肥Chap. 16 土壤养分Chap. 16 土壤养分土壤钾素的形态：1.按化学组成水溶性钾交换性钾非交换性钾矿物钾2.按植物营养有效性速效钾、缓效钾和无效钾钾素转化与循环钾素转化与循环含钾母质含钾母质代换性钾代换性钾有机体内钾有机体内钾难溶性钾难溶性钾水溶性钾水溶性钾固定固定固定固定固定固定固定作