土壤肥料学PPT

1、第一章第一章 组成土壤的物质基础组成土壤的物质基础Chapter 1 Basic Constituents of Soils土壤的基本物质组成 土土 壤壤固体土壤固体土壤（约（约占土壤总容积占土壤总容积的的50%）粒间孔隙粒间孔隙（约（约占土壤总容积占土壤总容积的的50%）土壤生物体土壤生物体土壤动物和土壤微生物等。土壤动物和土壤微生物等。矿物质矿物质来自岩石的风化，包括原生矿来自岩石的风化，包括原生矿 物和次生矿物，约占固体重量的物和次生矿物，约占固体重量的95%95%以以上。上。有机质有机质动植物残体及其转化产物，动植物残体及其转化产物，约占固体重量的约占固体重量的5%以下。以下。土壤空气

2、土壤空气一部分由地上大气层进入，主一部分由地上大气层进入，主要为要为O2 、 N2 等，另一部分由土壤内部等，另一部分由土壤内部产生，主要为产生，主要为CO2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上进入土中，其中含主要由地上进入土中，其中含有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。实际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。土壤是由4-5种物质组成的三相（固、液、气）多孔体。第一节第一节 土壤矿物质土壤矿物质一、矿物质的种类二、原生矿物与岩石三、次生矿物四、土壤颗粒及质地存在于地壳或上地幔中，具有一定化学成分、物理性质和内部构造

3、的单质或化合物。 2. 种类一、矿物质的种类1.矿物质原生矿物：原来存在于岩浆岩中的矿物。次生矿物：原生矿物经风化作用，改变了原来的化学成分和结晶构造而形成的新矿物。按起源分岩石母质土壤土壤的来源岩石：是由一种或几种矿物构成的，是矿物的天然集合体。(二) 岩石及其风化作用二、原生矿物与岩石风化作用：矿物、岩石在外界因素的作用下，发生逐渐崩解和分解等各种物理变化和化学变化，变成碎块和细粒的疏松物质，这一过程叫做风化作用。物理风化化学风化生物风化风化作用的类型2. 岩石的风化作用及其影响因素二、原生矿物与岩石土壤母质：矿物风化的疏松物成为土壤母质。(三) 土壤母质二、原生矿物与岩石组成黏粒的次生矿

4、物叫黏粒矿物,或黏土矿物。黏（粘）粒矿物三、次生矿物三、次生矿物一个硅离子和四个氧离子构成。一个硅离子和四个氧离子构成。（1）基本结构单位之一：硅氧四面体（或简称四面体）硅氧四面体（或简称四面体）三、次生矿物三、次生矿物2.层状铝硅酸盐黏粒矿物的结构之二：铝氧八面体（或简称八面体）铝氧八面体（或简称八面体） 六个氧离子（或氢氧离子）环绕一个中心氧离子排列而成。三、次生矿物三、次生矿物硅氧四面体晶层与铝氧八面体晶层的不同组合形成了不同类型的层状铝硅酸盐粘土矿物。膨胀晶格：蒙脱石类不膨胀晶格：水云母类1:1型黏土矿物：高岭石类2:1型黏土矿物：混合型黏土矿物：种类三、次生矿物三、次生矿物高岭石的矿

5、物结构高岭石的矿物结构蒙托石（蒙托石（2:1型）型）伊利石的结构示意图也称同型异质替代。是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。如四面体中的Si被AI替代，八面体中的AI被Mg替代、被Fe替代等较为常见。同晶替代的结果使土壤产生永久电荷，能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,使土壤具有保肥能力。（3 3）同晶替代作用）同晶替代作用表 三种主要类型铝硅酸盐黏粒矿物性质比较性质黏粒矿物类型蒙脱石(2:1型膨胀性)伊利石(2:1型非膨胀性)高岭石(1:1型)大小大小 (毫微米毫微米)0.01-1.00.1-2.00.1-5.0形状形状不规则片状不规则片状六方形晶体

6、比表面比表面 (m2/g)700-800100-2005-20外表面外表面高中等低内表面内表面很高中等无内聚力内聚力, 可塑性可塑性高中等低膨胀度膨胀度高中等低CEC (cmol (+)/kg)80-10015-403-15代表性矿物种类蒙脱石、蛭石、绿脱石等伊利石高岭石、珍珠陶土等四、土壤颗粒及质地四、土壤颗粒及质地土壤颗粒土壤质地土壤颗粒土壤的固体颗粒简称为土粒。在自然状况下，这些大小不一的土粒有的单个地存在于土壤中，称为单粒；有的则相互黏结成为集合体，称为复粒。 (1)土壤颗粒的分级土壤中的土粒大小不同，其化学组成、性质等也有明显差异。通常将粒径大小相近、性质类似的土粒分为一级，这种土粒

7、大小的不同级别称为粒级粒级。或土壤颗粒的大小分级简称粒级粒级。通常根据土粒的有效直径把土粒由粗粒到细粒划分为：石砾、砂粒、粉砂粒和黏粒。直径直径 国际制国际制 美国制美国制 卡庆斯制卡庆斯制 中国制中国制石砾石砾 2 2 1 1砂粒砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 粉粒粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002 粘粒粘粒 0.002 0.002 0.001 0.002 物理性砂粒：物理性砂粒： 1-0.01mm物理性粘粒：物理性粘粒： 0.01mm土壤颗粒分级：土壤颗粒分级：(mm)2. 土壤质地 (soil tex

8、ture)(1)概念粗细不同的土粒在土壤中占有的不同的比粗细不同的土粒在土壤中占有的不同的比例，这种大小不同土粒的比例组合，叫矿例，这种大小不同土粒的比例组合，叫矿物质土粒的物质土粒的机械组成机械组成。 根据机械组成的一定范围划分的土壤类根据机械组成的一定范围划分的土壤类型叫型叫土壤质地土壤质地。表 不同质地土壤性质比较性 质砂土类壤土类黏土类水分特性粒间空隙大，水分易渗入，不易保蓄；适中粒间空隙小，水分渗入慢，保水强；排水困难。养分特性养分含量低，供肥与保肥能力差；适中养分含量丰富，保肥能力强、供肥能力相对较差；热量特性水分含量低、热容量小，土壤温度昼夜差异大。早春温度上升快。适中水分含量多

9、、热容量大，土壤温度昼夜差异小。早春温度上升慢。耕性疏松易耕，宜耕期长。适中黏结力强，宜耕性差特性概括“轻、薄、暖”“柔、沃、温”“重、壮、冷”作物生长与施肥发小苗，不发老苗；少量多次生长均衡均衡施肥发老苗，不发小苗；一次可以多施q对不同质地的土壤，首先要强调因土制宜地对不同质地的土壤，首先要强调因土制宜地耕作和管理。耕作和管理。 q对过砂或过黏的无法种植的土壤也可以通过对过砂或过黏的无法种植的土壤也可以通过以下几种途径进行改良。以下几种途径进行改良。（4）土壤质地改良）土壤质地改良客土法客土法引洪漫淤引洪漫淤多施有机肥多施有机肥翻淤压砂，翻砂压淤翻淤压砂，翻砂压淤种绿肥种绿肥有关名词：原生矿物 次生矿物粘粒矿物四面体八面体同晶替换 2:1型黏粒矿物1:1型黏粒矿物土壤粒级土壤质地砂粒粉粒黏粒一般将土壤矿物划分为哪些类型？一般将土壤矿物划分为哪些类型？试比较原生矿物与次生矿物的性质的异同。试比较原生矿物与次生矿物的性质的异同。多数土壤为什么以带负电荷为主？多数土壤为什么以带负电荷为主？试比较高岭石、蒙脱石和伊利石结构及性质的异同。试比较高岭石、