土壤学多媒体教学讲义

1、（土壤部分）（土壤部分）参考书参考书n土壤肥料学土壤肥料学关连珠关连珠n土壤学土壤学 仲跻秀仲跻秀n土壤学土壤学 聂俊华聂俊华n土壤地理学土壤地理学李天杰李天杰n土壤学土壤学 黄昌勇黄昌勇n土壤学土壤学 朱祖祥朱祖祥土壤学是研究土壤的形成演变、组成性质、开发利用及其培肥改良的一门科学。 土土 壤壤固体土壤（约固体土壤（约占土壤总容积占土壤总容积的的50%）粒间孔隙（约粒间孔隙（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

2、体重量的95%95%以以上。上。有机质有机质动物残体及其转化产物，约动物残体及其转化产物，约占固体重量的占固体重量的5%以下。以下。土壤空气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）。从肥力的实际经济效益分为：有效肥力和从肥力的实际经济效益分为：有效肥

3、力和潜在肥力。潜在肥力。三、土壤学的发展概况及面临的任务三、土壤学的发展概况及面临的任务1 1、土壤科学发展中的几个代表性学派土壤科学发展中的几个代表性学派 1840年德国化学家李比希在年德国化学家李比希在化学在农业及植物生理上用应用化学在农业及植物生理上用应用中提出了中提出了植物的矿质营养学说，主要观点为植物生长需吸收土壤中的矿质营养，创植物的矿质营养学说，主要观点为植物生长需吸收土壤中的矿质营养，创立了农业化学派，开创了土壤科学的新纪元立了农业化学派，开创了土壤科学的新纪元。19世纪后半叶西欧盛行农业地质学派，他们认为土壤是岩石的风化堆积世纪后半叶西欧盛行农业地质学派，他们认为土壤是岩石的

4、风化堆积物，土壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程，土壤肥力呈递减曲线下降，物，土壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程，土壤肥力呈递减曲线下降，忽略了生物因素对土壤肥力的积极作用忽略了生物因素对土壤肥力的积极作用。 1919世纪末俄国的道库恰耶夫提出了世纪末俄国的道库恰耶夫提出了“成土因素成土因素”学说，他认为土壤及其肥学说，他认为土壤及其肥力的形成是力的形成是母质母质、气候气候、生物生物、地形地形和和成土年龄成土年龄五大成土因素共同作用的五大成土因素共同作用的产物，但对农业生产中的具体问题没有足够的注意。产物，但对农业生产中的具体问题没有足够的注意。 ： 1.1.土壤肥力四因素是什么土壤肥力四因素是

5、什么 ？2.2.什么是自然土壤、农业土壤、有效肥力、什么是自然土壤、农业土壤、有效肥力、潜在肥力？潜在肥力？3 3土壤学的任务是什么？土壤学的任务是什么？ 土壤矿物质包括土壤矿物质包括原生矿物原生矿物和由原生矿物经过风化重新形成的和由原生矿物经过风化重新形成的次生矿物次生矿物，它们的成分和性质对土壤的形成过程和理化性质，它们的成分和性质对土壤的形成过程和理化性质均有极大影响。均有极大影响。 ( (一一) )土壤中的原生矿物土壤中的原生矿物 土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结构的原始成岩矿物。主要类型有：构的原始成岩矿物。主要类型

6、有： （1）硅酸盐类 包括长石类、云母类、闪石类、辉石类。（2）氧化物类 主要有石英类、其次是赤铁矿类、氧化钛类（3）硫化物类 主要有黄铁矿类。（4）磷酸盐类 主要有氟磷灰石、氯磷灰石。（1 1）结晶次生层状铝硅酸盐类矿物）结晶次生层状铝硅酸盐类矿物 土壤中粘粒的主体，主要土壤中粘粒的主体，主要有有1 1 ：1 1型的高岭石组和型的高岭石组和2 2 ：1 1型的蒙脱石、伊利石组。型的蒙脱石、伊利石组。（2 2）二、三氧化物类矿物）二、三氧化物类矿物 有针铁矿（有针铁矿（FeFe2 2O O3 3 .H .H2 2O O ）、褐铁矿）、褐铁矿（2 2FeFe2 2O O3 3 .3H .3H2

7、2O O）、三水铝石（）、三水铝石（ AIAI2 2O O3 3 .3H .3H2 2O O ）、水铝石）、水铝石 （AlAl2 2O O3 3 .H .H2 2O O ）、水锰矿（）、水锰矿（MnOMnO(H(H2 2O)O)）、软锰矿（）、软锰矿（ MnOMnO2 2）等，）等， 有结晶态的和非结晶态的。有结晶态的和非结晶态的。（3 3）简单盐类）简单盐类 土壤中最常见盐类有碳酸盐、硫酸盐类、氯化物盐土壤中最常见盐类有碳酸盐、硫酸盐类、氯化物盐类等。类等。n1、层状硅酸盐粘土矿物、层状硅酸盐粘土矿物n层状硅酸盐粘土矿物从层状硅酸盐粘土矿物从外部形态外部形态上看，是上看，是一些一些极细微的结

8、晶颗粒极细微的结晶颗粒。从。从内部构造内部构造上看，上看，是是由两种基本结构单位构成由两种基本结构单位构成的，并含有结的，并含有结晶水，只是化学成分和水化程度不同而已。晶水，只是化学成分和水化程度不同而已。层状硅酸盐矿物的性质与矿物的化学组成层状硅酸盐矿物的性质与矿物的化学组成和结晶构造关系十分密切。和结晶构造关系十分密切。 构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。n 四面体的基本结构是四面体的基本结构是由一个硅离子和四个氧离子所构成。由一个硅离子和四个氧离子所构成。n硅氧四面体：硅氧四面体：由一个硅离

9、子和四个氧离子所构成的由一个硅离子和四个氧离子所构成的四面体结构。四面体结构。n八面体的基本结构是八面体的基本结构是由由1 1个铝离子和个铝离子和6 6个氧离子（或氢氧离子）所构成。个氧离子（或氢氧离子）所构成。 。 n同晶替代是指组成矿物的中心离子被电同晶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。构造保持不变的现象。 。 n沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石。沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石。n具有一下特性：具有一下特性：。n氧化物矿物既可呈氧化物矿物既可呈存在，也可存在，也可存在。存在。n无论是结晶质还是非结晶质

10、的氧化物，电荷的无论是结晶质还是非结晶质的氧化物，电荷的产生都产生都，而是通过，而是通过。既可带负电荷，也可。既可带负电荷，也可带正电荷，决定于土壤溶液中带正电荷，决定于土壤溶液中H+离子浓度的高离子浓度的高低。低。 。 水晶水晶白云母白云母黑云母黑云母方解石方解石金属自然金金属自然金 成土矿物的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所有的元素，成土矿物的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所有的元素，主要元素约有主要元素约有1010余种，包括余种，包括氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾钾、钛、碳，占土壤矿物质总质量的、钛、碳，占土壤矿物质总质量的99%99%以上，其中以以上，其中以

11、氧、氧、硅、铝、铁硅、铝、铁4 4种元素所占的比例最多。种元素所占的比例最多。 土壤中主要的原生矿物所含化学成分有一定规律土壤中主要的原生矿物所含化学成分有一定规律如表如表，石英、，石英、长石、白云母这些矿物的长石、白云母这些矿物的SiOSiO2 2及及K K2 2O O、NaNa2 2O O含量高，含含量高，含SiOSiO2 2愈愈多的矿物颜色愈浅，愈抗风化。而黑云母、辉石、橄榄石、多的矿物颜色愈浅，愈抗风化。而黑云母、辉石、橄榄石、磁铁矿等深色矿物磁铁矿等深色矿物SiOSiO2 2含量少，而含量少，而FeFe、CaCa、MgMg含量高，这些含量高，这些矿物易风化分解。矿物易风化分解。 矿物

12、质颗粒愈粗，矿物质颗粒愈粗，SiOSiO2 2含量愈多，颗粒愈细含量愈多，颗粒愈细SiO2SiO2含量愈少，含量愈少，但但A1A12 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO、P P2 2O O5 5、K K2 2O O等养分元素的含量变等养分元素的含量变化趋势正相反。化趋势正相反。 在总的含量中如用氧化物的形态来表示仍以在总的含量中如用氧化物的形态来表示仍以SiOSiO2 2、A1A12 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3三者为主要成分，三者为主要成分，如表：如表：矿物矿物SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OP2O3石英石英100正长石

13、正长石626618200391594钠长石钠长石617019260904611钙长石钙长石4045283710200205白云母白云母44463437020381102黑云母黑云母333613303110222069辉石辉石4555310061626620橄榄石橄榄石2543032751磷灰石磷灰石 54 554042磁铁矿磁铁矿69矿物矿物SiO2A12O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O伊利石伊利石50-5618312500.802144701蒙脱石蒙脱石42-4502803000.50302500.503高岭石高岭石31-333840绿泥石绿泥石18203538褐铁矿褐铁矿7

14、590水铝石水铝石85三水铝三水铝石石65岩石的概念前者为单质岩后者为复成岩。前者为单质岩后者为复成岩。岩石的类型岩石的类型 根据成因分三类根据成因分三类： 又称火成岩，指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶而形又称火成岩，指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶而形成的岩石，前者称侵入岩，后者称喷出岩。成的岩石，前者称侵入岩，后者称喷出岩。 指砂粒、粉粒、粘粒等物质机械堆积而成的岩石。指砂粒、粉粒、粘粒等物质机械堆积而成的岩石。 指原先为水溶性物质，后因外界条件改变结晶析出而形成指原先为水溶性物质，后因外界条件改变结晶析出而形成的岩石，如石膏岩、部分石灰岩。的岩石，如石膏岩、部分石灰岩。

15、指水中生物的介壳及微生物遗体堆积成岩指水中生物的介壳及微生物遗体堆积成岩，如大部分石灰如大部分石灰岩、白云岩、珊瑚岩、硅藻岩等。岩、白云岩、珊瑚岩、硅藻岩等。沉积岩的特征是有层理，常可见化石。沉积岩的特征是有层理，常可见化石。 指各类岩石受高温作用或受岩浆侵入发生接触变质，使原来岩石指各类岩石受高温作用或受岩浆侵入发生接触变质，使原来岩石中的矿物重新排列，重新结晶而成的岩石。中的矿物重新排列，重新结晶而成的岩石。特征是构造上具有定向排特征是构造上具有定向排列，常见的有大理岩、片麻岩、片岩、板岩、石英岩等列，常见的有大理岩、片麻岩、片岩、板岩、石英岩等。岩浆岩岩浆岩沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩变质岩

16、变质岩火山爆发火山爆发五、岩石矿物的风化、母质的形成及类型（一）物理风化（一）物理风化 影响物理风化的因素有如下几种影响物理风化的因素有如下几种:(1) 温度（温度（2）结冰）结冰 (3) 风风 （4）流水）流水 （二）化学风化（二）化学风化指在化学因素作用下指在化学因素作用下,岩石、矿物等岩石、矿物等发生的一系列化学分解的过程发生的一系列化学分解的过程.化学风化的结果使岩化学风化的结果使岩石、矿物的化学成分、性质发生变化石、矿物的化学成分、性质发生变化,并释放盐基并释放盐基、磷、铁、硫等养分磷、铁、硫等养分,同时生成新的次生矿物同时生成新的次生矿物.1.1. 滴水穿石滴水穿石 ,1份滑石可溶

17、于份滑石可溶于110000份水中份水中2.2. 由于水是弱电解质，更因为水中总是或多或少溶解空气中由于水是弱电解质，更因为水中总是或多或少溶解空气中的二氧化碳，因此这种由于水的电离作用和溶于水的二氧化碳所产生的的二氧化碳，因此这种由于水的电离作用和溶于水的二氧化碳所产生的碳酸对岩石的分解破坏作用称水解作用。碳酸对岩石的分解破坏作用称水解作用。例：钾长石的水解例：钾长石的水解 2KAlSi3O8+H2CO3 KHAl2Si6O16+KHCO3 钾长石钾长石 酸性铝硅酸盐酸性铝硅酸盐KHAl2Si6O16+H2CO3 H2Al2Si6O16+ KHCO3 进一步风化，脱硅富铝形成高岭石：进一步风化

18、，脱硅富铝形成高岭石： H H2 2AlAl2 2SiSi6 6O O1616+H+H2 2COCO3 3 H H2 2AlAl2 2SiSi2 2O O8 8 H H2 2O+4SiOO+4SiO2 2+CO+CO2 23.3. 矿物与水化合成含水矿物造成体积膨大，硬度降低。矿物与水化合成含水矿物造成体积膨大，硬度降低。CaSOCaSO4 4+2H+2H2 2O CaSOO CaSO4 4 2H2H2 2O O4.4. 空气中的氧在湿润的条件下，对矿物的氧化作用促使空气中的氧在湿润的条件下，对矿物的氧化作用促使矿物风化。例：矿物风化。例： 2 2FeSFeS2 2+2H+2H2 2O+7OO

19、+7O2 2 2FeSO 2FeSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 4 2FeSO 2FeSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 4+O+O2 2 2Fe 2Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+2H+2H2 2O O Fe Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+6H+6H2 2O 2Fe(OH)O 2Fe(OH)3 3+3H+3H2 2SOSO4 4Fe(OH)Fe(OH)3 3脱水可形成褐铁矿脱水可形成褐铁矿： 4 4Fe(OH)Fe(OH)3 3 2Fe 2Fe2 2O O3 33H3H2 2O+3HO+3H2 2O O化学风化使矿物岩石得到化学分解产生了盐基养分，同时生成了

20、化学风化使矿物岩石得到化学分解产生了盐基养分，同时生成了粘土矿物。粘土矿物。（三）生物风化（三）生物风化 指岩石在生物作用下进行的崩解和分解。指岩石在生物作用下进行的崩解和分解。包括直接引起的风化如地衣苔藓、植物根对岩石的直接破坏，间包括直接引起的风化如地衣苔藓、植物根对岩石的直接破坏，间接引起的风化如生物放出接引起的风化如生物放出COCO2 2光合作用产生光合作用产生O O2 2 在自然界，三种风化同时并存互相影响互相促进各有侧重在自然界，三种风化同时并存互相影响互相促进各有侧重。（一）母质的概念（二）母质的形成与类型由于母质在形成时所受的地质动力不同，沉积部位不同，因而类型有区别，分由于母

21、质在形成时所受的地质动力不同，沉积部位不同，因而类型有区别，分为几种类型：为几种类型：母质残积母质（残积物）指岩石经风化后的碎屑就地堆积而成。运积母质 指风化的碎屑经过地质动力作用的搬运，在它处重新沉积而成。 崩积和坡积母质洪积母质冲积母质湖积母质海积母质风积母质黄土及黄土性母质冰碛母质 n强烈移失的强烈移失的 Cl.(Br.I).Sn易移失的易移失的 Ca MgNa Kn可移失的可移失的 SiO2.P Mnn略可移失的略可移失的 Fe Al Tin不可移失的不可移失的 SiO2(石英中石英中) 3.3.母质形成的阶段性母质形成的阶段性 据上述元素迁移序列据上述元素迁移序列, ,母质形成大致经

22、过下列四个阶段母质形成大致经过下列四个阶段: : n(1) 碎屑阶段碎屑阶段 岩石风化的最初阶段岩石风化的最初阶段,物理风化占优势物理风化占优势,化化学划分不明显学划分不明显,只有氯只有氯,硫发生移动硫发生移动,母质中主要是粗大的母质中主要是粗大的碎屑碎屑n(2) 钙积阶段钙积阶段 所有的氯所有的氯,硫已淋失硫已淋失,钙镁钠钾等大部分钙镁钠钾等大部分保留下来保留下来,并且一些钙游离出来并且一些钙游离出来,形成碳酸钙形成碳酸钙,沉积在碎屑沉积在碎屑孔隙的内母质呈中性或碱性反应孔隙的内母质呈中性或碱性反应,灰钙土灰钙土,漠钙土漠钙土,黑钙土黑钙土,栗钙土栗钙土 即发育停留在此阶段即发育停留在此阶段

23、.n(3) 酸性铝硅阶段酸性铝硅阶段 母质中钙镁母质中钙镁,钠钾都受到淋失钠钾都受到淋失,同时同时硅酸盐与铝硅酸盐中的硅酸也部分淋失硅酸盐与铝硅酸盐中的硅酸也部分淋失,母质呈酸性反应母质呈酸性反应,颜色为棕或红棕色为主颜色为棕或红棕色为主,黄棕壤及部分棕色成土母质发育黄棕壤及部分棕色成土母质发育至此阶段至此阶段.n（4）铝阶段）铝阶段 盐基及硅酸全被淋失盐基及硅酸全被淋失,残留的只是铁和铝的残留的只是铁和铝的氧化物，形成鲜明的红色氧化物，形成鲜明的红色,母质呈酸性及至强酸性母质呈酸性及至强酸性.我国华我国华南的红壤南的红壤,砖红壤成土母质发育至此阶段砖红壤成土母质发育至此阶段. 六、土壤矿物质

24、的颗粒组成（土壤矿物质的颗粒组成（土壤粒级）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。集合体，称为复粒。 根据土粒的有效直径把土粒由粗粒到细粒划分成几组，同组的根据土粒的有效直径把土粒由粗粒到细粒划分成几组，同组的土粒性质基本相近即为粒组或粒级。（土粒性质基本相近即为粒组或粒级。（土壤颗粒的大小分级简称粒级）土壤颗粒的大小分级简称粒级） 常用的划分标准：国际制、卡庆斯基制、美国制和中国暂拟分常用的划分

25、标准：国际制、卡庆斯基制、美国制和中国暂拟分类制，如下所示。类制，如下所示。国际制土壤粒级分级标准： 表表22 国际制土壤粒级分级标准国际制土壤粒级分级标准 粒级名称粒级名称 单粒直径（单粒直径（mm） 石砾石砾 22 砂粒砂粒 粗砂粒粗砂粒 20.2 细砂粒细砂粒 0.20.02 粉砂粒粉砂粒 0.020.002 粘粒粘粒 0.002 卡庆斯基制 表表23卡庆斯基土壤粒组分类表卡庆斯基土壤粒组分类表 粒组 粒径（mm） 石砾石砾 3-1 砂粒 粗 中 细 1-0.5 0.5-0. 25 0.25-0.05 物理性物理性砂粒砂粒 粉砂粒 粗 中 细 0.05-0.01 0.01-0.005 0

26、.005-0.001 物理性物理性粘粒粘粒 粘粒 粗 中 胶粒 O.OO1-0.0005 0.0005-0.0001 3.0 32 2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.1 0.1-0.05 0.05-0.002 1010石砾石砾粗石砾粗石砾10103 3细石砾细石砾3 31 1砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒1 10.250.25细砂粒细砂粒0.250.250.050.05粉粒粉粒粗粉粒粗粉粒0.050.050.010.01细粉粒细粉粒0.010.010.0050.005黏粒黏粒粗黏粒粗黏粒0.0050.0050.0010.001黏粒黏粒0.0010.001中国制中国制土壤粒级分级标准土壤

27、粒级分级标准（暂拟方案）（暂拟方案）1978( (二二) )各粒级的基本特征各粒级的基本特征 不同的粒级都有其不同的特性，对土壤肥力有重要的影不同的粒级都有其不同的特性，对土壤肥力有重要的影响：响： 1 1石砾及砂粒石砾及砂粒 它们是风化碎屑，其所含矿物成分它们是风化碎屑，其所含矿物成分和母岩基本一致，粒径大，抗风化，养分释放慢，比表面和母岩基本一致，粒径大，抗风化，养分释放慢，比表面积小，无可塑性、黏结性、黏着性和吸附性。无收缩性和积小，无可塑性、黏结性、黏着性和吸附性。无收缩性和膨胀性。氧化硅含量在膨胀性。氧化硅含量在8080以上，有效养分贫乏。以上，有效养分贫乏。 2 2粉粒粉粒 颗粒较

28、小，容易进一步风化，其矿物成分颗粒较小，容易进一步风化，其矿物成分中有原生的也有次生的，有微弱的可塑性、膨胀性和收缩中有原生的也有次生的，有微弱的可塑性、膨胀性和收缩性；湿时有明显的黏结性，干时减弱。粒间孔隙毛管作用性；湿时有明显的黏结性，干时减弱。粒间孔隙毛管作用强，毛管水上升速度快。氧化硅含量在强，毛管水上升速度快。氧化硅含量在6060一一8080之间，之间，营养元素含量比砂粒丰富。营养元素含量比砂粒丰富。 3 3粘粒粘粒 颗粒极细小，比表面积大，粒间孔隙小，颗粒极细小，比表面积大，粒间孔隙小，吸水易膨胀，使孔隙堵塞，毛管水上升极慢。可塑性、黏吸水易膨胀，使孔隙堵塞，毛管水上升极慢。可塑性

29、、黏着性、黏结性极强，干时收缩坚硬，湿时膨胀，保水保肥着性、黏结性极强，干时收缩坚硬，湿时膨胀，保水保肥性强氧化硅含量在性强氧化硅含量在4040一一6060之间，营养元素丰富。之间，营养元素丰富。 七、土壤质地及质地分类七、土壤质地及质地分类。 土壤中的矿物质颗粒的大小及含量多少即土壤的颗粒组成不土壤中的矿物质颗粒的大小及含量多少即土壤的颗粒组成不同，对土壤的肥力性质影响很大，在颗粒组成基本相似的土同，对土壤的肥力性质影响很大，在颗粒组成基本相似的土壤中，常常具有类似的肥力特征。因此土壤学家壤中，常常具有类似的肥力特征。因此土壤学家 现介绍现介绍3 3种常用种常用的质地分类标准：的质地分类标准

30、： 1 1国际制土壤质地分类标准国际制土壤质地分类标准 2 2卡庆斯基土壤质地分类卡庆斯基土壤质地分类 3 3我国土壤质地分类我国土壤质地分类 4. 美国土壤质地分类美国土壤质地分类 1 1国际制土壤质地分类标准国际制土壤质地分类标准 将土壤质地划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土将土壤质地划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土 4 4类类1212级级 特点： (1)(1)砂土及壤土类以黏粒含量在砂土及壤土类以黏粒含量在1515以下为其主要标以下为其主要标准；黏壤土类以黏粒含量在准；黏壤土类以黏粒含量在1515一一2525为其主要标为其主要标准；黏土类以含黏粒准；黏土类以含黏粒2525以上为主要标准。以上为

31、主要标准。 (2)(2)当土壤含粉粒达当土壤含粉粒达4545以上时，在上述以上时，在上述4 4类质地名类质地名称前加称前加“粉质粉质”字样。字样。 (3)(3)当砂粒含量在当砂粒含量在5555一一8585时，则在各类名称前时，则在各类名称前加加“砂质砂质”字样。如砂粒大于字样。如砂粒大于8585，则称壤质砂土，则称壤质砂土，其中砂粒达其中砂粒达9090以上者称为砂土。以上者称为砂土。 质地分类 各粒组土粒含量（重量%） 类别 质地级别名称 砂粒 2-0.02mm 粉砂粒 0.02-0.002mm 粘粒 85 40-25 25-15 15 3 3我国土壤质地分类我国土壤质地分类我国土壤质地分类制

32、共分我国土壤质地分类制共分3 3大组大组11 11种质种质地，如附表地，如附表1 1。我国的砾质土壤的分类，如附表我国的砾质土壤的分类，如附表2 2附表附表1 1：中国土壤质地分类（：中国土壤质地分类（19781978） 质地组质地组 质地名称质地名称 颗粒组成（）（粒径：颗粒组成（）（粒径：mm）砂粒（砂粒（10.05）粗粉粒（粗粉粒（0.050.01）粘粒（粘粒（70 20 40粉土粉土20 40黏壤土黏壤土5030黏土黏土粉黏土粉黏土 3035壤黏土壤黏土 3540黏土黏土40附表：中国暂拟土壤石砾含量分类（附表：中国暂拟土壤石砾含量分类（19781978）石砾（石砾（101mm）含量）

33、含量（）（）分类分类 10多砾质多砾质美国制土壤质地分类4 4、土壤质地与肥力的关系及其改良、土壤质地与肥力的关系及其改良将砂质土、壤质土、粘质土基本肥力性状比较如下：将砂质土、壤质土、粘质土基本肥力性状比较如下：（一）砂质土（一）砂质土 农民称白土、白塘土，广泛分布于我国北方，它通农民称白土、白塘土，广泛分布于我国北方，它通气透水性强，保水保肥性差，养分含量少，耕性好，春天升温快，是气透水性强，保水保肥性差，养分含量少，耕性好，春天升温快，是暖性土。适种抗旱耐瘠作物，保证水源，及时灌溉，多施有机肥，少暖性土。适种抗旱耐瘠作物，保证水源，及时灌溉，多施有机肥，少施勤施化肥，保证养分、水分供给。

34、（轻、薄、暖）施勤施化肥，保证养分、水分供给。（轻、薄、暖）（二）粘质土（二）粘质土 农民称红土、红淤土红泥头等，广泛分布于平原洼农民称红土、红淤土红泥头等，广泛分布于平原洼地、山间盆地、湖洼地区，南方分布较广。它的特性与砂土相反，通地、山间盆地、湖洼地区，南方分布较广。它的特性与砂土相反，通气透水性差，保水保肥性强，养分含量高，土温比较稳定，但春天土气透水性差，保水保肥性强，养分含量高，土温比较稳定，但春天土温转暖慢是冷性土，耕性差。由于它肥劲稳、肥效长，因此适种粮食温转暖慢是冷性土，耕性差。由于它肥劲稳、肥效长，因此适种粮食作物。作物。 （重、壮、冷）（重、壮、冷）（三）壤质土（三）壤质土

35、 农民称两合土、连合土，砂粒粘粒含量适中，集砂农民称两合土、连合土，砂粒粘粒含量适中，集砂土粘土优点于一身，适种作物广，肥力较高。（柔、沃、温）土粘土优点于一身，适种作物广，肥力较高。（柔、沃、温）（四）砾质土（四）砾质土 （粗、贫、浅）（粗、贫、浅）八、土壤质地改良八、土壤质地改良对不同质地的土壤，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。 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：1 1、客土法、客土法2 2、放淤改良、放淤改良3 3、多施有机肥、多施有机肥4 4、翻淤压砂

36、，翻砂压淤、翻淤压砂，翻砂压淤5 5、种绿肥、种绿肥 搬运别的土壤（客土）掺在过砂或过粘的土壤搬运别的土壤（客土）掺在过砂或过粘的土壤中（本土），使之相互混合，以改良土壤质地的方法，称为中（本土），使之相互混合，以改良土壤质地的方法，称为客土法。客土法。 在有条件的大河中下游地区，可利用不同河在有条件的大河中下游地区，可利用不同河流不同季节所携带泥沙的粗细不同，分别将河水引入过砂或流不同季节所携带泥沙的粗细不同，分别将河水引入过砂或过粘的土壤上，使之沉积下来，对本土进行改良的方法。过粘的土壤上，使之沉积下来，对本土进行改良的方法。 过砂过粘的土壤结构不良，有机肥中含有过砂过粘的土壤结构不良，有

37、机肥中含有大量的腐殖质，腐殖质的粘结力和粘着力比砂土强而比粘土大量的腐殖质，腐殖质的粘结力和粘着力比砂土强而比粘土弱，可以改良砂土或粘土的不良物理性状，使土壤松紧度、弱，可以改良砂土或粘土的不良物理性状，使土壤松紧度、孔隙状况、吸收性能得到改善，从而提高土壤肥力。孔隙状况、吸收性能得到改善，从而提高土壤肥力。 有的土壤耕层质地过砂或过粘，有的土壤耕层质地过砂或过粘，但其底层有淤泥层或砂土层，可以通过深翻，把下层的砂土但其底层有淤泥层或砂土层，可以通过深翻，把下层的砂土或粘土翻上来，与表土掺混，以达到改良土壤质地的目的。或粘土翻上来，与表土掺混，以达到改良土壤质地的目的。 种植田菁、绿豆、沙打旺

38、、苜蓿、紫云英、草种植田菁、绿豆、沙打旺、苜蓿、紫云英、草木樨等增加有机质，创造良好的土壤结构。木樨等增加有机质，创造良好的土壤结构。 第二节第二节 土壤有机质土壤有机质 一、土壤有机质的来源与组成一、土壤有机质的来源与组成二、土壤有机质的转化二、土壤有机质的转化三、土壤腐殖质的分离提取和性质三、土壤腐殖质的分离提取和性质四、土壤有机质在肥力上的作用四、土壤有机质在肥力上的作用五、土壤有机质的调节五、土壤有机质的调节土壤有机质土壤有机质泛指土壤中以各种形态存在的一切有机物质的总泛指土壤中以各种形态存在的一切有机物质的总称。称。土壤有机质在自然土壤中差异很大，高的可超过土壤有机质在自然土壤中差异

39、很大，高的可超过20%，称，称为为有机质土壤有机质土壤，低于，低于20%以下的土壤称为以下的土壤称为矿质土壤矿质土壤，矿质土壤，矿质土壤占绝大多数，有些占绝大多数，有些低的不足低的不足0.50.5，主要为一些漠境或沙漠土壤。，主要为一些漠境或沙漠土壤。土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用，在农业上土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用，在农业上常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥的中心环节。的中心环节。 我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外，有我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外，有机

40、质含量一般占土壤固相重量的机质含量一般占土壤固相重量的5%以下，由南至北由西至东呈以下，由南至北由西至东呈递增趋势，水田高于旱田，我省有机质含量较低，平均在递增趋势，水田高于旱田，我省有机质含量较低，平均在1%左左右，土壤培肥任务艰巨。右，土壤培肥任务艰巨。一、 土壤有机质的来源与组成和存在形态（一）土壤有机质的来源（一）土壤有机质的来源1、来源于死亡的动植物、微生物残体。、来源于死亡的动植物、微生物残体。2、施入的农家肥。、施入的农家肥。3、工业及城市垃圾、工业及城市垃圾废水废渣废水废渣。是死亡的动、植物，微生物残体及植物的枯枝落叶，是死亡的动、植物，微生物残体及植物的枯枝落叶，但基本来源是

41、它上面生长的绿色植物。但基本来源是它上面生长的绿色植物。（二）土壤有机质的元素组成（二）土壤有机质的元素组成二、 土壤有机质的转化（一）矿质化作用（一）矿质化作用矿化分两个阶段：矿化分两个阶段：有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机物先分解成构成该物质的基础有机化合物。物先分解成构成该物质的基础有机化合物。微生物吸收第一阶段的降解产物，一部分作为建造自身的原微生物吸收第一阶段的降解产物，一部分作为建造自身的原料，一部分则被彻底转化为最终分解产物，如料，一部分则被彻底转化为最终分解产物，如CO2、H2O并释放并释放出无机盐（如出无

42、机盐（如NH4+、SO42、HPO42等）。等）。土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示：土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示：土壤有机质的矿化土壤有机质的矿化率率土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。一般质总量的百分数。一般农业土壤有机质矿化率在农业土壤有机质矿化率在25%之间，之间，自然土壤自然土壤1%。可计算土壤有机质的消耗，例：一亩地表土重。可计算土壤有机质的消耗，例：一亩地表土重150000公斤，土壤有机质含量为公斤，土壤有机质含量为1%，土壤有机质矿化率为，土壤有机质矿化率为3%，则矿化量为则矿化量为15000

43、01%3%45公斤。公斤。影响土壤有机质矿化率大小的因素影响土壤有机质矿化率大小的因素 ： 1、有机残体的化学组成、有机残体的化学组成 糖类、淀粉、简单蛋白质糖类、淀粉、简单蛋白质 粗蛋白粗蛋白半半纤维素、纤维素纤维素、纤维素木质素、脂肪、蜡质（从左到右矿化率降低）。木质素、脂肪、蜡质（从左到右矿化率降低）。2、有机残体的物理状态及残体的、有机残体的物理状态及残体的C/N比比 鲜的比老的易分解鲜的比老的易分解,细碎的比整的易分解细碎的比整的易分解,更重要的指标是生物残体更重要的指标是生物残体的的C/N比比,C/N比是指有机物质或土壤有机质中碳与氮的重量比比是指有机物质或土壤有机质中碳与氮的重量

44、比, 一般说来一般说来,土壤微生物每分解土壤微生物每分解25份份C需吸收需吸收1份份N, C/N比为比为2530/1左右，左右，而作物秸杆而作物秸杆C/N比一般为比一般为60-80，高于，高于25/1，因此较难分解，因此较难分解,或吸收土壤中的速效氮或吸收土壤中的速效氮,造成和植物争氮现象发生造成和植物争氮现象发生,影响作物生长。影响作物生长。3、温度、温度 25-35生物残体分解速度最迅速。生物残体分解速度最迅速。4、水气条件、水气条件 要求一定的湿度和氧气有利于矿质化，水分在田间要求一定的湿度和氧气有利于矿质化，水分在田间持水量的持水量的60%-100%、通气良好有利于矿质化。、通气良好有利于矿质化。 5、土壤酸碱度、土壤酸碱度 土壤微生物大多在土壤微生物大多在pH4-10范围内生存。范围内生存。pH小于小于4.9，有机物质不易被分解。另外，有机物质不易被分解。另外质地质地也影响矿质化，粘土中粘粒也影响矿质化，粘土中粘粒含量高，与有机质密切结合，不利于有机物质的分解。含量高，与有机质密切结合，不利于有机物质的分解。（二）腐殖质化作用（二）腐殖质化作用对于腐对于腐殖质形成的研究已有二三百年的历史，但