土壤学基础PPT学习教案

1、会计学1土壤学基础土壤学基础第2页/共117页F土壤是农业最基本的生产资料 在人类赖以生存的物质生活中，人类消耗的约在人类赖以生存的物质生活中，人类消耗的约8080以上的热量以上的热量，7575以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤。以上的蛋白质和大部分的纤维都直接来源自土壤。F土壤是具有再生意义的自然资源 治之得宜，地力常新，可永续利用；是农业可持续发展的基础。治之得宜，地力常新，可永续利用；是农业可持续发展的基础。第一节第一节 土壤在农业生产和生态环境中的重要性土壤在农业生产和生态环境中的重要性农业生产农业生产植物生产植物生产动物生产动物生产一、土壤是农业生产的基础一、土壤是农业生产的

2、基础 民以食为天，食以土为本！民以食为天，食以土为本！第3页/共117页土壤的重要土壤的重要性性v土壤在植物生长发育中的作用2、养分转化和循环作用、养分转化和循环作用3、雨水涵养作用、雨水涵养作用4、生物的支撑作用、生物的支撑作用5、稳定和缓冲环境变化的作用、稳定和缓冲环境变化的作用1、营养库的作用营养库的作用第4页/共117页土壤在人类农业和自然环境中的重要性 第5页/共117页二、土壤与作物是生态系统的重要组成部分二、土壤与作物是生态系统的重要组成部分水圈岩石圈风化壳风化壳土壤圈生物圈大气圈生态系统生态系统生态平衡生态平衡生态系统恶化生态系统恶化人类是生态系统的重要干扰者 第6页/共117

3、页二、土壤与作物是生态系统的重要组成部分二、土壤与作物是生态系统的重要组成部分第7页/共117页土壤是地球陆地生态系统的基础第8页/共117页三、保护土壤资源的意义三、保护土壤资源的意义土壤的重要性土壤的重要性v破坏土壤资源吃祖宗的饭，断子孙的路。破坏土壤资源吃祖宗的饭，断子孙的路。1、土壤资源的有限性要求我们必须要保护好土壤资源、土壤资源的有限性要求我们必须要保护好土壤资源第9页/共117页土壤的可持续利用是可持续农业的基础土壤的可持续利用是可持续农业的基础 我国要跨进可持续发展的我国要跨进可持续发展的“大门大门”还需要：还需要：30-5030-50年？年？粮食供应压力加大粮食供应压力加大！

4、短期内不可逆转的趋势：短期内不可逆转的趋势： 1 1、耕地减少不可逆转；、耕地减少不可逆转； 2 2、人口增长不可逆转；、人口增长不可逆转； 3 3、消费水平的提高不可逆转；、消费水平的提高不可逆转；可持续发展的条件：可持续发展的条件： 人口的零或负增长人口的零或负增长 （中国每年净增人口中国每年净增人口10001000万万） 资源破坏的零或负增长资源破坏的零或负增长 （中国每年减少土地中国每年减少土地300300万亩万亩） 生态环境恶化的零或负增长生态环境恶化的零或负增长 （中国荒漠化速度中国荒漠化速度2620km2620km2 2/ /年年）第10页/共117页 当前，当前，“人口人口粮食

5、粮食资源资源环境环境”仍是仍是困扰人类社会发展的难题，农业及土壤科学困扰人类社会发展的难题，农业及土壤科学工作者责任越来越重大。工作者责任越来越重大。土壤的重要性土壤的重要性 现在你已经不再以普通人的眼光看待土壤，你将成为一个土壤工作者地球的医生和卫士。 答案： 1、中国人自己养活中国人！ 2、依靠土壤和科技！土壤和科技！ “老老”问题：问题： 1 1、谁来养活、谁来养活2121世纪的世纪的1616亿中国人？！亿中国人？！ 2 2、怎么养活、怎么养活1616亿中国人亿中国人第11页/共117页第二节第二节 土壤与土壤肥力土壤与土壤肥力Whats the soil?!第12页/共117页定义定义

6、：土壤是发育于地球陆地表面，能生长绿色植物的疏松土壤是发育于地球陆地表面，能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。（土壤学家和农学家）多孔结构表层。（土壤学家和农学家）其中：地球陆地表面：其中：地球陆地表面：位置位置 能够生长植物，具有生物多样性：能够生长植物，具有生物多样性：主要功能主要功能 疏松表面：疏松表面：结构性结构性 生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下形生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下形成的成的：五大形成因素：五大形成因素万物土中生第13页/共117页农业土农业土壤壤自然土壤自然土壤土壤土壤人类开垦人类开垦与否与否第14页/共117页第15页/共117页土壤的形成过程

7、土壤的形成过程裸裸露露岩岩石石成成熟熟土土壤壤原原始始土土壤壤成成土土母母质质耕耕作作土土壤壤风化作用风化作用经微生物、经微生物、低低等植物改造等植物改造经草本植物、经草本植物、木本植物改造木本植物改造耕耕作作培培育育土壤肥沃土壤肥沃土壤退化土壤退化合理耕作经营合理耕作经营不合理不合理耕作经营耕作经营用养结合用养结合第16页/共117页自然土壤的形成过程：地质大循环自然土壤的形成过程：地质大循环 生物小循环生物小循环生物小循环是在地质大循环的基础上进行的，两者统一于母质上，生物小循环是土壤形成的动力。两者必须同时进行，互相促进，使营养物质释放出来，使母质具有肥力，形成土壤。所以说，土壤形成过程

8、就是土壤肥力不断土壤形成过程就是土壤肥力不断提高的过程。提高的过程。第17页/共117页第18页/共117页第19页/共117页第20页/共117页第21页/共117页耕作层（Tilth），又称熟土层，是农业耕作经常作用的土层、也是作物根系分布的主要层次，通常厚约1525cm。犁底层和半熟化层心土层（生土层）底土层。表土层表土层 010cm覆盖层(03cm)种床层(310cm)稳定层稳定层 1020-30cm根际层犁底层犁底层 5-10cm5-10cm心土层心土层第22页/共117页母质层潜育层潴育层耕作层犁底层第23页/共117页第24页/共117页第25页/共117页第26页/共117页

9、自然肥力自然肥力：自然成土过程中产生的肥力。：自然成土过程中产生的肥力。土壤肥力土壤肥力按成因按成因可分为：可分为： 人工肥力人工肥力：在自然肥力的基础上，人为耕作：在自然肥力的基础上，人为耕作 熟化过程中产生的肥力。熟化过程中产生的肥力。 有效肥力有效肥力：当季作物种植过程中反映出来的肥力：当季作物种植过程中反映出来的肥力。 按按有效程度有效程度可分为：可分为： 潜在肥力潜在肥力：当季作物种植过程中没有直接反映出当季作物种植过程中没有直接反映出 来的肥力。来的肥力。第27页/共117页第28页/共117页粮食作物经济作物或工业原料作物绿肥及饲料作物第29页/共117页u 土壤矿物质土壤矿物质

10、u 土壤有机质土壤有机质u 土壤空气与土壤溶土壤空气与土壤溶液液第30页/共117页土壤的基本组成土壤的基本组成 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%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%50%）矿物质矿物质来自岩石的风化，包括原生矿物和次来自岩石的风化，包括原生矿物和次生矿物，约占固体重量的生矿物，约占固体重量的95%95%以上。以上。有机质有机质动物残体及其转化产物，约占固体重动物残体及其转化产物，约占固体重量的量的5%5%以下。以下。土壤空气土壤空气一部分由地上大气层进入，主要一部分由地上大气层进入，主要为为O O2 2 、 N

11、 N2 2 等，另一部分由土壤内部产生等，另一部分由土壤内部产生，主要为，主要为COCO2 2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上进入土中，其中含有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，实际溶质，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）。上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。第31页/共117页第32页/共117页原生矿物原生矿物：起源于岩浆岩，存在于岩浆岩中的矿物。：起源于岩浆岩，存在于岩浆岩中的矿物。次生矿物次生矿物：原生矿物经过风化作用，其组成和性质发生：原生矿物经过风化作用，其组成和性质发生改变而形成的新矿物。改变而形成的新矿物。一、

12、土壤矿物质一、土壤矿物质1 1、土壤矿物质的种类与组成、土壤矿物质的种类与组成第33页/共117页第34页/共117页第35页/共117页第36页/共117页第37页/共117页第38页/共117页第39页/共117页第40页/共117页R R（C C，4H4H，养分，养分+ 2O+ 2O2 2 CO CO2 2 + 2H+ 2H2 2O + O + 能量能量+ +养分养分 酶酶氧化氧化第41页/共117页二、土壤有机质二、土壤有机质第42页/共117页二、土壤有机质二、土壤有机质第43页/共117页二、土壤有机质二、土壤有机质第44页/共117页二、土壤有机质二、土壤有机质第45页/共117

13、页二、土壤有机质二、土壤有机质第46页/共117页三、土壤胶体三、土壤胶体第47页/共117页第48页/共117页 扩扩 散散 层层 内 离 子 层胶核土壤胶体构造示意图第49页/共117页第50页/共117页第51页/共117页第52页/共117页第53页/共117页二、土壤孔隙性二、土壤孔隙性（一）土壤孔性的数量指标（一）土壤孔性的数量指标1 1、土壤孔隙度土壤孔隙度 土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数。 2 2、孔隙比孔隙比 指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。孔隙容积孔隙度%=土壤容积100 孔隙容积 孔隙度% 孔隙

14、比= 土粒容积 = 1孔隙度% 容重 孔隙度%= （1 比重）100第54页/共117页（二）土壤孔隙类型（二）土壤孔隙类型（1）非活性孔隙（无效孔隙）非活性孔隙（无效孔隙） 土壤最细小的孔隙土壤最细小的孔隙当量孔径当量孔径0.002mm，土壤水吸力，土壤水吸力1.5bar，该类孔隙充满无效水，根毛难以进入，微生物亦难进入，该类孔隙充满无效水，根毛难以进入，微生物亦难进入， 在在粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。（2）毛管孔隙毛管孔隙 该孔隙直径该孔隙直径d=0.002mm0.06mm，具毛管作，具毛管作用，土壤水吸力用，土壤水吸力1.5 0.15

15、bar, 壤土和结构好的土壤此孔较多。壤土和结构好的土壤此孔较多。（3）通气孔隙（非毛管孔隙）通气孔隙（非毛管孔隙）孔隙直径孔隙直径 d0.06mm，此类孔，此类孔隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙，隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙，土壤水吸力土壤水吸力0.15bar 。第55页/共117页（三）影响土壤孔隙性的因素（三）影响土壤孔隙性的因素1 1、土壤质地、土壤质地 粘质土孔隙度粘质土孔隙度454560%60%之间，以毛管孔隙和无效孔隙为之间，以毛管孔隙和无效孔隙为主；主； 砂质土孔隙度砂质土孔隙度333345%45%，通气孔隙较多；，通气孔隙较多； 壤质土

16、孔隙度壤质土孔隙度454552%52%，有适量通气孔隙又有较多毛管，有适量通气孔隙又有较多毛管孔隙，水气协调，利于作物生长孔隙，水气协调，利于作物生长。2 2、土壤有机质、土壤有机质 有机质多的土壤易形成团粒结构而孔有机质多的土壤易形成团粒结构而孔隙度较高。隙度较高。3 3、自然因素和土壤管理等、自然因素和土壤管理等第56页/共117页（四）土壤三相组成的计算（四）土壤三相组成的计算1.1.土壤的固相率土壤的固相率=1=1土壤孔隙度土壤孔隙度2.2.土壤液相率（容积含水率）土壤液相率（容积含水率）= =土壤含水量（质量土壤含水量（质量% %）土壤容土壤容重重3.3.土壤气相率土壤气相率= =土

17、壤孔隙度土壤容积含水率土壤孔隙度土壤容积含水率4.4.土壤三相比土壤三相比= =固相率固相率液相率液相率气相率气相率 适宜旱地土壤要求固相率适宜旱地土壤要求固相率50%50%左右，容积含水量在左右，容积含水量在252530%30%之间，气相率之间，气相率10%10%20%20%，土体还应，土体还应“上虚下实上虚下实”。第57页/共117页（一）计算孔隙度，孔隙体积占整个土壤体积的百分数（一）计算孔隙度，孔隙体积占整个土壤体积的百分数（二）判断土壤熟化程度（二）判断土壤熟化程度 1.11.11.31.3较疏松，较疏松，1.51.5以上紧实以上紧实，（三）利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。

18、（三）利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。 例例1 1已知土壤容重为已知土壤容重为1.15g/cm1.15g/cm3 3，求亩（求亩（666.7m666.7m2 2）耕层）耕层0-20cm0-20cm土壤土重。解：土壤土重。解：666.7666.70.20.21.15=153t=153000 kg1.15=153t=153000 kg因此过去常说每公顷耕层土重因此过去常说每公顷耕层土重225225万万kgkg。 例例2 2已测得有机质含量已测得有机质含量1%1%，求亩耕层土壤有机质重量？，求亩耕层土壤有机质重量？W W有有=W=W1%=666.71%=666.70.70.71.21.21

19、%=1.6t=1600kg1%=1.6t=1600kgN N、P P、K K等都可计算出，如测得等都可计算出，如测得N N含量含量0.05%0.05%，则亩含，则亩含N 80kgN 80kg，如测得盐含量，如测得盐含量0.3%0.3%，则亩含，则亩含盐盐480kg480kg。第58页/共117页三、土壤的结构性三、土壤的结构性 （一）土壤结构的概念（一）土壤结构的概念通常所说的通常所说的“土壤结构土壤结构”实际包含两个方面，土壤结构性实际包含两个方面，土壤结构性和土壤结构体。和土壤结构体。土壤结构体土壤结构体是指土壤中的土粒相互粘结团聚成大小形状和性质不同的是指土壤中的土粒相互粘结团聚成大小形

20、状和性质不同的聚合体称之为土壤结构体。聚合体称之为土壤结构体。土壤结构性土壤结构性是指土壤中单粒、次生单粒或团聚体的数量、大小、形状是指土壤中单粒、次生单粒或团聚体的数量、大小、形状及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。第59页/共117页三、土壤的结构性三、土壤的结构性（二）土壤结构形成（二）土壤结构形成土壤结构体形成大体经历两个阶段：土壤结构体形成大体经历两个阶段：第一阶段是由原生土粒（分散的单个土粒）黏结形成为初第一阶段是由原生土粒（分散的单个土粒）黏结形成为初级的次生土粒（复粒）或较大的土体；级的次生土粒（复粒）或较大的土体；第二个阶段则是由初

21、级的复粒在各种胶结物的作用下进行第二个阶段则是由初级的复粒在各种胶结物的作用下进行团聚或由土粒粘结成的土体沿一定方向破裂而成。团聚或由土粒粘结成的土体沿一定方向破裂而成。凝聚作用、水膜的粘结作用、胶结剂的胶结作用、外力作凝聚作用、水膜的粘结作用、胶结剂的胶结作用、外力作用。用。第60页/共117页（三）土壤结构体的类型（三）土壤结构体的类型第61页/共117页（四）土壤结构体与土壤肥力（四）土壤结构体与土壤肥力团粒结构与土壤肥力（团粒结构与土壤肥力（为什么说具有团粒结构的土壤是最肥沃为什么说具有团粒结构的土壤是最肥沃的土壤？的土壤？）对土壤肥力尤其是粘土的肥力起良好的作用，原因如下：对土壤肥力

22、尤其是粘土的肥力起良好的作用，原因如下：（1 1）团粒结构具有较适宜的孔隙性；）团粒结构具有较适宜的孔隙性；（2 2）团粒结构较多的土壤具有蓄水抗旱作用；）团粒结构较多的土壤具有蓄水抗旱作用；（3 3）团粒结构较多的土壤可以协调水、气矛盾、保肥和供肥）团粒结构较多的土壤可以协调水、气矛盾、保肥和供肥的矛盾；的矛盾；（4 4）团粒结构可提高土壤耕作质量）团粒结构可提高土壤耕作质量第62页/共117页四、土壤孔隙性和结构性的调节四、土壤孔隙性和结构性的调节常见措施有：常见措施有：（一）精耕细作，增施有机肥料（一）精耕细作，增施有机肥料（二）合理轮作倒茬，扩种绿肥及牧草（二）合理轮作倒茬，扩种绿肥及牧草（三）改良土壤酸碱性质（施用石膏或石灰）（三）改良土壤酸碱性质（施用石膏或石灰）（四）合理灌溉（四）合理灌溉（五）施用土壤结构改良剂：有天然和合成改良剂两类，（五）施用土壤结构改良剂：有天然和合成改良剂两类，都具很好效果都具很好效果第63页/共117页第64页/共117页第65页/共117页 主要是物理化学代换，是由土壤胶体带电引主要是物理化学代换，是由土壤胶体带电引起，由于土壤以带负电荷为主，土壤的阳离子代起，由于土壤以带负电荷为主，土壤的阳离子代换成为土壤保肥、供肥的源泉换成为土壤保肥