土壤和作物生产

1、本章要点:了解土壤与土壤肥力的概念，明确土壤与作物生长的关系，土壤的三相组成的特点，有机质的作用、转化及调节措施，土壤的理化性质及与作物生产的关系。掌握培肥地力的措施及土壤物理测定和养分测定的技能。第一节 土壤的固相组成一、土壤的根本组成 固体 矿物质原生矿物、次生矿物38% 有机质占土壤容积的12% 土壤三相组成 液体：土壤水分20%30% 气体：空气20%30% 二、土壤粒级与质地 一土壤粒级将土壤颗粒按粒径大小和性质不同分成假设干等级称为土壤粒级。一般分为石砾、砂粒、粉粒和黏粒四个根本粒级。 二土壤质地 指土壤中各粒级土粒质量百分含量的组合，称为土壤质地土壤机械组成。土壤质地分类 卡庆斯

2、基土壤质地分类制是以粒径0.01mm为标准，将矿物质土粒划分为物理性砂粒和物理性黏粒两大局部，按物理性砂粒和物理性黏粒的质量百分含量划分为砂土、壤土和黏土三类 .砂土:松砂土、紧砂土、 砂壤土壤土:轻壤土、中壤土、重壤土黏土:轻黏土、中黏土、重黏土 土壤质地与土壤肥力的关系 砂土类 A通气透水性好，保持水分能力差。B含矿质养分含量低，有机质分解快，施肥见效快，但肥效短。保肥能力弱，养分易流失；。C水少气多，昼夜温差大，早春温度上升快，俗称“热性土；晚秋温度下降慢。D土壤容易耕作，耕作质量好。植物出苗快，易于保全苗，易发根和根系深扎，但根系固着不牢； “发小苗不发老苗。黏土类 A通气透水性差，保

3、持水分能力强。B含矿质养分含量高，有机质分解慢，施肥见效慢，但肥效长。保肥能力强，养分不易流失；。C水多气少，昼夜温差小，早春温度上升慢，俗称“冷性土晚秋。D土壤不容易耕作，耕作质量差。 壤土类 是介于砂土与黏土之间的一种机械组成类型。兼有砂土和黏土的优点。适合于大多数植物生长发育，是植物高产稳产的土壤质地类型。 土壤质地的利用与改进 1.客土法 砂掺黏，黏掺砂。 2.翻混土层 采用深翻使砂黏混合。3.施用有机肥料 是改进土壤质地最简便和最有效的方法。 三、土壤有机质土壤有机质的存在形态 1.新鲜的有机物质 刚进入土壤，根本上未受到微生物的分解1015% 的那些动、植物残体。2.半腐解的有机物

4、质 指已被微生物分解，失去原来生物特征，多呈暗裼色的碎屑和小块。3.腐殖质 (占85%90%)指在微生物作用下，有机残体在腐殖化的过程中形成的一类褐色或暗褐色的高分子有机化合物。腐殖质与土壤矿物质紧密结合。 土壤有机质的转化过程 有机质的矿质化过程 土壤有机质的矿质化过程是指有机质在微生物的作用下，分解为简单无机化合物的过程。 有机质的腐殖化过程 指有机质矿质化过程形成的简单的有机化合物与难分解的残留有机物质在微生物的作用下，又重新合成新的更为复杂的、性质稳定的有机化合物，即腐殖质的过程。 影响有机质转化的因素 1.土壤有机质的碳氮比C/N 2.土壤水、气、热状况3.土壤酸碱性4. 灰分元素土

5、壤有机质对植物生产的作用 1提供植物需要的养分2改善土壤理化性质3增强土壤的保水保肥能力4促进土壤微生物活动5促进植物生长 6减缓土壤污染第二节 土壤的物理性质土壤孔隙性 土壤孔隙性指土壤孔隙多少、大小与大小孔隙比例及性质。 1.土壤孔隙度 土壤密度和容重土壤密度土粒密度 的单位容积固体土粒的烘干质量无粒间孔隙，多数土壤矿物质的密度在2.62.7 g/cm3，有机质的密度1.251.40 g/cm3.土壤容重 单位容积原状土壤固体土粒的烘干质量有粒间孔隙。单位为g/cm3或t/m3，一般旱作土壤容重大体在1.001.80 g/cm3之间。土壤孔隙类型和性质 1通气孔隙空气孔隙通气孔隙的当量孔径

6、0.02mm，土壤水吸力150 hPa，不具有毛管引力不保水。 通气孔隙度%总孔隙度毛管孔隙度非活性孔隙度2毛管孔隙毛管孔隙的当量孔径为0.0020.02mm，土壤水吸力1500150hPa，具有毛管引力，有毛管水。可被植物吸收利用。毛管孔隙度%田间持水量萎蔫系数土壤容重3非活性孔隙无效孔隙孔隙当量孔径0.002mm，土壤水吸力1500hPa。保持在这种孔隙中的水分不能移动或移动缓慢，不能被植物吸收利用。 非活性孔隙度%萎蔫系数土壤容重土壤孔隙状况与植物生产的关系 适宜植物生长发育的土壤耕层总孔隙度为50%56%，通气孔隙度在8%10%以上，以15%20%更好。大小孔隙比在1：24为宜。黏土总

7、孔隙度大，但毛管孔隙和通气孔隙少；砂土通气孔隙多缺少毛管孔隙，漏水、漏肥。土体内孔隙垂直分布为“上虚下实，耕层上部015cm的总孔隙度为55%左右，通气孔隙度为10%15%左右；下部1530cm的总孔隙度50%左右，通气孔隙度为10%左右。土壤结构性土壤结构体：在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小、形状和性质不同的团聚体。称为土壤结构或土壤结构体。土壤结构性：指土壤中单粒和结构体的数量、大小、形状，性质及其相互排列、相应的孔隙状况等综合特性。土壤结构类型 1块状结构 2核状结构3柱状结构4片状结构5团粒结构土壤团粒结构肥力特征 1.能协调水分与空气的矛盾 2.能协调有机质的积累与消耗的矛

8、盾 3.能稳定土壤温度调节土壤热状况4.改进土壤耕性、有利于植物根系生长创造土壤团粒结构的措施1. 精耕细作：机械外力作用，使土块破裂松散成小土团。2. 施用有机肥：促进微生物活动，增加土壤中有机胶结物质。3. 合理轮作：3-4年轮作一次作物。4. 施土壤结构改进剂：主要是某些高分子化合物。 土壤耕性 衡量土壤耕性的标准:耕作难易 宜耕期长短耕作质量好坏合理耕作改进土壤耕性 1.防止土壤过干、过湿耕作，少耕或免耕 2.选择土壤宜耕期内耕作 3.多施有机肥、合理灌溉、适时耕作 第三节 土壤的化学性质土壤的吸收能力吸附性能土壤将有效养分保存在耕层的能力称保肥性。土壤胶体 土壤粒径在11000nm的

9、分散体称胶体。 1土壤胶体的种类包括无机胶体黏粒、有机胶体腐殖质及有机无机复合胶体黏粒与与腐殖质相连。 土壤胶体的构造 微粒核：各类胶体。土壤胶体 决定电位离子层 双电层 非活性补偿离子层 引力强 补偿电位离子层 扩散层 引力弱 土壤胶体的性质 1.具有巨大的比外表积和外表能2.具有带电性，能进行离子交换吸收3.凝聚性和分散性土壤阳离子交换吸收作用 土壤阳离子交换吸收作用各种阳离子在土壤胶体颗粒外表和土壤溶液之间不断进行吸附和解吸的动态过程。土壤离子交换作用特点 1.是动态平衡过程，可逆反响。2.等电量交换。3.受质量作用定律支配土壤阳离子交换量和盐基饱和度 阳离子交换量CEC土壤所能吸附的全

10、部交换性阳离子的总量。用cmol+/kg表示。是衡量土壤保肥性的指标。 盐基饱和度 指土壤胶体上交换性盐基离子占全部交换性阳离子的百分数。 胶体吸附离子的有效性离子饱和度是指某种交换性离子被土壤胶体吸附的数量占土壤阳离子交换量的百分数。在一定范围内，某种交换性离子饱和度愈大，被代换到土壤溶液中的机率愈多，那么该离子有效程度就愈高。这也是植物生产上所说的 “施肥一大片，不如一条线的主要原因。 土壤酸碱性 土壤酸碱性是土壤溶液中的H和OH浓度比例不同所表现的酸碱性质。 酸 性 pH 中性和碱性 pH 超强酸性3.5 中 性6.57.5 极强酸性 3.54.4 碱 性7.68.5 强酸性 4.55.

11、4 强碱性8.69.5 酸 性5.56.4 极强碱性 9.5 土壤酸性 土壤中酸性主要来源于胶体上吸附的H、Al3+、CO2溶于水形成的碳酸、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生的少量无机酸以及施肥带入的酸性物质等。1活性酸度：活性酸度是指土壤溶液中游离的H所直接显示的酸度。2潜性酸度：潜性酸度是指土壤胶体上吸附的H、Al3+所引起的酸度。土壤碱性 土壤碱性主要来源于土壤中交换性钠的水解所产生的OH以及弱酸强碱盐类物质如Na2CO3、NaHCO3的水解。碱化度是指土壤胶体上吸附的Na占土壤阳离子交换量的百分数。 土壤酸碱性对植物生产的影响 1影响养分的有效性 土壤中大多数养分在pH值6.57.

12、5范围内有效性较高。2影响微生物活性 土壤酸碱性主要影响微生物对有机质的转化。3影响植物生长 大多数植物适应的酸碱范围较广，但以pH6.07.5为。4 .影响土壤结构性 在碱土中，交换性Na 多，土粒分散，结构易破坏。土壤酸碱性的调节 土壤酸性的调节1.种植适宜的植物；增施有机肥。2.施用的石灰或碱性肥料草木灰、钙镁磷肥，或施用生理碱性肥料NaNO3。土壤碱性的调节1.施有机肥料，用分解释放出大量的CO2或有机酸降低土壤pH。2.施硫磺、硫化铁、绿矾FeSO4等。3.施生理酸性肥料，如硫酸钾、氯化钾、硫酸铵、氯化铵等。4施石膏、硅酸钙，用钙将胶体上的Na代换下来，随水流走。 复习思考题1.名词：土壤、肥力、矿质化过程、腐殖化过程。2.土壤的三相组成。3.土壤质地与肥力的关系如何？4.简述土壤有机质的作用。5什么是团粒结构？团粒结构的肥力征及创造措施？6简述土壤孔隙类型及性质。7土壤耕性标准如何？8如何合理耕作改进土壤耕性？9.名词：土壤阳离子交换量、盐基饱和度10.简述土壤阳离子交换吸收与土壤保