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文档简介

目的:

1.理解什么是土壤?什么是肥料?

2.了解土壤和肥料学的现状和发展动态。

3.了解土壤肥料学在农业生产、生态环境和国民经济中的重要作用。关键词:土壤(soil);土壤圈(pedosphere);土壤肥力(soilfertility);肥料(fertilizer);

绪论土壤:是覆盖于地球陆地表面,具有肥力特征,能够生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤肥力:

土壤能够供应和协调植物生长以水、肥、气、热等生活因素的能力。肥料:凡能够直接供给植物生产发育所必需营养分、改善土壤性状以提高植物产量和品质的物料的总称。18世纪后,土壤肥料学三个比较有代表性的学派:(1)农业化学土壤学派:(德)李比希(1803-1873)(2)农业地质土壤学派:(德)法鲁等(19世纪后半叶)(3)土壤发生学派:(俄)道库恰耶夫(1846-1902)目的:

1、理解什么是土壤风化作用?有哪些类型?

2、理解什么是土壤质地?土壤质地与土壤肥力之间的关系

3、了解不同质地的土壤如何进行改良和利用?关键词:

风化作用(Weathering);

土壤母质(Soilparentmaterial);

机械组成(Soilmechanicalcomposition);

土壤质地(Soiltexture);土壤粒级(Soilparticles);第一章土壤矿物质土粒主要内容回顾矿物:是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质化学元素。矿物类型:

原生矿物:直接来自火成岩或变质岩的矿物

次生矿物:原生矿物、火山玻璃或各种风化产物通过化学、生物作用而转变或重新合成新的黏土矿物和氧化物矿物。主要内容回顾岩石:

是指由一种或数种矿物组成的天然集合体。岩石的类型:

岩浆岩: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形成的岩石。

沉积岩:由各种先成岩(岩浆岩、变质岩、原有沉积岩)经风化、搬运、沉积、重新固结而成的岩石。变质岩:各种先成岩由于地壳运动或受到岩浆活动的影响,在高温高压下,原有岩石内部发生剧烈变化,矿物重新结晶或重新排列,甚至化学成分发生剧烈的变化而形成新的岩石。主要内容回顾风化作用:

是指地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下,发生机械破碎和化学变化的过程。风化作用的类型:

物理风化作用:指岩石受物理因素作用而逐渐崩解破碎的过程。

化学风化作用:指岩石在化学因素作用下,其组成矿物的化学成分发生分解和改变,直至形成在地表环境中稳定的新矿物的过程。

生物风化作用:指岩石在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下,进行崩解和分解的过程。主要内容回顾矿物质土粒的机械组成:

土壤中各粒级矿物土粒所占的百分含量。土壤质地:是根据机械组成划分的土壤类型。主要的土壤质地包括:砂质土、粘质土和壤质土土壤质地分类制国际制土壤质地分类卡庆斯基制土壤质地分类我国土壤质地分类目的:

1.理解土壤有机质来源、组成、性质、转化及其影响因素。

2.理解土壤腐殖质组成及性质。

3.理解土壤有机质在土壤肥力及生态环境中有何作用?生产实践中应采取哪些措施提高土壤有机质?关键词:

土壤有机质(Soilorganicmatter);矿质化过程(Mineralization);腐殖化过程(Humification)。第二章土壤有机质主要内容回顾土壤有机质:

指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括土壤中各种动、植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质。矿质化过程:有机质被分解成简单的无机化合物(如CO2,H2O和NH3等),并释放出矿质营养的过程。其实质是养分和能量的释放过程。腐殖化过程:使简单的有机化合物形成新的、交稳定的有机化合物,使有机质及其养分保蓄起来的过程。其实质是养分和能量的保蓄过程。土壤有机质在土壤肥力上的作用1.养分较完全2.促进养分有效化3.提高土壤保肥性4.提高土壤缓冲性5.提高土壤的蓄水能力6.促进团粒结构的形成,改善土壤物理性质土壤有机质在生态上的作用1.络合重金属离子,减轻重金属污染;

2.减轻农药残毒;

3.参与全球C循环,是陆地生态系统的重要C库(含C平均为58%)增加土壤有机质的措施:1.种植绿肥作物2.增施有机肥料3.秸秆还田除了上述措施外,还必须通过调节土壤水气热状况、合理的耕作和轮作、改良土壤酸碱性等措施,改善土壤有机质转化的条件,从而促进或调节土壤有机质的分解转化速率,达到培肥土壤的效果。目的:

1.理解土壤孔隙的类型、作用及各级孔度的计算;

2.理解土壤结构体的类型和特性,土壤团粒结构与

肥力的关系及形成原理与创造途径;

3.理解土壤黏结、黏着、可塑性与耕性的关系关键词:土壤孔性;当量孔径;土壤容重;土壤结构性(Soilstructure);土壤黏结性(Soilcohesiveness)。第三章土壤的孔性、结构性与耕性主要内容回顾土壤孔隙性(土壤孔性):它是土壤孔(隙)度、大小孔隙搭配比例及其在土层中分布情况的综合反映。

土壤孔度用以反映土壤孔隙总量。即:土壤孔隙容积占土壤容积的百分数或单位体积土壤中孔隙所占体积的百分数。当量孔径与一定水吸力相当的孔径称之为当量孔径。孔隙类型-分级:非活性孔,毛管孔,通气孔土壤的机械物理性包括:土壤黏结性、土壤黏着性和土壤可塑性。主要内容回顾土壤容重:

单位自然土体(含土粒及孔隙)干燥土壤质量与标准状况下同体积水的质量比(g/cm3)。土壤的结构性:

土壤中结构体的类型、数量、排列(结合)形式、孔隙状况以及其稳定性等综合特性即称之为土壤的结构性。团粒结构土粒多在腐殖质作用下形成粒状或小团块状,大体成球型,自小粒至蚕豆粒大小的土壤结构体。耕性

土壤在耕作时及耕作后一系列土壤物理性质及物理机械性的综合反映。(1)协调土壤中水和气的矛盾

团粒结构大小孔隙兼备,蓄水、透水和通气同时进行。降雨、灌溉时大孔隙透水,小孔隙吸收容纳大量的水分(小水库),但又不失通气性。当干旱少雨时,毛管孔可以通过毛管作用力使地下水上升满足植物的需要。同时团粒因干燥收缩与其他结构脱离,使毛管中断,减少水分的损失。而非团粒结构则水气难以并存。(2)协调土壤中养分积累与释放的矛盾

团粒表面与空气接触,好气性微生物活动剧烈,有机质分解,提供养分,团粒内部多为嫌气状况,有利于养分的积累和保存,是“小肥料库”。(3)能够稳定土温(4)使土壤具有良好的耕性和耕层构造耕作阻力小,耕作质量高,易耕期长。

旱作土壤团粒结构在1-3mm,水稳型团粒结构多,适于作物生长,

水田土壤团粒结构在10mm是适于作物生长。团粒结构的土壤肥力上的作用:目的:

1.理解土壤水分含量的一些表示、测定和计算方法。

2.理解土壤水的类型性质及相对应的水分常数和土壤水分的有效性。

3.理解土水势及分势、土壤水分特征曲线、滞后现象、SPAC系统的概念及物理意义。4.理解土壤液态水和气态水的运动规律。关键词:

土壤质量含水量;田间持水量;相对含水量;土壤毛管水;土水势;土壤水分曲线特征;第四章土壤水主要内容回顾土壤水分含量表示方式质量含水量相对含水量容积含水量水深土壤质量含水量

土壤中水分的质量与干土质量的比值,又称为重量含水量主要内容回顾相对含水量是指土壤质量含水量占田间持水量的百分数。它可以说明土壤水的含量、有效性和水气的比例等,是农业上常用的土壤含水量的表示方法。土壤水分类型(根据土壤水分所受的作用力):①吸附水(包括吸湿水和膜状水)②毛管水(毛管悬着水和毛管上升水)③重力水土壤毛管水靠毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水称为毛管水。田间持水量土壤毛管悬着水达到最多时的含水量成为田间持水量。主要内容回顾土水势土水势是一种衡量土壤水能量的指标,是在土壤和水的平衡系统中,单位数量的水在恒温条件下,移动到参照状况的纯自由水体所能做的功。土壤土水势分势①基质势②压力势③溶质势④重力势土壤水分特征曲线土壤水的基质势或土壤水吸力随土壤含水率变化的关系曲线称为土壤水分特征曲线。目的:1.理解土壤空气运动方式及其影响因素.2.理解影响土壤各项热特性有哪些?3.土壤通气性对土壤肥力有何影响?如何调节?4.土壤空气及土壤温度对热物生长有何影响?如何进行调控?关键词:气体扩散;土壤热容量(Heatcapacityofsoil);土壤导热性;土壤热扩散率第五章土壤空气及热量状况主要内容回顾土壤空气的更新方式:(1)气体质流:(2)气体扩散:是指气体分子由浓度高(分压大)向浓度低(分压低)处移动。是气体交换的主要方式。土壤热特性包括:土壤热容量、热导率和热扩散率。土壤热容量:是指单位重量或单位容积的土壤,温度每升高或者降低1

℃所需要吸收或放出的热量,一般用焦耳数表示。导热率:在单位厚度土层(1cm),温差为1℃时,每秒钟通过单位断面的热量焦耳数(λ)(单位:J/(cm·℃·s);其是评价土壤传导热量快慢的指标。主要内容回顾土壤热扩散率:

是指在标准状况下,在土层垂直方向上每厘米距离内,1

℃的温度梯度下,每秒流入1cm2土壤断面面积的热量,使单位体积土壤所发生的温度变化。土壤空气状况主要从以下几个方面来影响作物的生长发育过程:1.影响根系的生长发育2.影响种子萌发3.影响土壤微生物活动4.影响土壤养分状况5.影响作物抗病性6.影响土壤环境状况主要内容回顾土壤水、气、热之间的相互关系1.土壤水、气之间的相互关系水多气少,水少气多2.土壤水、热之间的相互关系含水量高时,土壤热容量大,土温不易变化,稳温;土温升高时,土壤水的粘滞度和表面张力下降;渗透系数增大,有助于土壤水的运动。3.土壤热量与空气之间的关系土壤空气的扩散率随温度的升高而增加;土壤温度通过影响微生物的活动,间接地影响土壤空气的组成。主要内容回顾土壤水、气、热之间的调控措施1.加强农田基本建设,改善水、气、热状况。

(1)完善田间排灌系统(2)建立防护林带(3)培肥土壤:改善结构,水气并存;热性肥,冷性肥。2.合理排灌,控制水分,调节气、热早春秧田“日排夜灌”,有利于保温,防止冻害;炎夏“日灌夜排”,可降低土温;稻田管理中有“浅水灌溉”、“排水晒田”等措施,有利于调节土温,兼有调节空气的效果。3.合理耕作、轮作深耕:使耕层疏松,减弱毛管作用,增大孔隙,因此增加透水蓄水能力,减少土壤蒸发,改善土壤通气状况,降低土壤热容量和导热率,有利于土壤增温。中耕:中耕可以疏松表土,切断毛管,减少蒸发,有助于表土升温。轮作和垄作:水旱轮作,可以改善土壤通气状况垄作相对地降低了地下水位,增加了土壤接受阳光的表面积,增加土壤蒸发,有利于土壤升温,是低湿地改善水、气、热状况的有效措施之一。目的:1.土壤胶体的表面性质(重点)2.土壤胶体对阳离子交换反应(重点)3.土壤胶体的阴离子的吸附与交换(了解)4.土壤酸、碱性的形成(重点)5.土壤酸度的指标(重点)6.土壤缓冲性7.土壤氧化还原反应关键词:

硅氧四面体;铝氧八面体;同晶置换;永久电荷;可变电荷;阳离子交换量;离子饱和度;盐基饱和度;活性酸;潜性酸;土壤缓冲性第六章土壤的保肥性与供肥性主要内容回顾土壤胶体土壤胶体矿质胶体层状硅酸盐矿物硅氧四面体及硅氧片铝氧八面体及铝氧片含水氧化物有机无机复合体有机胶体主要内容回顾硅氧四面体由1个硅原子和4个氧原子构成的,其中硅原子在中央,4个氧原子在四周,及3个氧原子构成1个三角形平面,共四个面,称为硅氧四面体。铝氧八面体为6个氧原子围绕一个铝原子构成铝八面体,6个氧排列成两层,但上层氧的位置与下层氧交错排列,6个氧所构成的八面体空隙为0.058nm,与铝原子的半径0.057nm相近,故铝原子嵌入6个氧原子形成的空隙中,从而构成铝氧八面体(AlO6)9-。三种主要层状硅酸盐矿物:高岭石类矿物-1:1型蒙脱石类矿物-2:1型膨胀型水云母类矿物-2:1型非膨胀型主要内容回顾土壤胶体三大主要性质:(1)巨大的比表面和表面能;(2)具有带电性;(3)具有分散性和凝聚性同晶置换在粘土矿物形成的过程中,晶格中的中心离子被大小相近、电性相同的其它离子所代替,而晶架结构并不发生变化的现象。永久电荷由同晶替代过程中产生的晶格中净的负电荷,这种电荷一旦产生就不受环境条件如pH的影响,所以称为永久电荷,占北方土壤电荷的绝大部分。可变电荷在介质酸碱度影响下产生的,其电荷类型和电荷数量均决定于介质酸碱度,又称pH依变电荷。主要内容回顾土壤吸附作用指分子、离子或原子在固相表面富集的过程。阳离子交换作用土壤胶体上吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子相互交换的过程(离子为交换性阳离子)阳离子交换量在一定pH下,每1000g干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数(cmol/kg=me/1000g),可作为土壤保肥力的指标。盐基饱和度(basesaturation,BSP%)土壤盐基饱和度为交换性盐基离子总量cmol/kg占阳离子交换量cmol/kg的百分数离子饱和度指某种离子的数量与阳离子代换量(CEC)的百分比值。主要内容回顾互补离子效应在土壤胶体上各种交换性盐基离子之间的相互影响的作用—互补离子效应(陪伴离子效应)。土壤胶体上同时吸附有多种交换性阳离子,对某种离子来说,其它离子都是它的陪补离子。活性酸度土壤溶液中氢离子的活度直接反映的酸度。常用pH来表示,是土壤酸碱性的强度指标。潜性酸度土壤胶体上吸附的氢、铝离子所引起的土壤酸度。这种酸度只有当氢、铝离子被代换到土壤溶液中之后才能表现出来。因此称为潜性酸度,通常用1000g烘干土中H+的厘摩尔数表示(H+cmol/1000g)土壤缓冲性把少量的酸或碱加入到到土壤里,其pH值的变化却不大,这种对酸碱变化的抵抗能力,叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。三大类次生层状铝硅酸盐矿物区别性质次生层状铝硅酸盐矿物蒙脱石组(类)水云母组(类)高岭石组(类)晶架结构2:12:11:1晶层间连接键分子引力钾键氢键大小(m)0.01~1.0(小)0.1~2.0(中)0.1~5.0(大)形状不规则片状不规则片状六方形晶体比表面(m2/g)高700~800中100~120低5~20外表面高中低内表面很高中无胀缩性高中低CEC(cmol/kg)80~12020~403~15土壤形成的因素:成土母质气候生物地形时间人类活动第七章土壤的形成、分类与分布目的:1.植物必需营养元素的种类及其判定条件(重点)2.根系吸收养分的途径及其特点(重点)3.养分的短距离和长距离运输及其特点(重点)4.作物的养分临界期、最大效率期及其在施肥中的指导意义(重点)5.合理施肥的原理(重点)关键词:截获;质流;离子的主动吸收;短距离运输;长距离运输;养分临界期;养分最大效率期;最小养分律;报酬递减率

第八章植物营养与施肥原理主要内容回顾必需营养元素的判定标准:(1)必要性:缺乏该元素时对所有高等植物的生长发育是不可缺少的,缺少这种元素植物就不能完成其生命周期(2)不可替代性:缺乏这种元素后,植物会表现出特有的症状,而且其他任何一种化学元素均不能代替其作用,只有补充这种元素后症状才能减轻或消失(3)直接性:这种元素必须是直接参与植物的新陈代谢,对植物其直接的营养作用,而不是改善环境的间接作用根系养分吸收的过程4养分从根表进入跟内自由空间,并在细胞膜外表面聚集32养分由根部运输到地上部养分有土体向根表的迁移养分跨膜进入原生质体1主要内容回顾营养从土壤向根表迁移的三种途径(1)截获:指根系在土壤中伸展的过程中吸取直接接触到的养分的过程。(2)质流:指植物蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差,此种压力差导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。(3)扩散:由于植物根系对养分离子的吸收,使根表面养分离子浓度下降,根表养分发生亏缺,与附近土体间形成养分浓度梯度,从而使养分离子从高浓度向低浓度方向迁移。主要内容回顾养分跨膜吸收的两种方式(1)被动吸收:顺浓度梯度或电化学势梯度的运输过程,不需消耗能量。(2)主动吸收:植物细胞逆浓度梯度或电化学势梯度消耗代谢能量,有选择性的吸收养分的过程。根系养分向地上部运输的两种途径(1)短距离运输:根外介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程叫养分的横向运输。由于其迁移距离短,又称为短距离运输。(2)长距离运输:养分从根经木质部或韧皮部到达地上部的运输以及养分从地上部经韧皮部向根的运输过程,称为养分的纵向运输。由于养分迁移距离较长,又称为长距离运输。主要内容回顾短距离运输的两种途径(1)质外体运输:由植物体相邻细胞原生质外围的细胞壁和细胞间隙所组成的连续体。在质外体中水分和养分可以自由出入。(2)共质体运输:植物体相邻细胞通过胞间连把细胞的原生质相互连接起来的整体。养分离子可以由一个细胞进入另一个细胞。作物需肥的两个关键时期(1)营养临界期:指营养元素过多或过少甚至营养元素间不平衡,对植物生长发育产生影响最大的时期。(2)营养最大效率期:指某种营养物质能产生最大增产效能的时期。李比希三大定律:养分归还学说、最小养分律、限制因子律

合理施肥是指在一定的气候和土壤条件下,为栽培某种作物所采用的正确的施肥措施。重要指标是提高肥料利用率和提高经济效益,增产增收以及注意环境污染。合理施肥应遵循的原则:1.根据作物不同生育时期的营养特性进行合理施肥

作物营养临界期作物营养最大效率期2.根据土壤养分状况进行合理施肥速效氮,一般小于30ppm时为缺乏,高于60ppm时为丰富。一般当速效磷低于5ppm时,作物会出现严重的缺磷现象,速效磷高于20ppm时,磷素能满足作物生长。

测土配方施肥:以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。合理施肥的原则3.根据肥料特性进行合理施肥有机肥料:一般做基肥施用,施用前应腐熟。铵态氮肥:是一种速效肥料,一般可做追肥施用并要深施覆土。硝态氮肥:只能做追肥,且不能在水田中施用。磷肥:施入土壤中其有效成分易被土壤固定,且磷的移动性也较差,故在施用上可采取集中施肥、与有机肥料混合沤制后施用和根外追肥。钾肥:做基肥施用4.有机肥与化肥配施有机肥料:含有作物生长所需的各种营养元素,可以改善土壤结构、物理化学性质等,提供养分比较缓慢。化学肥料:为作物提供生长所需各种养分,养分释放快。目的:1.植物吸收氮素形态(了解)2.植物缺氮的主要症状(重点)3.土壤中氮素形态以及在土壤中的转化过程(重点)4.提高氮肥利用率的措施(重点)关键词:硝化作用;反硝化作用氮肥利用率;第九章植物的氮素营养与氮肥外观表现 整株:植株矮小,瘦弱 叶片:细小直立,叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色,从下

部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄:有些作物呈紫红色 茎:细小,分蘖或分枝少,基部呈黄色或红黄色 花:稀少,提前开放 种子、果实:少且小,早熟,不充实 根:色白而细长,量少,后期呈褐色对品质的影响 影响蛋白质含量和质量(必需氨基酸的含量) 影响糖分、淀粉等的合成植物缺氮的症状

铵态氮

硝态氮吸附态铵或固定态铵水体中的硝态氮

矿化作用硝化作用生物固定硝酸还原作用NH3N2、NO、N2O

挥发损失

反硝化作用吸附固定淋洗损失有机质有机氮生物固定土壤氮素的转化氮在土壤中的转化示意图1.有机态氮矿化2.土壤黏粒矿物对NH4+的吸附固定3.氨的挥发损失4.无机氮的生物固定5.硝化作用:土壤中的NH4+,在好氧微生物作用下氧化成硝酸盐的现象。6.反硝化作用:也称脱氮作用,是指反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。7.硝酸还原作用8.硝酸盐的淋洗损失土壤氮素的转化铵态氮肥:养分标明量为铵盐(氨)形态氮的单质氮肥称为铵(氨)态氮肥。有碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨等。共同特性(均含有NH4+)1.易溶于水,易被作物吸收,肥效快速2.易被土壤胶体吸附和固定,移动性不大,不易损失3.可发生硝化作用4.碱性环境中氨易挥发5.高浓度对作物,尤其是幼苗易产生毒害6.对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用主要氮肥种类和特征硝态与酰胺态氮肥硝态:硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾等;

酰铵态:尿素其共同点:易溶于水,速效,吸湿性强,易结块;硝酸根离子不能被土壤胶体吸附,在土壤溶液中易随水移动;在土壤中,硝酸根可经反硝化作用转化为游离的分子态氮(氮气)和多种氧化氮气体(NO、N2O等)而丧失肥效;多数硝态氮肥能助燃或本身就易燃易爆,在贮运过程中应注意安全。主要氮肥种类和特征合理施肥的目的:减少损失、提高利用率、延长肥效氮肥的合理施用要考虑作物种类、土壤条件、肥料品种和施用方法等。(一)作物种类1.需氮量:双子叶植物>单子叶植物;叶菜类作物>果菜类和根菜类;高产品种>低产品种;杂交水稻>常规水稻;营养最大效率期>其它时期2.根据作物特性施肥不同作物对铵态氮和硝态氮的反应也不一样:水稻宜用铵态氮肥,尤以氯化铵、氨水等效果较好。在排水不良水稻土中,硫酸盐常被还原为硫化氢,妨碍水稻根部的呼吸和养分吸收,不宜用硫酸铵。马铃薯不仅利用铵态氮效果较好,而且硫对其生长有良好影响,

适宜于硫酸铵。硝酸铵对烟草有特殊作用,能提高其芳香族挥发油的形成和燃烧性。提高氮肥利用率的途径3.作物各个生育期施氮的效果也不一致:一般在作物的需肥关键时期如营养临界期或最大效率期进行施肥。如玉米在五、六片叶和大喇叭口时期,

小麦在三叶期至分蘖期和拔节孕穗期进行追肥效果较好。要考虑到各种作物不同生育期对养分的要求,掌握适宜的施肥时期和施肥量,是经济施用氮肥的关键措施之一。(二)土壤条件肥力状况:重点中、低产田土壤质地:砂质土壤“前轻后重,少量多次”粘质土壤“前重后轻”土壤pH:酸性土区、中性土区碱性土区、盐碱地(不宜用氯化铵)水分状况:水田区不宜用硝态氮肥旱地各种均可提高氮肥利用率的途径(三)肥料品种NH4+-N:水田、旱地,深施(覆土)NO3--N:旱地追肥,少量多次NH2-N:水田、旱地,深施(覆土)(四)施用方法氮肥深施优点:提高肥料利用、肥效持久深度:根系集中分布的土层方法:基肥深施、种肥深施、追肥深施(五)氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合1.与有机肥配合施用优点:无机氮可以提高有机氮的矿化率有机氮可以加强无机氮的生物固定率2.氮、磷、钾配合施用提高氮肥利用率的途径目的:1.植物吸收磷素形态(了解)2.植物缺磷的主要症状(重点)3.土壤中磷素形态以及在土壤中的转化过程(重点)4.提高磷肥利用率的措施(重点)关键词:磷肥利用率第十章植物的磷素营养与磷肥1.植株矮小,生长缓慢,成熟晚;叶色暗绿或灰绿。2.严重缺磷时,茎叶出现紫红色条纹或斑点(糖累积形成花青素)。3.根系小,次生根少,禾本科作物分蘖少。4.症状先从老叶开始。

磷素缺乏一、植物缺磷的主要症状土壤磷素的转化二、土壤中的磷素及其转化土壤磷素的转化1.固定2.释放(1)化学固定(沉淀反应)(2)吸附固定(吸附反应)(3)生物固定(1)难溶性磷酸盐的释放(2)无机磷的解吸(3)有机磷的矿化施肥有机态磷(影响矿化率的因素)H2PO4-

无定形磷酸盐结晶态磷酸盐HPO42-

闭蓄态磷(有效性降低)

吸附态磷矿物矿化Eh交替变化

老化生物矿化固定作用化学沉淀释放作用解吸吸附作用

固定土壤磷素的转化二、土壤中的磷素及其转化通过形成沉淀使磷发生固定作用的过程,是最常发生的固定作用。土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构成其躯体,使水溶性动暂时被固定起来的过程。随着微生物世代更替能较快地被释放出来可在一定程度上避免土壤其他物质对磷的化学固定,保持了磷肥在更长时间内的植物有效性。土壤固相对溶液中的磷酸根加以吸持。土壤吸附和土壤吸收两部分。(1)化学固定(3)生物固定(2)吸附固定1.土壤磷素的固定二、土壤中的磷素及其转化定义:土壤中植物难利用态磷转化为可利用态磷的过程称为磷的释放(它受土壤中微生物活动、有机肥料的分解以及土壤的水、气、热状况等条件的影响)。磷的释放过程则主要表现在铁磷的释放上,土壤淹水后还原性增强导致高价铁变为亚铁时发生。有机磷的矿化也是土壤磷释放的另一重要过程。难溶性磷酸钙盐一般需要借助于作物根系和土壤微生物呼吸作用产生的二氧化碳、根系和微生物代谢分泌或有机肥(物料)分解产生的各种有机酸等转入土壤溶液。酸性土壤中石灰性土壤中2.土壤磷素的释放二、土壤中的磷素及其转化常用磷肥的性质和施用三、磷肥的种类、性质及施用按所含的磷酸盐溶解度不同可分为三种类型:(1)难溶性磷肥:磷矿粉、鸟粪磷矿粉和骨粉。只能溶于强酸中,肥效迟缓。肥效长。为迟效性磷肥。(2)水溶性磷肥主要含水溶性磷酸一钙的磷肥,如过磷酸钙,重过磷酸钙,氧化过磷酸钙等,其中的磷易被植物吸收利用,肥效快,是速效性磷肥。(3)枸溶性磷肥(弱酸溶性磷肥)能溶于2%柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液的磷肥。有钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷肥、偏磷酸钙。

四、磷肥合理施用磷肥利用率:是指当季作物从所施磷肥中吸收磷素占施肥量的百分数。影响土壤有效磷的因素:1.土壤有机质含量:与有效磷含量呈正相关,每增加0.5%的有机质,可相应提高5mg/kg的有效磷2.土壤有效氮与有效磷的比值:土壤氮(碱解氮)与P2O5的比值>4时,磷肥效果明显3.土壤pH:在pH5.5~7.0范围,磷的有效性最大4.土壤熟化程度:土壤熟化程度高,有效磷含量也高,磷肥的效果就差。5.水田淹水后,Eh降低,磷酸高铁被还原为磷酸亚铁,溶解度提高;酸性土壤pH提高,促进磷酸铁、铝水解,可使磷的有效性增加四、磷肥合理施用提高磷肥利用率的途径:1.相对集中施用---

条施、穴施、蘸秧根等,适当深施于根系密集分布的土层中。2.水溶性磷肥和有机肥料配合施用3.氮、磷肥配合施用4.对磷肥进行改性5.培育磷高效基因型作物品种6.根外追施目的:1.植物吸收钾素形态(了解)2.植物缺钾的主要症状(重点)3.土壤中钾素形态以及在土壤中的转化过程(重点)4.提高钾肥利用率的措施(重点)关键词:钾的晶格固定第十一章植物的钾素营养与钾肥一、植物缺钾素的主要症状缺钾的主要特征:通常茎叶柔软,叶片细长、下披;老叶叶尖和叶缘发黄,进而变褐,逐渐枯萎;在叶片上往往出现褐色斑点,甚至成为斑块,严重缺钾时幼叶也会出现同样的症状;根系生长停滞,活力差,易发生根腐病

缺乏

土壤中的钾依其存在的化学状态及对植物的有效性,常可划分为矿物态、非交换态钾、交换钾及水溶态钾等4种形态。矿物钾(9~98%)交换性钾(1~2%)水溶性钾(很少)无效钾缓效钾速效钾土壤钾的形态(占全钾%)非交换钾1.土壤中钾素形态二、土壤中的钾素及其周转矿物钾(无效钾)闭结在长石、白云母类矿物中钾交换性钾(速效钾的主要部分)非交换性钾(缓效钾)(伊利石、易分化的黑云母中的钾)土壤溶液钾(速效钾的小部分)随水流失植物吸收风化作用(极微)吸附解吸释放固定风化作用(极微)分化缓慢分化缓慢土壤中不同形态钾的平衡关系2.土壤中钾素形态转化二、土壤中的钾素及其周转1)钾的晶格固定:水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定成为无效钾的过程Pei2.土壤中钾素形态转化二、土壤中的钾素及其周转影响钾固定的因素★★粘土矿物种类:2:1型的蛭石>伊利石>蒙脱石,1:1型的高岭石几乎不固定钾;土壤水分:干湿交替会促进钾的固定,干旱则固定的钾增多;pH值:中性和石灰性土壤比酸性土壤固定的钾要多;NH4+的多少:NH4+与K+离子竞争结合位置。2.土壤中钾素形态转化二、土壤中的钾素及其周转土壤溶液中的K+被作物吸收后,浓度降低,土壤胶体上吸附的K+和固定的K+可先后释放出来,以补充土壤溶液中K+浓度的降低;其释放速率与土壤溶液中钾离子的浓度呈负相关,而与植物吸收能力呈正相关。

当土壤溶液中K+浓度较高时,土壤胶体上钾离子近饱和,钾会淋失,所以在多雨的季节或地区,固钾能力弱的砂质土壤,一次施用量不宜太大。

2.土壤中钾素形态转化二、土壤中的钾素及其周转2)钾的释放和淋湿

钾盐沉积矿床是钾肥最主要的资源,估计世界总储量超过1400亿吨K2O,其中2/3在加拿大的Saskatchewman(萨斯喀彻温省)。我国青海柴大木盆地察尔湖是目前我国发现的最大氯化物液体钾矿资源,总储氯化钾量为1.45亿吨以上。主要种类:

氯化钾(KCl)---生理酸性肥

硫酸钾(K2SO4))---生理酸性肥(酸性土壤)、生理中性肥(中碱性土壤)

草木灰(K2CO3、K2SO4和KCl)

窑灰钾肥(水泥工业的副产品)

钾镁肥(制盐工业的副产品)

钾钙肥(钾长石、石灰石、石膏、无烟煤为原料制成)钾肥种类三、钾肥的种类、性质和施用1.土壤质地影响土壤的供钾能力,同等量的速效性钾含量的土壤上,施用钾肥后粘重土壤的肥效比砂质土壤差。一般砂质土壤供钾能力弱,所以要把有限的钾肥施在缺钾的砂质土壤上。2.作物需钾特性(1)不同作物需钾量不同,吸钾能力不同,肥效也不同油料作物、薯类作物、糖用作物、棉麻类作物、豆科作物以及叶用作物(烟草、桑、茶)需钾多,果树需钾较多,尤其是香蕉。“喜钾作物”

禾谷类作物需钾较少,同时这些作物根系的阳离子交换量较小,对一价阳离子利用能力强,从土壤中吸收的钾较多,所以施钾效果不显著。(2)同一作物不同品种对钾的需求量不同根据一些研究结果表明,杂交稻、矮秆高产良种和粳稻对钾肥反应较为敏感,增产幅度比高杆品种、籼稻及常规稻要大。

钾肥施用影响因素四、钾肥的合理施用3.钾肥特性

不同钾肥种类的性质不同,如硫酸钾和氯化钾均为生理酸性肥料,适宜用于石灰性土壤,在酸性土壤上,应配合施用适量石灰或草木灰。

窑灰钾肥为碱性肥料,适宜于酸性土壤。氯化钾适宜用于水田,而不宜用于盐碱地。氯化钾因含有氯离子,对不同作物产量和品质影响又不一样。4.气候条件通过土壤暴晒和冻融,可以促进土壤含钾矿物的风化,特别对固定在粘土矿物晶层上的钾的释放有好处,增加了土壤速效钾的含量。降水过多会引起土壤中水溶性钾流失,且造成土壤通气不良,作物根系吸收受抑。然而,在干旱条件下,即使土壤交换性钾水平适宜,但由于钾的迁移与根系吸收受抑制,增施钾肥增产效果仍然明显。钾肥施用影响因素第四节钾肥的合理施用钾肥施用影响因素第四节钾肥的合理施用5.与其它肥料配合施用氮磷钾三要素在物质代谢中是相互促进、相互制约的。较高产量水平时,氮磷用量多,钾肥肥效明显;较低产量水平,氮磷用量少,土壤中的钾能满足作物的需要。

有机肥种类及钾肥水平是决定钾肥肥效的另一重要因素,因为有机肥中含有较多的钾,并且有效性较高,因此当有机肥用量多时施用钾肥的效果较差;尤其是秸秆还田,可使作物吸收的大部分钾素归还到土壤。目的:1.有机肥的种类、特点及作用(重点)2.粪尿肥的性质与积制、施用方法(重点)3.绿肥的种类及在农业生产中的作用(了解)4.泥炭与复制酸类肥料的性质、作用和施用方法(了解)5.堆肥的条件及其调控措施(重点)关键词:有机肥料,厩肥第十四章有机肥料1.有机肥料的分类及特点一、有机肥的种类、特点及作用是指主要来源于植物和(或)动物、施入土壤以提供植物营养为主要功能的含碳物料。包括:人畜粪尿、作物秸秆、绿肥等,它是我国传统农业的物质基础。有机肥料除能提供作物养分、维持地力外、在改善作物品质、培肥等方面是化学肥料无法代替的。我国每年有机肥的总量18亿-24亿t,其中氮、磷、钾养分的质量分数达1500-200万t,占肥料总养分的40%左右。特别是农业中钾素供应约有70%依靠有机钾源。有机肥料概念1.有机肥料作用一、有机肥的种类、特点及作用1.补给和更新土壤有机质。2.改善土壤理化性状。3.提供植物所需的养分。4.提高土壤微生物活性和酶活性。1.有机肥料的分类及特点一、有机肥的种类、特点及作用有机肥按其来源、特性和积制方法:有机肥料(1)粪尿类(2)堆沤肥(3)绿肥(4)杂肥1.有机肥料的分类及特点人粪尿、畜粪尿、禽粪、厩肥等。人粪尿属于高氮富营养型的有机肥。我国农村人口按9亿计算,如以人粪收集利用率60%、人尿30%计算,每年就可积攒人粪尿1600多亿公斤,相当于90万吨尿素、28万吨磷素和34万吨钾素。包括秸秆还田、堆肥、沤肥和沼气肥。我国主要农作物秸秆每年平均为7亿多吨,按稻草还田率为30%,麦秸还田率为45%,玉的秸秆就有1.3亿多吨,约可提供氮素66万吨、磷素40万吨、钾素99万吨。米秸还田率为20%计算,每年可用作有机肥料(1)粪尿肥(2)堆沤肥一、有机肥的种类、特点及作用1.有机肥料的分类及特点包括栽培绿肥和野生绿肥。我国绿肥种植面积较大的省份是湖南和江西,其中紫云英种植面积在1000万亩以上。目前我国多以种植饲料绿肥为主,直接翻耕的绿肥较少。

包括城市垃圾、泥炭、腐殖酸类肥料、油粕类肥料、污水污泥等。随着城市的发展、城镇人口的增加和农副产品加工业的增多,杂肥类在有机肥料资源中所占的比重越来越大。在杂肥类又以垃圾为主。(3)绿肥(4)杂肥一、有机肥的种类、特点及作用1.有机肥料的分类及特点(1)有机肥料来源广、种类多、数量大。具有养分全面、但含量较低的特点,它含有作物生长所需的各种必需营养元素,是一种完全肥料。含量低而难以满足作物需肥高峰期的要求。(2)有机肥含有丰富的有机质,培肥地力效果明显。有机肥料可为土壤微生物提供养料,从而活化土壤中的潜在养分。促进物质转化、改善土壤理化性状,增强土壤生物活性,提高土壤肥力。特点一、有机肥的种类、特点及作用1.有机肥料的分类及特点(3)有机肥料是废物的再利用,成本低,节约能源,对降低农业投入和环境保护有重要意义。(4)有机肥料体积大、数量多,使用不便,相应增加了投劳量。总之,有机肥料与化学肥料相比,具有来源广、数量大;养分全、含量低;肥效长而慢,体积大、使用不便、成本低等特点。特点一、有机肥的种类、特点及作用一、一、有机肥料的腐熟二、有机肥料腐熟原理及技术是复杂的有机物质在微生物作用下进行矿质化和腐殖化的过

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