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文档简介

土壤肥料学课程简介:

《土壤肥料学》为植物生产类各专业的

一门专业基础课,主要研究土壤和肥料

的基本理论和基本性质,揭示土壤、植

物和肥料之间的相互关系,使学生能结

合本地区的实际情况,学会认土、评土、用土、改土的方法、措施和科学施肥的

原理,为农业生产和农业可持续发展服

务。学习要求:理论联系实际教材及参考书[1]《土壤肥料学》刘春生主编,农业大学出版社,2006[1]《土壤学》黄昌勇主编,中国农业出版社,2000.[2]《土壤学》聂俊华主编,北京农业大学出版社,1994.[3]《肥料学》王琪贞主编,中国农业大学出版社,1998.[4]《土壤肥料学》关连珠主编,中国农业出版社,2001.[5]《土壤肥料学》吴礼树主编,中国农业出版社,2004.[6]《植物营养学》(上)陆景陵主编,中国农业大学出版社(第二版),2003.[7]《植物营养学》(下)胡霭堂主编,中国农业大学出版社(第二版),2003.

[8]《植物营养原理》史瑞和等编著,江苏科学技术出版社,1989.绪论教学目的和要求:应掌握土壤肥料在农业生产中的地位,土壤、土壤肥力和肥料的概念,土壤肥料学的基本任务。内容:1.1土壤肥料在农业生产中的地位1.2土壤、土壤肥力和肥料的概念1.3土壤肥料学的基本任务一、土壤肥料是农业生产的基本生产资料

(1)植物生产植物从空间吸收阳光,从土壤中获得水分、养分、热量、空气及其他生活条件,通过光合作用,将光能转化为化学能,形成贮藏大量能量的有机物质供人类所需;

(2)动物生产人类将植物生产所形成的一部分有机体作为饲料来喂养家畜,进一步为人类提供衣食住行所需;

(3)土壤管理人类将自己不能利用的动植物残体作为肥料返还土壤,利用土壤微生物将其分解为植物生产所需的营养物质,为植物再生产提供原料。1.1土壤肥料在农业生产中的地位二、土壤肥料是制定农业技术措施的依据

农业技术:耕作管理、施肥、水分管理、品种选择、种子处理、种子密度、植物保护、农机具使用以及日常田间栽培管理

在采取各项技术措施时都有一个因土制宜的原则问题。三、土壤是人类社会的重要自然资源“土壤孕育万物”、“土为万物之母”土壤作为独立的历史自然体,其特点为:土壤资源数量的有限性;土壤资源质量的可变性;土壤资源空间分布上的固定性。土壤资源利用中出现的几大问题:

(1)土壤侵蚀(2)土壤砂化(沙漠化)(3)土壤盐碱化

(4)土壤退化(5)土壤污染(6)沼泽化。四、土壤是陆地生态系统的主要组成部分,是影响人类生存的重要环境要素土壤圈大气圈生物圈水圈岩石圈保持生物活性、多样性和生产性;对水体和溶质流动起到调节作用;对有机、无机污染物具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用;储存并循环生物圈及地表的养分和其他元素的功能。1.2土壤、土壤肥力和肥料的概念一、土壤的概念二、土壤肥力的概念三、土壤的物质组成四、肥料的概念一、土壤的概念土壤是地球表面能够生长植物的疏松表层。

它生成于地球风化壳的最表层,位于大气圈、生物圈、水圈的水化壳的界面上,是岩石、

生物和气候等因素相互作用下随着时间的推

移而演变的产物,是一个独立的历史自然体。土壤圈大气圈生物圈岩石圈水圈最活跃、最富生命力的圈层从土壤形成过程来讲, 分为两大类:自然土壤:在自然条件下形成,未经人工开垦耕种的土壤农业土壤或者耕作土壤:经过人工开垦耕种的土壤。二、土壤肥力的概念

土壤肥力是指在植物生长期间,土壤能够持续不断地、适量地提供并协调植物生长所需的水分、养分、空气和热量等因素及其它生活条件的能力。

土壤学中把水、肥、气、热称为土壤肥力的四大因子。土壤肥力分类自然肥力人为肥力有效肥力潜在肥力三、土壤的基本物质组成土壤固体土壤(约占土壤总容积的50%)粒间孔隙(约占土壤总容积的50%)矿物质—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95%以上。有机质—动物残体及其转化产物,约占固体重量的5%以下。水分—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,实际上是浓度不同的溶液(土壤溶液)。土壤生物体——土壤动物和土壤微生物等。气体—土壤空气,一部分由地上大气层进入,主要为O2

、N2

等,另一部分由土

壤内部产生,主要为CO2、水汽等。四、肥料的概念

肥料是指直接或间接供给作物所需养分,改善土壤性质,提高作物产量和改善作物品质的物质。肥料分为:化学肥料有机肥料微生物肥料化学肥料是指那些由工厂化学方法合成或采用天然矿物生产的含有植物必须营养元素的无机化合物,也叫矿质肥料。阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育有机肥料是指利用各种动物排泄物、植物残体或农业废弃物、天然杂草以及城乡生活垃圾等有机物经简单处理而成的含有大量有机质和多种植物所需养分物质的改土肥田物质。阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育微生物肥料是指含有大量微生物菌剂的微生物制剂,施入土壤后通过微生物的一系列生命活动,直接给作物提供某些营养元素、激素类物质和各种酶等的物质。1.3土壤肥料学的基本任务(1)进行土壤普查和成果应用(2)测土配方,合理施肥(3)重点搞好中低产田的利用改良(4)防止土壤侵蚀,保持生态平衡(5)增辟肥源,调整氮磷钾比例(6)采取措施坚决制止滥占耕地(7)土壤资源的保护和合理利用思考题:1、土壤和肥料在农业生产中的地位如何?2、土壤、肥料的概念是什么?

3、土壤肥力的概念是什么?土壤的本质特征是什么?

4、土壤肥力的分类有哪些?其各自的概念是什么?5、肥料的分哪几类?第一章

土壤的形成土壤简介短片土壤由母质发育而成,成土母质由岩石风化而来,岩石又是由一种或数种矿物所组成的复合体第一节矿物岩石与风化作用第二节土壤形成因素第三节土壤形成过程第四节土壤发育本章要点矿物岩石性质与土壤理化性质的关系;风化作用及其类型;母质的概念、母质的类型;土壤形成因素的作用;地质大循环和生物小循环;成土过程;土壤剖面、发生层和土体构型的概念;自然土壤和农业土壤的土体构型。第一节成土矿物、岩石与风化作用一、成土矿物地壳是有92种元素组成的2000余种矿物集合成各种类型的岩石所构成。大约占地壳总重量的98%以上是由8种化学元素组成的,它们是氧(46.6%)、硅(27.7%)、铝(8.1%)、铁(5.0%)、钙(3.6%)、钠(2.8%)、钾(2.6%)、镁(2.1%)。(一)土壤矿物的概念矿物—天然产生于地壳中,具有一定化学成分、物理性质、内部构造的化合物或单质。(二)土壤矿物的类型分三类:原生矿物次生矿物变质矿物。矿物分述:

原生矿物(岩浆矿物)是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母。白云母 橄榄石

表生矿物(次生矿物)是原生矿物在地表常温常压条件下,经过风化、沉积作用形成的一类矿物。

如岩盐(NaCl)、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。石膏岩盐

变质矿物是早期形成的矿物经过变质作用所形成的矿物。如石榴石、红柱石、蛇纹石等。石榴石二、成土岩石(一)岩石的概念:一种或数种矿物组成的集合体。(二)岩石的类型根据成因分三类:花岗岩1.岩浆岩

(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。主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩,等等。组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石石英等7种。闪长岩2.沉积岩(次生岩)是裸露于地表的各种类型的岩石经风化作用而破坏,经各种地质动力作用搬运后沉积,再经压力胶结作用重新固结成岩,也有由生物遗体、残骸堆积沉积而成。3.变质岩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。。第二节

风化作用、母质的形成及类型一、风化的概念与类型风化作用—裸露地表的岩石、矿物在大气、水温度等各种外界条件作用下,发生崩解与分解,改变了其成分与性质的作用。按因素和过程分为物理风化、化学风化、和生物风化。(一)物理风化指岩石在物理因素如温度、水、冰融、风作用下发生崩解与破碎的过程。它为进一步风化提供了条件。

(二)化学风化指岩石在化学因素诸如水、水溶液、氧气、二氧化碳等作用下发生的破坏过程。它改变了岩石的矿物成分与性质,形成了新的次生矿物。化学作用:1.溶解作用2.水解作用3.水化作用4.氧化作用氧化(三)生物风化生物风化:指岩石在生物作用下进行的崩解和分解。在自然界,三种风化同时并存互相影响互相促进各有侧重阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育二、母质的形成与类型母质(一)母质的概念

裸露岩石经过风化形成的疏松的粗细不同的矿物颗粒堆积体。(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,形成部位不同,因而类型有区别,分为几种类型:残积母质:指岩石经风化后的碎屑就地堆积而成。坡积母质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。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土壤母质类型、分布、性质通气性磨圆度分选性肥力

厚度颗粒大小大强

弱小

大差

好低

高薄

厚小第二节土壤形成因素

共六个因素:五大自然因素:母质、气候、生物、地形、时间。一个人为因素。一、母质因素母质是土壤的母体,它是矿物岩石风化碎屑堆积体

母质对土壤形成的影响表现在以下几个方面:

(一)母质是建造土体的基本材料,是土壤骨架。

(二)母质的组成性质对土壤的组成性质有深刻的影响。

(三)母质不同,可形成不同类型的土壤。

(四)母质的沉积类型直接影响土体构型。二、气候因素(一)温度因素(热条件)1、、随温度增高,母质与土壤层次加厚。2、、随着温度升高,土壤颜色由灰

红。(二)湿度因素(水条件)湿度影响土壤中物质的风化程度及迁移状况。湿度常用干燥度表示:干燥度=年可能蒸发量÷年降水量中国气候大区划分指标(见下表):气候大区干燥度自然景观湿润<1.0森林半湿润1.0-1.6森林草原半干旱1.6-3.5草原干旱3.5-16.0半荒漠我国的气温分布:三、地形因素作用:重新分配母质,重新分配地表水热状况,进而影响土壤的性质和类型。地形对土壤水分状况的影响345排水很差河流排水良好排水适中1排水不良间歇饱和层

2排水较差永久饱和层四、生物因素对土壤肥力发展和土壤的形成起着决定性作用,是主导因素。生物因素包括:植物 动物微生物附图:植被对土壤剖面中有机质分布的影响有机质有机质草本植被下土壤木本植被下土壤深度五、时间(年龄)因素绝对年龄:是指该土壤从开始发育至今今所经历的时间。相对年龄:是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。六、人类因素1、人类活动有意识、有目的、定向的改造土壤。

2、人类活动是社会性的,在不同社会制度和不同生产力水平下人类活动对土壤的影响及其效果有很大的差别。

3、人类活动对土壤的影响具有两重性。利用合理,有助于土壤肥力的提高;利用不当,就会破坏土壤。第三节 土壤形成过程风化作用岩石 母质土壤成土因素一、土壤形成的基本规律土壤形成过程是一个复杂的过程,其本质是土壤肥力发生发展的过程,也是植物营养元素地质大循环过程和生物小循环过程的产物。成土过程植物营养元素的地质大循环、生物小循环岩

石破碎物经风化沉积植物动物动植物残体释放养分植物营养元素的地质大循环、生物小循环岩

石经风化沉积植物动物动植物残体释放养分破碎物自然土壤在此过程中形成了农业土壤形成:自然土壤 人类的生产劳动农业土壤总之,土壤形成过程经历了以下几个阶段:岩石→ 母质→ 自然土壤→农业土壤………二、土壤形成中的主要成土过程(一)原始成土过程

岩石风化形成土壤的起始阶段。(二)有机质的积累过程

有机质在土体中,特别是土层上部大量积累的过程。(三)粘化过程指土壤中粘粒的形成和粘粒的淋溶聚积过程。(四)钙化过程指碳酸钙的淋溶和淀积过程。(五)盐化过程指各种可溶性盐类在土壤表层逐渐积聚的过程。

(六)碱化过程指土壤胶体上吸附较多的交换性钠离子,使土壤呈强碱性反应,并引起土壤物理性质恶化的过程。

(七)潜育化过程指土壤长期受水的浸渍,在土体中发生的还原过程。

(八)潴育化过程指土壤处于季节性积水、在土体中发生氧化还原交替过程。熟化过程形成的有机土(九)熟化过程

指人们合理利用和定向培育土壤肥力的过程第四节 土壤发育土体构型:指土壤从表层到底层各发生层次的特性及它们相互排列的状况.土壤剖面:从地表向下挖掘暴露的垂直切面。凋落物层、草毡层腐殖质层H为泥炭层淋溶层O

A

E淀积层

G为潜育层B母质层母岩层CRGH国际代号传统代号壤的土体构型农业土壤的土体构型厚度30cm10cm50cm50-100cm思考题1、概念:矿物、岩石、原生矿物、次生矿物、粘土矿物、风化作用、母质、土壤绝对年龄、土壤相对

年龄、土壤剖面、发生层、土体

构型。2、矿物和岩石的类型各有哪些?岩石与土壤理化性质的关系?3、风化作用类型及其影响因素有哪些?4、母质的类型有哪些?思考题5、简述五大成土因素对土壤形成的影响。6、什么是地质大循环和生物小循环?他们的关系如何?7、主要成土过程有哪些?8、自然土壤和农业土壤的土体构型各有哪些?第二章土壤的组成物质第一节土壤矿物质第二节土壤有机质第三节土壤空气第四节土壤水第五节土壤生物第一节 土壤矿物质一、土壤粒级

土壤粒级:把土粒按粒径大小相近、性质相似的原则分成若干粒径范围的组别,称之为土壤粒级。(一)土粒的分级

土粒分级标准介绍四种:国际制、美国、苏联、中国阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育国际制土壤粒级分级标准:粒级名称(mm)单粒直径•石砾>2•砂粒 粗砂粒2—0.2•细砂粒0.2—0.02•粉砂粒

0.0020.02—•粘粒<0.002美国制土壤粒级分级标准(3)卡钦斯基制土壤粒级分级标准由前苏联土壤科学家卡钦斯基修订而成。粒级名称粒径(mm)石砾3-1物理性砂粒砂粒粗中细1-0.50.5-0.

250.25-0.05粉砂粒粗中细0.05-0.010.01-0.0050.005-0.001物理性粘粒粘粒粗中胶粒0.001-0.00050.0005-0.0001<0.0001(4)中国制土壤粒级分级标准由中国科学院南京土壤研究所于1978年提出,是按我国习用的标准,并结合群众经验综合而成。粒级名称粒径(mm)石块>3石砾3-1砂粒粗砂粒1-0.25细砂粒0.25-0.05粉(砂)粒粗粉粒0.05-0.01中粉粒0.01-0.005细粉粒0.005-0.002粘粒粗粘粒0.002-0.001细粘粒<0.001(二)不同粒级土壤颗粒的性质➢石砾:岩石碎屑,山区土壤中石砾含量较高。土壤孔隙过大,易漏水、漏肥、跑墒、损坏农具,应进行改良。

砂粒:矿物为原生矿物,疏松多孔,孔隙大,通气透水,不易保水肥,粘结性、黏着性、可塑性差,耕性较好

粘粒:主要为次生矿物,孔隙小,毛管作用强,通气性差,易保水

肥,粘结性、黏着性、可塑性强,耕性差

粉粒:原生矿物、次生矿物都有,大小孔隙适中,通气较好,保水

肥较好,耕性好二、土壤机械组成和土壤质地•(一)土壤的机械组成:根据土壤机械分析,分别计算其各粒级的相对含量,即为机械组成(二)土壤质地•1、概念土壤质地是土壤中大小不同的各级土粒所占百分数不同表现出来的性质。一般分为砂土、壤土和粘土三类。•2、质地分类制:国际质地制

卡钦斯基质地制美国质地制

中国质地制。国际制土壤质地分类(苏联)卡庆斯基土壤质地分类美国制土壤质地分类粘粒砂粒粉粒中国制土壤质地分类标准质地名称颗粒组成(重量%)砂粒(1-0.05)粗粉粒(0.05-0.01)细粘粒(<0.001)砂土粗砂土>70—<30细砂土60-70—面砂土50-60—壤土砂粉土≥20≥40粉土<20砂壤土≥20<40壤土<20砂粘土≥50—≥30粘土粉粘土—≥30-<50壤粘土—≥35-<40粘土—≥40-<60重粘土—>60三、土壤质地对肥力的影响砂质土

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。(轻、薄、暖)粘质土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。 (重、壮、冷)

壤质土

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)砾质土(粗、贫、浅)砾质土不同质地土壤的肥力特点项目砂土壤土粘土矿物成分原生矿物原生、次生次生、原生通气性强适中弱保水肥性差适中强土温性暖性土暖性土冷性土热容量小较大大耕性好好差毛管性差好较好养分含量少较多多作物生长特点发小苗不发老苗小老苗都发发老苗不发小苗综合评价差好差适种作物耐旱、耐贫瘠适种作物广耐涝、根深四.土壤质地剖面土壤剖面中质地层次排列对水分运行及其它肥力因素都有影响几种质地层次排列:通体粘 同体壤 通体砂 砂盖粘

粘盖砂

夹砂层

夹粘层五.不良质地土壤的利用和改良(一)、各种作物对土壤质地的要求

对作物来说,土壤质地是重要的土宜条件之一不同作物对土壤质地的要求不同。适宜砂质土的作物:生长期短的、耐旱耐瘠的、要求早熟的。地瓜、马铃薯、西瓜、 果树、烟草、棉花

适宜较粘土质的作物:耐涝、根长、需肥。高梁、大蒜、茶树适宜壤土土质的作物:蔬菜等各种作物(二)、不良质地的改良措施1、客土法,2、深耕、深翻,翻砂翻粘3、放淤法4、多施有机肥第二节

土壤有机质主要掌握内容:➢一

土壤有机质的来源、含量及其组成➢二土壤有机质的分解和转化➢三

土壤腐殖质的形成和性质➢四

土壤有机质的作用和管理一、土壤有机质的来源、含量及其组成☻土壤有机质是指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。(一)、来源土壤有机质来源:作物、动植物、微生物遗体及残落物;人们施入的各种有机肥§(二)、含量及组成►含有机质大于20%,为有机土壤。小于20%,为矿质土壤.►山东省大田土壤有机质含量为0.8-1.5%,东北个别土壤有机质含量超过50%土壤有机质的组成1.元素组成是C、O、H、N、P、S、K、Na、Ca、Mg等,有机质的含碳量平均为58%,故土壤有机质的含量大致是有机含碳量的1.724倍。2.化合物组成

(1)碳水化合物

(2)含氮化合物(3)脂溶性物质和木质素

(4)腐殖质:有机质的特性物质腐殖质:腐殖物质是经土壤微生物作用后新形成的稳定性强的黄色至棕黑色非晶形胶状高分子有机化合物。一般占土壤有机质的60%-80%,对培肥地力作用大。(三)、有机质存在状态:有机物半分解有机物腐殖质。二、土壤有机质的转化各种动植物残体进入土壤后,在土壤微生物的参与下进行着各种复杂的转化过程。有两个过程:有机质的矿化作用和腐殖化作用(一)土壤微生物(1)细菌

个体最小;代谢强,繁殖快,占土壤微生物总量的70%~90%;中性至碱性土壤中数量较多。(2)真菌

如酵母菌、霉菌、蓸类等;分布较广,酸性土壤中数量较多。(3)放线菌

数量仅次于细菌,约占土壤微生物总量的5%~20%;耐干旱,耐高温。碱性土壤多。(4)藻类

藻类包括蓝藻、绿藻、硅藻等,含有叶绿素,数量少,不及土壤微生物总量的1%;(5)原生动物

原生动物是动物的最低级类型,如鞭毛虫类、纤毛虫类等。分布于各类土壤的表层土中,尤其森林土壤中数量多:(二)土壤有机质的转化1.矿质化作用定义:土壤有机质在微生物作用下,最终分解为简单化合物释放矿质养料,并释放能量的过程。(释放养分)在好气条件下易形成有益物质,在嫌气条件下形成NO、CH4、H2S等对作物有害气体。矿化率——年消耗的有机质占土壤全部有机质的百分数。矿化率一般2-5%基本转化过程:水解、氨化、硝化、反硝化过程。§2.有机质的腐殖化过程定义:有机残体在微生物的作用下将矿化过程的中间产物转化成腐殖质的过程。(储存养分)快慢用腐殖质系数:年加入到土壤中的有机物质转化成土壤腐殖质的百分数。一般为20-40%土壤有机质矿质化、腐殖化的关系矿化作用有机残体简单盐类+能量•腐殖化矿质化••腐殖质植物动物三、土壤腐殖质(一)存在状态土壤腐殖物质存在状态:游离态(数量少)结合态腐殖物质(数量多)。通常52%-98%的土壤有机质集中在粘粒部分。(二)组分、土壤腐殖酸的成分分组:☻胡敏酸、富里酸、胡敏素三个组分胡敏酸和富里酸是腐殖物质中最重要的组成成分。土壤有机质的分组(图)土壤有机质微生物生物量未分解或部分分解的动植物残体土壤腐殖质腐殖物质用碱液提取可溶性腐殖物质不溶性腐殖物质,即胡敏酸用酸酸化至pH1溶液即富啡酸沉淀物即胡敏酸(三)腐殖酸的物理性质

1、腐殖酸分子量大,变动范围在几至几百万之间。我国几种主要土壤胡敏酸和富啡酸的平均分子量分别在890-2550和675-1450之间。

2、腐殖酸具有较大的比表面积,高达2000平方米每克。

3、腐殖酸是一种亲水胶体,最大吸水量可以超过其本身重量的五倍。4、腐殖物质整体呈黑色。5、腐殖酸的元素组成是C、H、O、D、S、Ca、Mg、Fe、Si等灰分元素。6、腐殖酸分子中含各种功能基。含氧的酸性功能基,包括芳香族和脂肪族化合物上的羧基和酚羟基、醚基、酮基、基、和酯。碱性功能基主要有胺和酰胺。

7.腐殖酸是高分子聚合物,其分子结构十分复杂,四、影响土壤有机质分解和转化的因素

(一)温度土壤微生物活动的最适宜的温度

大约范围为25-35摄氏度,在0-35摄氏度随着温度的增加而降低。

(二)土壤水分和通气状况:相对含水量为

60-100%较快

(三)植物残体的元素组成。C/N=25:1较合适。

耕作土壤表层有机质的C/N平均在10:1到12:1之间。一些有机物质的碳、氮含量及其C/N比见下页表:有机物质C(%)N(%)C/N硬木锯削460.1400/1小麦秸秆380.580/1玉米禾茎400.757/1甘蔗渣400.850/1黑麦草(开花期)401.137/1草坪禾草401.331/1腐烂畜肥412.120/1堆肥402.516/1嫩苜蓿干草403.013/1毛叶苕子403.511/1城市淤泥314.57/1问题:在秸秆还田或堆肥时为何加速效氮肥?

(四)土壤质地土壤质地在局部范围内影响土壤有机质的含量。砂土、壤土较快;粘土较慢。(五)植物残体的化合物组成简单有机化合物的分解由易到难的排列次序为:(1)单糖、淀粉、简单蛋白质(2)粗蛋白质(3)半纤维素(4)纤维素(5)脂肪、蜡质等(6)木质素(六)土壤酸碱度中性土壤转化快五、土壤有机质的作用和管理(一)有机质在土壤肥力及其它方面上的作用为植物生长提供多种营养物质

土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源。可以促进矿物风化,有机于某些养料的有效化。

有机质能提高土壤中磷的有效性和磷的利用率改善土壤,通气、透水及空间结构状况,提高持水量.改善耕性,延长适耕期,提高耕作质量4有利于土壤增温带有正负电荷,改善养分,提高保肥能力。含有多种酸性功能团,提高对酸碱度的缓冲性能。改善土壤生物性质:土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源,为土壤动物如蚯蚓等创造生存环境和食源

8、降低土壤中重金属及农药的污染,改善土壤环境

(1)重金属离子进行络合和整合,消除、减弱毒性

(2)、通过氧化还原作用改变重金属离子的存在状态,减轻或消除毒害

(3)、腐殖酸对无机矿物也有一定的溶解作用(是对金属离子的络合、吸附和还原作用的综合结果)

(4)减少农药残留、增加生物降解、加快迁移蒸发;固定农药,降低农药活性(二)、土壤有机质的管理提高土壤有机质的措施:1.施用有机肥(作物秸秆、绿肥、粪肥等);2.旱地改水田;减少矿化•3.免耕:有机质的氧化降解;防止土壤侵蚀。4.施用氮肥:

增加作物生物量及由此增加进入土壤的作物残体量5.调节土壤有机质物质组成。第三节 土壤空气一、土壤空气的重要性(一)土壤空气对种子萌发和根系的影响①种子萌发需水分与氧气、氧气不足烂种;②根系生长需一定氧气,氧气含量低不长新根,氧气少烂根;③不同作物缺氧的忍耐力不同,一种作物不同生长期耐缺氧能力不同,如番茄在生长早期缺氧危害最大。(二)土壤空气对土壤养分状况的影响①氧气多少影响矿化,影响养分供给;

②影响根对养分吸收,如玉米缺氧对养分吸收影响K>Ca>Mg>N>P;

③影响养分存在形态,一般氧化态养分易被作物吸收利用。(三)土壤空气对植物抗病性的影响

通气不良产生还原性气体H2S、CH4、H2、PH3等会严重危害作物生长,CO2过多致使土壤酸度增高,致使霉菌发育,植株生病。二、土壤空气的组成与特点:(一)O2的数量较大气为少,CO2的数量多(二)水汽含量比大气高(三)含有少量还原性气体(四)组成不稳定(五)土壤空气存在的形态多自由态气体;吸附态气体;溶解态气体。三、土壤空气与大气的交换(一)意义若无交换,30cm土层厚度内,原有氧会在12-40小时被生物活动全部耗尽。(二)土壤空气与大气交换的机制1、气体的对流

指土壤空气与大气之间气体的整体交换。产生原因为大气气压、温度变化,风的抽吸作用,降水与灌溉2、气体扩散由于某组分的分压梯度(或浓度梯度)造成的气体分子从分压高处(或浓度大处)向分压低(或浓度低)处运动。

土壤呼吸—土壤从大气中吸收O2同时排出CO2称为土壤呼吸。它是土壤与大气交换的主要机制。(三)土壤通气性的表示方法1、扩散系数

2、土壤呼吸强度3、土壤呼吸系数4、土壤氧扩散率5、土壤通气量6、土壤氧化还原电位7、土壤通气孔隙度(%):15-20%为良好,<10通气不良,10-15中等。四、土壤通气性的调节(一)改良质地结构;(二)加强耕锄管理;(三)排除积水。第四节

土壤水

土壤水:在105-110摄氏度从土壤中驱赶出来的水。土壤-植物-大气连续体(SPAC)。根据测定,一般作物要获得一份产量,必须消耗500-1000份的水一、土壤水的类型划分及有效性(一)类型划分1、吸附水(束缚水):受土壤吸附力的作用保持。吸湿水:距离土粒近,分子引力大,对作物无效膜状水:距离土粒稍远,部分有效

萎蔫系数:当作物出现永久萎蔫时土壤的含水量。灌溉的下限。2、毛管水,受毛管力的作用而保持。又分

毛管悬着水:当地下水较深,借助毛管力保持在上层土壤的毛管孔隙中的水。是最有效的水,是土壤能稳定保持的最大有效含水量。

毛管悬着水的最大量称为田间持水量。田间灌水的上限毛管上升水:借助毛管力由地下水上升到土壤中的水毛管水上升情况于土壤质地的关系:砂土:上升速度快,上升高度小壤土:上升速度快,上升高度最大大粘土:上升速度慢,上升高度较大•

3、重力水:受重力支配,容易进一步向土壤剖面深层移动。(二)土壤水的有效性

土壤水的有效性指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。不能被植物吸收利用的水称为无效水,能被植物吸收利用的水称为有效水。

通常把土壤萎蔫系数看作土壤有效水的下限,把田间持水量视为土壤有效水的上限。

田间持水量与萎蔫系数之间的差值即土壤有效水最大含量。土壤有效水最大含量,因不同土壤和不同作物而异。具体关系见下表:表:土壤质地与有效水最大含量的关系土壤质地砂土砂壤土轻壤土中壤土重壤土粘土田间持水量(%)121822242630萎蔫系数(%)35691115有效水最大含量(%)91316151515吸湿萎水蔫系数膜状水田间持毛水管量持水量重力水无效水缓效水速效水有效水有效含水量计算最大有效含水量=田间持水量-萎蔫系数实际有效含水量=实际含水量-萎蔫系数土壤水有效性与质地的关系田间持水量萎蔫系数含水量砂土壤土粘土最大有效含水量无效水缓效、无效水二、土壤水含量的表示方法➢(一)质量含水量

土壤质量含水量(%)=土壤水质量/干土质量×100%➢(二)容积含水量土壤容积含水量(%)=土壤水容积/土壤总容积×100%=水重%×土壤容重(三)相对含水量土壤相对含水量(%)=土壤含水量÷田间持水量➢(四)土壤水贮量水层厚度(水深)mm=土层厚度×水容%绝对水体积(方/亩或吨/亩)=2/3

×水层厚度(五)墒情黑墒

、灰墒、黄墒、干墒三、土壤水分含量的测定(一)烘干法:常用1、经典烘干法:恒温箱105-110°C烘干称重计算2、快速烘干法:红外线烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法、电炉法等。(二)中子法:定点长期测定(三)TDR法:快速测定土壤的容积水含量

英文全称是Time-Domain-Reflectometry,中文为时域反映仪。(四)电阻法:石膏块加导线。定点长期测定石膏块中子仪四、土水势及其分势(一)土水势(1)基质势(Ψm)基质势由吸附力和毛管力所产生的土水势。(2)压力势(Ψp)

指在土壤水的饱和的情况下,由于受压力而产生土水势变化。(3)溶质势(Ψs)

由土壤水中溶解的溶质而引起土水势的变化,也称渗透势,一般为负值。土壤水中溶解的溶质愈多,溶质势愈低。(4)重力势(Ψg)指由重力作用而引起的土水势变化。总水势(Ψt)Ψt=Ψm+Ψp+Ψs+Ψg(二)土壤水吸力♣指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态,简称吸力,但并不是指土壤对水的吸力。(三)、土壤水能态的定量表示方法1Pa=0.0102厘米水柱1atm(大气压)•

=1033厘米水柱=

1.0133bar1bar(巴)•=0.9896atm=1020厘米水柱Mm水柱(四)、土水势的测定

主要有张力计法(测定基质势最常用)压力膜法冰点下降法水气压法等(五)、土壤水分特征曲线

土壤水吸力是随土壤含水率而变化的,水吸力大小与土壤含水量成负相关。

把土壤水的能量指标与数量指标所作的关系曲线称为土壤水分特征曲线。

土壤水分特征曲线及不同土壤的水分特征曲线见下页图。土壤水分特征曲线示意图壤水吸力SSa土壤含水率Θ不同土壤的水分特征曲线(低吸力脱湿过程)02001003005004006007009008000.10.20.30.40.5细砂砂壤土壤土粘土五、土壤水的运动在土壤中存在三种类型的水分运动:饱和水流、非饱和水流水汽移动(一)、饱和土壤中的水流饱和流的推动力:重力势梯度和压力势梯度。砂土>壤土>粘土(二)、非饱和土壤中的水流土壤非饱和流的推动力:基质势梯度和重力势梯度。粘土>壤土>砂土(三)、土壤中的水汽运动水汽扩散的推动力是水汽压梯度。

土面蒸发:土壤水不断以水汽的形态由表土向大气扩撒而逸失的现象称为土面蒸发。

其强度由大气蒸发力和土壤的导水性质共同决定。(四)、入渗、土壤水的再分布和土面蒸发

水进入土壤包括两个过程即入渗和再分布。1.入渗入渗速率:即在土面保持有大气压下的薄水层,单位时间通过单位面积土壤的水量。渗透率(渗透系数)

:指土壤入渗强度最后达到稳定时的入渗速率。

下页表给出了几种不同质地土壤的最后稳定入渗率参考范围。几种不同质地土壤渗透率(mm/h)土壤砂砂质和粉质土壤壤土粘质土壤碱化粘质土壤最后>10-205-101-5<1入渗20率2.土壤水的再分布□土壤水的再分布:在地面水层消失后,入渗过程终止,土内的水分在重力、吸力梯度和温度梯度的作用下继续运动。不同质地土壤水入渗情况粘土壤土砂土3.土面蒸发

土面蒸发的形成和蒸发强度的大小主要取决于两方面:

一是受辐射、气温、湿度和风速等气象因素的影响;二是受土壤含水率的大小和分布的影响土面蒸发过程区分为三个阶段:1、表土蒸发强度保持稳定的阶段2、表土蒸发强度随含水率变化的阶段3、水汽扩散阶段田间土壤水分收支示意图降水P截流蒸发In蒸散ET灌溉

I径流损失R土体储水变化ΔWE上行水量D下渗水六、田间土壤水分平衡

根据田间土壤水分示意图,可列出其土壤水分平衡的数学表达式:ΔW=P+I+U-E-T-R-In-D表示计算时段末与时段初土壤水差值(mm);P表示计算时段内降水量(mm);I表示计算时段内灌水量(mm);U表示计算时段内上行水总量(mm);E表示计算时段内土面蒸发量(mm);T表示计算时段内植物叶面蒸腾量(mm);R表示计算时段内地面径流损失量(mm);In表示计算时段内植物冠层截留量(mm);D表示计算时段内下渗水量(mm);华北地区年水分变化情况分四个阶段:

1、冻融期:从小雪到来年春分(前一年11月22日到来年3月20日)2、春旱期:土壤解冻到雨季来临3、收墒期:7-9月份4、秋旱期:雨季结束到冻融开始二十四节气歌春雨惊春清谷天,

夏满芒夏二暑连,

秋暑露秋寒霜降,

冬雪雪冬小大寒。

每月两节日期定,

最多相差一两天,

上半年来六、廿一,下半年来八、廿三七

土壤水的管理(一)、管理原则:

充分利用各种水源,力争作物需水要求,做到收支合理,防治土壤质量下降。(二)、管理措施:1、科学有效合理灌溉:

据作物需水与土壤供水情况科学确定灌水时间、方法、灌水量。(1)灌水时间:作物关键需水期:营养生长、生殖生长等

土壤含水情况:田间相对含水量小于70%、土壤水吸力大于0.6大气压

(2)灌水量:=浇水面积×土层深度×土壤容重×(田间持水量-实际含水量)(3)灌水方法:提倡:喷灌、滴灌、渗灌避免:大水漫灌喷灌漫灌滴灌固定式喷灌半固定式喷灌卷盘式喷灌2、采取各种措施,减少无效水支出(1)尽量采用三微节水灌溉(2)修梯田,减少径流(3)推广覆盖技术,减少蒸发(4)改良质地、结构,提高土壤保水性(5)合理耕种,减少蒸发3、大力修建水利设施建立干、支、沟、渠等灌溉设施思考题1、概念:粒级、土壤机械组成、土壤质地、土壤有机质、矿质化过程、腐殖化过程、土壤通气性、吸湿水、膜状水、毛管水、重力水、土壤水势、土壤水分特征曲线、渗吸、渗漏、渗透系数。2、试述各级土粒的组成和性质。3、试述不同质地土壤的肥力特点和利用改良方法。4、什么是矿质土壤和有机质土壤?5、土壤有机质的来源和途径有哪些?6、土壤生物的种类有哪些?7、含氮有机物的矿质化过程分为哪几个阶段?具体阶段的条件、过程、结果如何?8、土壤腐殖质的形成经历哪几个阶段?9、土壤腐殖质的组分和性质如何?10、影响土壤有机质转化的因素有哪些?11、土壤有机质在土壤肥力上的作用表现在哪些方面?12、在农业生产中如何调节土壤有机质?13、土壤空气的重要性有哪些?14、试述土壤空气的组成及其特点、存在形态和数量。15、土壤空气和大气交换机制有哪些?16、如何调节土壤通气状况?17、土壤水分按照受力大小和水分性质分为哪几种类型及各自的特点有哪些?18、何为土壤水势?19、土壤水吸力和土壤水势有什么相同点和不同点?20、简述土壤水分进入土壤的入渗过程。21、简述液态水在土壤中的运动情况。22、土壤中水气的运动特点及运动方式各有哪些?23、土壤蒸发的阶段有哪些?24、土壤水分含量的表示方法、土壤水分常数及各自的含义25、简述土壤水分对作物的有效性及丰产栽培对土壤水分的要求。第三章

土壤物理性质第一节

土壤孔性

第二节

土壤结构第三节

土壤物理机械性和耕性

第四节

土壤热量第一节 土壤孔性土壤孔性——指土壤孔隙的状况,包括土壤中孔隙的数量、大小孔隙的比例以及它们在土体中的分配。一般土壤孔性要求:一是要求工作中孔隙的容积要较多,二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。一、土壤密度单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量。g/cm3土壤密度数值的大小主要与两个因素有关:①土壤矿物组成和含量有关,②与土壤有机质含量有关,表土层有机质含量高,比重小于心土、底土,有机质比重1.2-1.4g/cm3。不同土壤密度差别较小:一般2.6-2.7g/cm3

,通常用2.65g/cm3作为土壤密度。二、土壤容重田间保持自然状态下单位容积土壤(包括孔隙)的干重称为土壤容重。土壤之间差别较大,受五个因素影响:①是土壤的矿物组成和含量有关;②是与土壤有机质含量有关;③与土壤质地有关;④与土壤结构有关;⑤与土壤松紧度有关。砂质土1.2

~

1.8g/cm3,粉质土1.0

~1.5

g/cm3

,容重用处很大,不仅在农业上建筑、筑路、桥梁工程常用,也是十分重要的基本数据。<一>、计算孔隙度,<二>、判断土壤熟化程度1.0~1.3

g/cm3较疏松,1.5

g/cm3以上紧实,<三>、利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。1.例已知土壤容重为1.2g/cm3,求亩耕层0-20cm土壤土重。解:2000/3×0.2×1.2×1000=160000(kg)每亩耕层土壤土重常用15万kg来表示。2、已测得有机质含量1%,求亩耕层土壤有机质重量?W有=W±×1%=160000×1%=1.6t=1600kgN、P、K等都可计算出,如测N

0.05%,亩含N

80kg,如测盐0.3%,亩含盐480kg。三、土壤孔性(一)土壤孔性的数量指标1、孔隙度单位容积土壤中孔隙的容积占土壤容积的百分数。2、孔隙比指单位容积土壤中空隙容积与土粒容积之比。(二)、土壤孔隙的质量指标1、土壤的当量孔径(又称实效孔径)—指与一定土壤水吸水相当的孔径叫当量孔径。2、土壤孔隙的类型无效孔隙(非活性孔隙)土壤最细小的孔隙土壤水吸力>15bar,当量孔径0.0002mm毛管孔隙该孔隙具毛管作用,土壤水吸力15

~

0.1bar,d=0.0002mm~0.03mm,壤土和结构好的土壤此孔较多。通气孔隙(非毛管孔隙)此类孔粗大,通气,土壤水吸力<0.1bar,不能保持水,d>0.03mm(三)影响土壤孔隙度的因素(孔性)1、土粒的排列方式2、土壤质地粘质土孔隙度45—60%之间,以毛管孔和无效孔为主;砂质土孔隙度33—45%,非毛管孔(通气孔)较多;壤质土孔隙度45—52%,有适量通气孔又有较多毛管孔,水气协调,利于作物生长。3、土壤结构4、土壤有机质良好土壤结构孔度可达55—60%。形成团粒结构。5、自然因素和土壤管理(四)土壤孔隙组成在肥力上作用(土壤孔隙状况与作物生长)理想土壤要求耕作层:孔隙度在55—60%,通气孔隙度在15—20%之间,心土层:孔隙度在50%左右,通气孔隙度在10%左右。即平常所说的土体要“上虚下实”。第二节

土壤结构性一、土壤结构体的类型(一)定义土壤结构体—指土粒在土壤内外因素的综合作用下相互团聚形成大小形状不同的土块、土团、土体称之为土壤结构体。土壤结构性—是指土壤结构体或团聚体的类型和数量,以

及它们的稳定性(力稳性、水稳性、生物学稳定性)和团聚体内外的孔隙分配和它们在农业生产上的作用等。(二)、土壤结构体类型•块状•核状•柱状•片状•团粒二、结构体与土壤肥力的关系块(一)块状、柱状、片状结构体的不良表现结构体内部致密、紧实,根系下扎阻力大;

无效孔隙多,通气差,厌氧微生物活跃,易产生还原性有毒气体;土壤易出现大裂隙,引起漏水漏肥、扯断根系;土壤耕性差,阻力大,土坷垃多,影响耕种。(二)、良好团粒结构体与土壤肥力的关系良好的孔隙状况,大小孔隙适宜,能通气,不易产生还原性有毒气体。对水分保蓄,保水性较好;利于对养分的保持和提供;可提高土壤耕作质量,土壤较疏松,阻力小,不起坷垃,根系下扎阻力小;三、土壤结构体形成(一)凝聚作用:胶体凝聚(二)水膜的粘结作用(三)胶结剂的胶结作用<1>无机胶体 <2>粘粒 <3>有机物质(四)外力作用①根系与掘土动物在土壤中活动②干湿交潜与冻融交替③耕作等土壤管理措施。四、土壤结构的改良(一)多施有机肥,种绿肥;(二)注意灌水方法;(三)合理耕作,用地养地相结合;(四)调节土壤酸碱度,合理进行石灰或石膏的施用;(五)合理耕作;(六)施用土壤结构改良剂。第三节土壤物理机械性和耕性—土壤耕性的概念土壤耕性:是指土壤在耕作时所表现的特性,包括:耕作的难易程度:耕作阻力的大小;耕作质量的好坏:耕后土垡松散、容易耙碎、不成坷垃,土壤松紧孔隙状况适中;适耕期的长短:适宜耕作时间的长短。二、 土壤物理机械性1.粘结性和粘着性土壤粘结性:

指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。土壤粘着性:

是土壤在一定含水量的情况下,土粒粘着外物表面的性能。可塑性土壤在一定含水量范围内,可被外力任意改变成各种形状,当在外力解除和土壤干燥后,仍能保持其变形的性能。胀缩性土壤吸水后体积膨胀,干燥后体积收缩的特性三、土壤耕性改良(一)增施有机肥料(二)改良土壤质地(三)创造良好的结构注意(:四旱)地合的易理耕灌状排态为酥软;水田的易耕状态为薄浆。第四节 土壤热量一、土壤温度的重要性1.土壤温度与种子萌发土壤温度与作物根系生长土壤温度与作物营养生长和生殖生长土壤温度影响养分转化与吸收二、土壤热量的平衡:土壤热量收入支出情况(一)土壤热量的收入:1.主要来源于太阳辐射能;2.有机质分解产生的生物热;3.地热(二)土壤热量的消耗:1.地面反射或长波辐射2.土壤水分的蒸发和植物的蒸腾土壤接受用于提高土壤温度的热量约为达到地表有效辐射的5-15%。(四)影响土壤热量平衡的因素纬度、海拔、云厚、大气温度、季节昼夜变化、土壤起伏、土壤颜色、土壤水分三、土壤热性质(一)土壤热容量(c):表示土壤吸热升温和散热降温的程度,可分为重量热容量C,容积热容量Cv,指1g或1cm3土壤温度升高或降低1℃所需要吸收或放出的热量卡数容积热容量CV=重量热容量C×容重C水>C矿物质>C气因此,影响土壤热容量大小的因素主要为土壤含水量。田间管理中用水调节土温的实例:麦子浇冻水:热天菜园浇水:(二)土壤导热性指土壤传导热量的性能。导热性的大小通常是用导热率(K)来衡量:导热率:是指相距1cm,两端温差1℃时,每秒通过1cm2土壤断面的热量卡数。单位cal/cm.s.℃。矿物质 》

水 》

空气土粒紧实、含水量大,愈易向下导热。春季松土、排水;冬季压土、保水。(三)土壤导温性指土壤传递热量的温度变化后的性能用导温率(D)表示:导热率使1cm3土壤发生的温度变化。导温率与导热率和热容量的关系如下:导温率影响因素主要也是土壤含水量,导温率开始随含水量增加而上升,当土壤水量超过一定数量,导温率反而下降。土壤湿度导温率讨论:导热率大或小的表层土壤其昼夜温差大或小?导热率大:土壤昼夜温差小导热率小:土壤昼夜温差大四、土壤温度的日变化和年变化(一)日变化土壤温度下午2时最高,日出前最低,日变幅随土层加深逐渐减小,山东省50cm以下基本不变。(二)年变化土壤最高温在7-8月,最低温在1-2月,年变幅随土层加深逐渐减小,中纬度地区15-20m以下土温终年不变。15cm大气30cm90cm五、土壤温度的调节措施(一)灌溉排水(二)施用有机肥料(三)中耕与镇压(四)向阳作畦,设置风障(五)覆盖(六)喷洒土面保墒增温剂:使用土面增温剂,可使日平均地温提高3~4℃,最大可提高15℃阐述农谚“锄头下有水,锄头下有火”的道理?第四章 土壤化学性质第一节

土壤胶体与吸收性能一、土壤胶体的概念与种类(一)概念土壤胶体主要是指土壤中大小为1—100nm的固体颗粒。(二)土壤胶体的种类无机胶体有机胶体有机无机复合胶体二、土壤胶体的性质1.表面性质:具大的表面积和表面能。胶体种类内表面积外表面积总表面积蒙脱石600-80015-50600-800水云母0-590-15090-150高岭石010-2010-20蛭石600-7501-50600-800水铝英石070-30070-300腐殖质——800-9002.带电性:酸性条件带正电,碱性条件带负电3.分散性与凝聚性土壤水多:分散;土壤水少:凝聚三、土壤的阳离子吸附与交换❏阳离子交换作用:土壤颗粒吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子进行交换的作用❏交换性阳离子:进行离子交换作用的阳离子①致酸离子:H+

Al3+②盐基离子:Ca2+、Mg2+、K+、NH4

、Na

、Fe+

+ 3

+土壤胶粒土壤胶粒Ca2+4NH

++3K+4+

Ca2+

+NH

+K+K+K+交换的数量用阳离子交换量表示:土壤阳离子交换量是指在pH为7时每千克干土所吸收的全部交换性阳离子的cmo1数,常用CEC表示。土壤阳离子交换量作为土壤保肥能力、供肥力性能大小的指标♦>20为强,10-20为中,<10为差♦盐基饱和度盐基饱和度(BS):是指土壤胶体上所吸附的盐基离子占全部阳离子的百分比。>80%

肥沃,

50%-80%

中等,

<50%

较低某离子饱和度愈大,被交换而解吸的机会愈多,则有效度愈大例: 生产中集中施肥--条施、穴施四、土壤的阴离子吸附与交换-易于被土壤吸收的阴离子

:磷酸根(H2PO4

HPO4-

2-PO4

)、硅酸根(HSiO3

、SiO3

)和某些有机酸的阴3-

-

2-离子(如草酸根)很少被吸收或根本不被吸收的阴离子:如Cl-、NO3

出现负吸附,极易随水流失。负吸附:指土粒表面的离子浓度低于溶液中该离子浓度的现象。(3)介于上述两者之间的阴离子:如SO4

、CO3

、HCO3

、等,土壤吸收的能力很弱2-

2-

-例:施肥、浇水时应注意的问题?第二节 土壤酸碱性与缓冲性土壤酸碱性是土壤溶液中游离的H+或OH-数量。一、土壤酸性的来源与类型(一)来源:水的解离碳酸解离有机酸的解离酸雨:pH小于5.6的化学物质(如 SO2)随降雨到地面。其它无机酸:硅酸、磷酸等。土壤中铝的水解:Al3+为致酸离子(二)土壤酸度的指标土壤指标,一般用pH值表示。土壤

pH<4.54.5—5.55.6—6.56.6—7.57.6—8.58.6—9.5>9.5反应级别强酸性酸性微酸性中性微碱性碱性强碱性二、土壤碱性的来源及指标(一)来源:碱性物质的水解1.碳酸钙的水解:石灰性土壤的pH受土壤空 气中CO2分压的控制2.碳酸钠的水解:3.交换性钠的水解:以碳酸钠的形式存在土壤胶体-Na+H2O土壤胶体-H+NaOH(二)指标:(1)pH值(2)总碱度:是指1000克土壤中碳酸根、重碳酸根的厘摩尔数.(3)碱化度(ESP):指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。5%-10%

轻度碱化10%-15%

中度碱化15%-20%

强碱化>20%,pH>9

碱土三、影响土壤酸碱性的因素气候因素:温暖湿润-酸性土、寒冷干燥-碱性土地形:高坡pH低,洼地pH高。母质影响:基性岩、超基性岩--土壤偏碱;酸性岩---土壤偏碱生物因素:生物呼吸产生CO2,有机质分解产生有机酸; 植被作用人为因素:施肥、浇水☻生理酸性肥:硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、氯化钾☻生理碱性肥料:硝酸钠、硝酸钙☻二氧化硫产生酸雨四、土壤酸碱性对土壤养分和作物生长的影响(一)对土壤养分的影响1、土壤pH6.5左右时,各种营养元素的有效度都较高2、pH在微酸性、中性、碱性土壤中,氮、硫、钾的有效度高。3、pH6-7的土壤中,磷的有效度最高。4、pH6.5-8.5的土壤中,有效性钙镁有效度较高5、在酸性和强酸性土壤中,铁锰铜锌等微量元素有效度高;6、pH>6时,钼的有效度增加。在pH6.0-7.0和pH>8.5的碱性土壤中,硼的有效度较高。(二)对植物生长的影响:

大多数植物在pH6.0-7.5为宜。酸性土指示植物:杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、石灰性土指示植物:柏属、苍耳、甘草、蜈蚣草等碱土指示植物:碱蓬、芨芨菜等大田作物园艺作物林业植物名称适宜pH名称适宜pH名称适宜pH水稻6.0-7.0胡萝卜5.0-6.0槐树6.0-7.0小麦6.0-7.0番茄6.0-7.0白杨6.0-8.0大麦6.0-7.5西瓜6.0-7.0洋槐6.0-8.0大豆7.0-8.1南瓜6.5-8.0松树5.0-6.0玉米6.0-7.5黄瓜6.0-8.0栋树5.0-6.0棉花6.0-8.0柑梅5.0-6.0泡桐6.0-8.0马铃薯4.8-5.4杏6.0-8.0油桐6.0-8.0向日葵6.0-8.0苹果6.0-8.0榆树6.0-8.0甘蔗6.0-7.0桃、梨6.0-8.0掸树5.0-6.0花生5.5-6.5核桃6.0-8.0冷杉5.0-6.0烟草5.0-6.0茶5.0-5.5银杏6.0-7.0紫花苜蓿7.0-8.5板栗5.0-6.0云杉5.0-6.0五、土壤酸碱性的调节1、调节酸性土壤,最常用的方法是施加石灰。我国多用氧化钙或氢氧化钙国外常用碳酸钙粉末过量使用石灰,会导致土壤板结。2、调节碱性土壤,常使用石膏(CaSO4)或硫酸亚铁或硫磺等。六、土壤缓冲性(一)、土壤缓冲性的概念及作用土壤缓冲性是指土壤抗衡酸碱物质、减缓pH变化的能力。(二)土壤缓冲作用的机制:交换性阳离子体系碳酸盐体系硅酸盐体系铝体系有机酸体系(三)土壤酸碱缓冲容量缓冲容量是指使单位土壤改变一个单位pH所需的酸或碱量,是土壤酸碱缓冲能力强弱的指标。第三节 土壤养分状况一、土壤中养分的存在形态及其有效性二、土壤中养分的循环转化三、土壤的保肥性、供肥性及其调节一、土壤中养分存在形态及其有效性N土壤全氮水解性无机态氮(<5%)NO3

—N,—NH4

—N+有机态氮(>95%)水溶性非水解性缓效氮速效氮碱解氮土壤全磷P有机态磷占全磷30%以上Fe~P、Al~P无机态磷占全磷70%以上闭蓄态磷Ca~P、Mg~P有效磷K1、矿物态钾2、固定态钾3、交换性钾4、水溶性钾微量元素矿物态

: 交换态

: 溶解态

:水微量元素土粒矿物二、土壤中养分的循环转化(一)氮阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育氮的转化1氨化作用:有机氮——氨基酸——氨气

2.硝化作用:铵态氮——硝化细菌作用——硝态氮的过程。

3.亚硝化作用:硝态氮——无氧、亚硝化细菌——N2、NO、N2O等。生物固定:矿物固定:阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育土壤氮的损失-1淋洗损失:NH4

和NO3

被淋失-

-2气体损失反硝化作用:在嫌气条件下,NO3

在反硝化细菌的作用下,还原为N2

、N2O、NO氨挥发:在碱性条件下,NH4-转化成NH3而挥发。3化学脱氮:由于化学反应而脱氮NH4NO3 2H2O

+

N2(二)磷的循环转化土壤溶液磷沉淀态磷肥料磷生物结合态磷有效态有机磷无效态有机磷沉淀溶解吸附 解吸吸附态磷生物固定矿化土壤中磷的固定及其机制土壤中速效磷转变为缓效磷。主要有:化学沉淀机制:生成难溶性磷酸盐。表面反应机制

在酸性土壤固相表面被吸附闭蓄机制

土壤磷酸盐被不溶性的铁铝质或钙质胶膜所包被,失去其有效性。生物固磷:微生物分解有机质时,磷吸收到体内(三)土壤钾的循环转化溶液钾(速效钾)随水流失植物吸收风化(极微) 风化(极微)矿物钾(无效钾)风化 风化交换性钾(速效钾) 非交换性钾(缓效钾)吸附解吸释放 固定三、土壤的保肥性、供肥性及其调节(一)土壤保肥的方式(1)机械吸收(2)物理吸收(3)化学吸收(4)物理化学吸收(5)生物吸收(二).土壤供肥性:数量、强度和持续性。判断:作物长相:形态、长势、产量、品质土壤形态:耕作层、土色、质地、结构施肥效应:砂土“饿不得饱不得”室内化验结果:有机质,CEC、盐基饱和度、有效养分(三).土壤保肥供肥性调节(1)增施有机肥(2)合理施用化肥(3)进行合理轮作。(4)深耕浅耕相结合(5)合理灌排阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育耕作的基本操作1.犁耕(深耕)有臂犁

(1)全层翻耕、耗能多,深度0-30cm

(2)耕层偏松、水分损失大(3)翻后需耙、压易产生水土流失等•铧犁阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育

无臂犁松土铲:(1)只松土不翻土,深度30-40cm(2)水分损失少(3)减少耙、压地次数(4)掩盖残茬、肥料能力差阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育2.整地(耙地)平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤3.中耕:作物生长期间疏松表土

破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除杂草、调节土温阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育联合整地机阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育丁齿耙水田星型耙旋犁阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育农民自创自行车犁(四)肥沃土壤的标志深厚的耕作层:20-30cm良好的土体构型:上松下实,保肥保水、扎根好。优良的保肥供肥性能:养分高,有机质高,质地适 中,团粒结构。协调的水气热状况:水含量适宜,孔隙状况好。优良的耕作性能:耕性好污染少第五章

土壤的分类与分布—

我国主要土壤类型与分布(一)水平地带性经度地带性:与经度平行呈带状分布。纬度地带性:与纬度平行呈带状分布。阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育我国的土壤水平分布规律棕色针叶林土(漂灰土)暗棕壤棕

壤黄棕壤赤红壤砖红壤红壤、

黄壤黑钙土棕钙土 栗钙土灰钙土灰漠土棕漠土我国的土壤水平分布规律中国东部纬度地带性土壤位置气候带土壤林带大兴安岭北部寒温带灰化棕色针叶林大小兴安岭中温带暗棕壤针阔叶林辽宁、长白山南--山东半岛暖温带棕壤落叶阔叶秦岭淮河长江北亚热带黄棕壤长绿阔叶五岭-雷州北部、云南南部南亚热带赤红壤季雨林雷州、台湾、海南热带砖红壤雨林(二)垂直地带性垂直地带性:土壤随地势的增高而呈现演替分布的规律性。褐土(潮)棕壤+潮褐土酸性棕壤白浆化棕壤棕壤性土多腐殖质棕壤性土+酸性棕壤山地草甸土(三)土壤分布的区域规律土壤分布的区域性:由于地形、地质、水文等自然条件不同,显现出土壤分布的区域条件。例如 :潮土、砂姜黑土、水稻土阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育二. 几种土壤的性质(一)棕壤•凋落物层明显,•Ah表层有机质含量高•呈微酸性至酸性•质地粘重,棱快结构,铁锰胶膜多。阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育阿尔茨海默症防治相关知识埃及的金字塔有建造方法动画艾司洛尔在神经外科重症中的应用二级二班防溺水等安全教育

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