土壤肥料学电子教案

第一章土壤肥料概述

知识目标

能描述土壤与肥料在农业生产中的重要地位；

树立保护土壤资源与生态环境、农产品安全生产的意识。

能力目标

能说出当地主要土壤类别的名称；

列举出当地经常施用的肥料名称。

1.1土壤肥料概念

1.1.1什么是土壤

土壤是指发育于地球陆地表面能够发育生长绿色植物的疏松多孔表

层。

1.1.2什么是土壤肥力

土壤肥力是土壤能经常适时供给并协调植物生长所需的水分、养分、

空气、热量和其他条件的能力。

根据肥力产生的原因，可将土壤肥力分为自然肥力和人工肥力。自有

肥力是土壤在自然成土因素（气候、生物、母质、地形和年龄）的综合作

用下形成的肥力，是未经农业利用的自然土壤所具有的能力。人工肥力是

在人为因素（耕作、灌溉、施肥与其他技术措施）影响作用下形成的肥力。

人工肥力是在自然土壤经过开垦耕作以后，在人类生产活动影响下创造

了来的。

1.1.3什么是肥料

凡能够直接或间接供给植物生长发育必需的营养元素的物料，称为

肥料。肥料分为化学肥料、有机肥料和生物肥料三大类。化学肥料，又称

无机肥料，是指在工厂里用化学方法合成的或采用天然矿物生产的肥料。

有要肥料，又称农家肥料，是指含有大量有机质和多种植物所需的各种

养分的改土肥田物质。生物肥料，又称微生物肥料，是指由有益微生物、

培养基质和添加物配料配制而成生物性肥料，是一种间接性肥料。

1.2土壤肥料与植物生产

1.2.1土壤是农业生产的基础

1.土壤是植物生长繁育和生物生产的基础

土壤在植物生长发育中有以下不可替代的重要作用：①营养库作用。

②养分转化和循环作用。③雨水涵养作用。④生物的支撑作用。⑤稳定和

缓冲环境变化的作用。

2.土壤是地球表层系统自然寺理环境的重要组成部分

处地球表层系统中大气圈、生物圈、岩石圈、水圈和土壤圈是构成自

然地理环境的五大要素。其中，土壤圈覆盖于地球表面，处于其他圈层的

交接面上，成为它们连接的纽带，构成了结合无机界和机有界一一即生

命和非生命联系的中心环境°

3.土壤是地球陆地生态系统的基础

土壤在陆地生态系统中起磁卡极其重要作用：①保持生物活性、多样

性和生产性；②对水体和溶质流动起着调节作用；③对有机、无机污染物

质具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用；④具有贮存并循环生物圈与

地球养分和其他元素的功能；⑤是地球陆地生态系统的能量转移和物质循

环的重要组成环节。因此，土壤是地球陆地生态系统的基础。

4.土壤培肥管理是植物生产和动物生产的基础

5.土壤是最珍贵的自然资源

土壤作为资源，是和水资源、大气资源一样被称为可再生资源。但是

从土壤的数量来看又是不可再生的，是有限的自然资源。土壤资源的有限

性已成为制约经济、社会发展的重要特性，有限的土壤资源供应能力与人

类对土壤总需求之间的矛盾日趋尖锐。

1.2.2肥料是植物的粮食

联合国粮农组织的统计表明，在提高单产方面，肥料对增产的贡献

额为40%-60%；我国农业部门则认为这一比例在40%左右。

肥料在农业生产中的重要作用主要有：①改良土壤，提高肥力。②促进植

物生长。③提高产量。④增进品质

自测练习

重要概念

土壤土壤肥力肥料有效肥力人工肥力

学习思考

1.为什么说土壤在植物生长中具有重要作用？

2.土壤在地球陆地系统中有何重要作用？

3.肥料在农业生产中有何重要作用？

第二章土壤的基本组成

知识目标

了解土壤三相物质的基本组成与性质；

认识土壤三相物质对植物生长与土壤肥力的作用

能运用所学知识进行土壤肥力因素合理调节，培肥土壤。

能力目标

能熟练进行土壤混合样品的采集与制备；

能熟练测定当地土壤的水分含量，判断其墙情；

能熟练判断当地土壤质地类型，合理选种植物；

能熟练测定当地土壤的有机质含量，判断肥力状况。

2.1土壤矿物质与土壤质地

土壤由固相、液相和气相三相物质组成。

2.1.1土壤矿物质

土壤中所有的无机物质的总和称为土壤矿物质，它们主要来自于岩

石与矿物的风化物，少部分源自于有机化合物的分解产物。一切自然产生

的化合物或单质称为矿物，根据其产生的方式不同，可将矿物分成两大

类，即原生矿物和次生矿物。

1.原生矿物

原生矿物是指在风化过程中没有改变化学组成和结晶结构而遗留在

土壤中的原始成岩矿物，是由熔融的岩浆直接冷凝所形成的矿物U

2.次生矿物

在土壤中，次生矿物主要存在于土壤黏粒中，故次生矿物又称黏土

矿物。次生矿物是指原生矿物经过风华作用使其组成和性质发生变化而新

形成的矿物。

2.1.2岩石与岩石风化

1.土壤中的岩石

根据岩石产生的方式不同，可将其分成三大类。一是岩浆岩，是由熔

融态岩浆冷却后凝固而戌的岩石，也称为炎成岩。二是沉积岩，是指由原

先岩石的碎屑、溶液析出物或有机质以与某些火山物质，在陆地或海洋中

经堆积、挤压而成的一类次生岩石。三是变质岩，是指地壳中原来的岩石

由于受到构造运动、岩浆活动等影响，使其矿物成分、结构构造与化学成

分发生变化而形成的一类岩石。

当岩石矿物由于地质运动露出到地表后，地表的水分、温度、气体等

环境条件与它们形成时不一样，岩石矿物必然发生形态、结构、大小等变

化，岩石矿物在地表自然因素作用下发姓的这些物理变化和化学变化就

是风化作用。风化作用有物理风化、化学风化与生物风化三种类型。

(1)物理风华物理风华也称为机械风化，是指岩石矿物在自然因素作

用下发生的物理反应其变化主要是大小、外形的变化。

(2)化学风化是指岩石矿物在自然因素的作用下所发生的化学变化或

反应，其主要表现形式有元素组成和结晶结构发生变化两方面。化学风化

的形式有溶解、水化、水解和氧化还原等。

(3)生物风化是指岩石矿物在生物作用下发生的物理变化和化学变化°

岩石矿物的风化是土壤形成的基础。风化产物无论是残留在原地，还是在

重力、风、水、冰川等作用下通过搬运和沉积作用，均要成为各种类型的

土壤母质。

3.成土母质

岩石、矿物风化形成的风化产物称为成土母质。成土母质有的残留

在原地堆积，有的受风、水、策略和冰川等外力作用搬运到别的地方重新

沉积下来，形成各种沉积物。

2.1.3土壤颗粒组成

1.土壤粒级

土壤帅各种大小不司的矿质土粒组成的，它们单独或相互团聚成土

粒聚合体存在于土壤中，前者的上粒称为单粒，后都称为复粒。大小不同

的土粒，由于物理、化学性质不同，对土壤肥力的作用也不相同为了研究

和使用方便，根据土粒的粒径和性质将其划分为若干等级，称为粒级。

国际上土壤粒级的分级标准有很多，但一般将土粒由粗到细分成石砾、沙

粒、粉沙粒和黏粒4组。卡庆斯基制中将小于1mm,但大于0.01mm的那部

分土粒称为物理性沙粒，而将粒径小于0.01mm的那部分土粒称为物理性

黏粒，这种分级方法在生产上使用较为方便。

2.不同粒级的矿物组成

不同粒级的矿物类型相差很大。沙粒和粉沙粒主要是由石英和原生矿

物组成，而黏粒绝大部分矿物是次生矿物。沙粒中石英的含量大于80%,

而黏粒中次生矿物的含量也大于80%o

3.不同粒级的化学组成

由于和粒级的化学组成不同，相应的化学组成也相差很大（表2-7）

表2-7不同粒级的化学组成（％）

粒径/mmSiOCaOMgOK0P0

粒级2AI2O3Fe203225

沙粒1-0.293.61.61.20.40.60.80.05

0.2-0.0494.02.01.20.50.11.50.1

粉粒

0.04-0.0189.45.11.50.80.32.30.1

黏粒0.01-74.313.25.11.60.34.20.2

0.00253.221.213.21.61.04.90.4

<0.002

2.1.4土壤质地

土壤质地是土壤一种十分稳定的自然属性，土壤质地是指土壤中各

粒级土粒含量（质量）百分率的组合，乂称土壤机械组成。

1.土壤质地分级

土壤质地一般分为沙土、壤土和黏土三组。质地分级与土粒分级一样,

也有不同的分级标准。国内常用的有国际制和卡庆斯基制。

2.土壤质地与土壤肥力的关系

土壤质地通过影响土壤孔隙性质和物理机械性能，进一步影响土壤

的水、气、热与养分转化等肥力因素。对于大部分的土壤肥力性质来讲，沙

土与黏土的各种性质正好相反，而壤土居于两者之间。

（1）沙土类土粒IS孔隙大，通气透水能力口弗，保水性差，易旱。养分

含量低，有机制质分解快。由于黏粒含量低，保肥力弱，但施肥易见效。

（2）黏土类其肥力一般与沙土类正好相反。土粒间多毛管和非活性也

隙，通气透水能力差，但保不性强，易旱易涝。由于通透性差，有机质矿

质化速率小于沙土，有机质含量一般稍高于沙土，保肥力强，养分含量

悬j。

（3）壤土类壤土的肥力牲和农业生产特点均介于沙土和黏土之间，是

一种比较优良的质地类型，兼有沙土和黏土的优点，却没有两者的不足，

因此能适合大多数作物。其耕性也好，但在粉沙粒含量过高的情况下会出

现灌水后淀浆板结的现象。

3.土壤质地的利用

不同的作物对土壤质地有一定的适应性（表2-10）,大部分农作物对

质地的适应范围较广，但部分园艺作物，特别是部分花卉作物对质地的

适应范围较窄。

表2-10主要植物对质地的适应性

作物种类土壤质地作物种类土壤质地

沙壤土、壤土

水稻黏土、黏壤土马铃薯沙壤土

大麦黏壤土、壤土萝卜轻壤土-黏壤土

小麦壤土、黏壤土葛苣沙壤土-黏壤土

粟沙壤土甘蓝黏壤土-壤土

玉米黏壤土白菜黏壤土

黄麻沙壤土-黏壤土大豆黏土、黏壤土

棉花沙壤土、壤土碗豆、蚕豆黏壤土

烟草沙壤土油菜沙壤土

甘薯、茄子沙壤土、壤土花生沙壤土、砾质壤

甘蔗黏壤土、壤土葡萄±

西瓜沙壤土苹果壤土、黏壤土

甘橘沙壤土-黏壤土桃沙壤土-黏壤土

梨壤土、纵壤土茶砾质黏壤土、黏

枇杷黏壤土、黏土桑土

壤土、黏壤土

4.土壤质地改良

农业生产中经常遇到土壤质地不适应所选用作物需要的情况或者某

一地区由于母质的原因，土壤质地不利于大规模农业生产的需要，就必

须对土壤质地进行改良。

(1)增施有机肥，改良土性

(2)掺沙掺黏，客土调剂

(3)引洪漫淤，引洪漫沙

(4)翻淤压沙，翻沙压淤

(5)种树种草，培肥改土

(6)因土制宜，加强管理

2.2土壤生物与有机质

2.2.1土壤生物

土壤生物是指全部或部分生命周期在土壤中生活的那些生物，其类

型包括动物、植物、微生物等各种生物类型，无论是从生物数量上看，还

是从生物的鲜重来看，细菌、放线菌、真菌等土壤微生物占土壤生物的大

部分。

1.土壤生物类型与生理特点

(1)土壤动物土壤动物种类繁多，包括众多的脊椎动物、软体动物、

节肢动物、蝴类、线虫和原生动物等，如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、蛾类

等。土壤动物中生物量一般为土壤生物量的10%-20%o

(2)土壤微生物土壤微生物是土壤中最重要的生物类型，种类多、数

量大，是土壤生物中最活跃的部分。土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、

藻类和原生动物等类群，其中细菌数量最多，放线菌、真菌次之，藻类和

原生动物数量最少。

1）细菌。土壤细菌占土壤微生物总数量的70虹90%细菌是单细胞生物，个

体很小，较大的个体长度很少超过5阿，但其表面积与体积比大，代谢强,

系列快，与土壤接触的表面积大。土壤细菌以杆菌为主，其次是球菌。土

壤细菌的最适温度为20-400C,最适pH为6.0-8.0。2）放线菌。土壤放

线菌占土壤微生物总数的5%-30%,土壤放线菌是典型的好氧性微生物，

适宜在中性至偏听偏信碱性、通气良好的土壤中生长。

3）真菌。土壤夫菌约有170个属，690多种，广泛分布隆辿于耕作层中。

土壤真菌大多是好气性的，耐酸性较啪，最适pH为6.0-7.5。

（3）土壤植物土壤植物是土壤的重要组成部分，就高等植物而言，主

要是指高等到植物地下部分，包括植物根系、地下块芭（如甘薯、马铃薯

等）

2.土壤微生物的分布

一般来讲，越是肥沃的土壤中，有机质的含量越高，微生物生命活

动所需要的能源和碳源物质较丰富，则相应的微生物种类和数量也越多，

同理，表层土壤的微生物数量远高于底层土壤。

越是靠近根系的土壤，其微生物数量也越大，说明根系周围的土壤

要比远离根系的土壤肥沃。通常把受到根系明显影响的土壤范围称为根际,

一般距根表2mm范围内的土壤属于根际。

3.土壤微生物的主要功能

（1）影响土壤结构的形成与土壤养分的循环

(2)影响土壤无机物质的转化

(3)固持土壤有机质

(4)生物固氮

(5)净化土壤

2.2.2土壤有机质

土壤有机质是存在于土壤中所有含碳有机化合物的总称，包括土壤

中各种动植物、微生物残体、土壤生物的分泌物与排泄物，与其这些有机

物质分解和转化后的物质。

1.土壤有机质的来源与存在形态

自然土壤中有机质主要来源于生长在土壤上的高等绿色植物，其次

是生活在土壤中的动物和微生物；农业土壤中有机质的重要来源是每年施

用的有机肥料，作物残茬和根系与分泌物、工农业副产品的下脚料、城市

垃圾、污水等。

通过各种途径进入土壤的有机质一般呈三种形态；一是新鲜的有机物

质，指刚进入土壤不久，基本未分解的动植物残体“二是半分解的有机物

质，指部分受到微生物分解，多呈分散的暗黑色碎屑和小块，如泥炭等。

三是腐殖物质，是土壤有机质的最主要的一种形态，占有机质总量的

85%-90%。

2.土壤有机质的含量

土壤有机质的含量变动为10-200g.Kg-1,我国大部分农田土壤有机

质含量变动为10-40g.Kg-lo

气候条件、植物类型、农业利用方式、土壤质地、母质类型等因素影

响到土壤有机质含量。3.土壤有机质的组成

土壤有机质组成的主要元素是C.O、H、N等，分另！占有45%-58%（平均含

量58%）、34%-40%、3.3M4.1%和3.7%-4.1%,还含有一定比例的P和S。

土壤有机质中C与N含量的比称为碳氮比，一•般土壤有机质的C/N为10:1

左右，简写为10o

从化合物组成来看，土壤有机质含有木质素、蛋白质、纤维素、半纤维素、

脂肪等高分子物质。

4.土壤有机质的转化

土壤有机质在土壤生物，特别是土壤微生物的作用下所发生的分解

与合成作用为有机质的转化，土壤有机制南转化有矿质化和腐殖化两种

类型。

（1）土壤有机制的矿质化过程土壤有机质的矿质化过程是指有机质在

土壤生物，特别是在土壤微生物的作用下所发生的分解作用。有机质的矿

质化大体上分成两步：一是在土壤酶的作用一上，高分子有机化合物；第

二步是大部分小分子有机化合物以一定方式进一步被分解转化。

（2）土壤有机质的腐殖化过程土壤有机质的腐殖化过程是指土壤腐殖

质的过程。目前对腐殖化过程的具体机理尚未完全明确，但一般经过两个

阶段：第一阶段是土壤微生物将动植不包分配经初步分解后转化为腐殖质

的结构单元。第二阶段是在微生物的作用下，第一阶段形成的组成单元缩

合为腐殖质。

5.土壤腐殖质

土壤腐殖质是普通生命物质进入土壤后在土壤生物，特别是微生物

的作用下，经转化后重新合成一类高分子深色有机物。

土壤腐殖质主要由碳、氧、氢、氮、磷、硫等元素组成，以与与腐殖质形

成腐殖酸盐的阳离子。在不同的土壤中，腐殖质各组成分的元素含量相差

很大。腐殖质的C：N：P：S大约在100：10：1：1。

6.有机质在土壤肥力上的作用

（1）提供作物所需的养分土壤有机质含有植物必需的碳、氮、磷、硫

与其他种类营养元素，这些营养元素通常称为有机养分。必须通过矿质化,

转化为无机态之后才能被植物吸收利用。

土壤有机质不仅能提供植物所需的养分，而且在其转化过程中产生

的有机酸等物质也能促进土壤其他矿质大部分的转化，特别是提高溶解

度较低的微量营养元素的有效性，改善植物的营养状况。

（2）提高土壤的保肥性和供肥能力有机质是一种带负电荷量最高的土

壤胶体，通过阳离子交换作用能够明显提高土壤的保肥能力。

（3）改善土壤物理性质土壤有机质主要通过调节矿质上粒间的黏结性

而作用于土壤结构、耕作等物理性质。

（4）其他方面的作用有机质是大部分土壤微生物的碳源和能源，所以，

能够促进微生物的活动微生物的活性越强，则土壤有机质和其他养分的

转化鼓掌率就越愉，能够改善土壤养分状况。

7.土壤有机质的管理

反映土壤有机质转化速率的参数是和'化就绪和腐殖化系数。每年因矿

质化而水泵的有机质的量占土壤有机质总量的百分数称为矿化率，影响

土壤矿化率的主要因素是有机质的碳氮比，温度和水分条件。腐殖化系数

是指每克（或千克）干有机物施入土壤后，转化形成的腐殖质的质量（g）

（或kg）,一般有机物料的府殖化系数为0.2-0.5。

2.3土壤水分

土壤中的水并不是纯水，而是溶解有一定浓度无机、有机离子和分子

的稀薄溶液，也称为土壤溶液。

2.3.1土壤水分有效性

土壤水能否被植物吸收利用与其难易程度称为土壤水分的有效性。不

能被植物吸收利用的水称为无效水。

1.土壤水分类型

土壤之所以能够把水分保持在土壤中，是因为土壤对水分有一定的

吸引力，而且吸引力必然大于重力。根据土壤对水分吸收力的不同，将土

壤水分分成以下的类型：

（1）吸湿水是指固相土粒借助表面的分子引力从大气中吸收的那部分

态水，通常在土粒表面形成单分子水层。

（2）膜状水吸湿水含量达到最大后，土粒剩余分子引力吸附剂的液态

水为腊状水。

（3）毛管水通过毛管力保持在土壤毛管也隙中的水分为管水，毛管水

对作物全部有效。

（4）土壤重力水指土壤中只受重力作用沿着大孔隙向下运动的那部分

水分。只有当土壤水分含量高过土壤田间持水量时才能出现重力水。

2.土壤水分的能量状况

水分在土壤中所受到吸引力的大小通常用两个指标来表示：即土壤水

吸力和土水势。

(1)土壤水吸力土壤水吸力是指单位量水分受到的吸引力的大小，其

单位等同于压力单位，即可以用MPa等单位表示基吸引力的大小。

(2)土水势土水势表示水分在一定的土壤中所具有的能量状况。是指

将无限少量的纯水在标准状况下可立陶宛等温地移动到土壤中，每单位

量纯水所需做功的数量。

3.土壤水分的有效性

土壤最大有效水含量的高低主要取决于土壤质地和有机质含量，但

质地黏于壤土的土壤，其最大有并效水含量变化不大。有机质能够促进良

好土壤结构的形成，而良好的土壤结构能够改善土壤的孔隙性质，提高

土壤的保水能力，增加有效水的最大含量。

2.3.2土壤水分含量的表示方法

1.质量含水量：土壤质量含水量;土壤水质量/烘干土质量*100%

2.容积含水量：土壤容积含水量二土壤水体积/土壤总体积*100%

3.相对含水量：土壤相对含水量二土壤质量含水量/土壤田间持水量*100%

2.3.3土壤水分与作物生长

1.作物对土壤水分的要求

水分是作物的重要组成成分，一般新鲜作物体内的含水量达到

60处90%不同的作物和作物不同生育期的含水量有一定的差异。当作物

生长的在含水量一直比较高的土壤中，则形成单位量干物质所水泵的水

分要大于生长在相对于旱土壤中的植物。

不同类型作物每形成单位量干物质需不量相差很大，同种作物在不

同生育期对土壤水分含量的要求也不相同。

2.影响作物对养分的吸收

土壤中有效养分迁移到根表的机理有截获、质流和扩散三种方式，而

其中质流和扩散起到主要作用，它们均需要在足够的水分条件下进行。所

以，土壤水分能影响作物对养分的吸收。

2.3.4土壤水分调节

水分调节的目的是为作物的生长创造一个良好的土壤水、气、热环境,

调节的方法有多种。

1.灌溉

灌溉是增加农田水分含量的重要措施，也是提高农作物产量和品质

的重要手段。

2.排水

排水是指通过一定方法将农田内多余水分排出土壤的一种生产措施，

是生产中经常采用的一种生产措施。根据排水目的，农田排水可分为排除

地面积水、降低地下水位与排除表层土壤内滞水三类。

3.蓄水保墙

墙是土壤水分的另一种习惯称法，保墙是使土壤维持一定的含水量。

通过适当的耕作措施也可以达到减少土壤水分损失、维持土壤含水量的目

的。

4.发展节水农业

发展节水农业须做好下列三方面的工作。第一是建立节水和耗水的输

水系统；第二是推广节水灌溉技术和节水灌溉制度，提高单位灌溉水的生

产效率；第三是调整农业结构，推广节水农业技术。

2.4土壤空气

2.4.1土壤空气组成

土壤空气来自于大气，但在土壤内，由于根系和微生物等的活动，

以与土壤空气与大气的交换受到土壤孔隙孔隙性质的影响，使得土壤空

气的成分与大气有一定的差别。

与大气相比，土壤空气的组成特点如下：第一，土壤空气中的二氧化

碳的含量高于大气。第二，土壤空气中的氧气含量低于大气。第三，土壤

空气的村对湿度比大气高。第四，土壤空气中有时像甲烷等还原性气体的

含量远高于大气。第五，土壤空气各成分的浓度在不同季节和不同土壤深

度内变化很大。

2.4.2土壤通气性

土壤空气与在气的交换能力或速递称为土壤通气性，如交换速率快,

则土壤的通气性好，反之，土壤的通气性差。土壤空气与大气之间的交换

机理如下：

1.土壤空气的整体交换

土壤空气在一定的条件一整体或全部移出土壤或大气以同样的方式

进入土壤称为土壤空气的整体交换。整体交换能较彻底地更新土壤空气，

其作用的动力是存在气体的压力美。

2.土壤空气的力、散

某种物质从其浓度高处向浓度低处的移动称为扩散，土壤空气扩散

是指土壤空气与大气成分沿其浓度降低方向运动的一种过程。

2.4.3土壤空气与作物生长

土壤空气状况是土壤肥力的重要因素之一，不仅影响作物生长发育，

还影响土壤肥力状况。

1.影响种子萌发

2.影响要系生长和吸收功能

3.影响土壤微生物活动

4.影响作物生长的土壤环境状况

2.4.4土壤通气性调节

调节土壤空气的主要措施是：深耕结合施用有机肥料，培育和创造

良好的土壤结构和耕层构造，改善勇气性；客土掺沙掺黏，改良过沙过黏

质地；雨后与时中耕，消除土壤板结；灌溉结合排水，排水可以增加土壤

空气的含量，灌水以降低土壤空气的含量，也可促进土壤空气的更新。大

规模农业生产一般不会对土壤采取强制通气的方法。

2.5土壤热量

2.5.1土壤热量来源

土壤热量有一咱来源，即太阳辐射、生物产热和地球内热，以太阳辐

射为最主要的来源。

太阳辐射进入大气层后，一部分被云层以直接反射到太空，一部分

被云层和大气吸收，剩余部分才能到达土壤表层，另外被大气和去层吸

收的一部分太阳辐射也可以通过辐射形式到达地表。

微生物在分解转化有机质时释放的热量称为生物热。有机质rr部分简

单无机物在被微生物转化分解时，这些物质贮存的部分化学能被微生物

吸收利用，另外一部分化学能则直接转化为热量进入环境中。生物热虽然

数量较少，但在一定的条件下可以适当提高或维持土壤温度。

2.5.2土壤热性质

土壤温度的高低，主要取决于土壤接受的掂量和损失的热量的损失

的热量数量，而土壤热量损失数量的大小主要受热量（也有称作热容量）

和热导率大小等土壤热性质的影响。

1.土壤热容

单位质量或容积土壤，温度每升高10C或降低10C时所吸收或释放的

热量数量。如以质量计算土壤计算数量则为质量热容；如以体积计算土壤

数量则为体积热容。两者的关系如下：

体积热容二质量热容*土壤容重

土壤热容的大小主要影响土壤温度的变化速率。热容大，则土温变化

慢；热容小，则土温易随环境温度的变化而变化。所以，含水量低的土壤,

则土温随气温变化的变幅大，反之则变幅小。

2.土壤热导率

土壤热导率指土层厚度1cm,两端温度相差10C时，单位时间内通过

单位面积土壤断面的热量，其单位是J.Cm-2.s-1.K-lo与影响土壤热容大

小的原因一样，由于土壤矿物质的组成稳定，所以土壤热导率的大小主

要取决于土壤水分与土壤空气的相对含量。水分含量高，空气含量低，则

土壤热导率高；反之，热导率低。热导率越高的土壤，其温度越易随环境

温度变化而变化；反之，土壤温度相对稳定。

3.土壤导温率

无论是热容还是热导率均不能直观地反映土壤温度变化的特点，j®

增温率，也称为热扩散率，就能直接地说明土壤温度的变化速率。它是指

标准状况下，在单位厚度(1cm)土层中温差为10C时，单位时间(1s)

经单位断面面积(lcm2)进入的热量使单位体积(lcm3)土壤发生的温度

变化值。

土壤热容和热导率是影响其导温率的两个因素，可以用下式表示它

们三者之间的关系：

土壤导温率二土壤热导率/土壤体积热容

2.5.3土壤温度与作物生长

1.土壤温度与土壤肥力的关系

土壤温度既可作用于土壤中的物理化学反应，也可以通过作用于微

生物的活动影响土壤物质的转化，而且对后者的影响更要远大于前者。

2.土壤温度与作物生长

不同类型作物种子萌发时的需的最适温度范围相差很大。但对具体作

物来讲，在其适宜的土壤温度范围内，则土壤温度越高，种子萌发越快；

反之，土温越低种子萌发就越慢。

2.5.4土壤温度调节

土壤温度调节是指提高或降低土壤温度，或延缓土壤温度提高或降

低的速率。可以通过生产措施和工程措施调节大田和栽培设施的土壤温度

以与生长环境温度

1.非设施农业土壤温度的调节

只有通过耕作措施加快土壤温度的提高或延缓土壤温度的下降达到

调节非设施农业土壤的温度。

2.设施农业土壤温度的调节

设施农业土壤温度的调节主要分为保温或增温与降温或减缓温度上

升两个方面。

对于保温或增温措施主要有三种方法：一是人工给土壤补充热量；二

是通过减少热量的损失起来保温的作用；三是在部分栽培设施中采用保温

材料减少热量的损失，从而起到保温作用。

降温或减缓温度上升的措施主要有下列三种方法：一是加温（水）法;

二是用深色材料进行覆盖，减少到达设施内的太阳辐射量，减慢温度上

升幅度；三是用强制排风法，将设施内的热量随风带走，起到降温或减慢

温度上升的作用。

学习思考

1.从体积和质量叙述土壤的物质组成。

2.风化作用在土壤形成中的主要作用是什么？

3.简述土壤水分调节的方法。

4.说明不同质地类型土壤的肥力特征。

5.说明土壤有机质的主要作用。

第三章土壤的基本性质

知识目标

认识土壤孔隙性、结构性、保肥性与供肥性、物理机械性与耕性、酸碱性

与缓冲性等土壤基本性质；

认识土壤基本性质对植物生长与土壤肥力的作用;

能运用所学知识进行土壤基本性质合理调节，培肥土壤。

能力目标

能熟练测定当地土壤的容重，计算土壤孔隙度，判断土壤松紧状况；

能熟练测定当地土壤pH,判断土壤酸碱状况。

土壤的基本性质可分为土壤物理性质和土壤化学性质。其中土壤物理性质

包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等，土壤化学

性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。

3.1土壤孔隙性与结构性

3.1.1土壤孔隙性

土壤中土粒或团聚之间以与团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙。土壤孔

隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。

1.土壤密度

土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土质量，单位

是g.Cm-3ak1.m-2。

2.土壤容重

土壤容重是指在田间自然状态下，单位体积土壤（包括粒间孔隙）的

烘干质量单位也是g.Cm-3ak1.m-20

土壤容重是一个十分重要的基本数据，在农业生产中主要用途有：

（1）判断土壤的松紧程序和孔隙状况

（2）计算土壤质量与土壤中物质的量利用土壤容重可以计算单位面积

土壤的质量，并能计算单位面积土壤中水分、有机质、养分、盐分等质量。

4.土壤孔隙类型

土壤孔隙大小、形状不同，无法按其真实孔径来计算，因引土壤孔隙

直径是指与一定的土壤水吸力相当的孔径，称为当量孔径。土壤水吸力与

当量孔径之间的关系式如下：

d=3/s

d—当量孔径，单位为毫米（mm）；

S一土壤水所承受的吸力，单位为千帕（kpa）o

根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型，如表3-3所示。

表3-3土壤孔隙类型与性质

无效孔隙（非活性孔

孔隙类型通气孔隙毛管孔隙

隙）

当量孔径>0.02mm0.02-0.002mm<0.002mm

土壤水吸<15kpa15~150kpa>150kpa

力此孔隙内的水分此孔隙内的水分移动

此孔隙起通气透

受毛管力影响，困难，不能被作用吸

主要作用水作用，常常空

能够移动，可被收利用，空气与根系

气占据

植物吸收利用起不能进入

此孔隙起通气透

到保水蓄水作用

水作用，常常空气

此孔隙内的水分

占据

受毛管力影响，能

够移动，叫被植物

吸收利用起到保

水蓄水作用

5.影响土壤孔隙性的因素

土壤孔隙状况主要受土壤质地、土壤有机质、土壤结构和土壤松紧状

况的影响。

（1）土壤质地黏重土壤以毛管孔隙与无效孔隙为主，且数量多，总孔

隙度较大；沙质土壤的通气孔隙大小相对增多，但毛管孔隙与无效孔隙少,

总孔隙度低；壤质土壤孔隙大小分配恰当，既有适量的通气孔隙，又有较

多的毛管孔隙。

（2）土壤结构具有团粒结构的土壤，团粒与团粒之间有适量的通气孔

隙，团粒内部有大量的毛管孔隙，无效孔隙很少，大小孔隙比例恰当；而

其他不良结构的土壤中，结构体内无效孔隙多，结构体与结构体之间大

孔隙过多，有的称为裂缝，可见大小孔隙比例失调，对植物生长不利。

（3）土壤有机质土壤有机质含量高时能促进团粒结构的形成，所以有

机质多的土壤多孔，总孔隙度较高。

（4）土壤松紧状况疏松多孔的土壤受到降水、人畜践踏、机具碾压、

重力等作用后，使土壤结构破坏，土壤孔隙度下降。而增施有机肥料或者

采取深耕，中耕等措施，有利于改善土壤松紧状况，调节土壤孔隙性。

6.土壤孔隙性与植物生长的关系

生产实践表明，适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总

孔隙度为50加56%,通气孔隙度在10%以上，如能达到15%-20%更好，毛管

孔隙度与非毛管孔隙度之比为2:1为宜，无效孔隙度要求尽量低。

3.1.2土壤结构性

土壤结构性是指土壤结构体的种类、数量与其在土壤中的排列方式等

状况。

1.土壤结构体的类型与特征

按照结构体的大小、形状和发育程度可分为四大类。

（1）团粒与粒状结构团粒结构是指近似球形且直径大小为0.25-10mm

的土壤结构体，俗称“蚂蚁蛋”、“米稷子”等。

团粒结构的主要特点和肥力特征如下：团粒与团粒之间有适量的通气孔隙,

水少气多，好气微生物活跃，有利于有机质矿质化作用，养分释放快；团

粒内部有大量的毛管孔隙，水多气少，嫌气微生物活跃，有利于腐殖质

的积累，养分可以得到贮存；因此具有团粒结构的土壤，耕作效果好，有

利于植物根系的扩展、延伸，是植物生长发育最理想的土壤结构。

（2）块状与核状结构一般块状结构大小不一，边面不明显，结构体内

部较紧实，俗称“坷垃”。而核状结构的直径一般小于3mm,棱角多，内部

紧实坚硬，泡水不散，俗称“蒜瓣土”，多出现在有机质缺乏的黏土中。

2.土壤结构被破坏的因素与改良的措施

团粒结构被除数破坏的主要因素：降雨或大小漫灌对土壤结构的破

坏；耕作不当；机械、人畜对土壤的挤压；土壤发一盐碱化；有机肥用量

减少导致土壤结构变差。

改良不良结构，促进土壤团粒结构形成的措施主要有：

（1）增施有机肥料

（2）调节土壤酸碱度

（3）合理耕作

（4）合理轮作

（5）合理灌溉、晒空、冻空

（6）施用土壤结构改良剂

3.2土壤物理机械性与耕性

土壤物理机械性是多项土壤动力学性质的统称，包括土壤的黏结性、

黏着性、可塑性、胀缩性以与其他受外力作用后而发生形迹的性质，在农

业生产中主要影响土壤耕作。

3.2.1土壤物理机械性

1.土壤黏结性

土壤黏结性是指土粒与土粒之间相互黏结在一起的性能。

2.土壤黏着性

土壤黏着性是指土粒黏附于外物上的性能，是由土粒-水膜-外物之

间相互吸附而产生的。

3.土壤胀缩性

土壤吸水体积膨胀，失水体积变小，冻结体积增大，解冻后体积收

缩这种性质，称为土壤的胀缩性。

3.2.2土壤耕性

1.重量耕性好坏的标准

土壤耕性是指耕作时土壤所表现出来的一系列物理性和物理机械性

的总称。土壤耕性的好坏可以从三个方面来衡量

（1）耕作的难易程度

（2）耕作质量的好坏

（3）适耕期的长短

2.影响土壤耕性的因素

土壤水分含量影响到土壤物理机械性，从而影响土壤耕性；土壤质地

与耕性的关系也很密切。

3.改善土壤耕性的措施

（1）掌握耕作时土壤适宜含水量

（2）增施有机肥料

（3）改良土壤质地

（4）创造良好的土壤结构性

（5）少耕和免耕

3.3土壤保肥性与供肥性

3.3.1土壤胶体

1.土壤胶体概述

胶体是指直径为l-100nm的物质颗粒。土壤胶体是指l-1000nm（长、

宽、高三个方面至少有一个方向在此范围内）的土壤颗粒。土壤胶体分散

系统是由胶体微粒（分散相）和微粒间溶液（分散介质）两大部分构成，构

造上从内到外可分为微粒核、决定电位离子层、补偿离子层三个部分。

2.土壤胶体种类

根据微粒核的组成物质不同，可以将土壤胶体分为三大类：

（1）无机胶体

（2）有机胶体

（3）有机-无机胶体

3.土壤胶体特性

土壤胶体是土壤固体中最活跃的部分，对土壤理化性质和肥力状况

有着巨大影响，这是因为土壤胶体具有以下三个主要特征：

(1)有世大的比表面和表面能

(2)带有一定的电荷根据电荷产生机制不同，可将土壤胶体产生的电

荷，分为永久电荷和可变电荷。

(3)具有一定的凝聚性和分散性

4.土壤吸收性能

土壤吸收性能是指土壤吸收和保持土壤溶液中的分子、离子、悬浮颗

粒、气体(C02.02)以与微生物的能力。根据土壤对不同形态物质吸收、

保持方式的不同，可以分为以下五种类型。

(1)机械吸收作用

(2)物理吸收作用

(3)化学吸收作用

(4)离子交换吸收作用

(5)生物吸收作用

3.3.2土壤保肥性

土壤保肥性是指土壤吸持各种离子、分子、气体和粗悬浮物质的能力。

阳离子交换吸收作用是土壤保肥的主要机理。

1.土壤阳离子交换吸收作用

阳离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子与土壤胶粒表面犷散

层中的阳圈子进行交换后而保存在土壤中的作用。

(1)阳离子交换吸收作用的特点

1）可逆反应

2）等电荷交换

3）反应迅速

4）受质量作用定律支配

（2）阳离子交换吸收能力影响阳离子交换能力的因素有：

1）电荷的影响

2）离子半径的影响

3）离子浓度的影响

（3）阳离子交换量阳离子交换量是指在中性条件下，每千克烘干土所

吸附的全部交换性阳离子的物质的量。

2.土壤阴离子交换吸收作用

阴离子交换作用是指土壤中带正电荷胶体所吸收的阴离子与土壤溶

液中的阴离子相互交换的作用。

根据被土壤吸收的难易程度可分为三类：

（1）易被土壤吸收的阴离子

（2）很少被土壤吸收甚至不能被吸收的阴离子

（3）介于上述二者之间的阴离子

3.3.3土壤供肥性

土壤供肥性能是指土壤养分能否供给植物生长需要的能力。其供肥特

性主要受土壤的基本性质、气候特点和植物根系特性等因素的影响。

1.迟效性养分的转化速率

迟效性养分是指土壤中必须经过一定的转化后才能被植物吸收利用

的养分。

反映土壤养分供给能力的指标有两个：一是养分的供应容易：二是养分

的供应强度。

2.交换性离子的有效性

（1）交换性阳离子的饱和度土壤吸附的某种交换性阳离子的量占土壤

阳离子交换量的百分数，称为该离子的饱和度。

（2）陪伴离子的效应土壤胶粒表面同时存在多种离子，对某种离子来

讲，其他种类的离子均是陪伴离子。

3.4土壤酸碱性与缓冲性

土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的pH来表示。我国一般土壤的pH变

动范围为4-9,多数土壤的pH在4.5-8.5范围内，极少有低于4或高于

10的。“南酸北碱”就概括了我国土壤酸碱反应的地区性差异。

3.4.1土壤酸性

土壤中H+的存在有两种形式一是存在于土壤溶液中；二是吸收在胶粒

表面。因此，土壤酸度可分为两种基本类型0

1.活性酸度

活性酸度是由土壤溶液中氢离子浓度直接反映出来的酸度，又称有

效酸度，通常用pH表示。

2.潜性酸度

致酸离子（H+、AI3+）被交换到土壤溶液中，变成溶液中的H+时，才

会使土壤显示酸性，所以这种酸称为潜性酸。

根据测定潜性酸度时用浸提液的不册，将潜性酸乂分为交换性酸度和水

解性酸度。

（1）交换性酸度用过量的中性盐（pH=7）如KCI、NaCI、BaCI2等溶液

浸提土壤时，土壤胶粒表面吸附的H+、AI3+被交换出来，这些离子进入土

壤溶液后所表现的酸度称为交换性酸度。

（2）水解性酸度用弱酸强碱的盐类和醋酸钠的溶液浸提土壤时，从土

壤胶粒上交换出来的H+和AI3+所产生的酸度，称为水解性酸度。

3.4.2土壤碱性

土壤的碱性还取决于土壤胶体上交换性钠离子的数量。通常把交换性

钠离子数量占交换性阳离子数量的百分比，称为土壤碱化度。一般碱化度

为5%-10%时，称弱碱性土；大于20%时，称碱性土。

3.4.3土壤酸碱反应对土壤性质与植物生育的影响

1.影响植物的生长发育

2.影响土壤肥力

3.4.4土壤酸碱性的调节

我国北方有大面积的碱性土壤，南方有大面积的酸性土壤。土壤过酸

过碱都不利于植物生长，需要加以改良。

南方酸性土壤施用的石灰，大多数是生石灰，施入土壤中发生中和

反应和阳离子交换反应，另外草木灰既是钾肥又是碱性肥料，可以用来

改良酸性土。

碱性土中交换性Na+含量高，生产上用石膏、黑矶、腐殖酸肥料等来

改良碱性土，另外在碱性或微碱性土壤上栽培培酸性花卉，可加入硫磺

粉、硫酸亚铁来降低土壤碱性，使土壤酸化。

3.4.5土壤缓冲性

1.土壤缓冲性的概述

土壤缓冲性是指土壤抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力，

即在土壤中加入少量酸性或碱性物质后，原来的pH不会发生较大的变化,

仍能体质其相对稳定的能力。

土壤缓冲性的机理有以下三种：

（1）交换性阳离子的缓冲作用

（2）弱酸与其盐类的缓冲作用

（3）两性物质的缓冲作用

2.影响土壤缓冲的因素

影响土壤缓冲性的因素主要有以下三方面：

（1）土壤质地

（2）土壤有机质

（3）土壤胶体种类

学习思考

1.植物生长发育需要具备什么样的土壤孔隙状况（用孔隙性的具体指标如

容重、孔隙度、通气孔隙度等说明）？

2.团粒结构的主要特征是什么？与土壤肥力的关系如何？

3.土壤酸性、碱性产生的原因是什么？对土壤肥力和植物生长有何影

响？

4.生产上如何根据实践经验确定土壤的宜耕期？

第四章土壤资源与管理

知识目标

能描述土壤成土因素对土壤形成的影响与主要成土过程：

熟悉当地主要土壤类型与土壤培肥；

熟悉当地主要低产田的利用与改良。

能力目标

能说出当地主要土壤类型的特征；

能熟练进行土剖面的设置与挖掘、形态和性状的观察记载以与土壤生产

性。

4.1土壤形成与分布

4.1.1土壤形成因素

土壤的形成包括两个阶段，首先是矿物岩石经过各种风化作用形成

了成土母质；第二个阶段是成土母质在一定的水、热条件和生物作用下，

经过一系列物理、化学与生物化学的变化，并经一定的时间过程而发育形

成土壤。

1.母质

土壤是在母质基础上形成的，母质为土壤形成提供了最基本的原料,

是组成土壤的骨架。

2.气候

气候因素直接影响土壤的水、热状况。

3.地形

地开在成土中的作用是通过重新分配母质、水热状况和接受水热条件

的差异而影响土壤的性质和类型。

4.生物

生物因素是土壤发生发展中最主要、最活跃的因素。

5.时间

土壤是随时间的推移而不断发展的。

6.人为因素

人类的农业生产活动作为一个成土因素来说，它影响土壤形成的性

质与其他自然因素有着本质的不同。

4.1.2土壤形成过程

土壤的形成是在母质基础上产生和发展土壤肥力的过程，也就是在

母质上使植物生长发育所需要的养分、水分、空气、热量不断积累和协调

的过程。

4.1.3土壤剖面

从地表向下所挖出的垂直面叫做土壤剖面。土壤剖面一般是由平行于

地表、外部形态各异的层次组成，这些层次叫做土壤发生层或土层。

1.自然土壤剖面

自然土壤剖面一般可分为四个基本层次：府殖质层、淋溶层、淀积层

和母质层。

2.耕作土壤的剖面

耕作土壤的剖面构造状况，是人类长期耕作栽培活动的产物，它是

在不同的自然土壤剖面上发育而米，因此也不例外比较复杂的。

（1）旱地土壤剖面旱地土壤剖面一般分为四层。

1）耕作层

2）犁底层

3）心土层

4）底土层

（2）水田土壤剖面水田土壤由于长期种稻等，受水浸渍，并经历频繁

的水旱交替形成了不同于旱地的剖面形态和土体构型。

4.1.4我国土壤的分布

1.我国现行土壤分类系统

现行中国土壤分类系统分土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚

种七级。前四级为高级分类，后三级为基层分类。

2.我国土壤分布规律

（1）土壤纬度地带性分布随纬度不同，自北而南土壤类型呈有规律的

更替，这种分布规律称为纬度地带性。

（2）土壤的经度地带性分布从东向西，由沿海向内陆由于生物、气候

条件呈现有规律变化，使土壤类型也发生应有规律的更替，这种规律性

的变化称为土壤经度地带性°

（3）土壤垂直地带性分布土壤类型随着海拔高度的增加，有规律地呈

带状分布的规律性，称之为土壤的垂直地带性。

（4）土壤区域性分布规律性另外还有一些土类，它们的分布主要受非

地带性因素（如母质、水文、地质地形、耕作等）制J约，其土壤类型有别

于地带性土壤类型，同一土类可镶嵌分饰在不同土壤带之中，这就是土

壤的非地带性分布规律。

4.2土壤培肥

近年来，由于过度用地，使我国一些高产稳产的土壤资源也出现了

肥力衰退的现象。总的来看，耕地土壤肥力水平不高，培肥土壤是今后农

林业生产的一个战略任务。

4.2.1高产肥沃土壤的培育

1.高产肥沃土壤的特征

(1)适宜的土壤环境

(2)协调的土体构型

(3)适量协调的土壤养分

(4)良好的物理性状

(5)有益微生物数量多

2.高产肥沃土壤培育的基本措施

(1)增施有机肥料，科学施肥

(2)合理灌排

(3)合理轮作，用养结合

(4)深耕改土，加速土壤熟化

(5)防止土壤侵蚀，保护土壤资源

4.2.2低产土壤的改良与利用

1.旱坡低产土壤的改良利用

(1)植树造林

(2)种植绿肥牧草

(3)坡面工程措施

(4)推广有机旱作种植技术

（5）发展灌溉农业

另外，在旱坡地的改良利用中可应用保水剂、保墙增温剂和选育高产抗旱

新品种等技术。

2.低产水田土壤的改良与利用

根据我国南方种类低产水田的成土环境、土壤特性等的不同，可归纳

为冷浸类、黏瘦类、毒质类、漏水类等低产水田类型。低产水田的改良措

施主要有：

（1）水利措施

（2）施肥改土

（3）耕作改良

（4）合理轮作

3.盐碱土的改良利用

盐碱土主要分布在平原地区、土层深厚、地形平坦、地下水资源丰富。

一般采用以下措施进行改良：

（1）水利措施

（2）生物措施主要有①种植绿肥牧草；②植树造林、改变生态环境。

（3）化学措施

（4）耕作培肥措施①耕作改良；②增施有机肥。

此外，还可结合当地实际采取引洪放淤、客土压沙、挖斑换土等措施，均

可收到明显的防盐改碱效果。

4.风沙土的利用改良

风沙土改良利用原则应突出于“固”（防风固沙），立足于“改”（改

良质地、结构），着重于“肥”（培肥土壤），合理开发利用。因此应采

取以下措施：

（1）植物固沙措施

（2）工程治沙措施

（3）耕作培肥措施

4.2.3设施农业土壤的培肥

设施农业土壤亦叫做保护地土壤，系指温室、养料大棚、小拱棚、地

腊覆盖条件下的土壤。

1.设施栽培对土壤性状的影响

（1）土壤温度高

（2）土壤水分相对稳定、散失少

（3）土壤养分国产化快、淋失少

（4）土壤溶液浓度易偏高

（5）土壤生态环境恶化

（6）营养离子平衡失调

（7）气体危害

（8）土壤消毒造成的毒害

2.设施农业土壤的培肥与管理

设施农业土壤的培肥与管理措施主要有：

（1）施足有机底肥

（2）整地起垄

（3）适时覆膜

（4）膜下适量浇水

（5）控制化肥追施量

（6）其他管理措施

4.3土壤资源的保护

4.3.1我国主要土壤资源

表4-3我国土壤资源

类另面积/(10W)占全国总面积的比例/%

适宜发展农业或农林结合的土

263.127.40

壤类型

适宜发展林业或林农结合的土

243.4125.38

壤类型

适宜发展牧业和牧农、牧林结

234.4724.42

合的土壤类型

仅部分适宜林业或牧业的高山

198.7820.70

与亚高山土壤

其他难于利用的土地20.242.10

4.3.2土壤退化与防治

土壤退化是指因自然环境不利因素和人为利用不当所引起的土壤肥

力下降、植物生长条件恶化和使土壤生产力减退的过程。

1.土壤侵蚀与防治

土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外营力（水、风）的作用下被剥蚀、

破坏、分散、分离、搬运和沉积的过程。

土壤侵蚀给农业生产乃至整个国民经济的各个方面带来严重危害，

必须予以高度重视和采取有效措施加以防治。

（1）水利工程防治

1）坡面治理工程

2）沟道治理工程

3）小型水利工程

（2）生物措施

（3）耕作种植措施

2.土壤沙化与防治

土壤沙化是指因风蚀，土壤细颗粒物质丧失，或外来沙粒覆盖原来

土壤表层，造成土壤质地变粗的过程。

防治土壤沙化的主要措施，首先要明确沙漠化土壤合理利用的方法,

以牧为主，农林牧结合，土壤耕作仅限于水土条件较好的地区。其次，要

因地制宜的采取防治措施，正确处理防与治、保护与利用、生物治理与工

程治理等关系，强调以防为主，防治结合。

长期以来我国劳动人民创造和总结了许多先进和适应的治沙技术，

主要有：①“五带一体”的防腐剂沙治沙技术；②活沙障技术；③机械固

沙技术；④化学固沙技术；⑤引水拉沙技术；⑥建设项目小型水利设施。

4.3.3土壤污染与防治

土壤资源，一旦受污染，就很难治理，因此应采取“先防后治，防重

于治”，对于已污染的土壤要根据实际情况进行治理。

（1）加强对土壤污染的调查和监测

（2）彻底消除污染源

（3）增施有机肥料与其他肥料

（4）铲除表土或换土

（5）生物措施

（6）采用人工防治措施

学习思考

1.什么是设施土壤，怎样培肥？

2.高产肥沃土壤的特征是什么？

3.怎么培育高产肥沃的土壤？

4.分析各种低产、退化土壤的主要障碍因素与改良利用措施。

第五章合理施肥原理

知识目标

认识植物必需营养元素与营养特性、植物吸收养分的基本原理；

认识土壤养分与合理施肥基本原理；

能运用所学知识进行当地作物合理施肥。

能力目标

能调查评价不同作物各种施肥方法应用效果；

能结合当地土壤、作物情况，推广应用配方施肥技术。

合理施肥是根据植物营养特性、气候条件、土壤肥力状况、肥料性质与耕

作制度等所采取的正确施肥措施，是一项理论性和技术性都很强的农业

技术措施，其衡量标准有四条：一是提高产量；二是提高经济效益；三是

提高产品品质；四是不破坏生态环境。

5.1植物营养特性

5.1.1植物必需营养元素

1.植物体内元素的组成

植物的组成十分复杂，一般新鲜的植物体含有75%-95%的水分和

5%-25%的干物质。

营养元素是指植物体所需要的化学元素。植物营养是指植物体从外界

环境中吸收其生长发育所需要的物质并用以维持其生命活动。植物体内的

各元素含量差异很大，植物对元素有吸收。一方面受植物的基因所决定,

另一方面受环境条件所制约。

2.植物必需营养元素与确定标准

判断某种元素是否为植物生长发育所必需的营养元素，一般必须符

合以下三个标准：

（1）不可缺少

（2）特定的症状

（3）直接营养作用

3.到目前为止，已经确定为植物生长发育所必需的营养元素有16种，即

碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锦、硼、铜、锌、铝、氯。

这16种植物必需元素都是用培养试验的方法确定下来的。

4.植物体内必需营养元素的分组

（1）大量营界元素大量营养元素一般占植株干物质质量的百分之几十

到千分之几。

（2）中量营养元素中量营养元素占植株干物质质量的百分之儿到千分

之儿。

（3）微量营养元素微量营养元素占植株干物质质量的千分之几到万分

之几。

4.植物必需元素的一般功能

（1）构成植物体的结构物质、贮藏物质和生活物质

（2）在植物新陈代谢中起催化作用

（3）对植物具有特殊的功能

5.必需营养元素之间的相互关系

植物必需的营养元素在植物体内构成了复杂的相互关系，这些相互

关系主要表现为同等重要和不可代替的关系。即或必需营养元素在植物体

内不论含量多少都是同等重要的，任何一种营养元素的特殊生理功能都

不能被其他元素所代替。

5.1.2植物对养分的吸收

一般把植物营养分为根部营养和根外营养两中方式。植物的根部营养

是指植物根系从营养环境中吸收养分的过程U根外营养是指植物通过叶、

茎等根外器官吸收养分的过程。

1.植物的根部营养

（1）植物根系吸收养分的部位根系是植物吸收养分和水分的重要器官。

（2）植物根系吸收养分的形态植物根系可吸收离子态和分子态的养分,

一般配以离子态养分为主，其次为分子太养分。

（3）养分向根系迁移的途径

1）截获。截获是指植物根系在生长过程中直接与土壤中养分接触而获得

养分的方式。

2）扩散。扩散是指植物根系吸收养分而使根系附近和离根系较远的养分

离子浓度存在浓度梯度而引起的土壤养分的移动的方式。

3）质流。质流是指由于植物蒸腾作用，植物根系吸水引起水流中所携带

养分由土壤向根部流动的过程。

（4）根系对无机养分的吸收

1）被动吸收被动吸收是指植物离子通过扩散等不需要消耗能量通过细

胞腊进入细胞质的过程。又称非代谢吸收，是一种顺电化学势梯度的吸收

过程。

2）主动吸收又称代谢吸收，是一个逆电化学势梯度且消耗能量的有选

择性地吸收养分的过程。

（5）根对有机养分的吸收植物根系不仅能吸收无机态养分，也能吸收

有机态养分。

（6）影响植物吸收养分的因素。

1）土壤温度

2）光照

3）土壤通气性

4）土壤酸碱性

5）养分浓度

6）植物吸收离子的相互作用

2.植物的根外营养

（1）根外营养的特点

1）直接供给养分，防止养分在土壤中的固定。

2）吸收速率快，能与时满足植物对养分的需要。

3）直接促进植物体内的代谢作用

4）节省肥料，经济效益高。

（2）提高根外营养施用效率

1）溶液的组成。喷施的溶液中不同的溶质被叶片吸收的速率是不相同的。

2）溶液的浓度与反应。

3）溶液湿润叶片的时间。

4）植物叶片的类型。

5）养分在叶内的移动性。

5.1.3植物营养的特性

1.植物营养的选择性

植物常常根据自身的需要，对外界环境中的养分有高度的选择性。

2.植物营养的连续性与阶段性

（1）植物营养的临界期

（2）植物营养的最大效率期

5.2土壤养分

5.2.1土壤养分概述

1.土壤养分的来源

土壤养分的米源，大体上有几下几个方面：土壤和,物质风化所释放

的养分；土壤守机质分解释放的养分；土壤微生物的固氮作用；植物根系

对养分的集聚作用；大气降水对土壤加入的养分；施用肥料，包括化学肥

料和有面肥料中的养分。

2.土壤养分的形态

（1）水溶态养分

（2）交换态养分

（3）缓效态养分

（4）难溶态养分

（5）有机态养分

5.2.2土壤养分的动态平衡

土壤溶液中养分元素与植物生长也趋向保持某种平衡关系。养分补给

途径有两种，一是依靠土壤各组分间相互转化、移动，即依靠土壤本身的

调节。二是对耕层土壤施肥补给。

5.2.3土壤中有效养分的损耗

损耗途径主要有：①随渗水淋失；②经生物作用变成气体散入空气

中而损失；③在土壤中经化学作用变成无效养分；④经物理化学作用有效

养分被固定在矿物品格中变成无效性养分；⑤经生物作用有效养分变成有

机物质暂时成为无效养分。

5.3合理施肥基本原理

5.3.1养分归还学说

其