土壤肥料学课件15.ppt

1、1,第五章土壤空气与土壤热量状况,2学时,复习回顾,2,复习回顾,土壤有机质的测定 目的要求 测定方法 测定原理 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4 2K2SO4+2Cr2(SO4)3 +3CO2+8H2O K2CrO7+6FeSO4+7HSO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe(SO4)3+7H2O 测定过程 土样消煮（温度、时间） 滴定（颜色变化，why？） 计算,3,以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： C2H8N2)3Fe3+e （C2H8N

2、2)3Fe2+ 淡蓝色 棕红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，滴定过程中渐现Cr3+的绿色，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过量半滴，即变成棕红色，表示终点已到。,4,计算 有机碳量=重铬酸钾量-硫酸亚铁量,土壤有机质（%）=,有机质含量计算式中1.724，1.1，0.003的含义分别是 ， ， 。,平行相差,5,附我国第二次土壤普查有机质含量分级表如下，以供参考。,返回,6,土壤碱解氮的测定（碱解扩散法）,测定原理 用1.2mol/l氢氧化钠水解样品，使有效态氮碱解转化为氨气状态，并不断的扩散逸出，由硼酸吸收，再用标准酸滴定，计算出水解性氮的含量。,7,操作步骤,称取18目风干样品2g和

3、0.2g硫酸亚铁，均匀铺平在扩散皿外室内。 扩散皿内室中加2毫升2%硼酸液，并滴加1滴定氮混合指示剂，然后在皿的外室边缘涂上特制胶水密封； 迅速加入10毫升1.2mol/l氢氧化钠溶液于皿的外室中，立即用毛玻璃盖严。 橡皮筋固定后放入40的烘箱中保温24小时后取出，再以0.01 mol/l N盐酸标准溶液滴定管滴定内室硼酸中所吸收的氮量（由蓝色滴到微红色）。,8,结果计算,做空白试验，不加土壤，其他步骤与有土壤的相同 根据下列公式计算土壤中碱解氮的含量 土壤中水解氮(mgkg-1) C(V-V0) 14 - 1000 W,9,注意事项,在测定过程中碱的种类和浓度、土液比例、水解的温度和时间等因

4、素对测得值的高低，都有一定的影响。为了要得到可靠的、能相互比较的结果，必须严格按照所规定的条件进行测定。,10,参考指标,土壤水解性氮(mgkg-1)等级 25 极低 25 30 低 50 100 中等 100 150 高,11,复习回顾,土壤水分类型及性质 如何表示土壤水分含量的高低？（数量和能量） 土壤水分运动（液态水和气态水） 土壤水平衡及调节,问题：饱和含水量（容积）与土壤孔度关系？（条件；非胀缩性土壤）,12,复习回顾,名词 相对含水量 田间持水量 萎焉系数 土水势 土壤水吸力 水分特征曲线 土壤有效含水范围,二.填空,土壤水分类型有 、 、 和 。 土壤水分含量的表示方法有 、 、

5、 和 。 根据土壤水分含量与其吸力作图,所得到的曲线称为 。 土壤中的水吸力越大，对作物的有效性就越( ) 。 土壤有效水范围是从( )到( ) 之间的含水量。,二.填空,我国水资源短缺可分为 、 、 和 4种类型。 一般土壤含水量越高,空气含量就越 。 吸湿水达到最大量时的土壤含水量称为 或 。 重力水的含最取决于土壤 孔隙的数量。 土壤毛管水分为 和 ,前者的最大值称为 ，后者达到最大值时称为 。 作物对水需求存在 和 两个关键时期,15,三、选择,1、任何土壤由湿变干时的含水量比由干变湿的含水量（ ） A.要高；B.要低 ；C.差不多 D.据土壤而定 2、 当土壤含水量相同时，土壤水吸力

6、最大的是( )。 A.砂土 B.壤土 C.粘土 D.重壤 3、土壤中最有效水的类型是( ) 。 A.重力水 B.毛管水 C.膜状水 D.吸湿水,4、 风干土中含有( ) 。 A.重力水B.毛管水 C.膜状水D.吸湿水 5.在土壤含水量15%时，其他条件一致，哪种质地的土壤水势最低（ ）。 A、粘质土 B、砂质土 C、壤质土 D、不确定 6.取鲜土15克，烘干后为12克，问土壤含水量是（ ）。 A、25% B、20% C、80% D、75%,二、判断题 错误 ( F ) ,正确 ( T ),土壤水吸力越大,对作物的有效性就越大。( ) 任何一种土壤,无论是由干变湿还是由湿变干,只要土壤水吸力相同

7、,其含水量就相等。( ) 土壤的不饱和导水率与饱和导水率几乎相等。( ) 土面蒸发的大气控制阶段一般可维持相当长的时间。( ) 作物只能够吸收利用表层土壤的水分。( ) 土壤水的再分布是土壤水的不饱和流。（ ） 粘质土壤水分的再分布速度比砂土要快。（ ） 土壤水是由含水多处向少处运动。（ ）,F,F,F,F,F,T,T,返回,F,18,第五章土壤空气与土壤热量状况,教学目标：明确土壤空气的组成特点、交换方式、土壤热性质以及土壤空气和土壤温度对作物生长、土壤肥力的影响。能利用土壤热性质分析解决生产实际问题。,19,教学内容,5.1 土壤空气及其更新 5.2 土壤热性质及土壤热量平衡 5.3 土壤

8、空气与土壤温度对植物生长的影响,作业与思考题,参考文献,小结,20,5.1 土壤空气及其更新,土壤空气组成特点 土壤空气的更新 土壤通气性 重点：掌握土壤空气组成特点及土壤通气性,一.土壤空气组成特点,1.土壤空气中CO2近地层大气中CO2 2.土壤空气中O2近地层大气中O2 3.土壤空气中水汽压高于近地层大气中水汽压 4.土壤空气中有少量的还原性气体（痕量气体）,研究土壤中CO2 释放与固定问题成为当今土壤科学发展的前沿领域！。,土壤空气的变化规律：,随着土层深度的增加，土壤空气中CO2含量增大，O2含量减少，无论在膜地或露地均是如此；,气温和土温升高，根系呼吸加强，微生物活动加快，土壤空气

9、中CO2含量增加，,覆膜田块的CO2 含量明显高于未覆膜草原露地，而O2则反之,土壤空气中的CO2和O2的含量是相互消长的，二者的总和维持在1922%之间，,p109,夏季CO2含量最高,要关心剖面上土壤空气质量,覆膜和裸露棉田在不同生长期内土壤空气含量(%),25,问题：土壤空气质量如何满足作物生长需求的？,有资料表明：如果土壤不具备通气性，那么，土壤空气中O2仅能够作物根系呼吸消耗1240个小时，可见，土壤气体更新是多么重要。土壤是如何通气的呢？,26,二、土壤空气的更新,土壤空气与大气的交换方式,p109,“旱耪地、涝浇园”有什么道理？,27,三.土壤的通气性,1.土壤的通气性 （决定于

10、土壤通气孔隙多少） 土壤呼吸（soil respiration） 土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用，称为土壤呼吸。 使土壤空气得到更新,维持空气质量.,p110,土壤空气含量=总孔度-水分容积百分率,28,2.土壤通气性指标（了解）,通气孔隙度 土壤通气孔隙度 不低于10%，以15%-20%为好 。 土壤的氧扩散率(ODR) 30-40 mg/2.min 单位时间通过单位面积土层的氧气量。 土壤呼吸强度 单位时间通过单位断面的CO2数量 土壤氧化还原电位(Eh) 一般旱田在300-700mv适宜，水田以200-300mv。,p110,29,土壤的Eh,土壤的Eh值最终取决于土

11、壤通气性的强弱 : 若土壤通气良好，土壤中溶解态O浓度高，【氧化物】【还原态】，则土壤Eh高；反之，Eh低。 有人已提出，不再在水田搞“秸秆还田”，不能以牺牲环境为代价换取粮食增产的论断。 （见：土壤科学与农业持续发展）,返回,30,小结：,重点：重点掌握土壤空气组成特点及土壤的通气性。 园林土壤的通气性如何？如何影响植物的生长，如何调节城市土壤的通气性性能。,31,5-2 土壤热性质及土壤热量平衡,土壤的热量来源 土壤的热性质 土壤热平衡及其热量状况 重点是土壤的热性质及应用,32,一.土壤热量的来源,1太阳辐射能主要 2. 生物热-早春 3. 地球内热,育秧苗床用家畜粪促早发的机理是什么?

12、,P110,二、土壤的热性质,（一）土壤热容量 1.概念 是指单位容积或重量的土壤，温度每增减1需要吸收或放出的热量. 单位:(J/cm3K)和:(J/gK) Cv= Cg 容重 表达的意义: 热容量大,吸热不易升温,散热也不易降温. 表示土壤稳温性的强弱, 热容量大的土壤, 稳温性强, 反之, 稳温性弱.,P111,34,2.影响因素,土壤三相组成影响 热容量主要取决于：土壤含水量,沙土是“热性土”，粘土是“冷性土”，为什么？,粘土 壤土 沙土,P112,35,（二）土壤导热性,1.土壤导热率： 土层厚度为1cm，两端温差1时，每秒钟通过1cm2土壤断面的热量。 单位是J/cm2SK。 表达

13、意义 : 表示土内传热能力大小,36,2、影响因素,导热率： 固相水分空气 导热率主要取决于： 含水量及松紧孔隙状况。 土壤水多、紧实，导热性强.,图A4-1,为什么沙土昼夜温差大,粘土类昼夜温差小?,P112,37,干湿土壤的热传导,38,（三）土壤热扩散率,1.概念 单位时间流入或流出单位容积土壤的热量引起土温的变化. K=/CV , (2/S) 主要取决于水、气比例. 土壤热扩散率用来衡量土温变幅.,P113,三.土壤热平衡及其热量状况,1.土壤热量平衡 可用下式表示：S=QPLER 式中： S接受太阳辐射能 Q辐射平衡 P土壤与大气热交换 LE 蒸发或凝结热 R上下土层间热交换,40,

14、土壤热平衡应用,S=QPLER 农业生产中，常采用中耕松土，地表覆盖，设置风障，塑料大棚等措施以调节土壤温度。,41, 2.土壤热量状况,土温的日变化 土壤表层: 最低温出现于早晨5-6点 最高温出现在下午13-14点 表层变化幅度大，约每深10可滞后2.5-3.5小时,至40100cm深处变化幅度小甚至消失,P116,42,土壤温度的日变化,43,44,土温的年变化,地表：17月为升温， 712月为降温 表土： 最低温在12月份 最高温在78月份 温度的变幅也随土层深度而缩小，至520米深处，土温年变幅消失,P114,晚秋-冬季-早春 晚春-夏季-早秋,P115,46,3.影响土壤热状况的因

15、素,环境因素 纬度 随着纬度的增加,土温降低. 海拔高度 一般来说,随海拔每升高, 温度降低. 坡向和坡度 一般南坡土温比北坡高57 左右 地面覆盖 土温变幅减小, 与裸地相比, 最高温下降, 最低温提高 土壤特性 土壤颜色 、土壤质地 、土壤结构性、松紧度,P116,47,5-6土壤空气与土壤温度对植物生长的影响,一、土壤空气对作物生长的影响 二、土壤热量对作物生长的影响 三、土壤空气、热量状况的调节,P117,48,一.土壤空气对植物生长的影响,1. 影响种子的萌发 2.影响根系的发育 3.影响根系吸收功能,4影响土壤微生物的活动和养分状况 5影响植物生长的土壤环境状况。,P117,50,

16、二.土壤温度对植物生长的影响,1. 影响植物根系的生长发育 2影响种子的发芽出苗 3影响的植物的营养生长与生殖生长 4对其他肥力因素影响，间接影响植物的生长 此外，土温影响土壤的化学、物理变化过程，影响有效养分的释放。,P119,51,52,三.土壤空气、热量状况的调节,1. 土壤空气状况的调节 耕作 轮作 灌排创造好的结构 2土壤热量状况的调节 垄作 以水调温 覆盖 设置风障,P120,配置盆栽土壤的应考虑的基质性质。,53,土壤通气性的改良,土壤紧实现象在城市绿地中异常突出。 改良措施：松土 可采用人工、机械、爆破以及生物方式。 施用抗紧实的物料：粗有机物料、膨化岩类。 采用通气透水的铺装

17、方式 强化地下通气的措施,54,1.升温措施,增施农家肥料 田面覆盖 排水除湿 中耕松土 向阳作畦,“锄头底下有水又有火”科学道理.,55,增施保温剂,56,土壤增温保墒剂：,化学成分为高分子脂肪类经皂化后的产物，黑色。 作用：防止地表蒸发，增加地表温度。 使用方法：稀释后，直接喷洒在土壤表面。 国外的“TAB”是一种高效的土壤保湿剂。遇水时，微粒体积可膨胀30多倍，能吸收超过自身重3001000倍的水分，其中绝大部分可供植物吸收。,57,2.降温措施,灌 水 中耕松土 覆盖遮荫,中耕松土作用?,3.保温措施,灌 水 冬灌，增大土壤热容量和导热率，能稳温防冻。 施保温肥 越冬前施用土杂肥，培土覆盖，保苗安全越冬。 其它措施 营造防风林带，设置屏障，熏烟盖草等均可起到保温防冻的作用。,59,土壤空气、热量是土壤肥力四大因素中的2个因素。各有其独立的运动发展变化规律，各自与环境状况息息相关，相互联系、相互制约的。 虽然它们均受土壤原始质地组成的强烈影响，但也可以通过人为耕作、施肥、灌溉等措施得到改善，其中结构性的改善是关键。,小结,60,思考题p122,1. 与大气组成相比，土壤空气有哪