土壤肥料學(xué)電子教案

1、第一章土壤肥料概述知識(shí)目標(biāo)能描述土壤與肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要地位；樹立保護(hù)土壤資源與生態(tài)環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品安全 生產(chǎn)的意識(shí)。能力目標(biāo)能說出當(dāng)?shù)刂饕寥李悇e的名稱；列舉出當(dāng)?shù)亟?jīng)常施用的肥料名稱。1.1 土壤肥料概念1.1.1 什么是土壤土壤是指發(fā)育于地球陸地表面能夠發(fā)育生長(zhǎng)綠色植物的疏松多孔表層。 1.1.2什么是土壤肥力土壤肥力是土壤能經(jīng)常適時(shí)供給并協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)所需的水分、養(yǎng) 分、空氣、熱量和其他條件的能力。根據(jù)肥力產(chǎn)生的原因，可將土壤肥力分為自然肥力和人工肥力。自有肥力是土壤在 自然成土因素（氣候、生物、母質(zhì)、地形和年齡）的綜合作用下形成的肥力，是未經(jīng)農(nóng)業(yè) 利用的自然土壤所具有的能力。人工肥力是在

2、人為因素（耕作、灌溉、施肥及其他技術(shù)措 施）影響作用下形成的肥力。人工肥力是在自然土壤經(jīng)過開墾耕作以后，在人類生產(chǎn)活 動(dòng)影響下創(chuàng)造了來的。1.1.3 什么是肥料凡能夠直接或間接供給植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素的物料，稱為肥料。肥料分為化 學(xué)肥料、有機(jī)肥料和生物肥料三大類。化學(xué)肥料，又稱無(wú)機(jī)肥料，是指在工廠里用化學(xué)方 法合成的或采用天然礦物生產(chǎn)的肥料。有要肥料，又稱農(nóng)家肥料，是指含有大量有機(jī)質(zhì) 和多種植物所需的各種養(yǎng)分的改土肥田物質(zhì)。生物肥料，又稱微生物肥料，是指由有益 微生物、培養(yǎng)基質(zhì)和添加物配料配制而成生物性肥料，是一種間接性肥料。1.2 土壤肥料與植物生產(chǎn)1.2.1 土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)1.

3、 土壤是植物生長(zhǎng)繁育和生物生產(chǎn)的基礎(chǔ)土壤在植物生長(zhǎng)發(fā)育中有以下不可替代的重要作用：營(yíng)養(yǎng)庫(kù)作用。養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和 循環(huán)作用。雨水涵養(yǎng)作用。生物的支撐作用。穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用。2. 土壤是地球表層系統(tǒng)自然寺理環(huán)境的重要組成部分處地球表層系統(tǒng)中大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈和土壤圈是構(gòu)成自然地理 環(huán)境的 五大要素。其中，土壤圈覆蓋于地球表面，處于其他圈層的交接面上，成為它們連接的紐 帶，構(gòu)成了結(jié)合無(wú)機(jī)界和機(jī)有界一一即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境。3. 土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)土壤在陸地生態(tài)系統(tǒng)中起磁卡極其重要作用：保持生物活性、多樣性和生產(chǎn)性； 對(duì)水體和溶質(zhì)流動(dòng)起著調(diào)節(jié)作用；對(duì)有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物質(zhì)具有

4、過濾、緩沖、降解、固 定和解毒作用；具有貯存并循環(huán)生物圈及地球養(yǎng)分和其他元素的功能；是地球陸地生 態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移和物質(zhì)循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。因此，土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 4. 土壤培肥管理是植物生產(chǎn)和動(dòng)物生產(chǎn)的基礎(chǔ) 5. 土壤是最珍貴的自然資源土壤作為資源，是和水資源、大氣資源一樣被稱為可再生資源。但是從土壤的數(shù) 量來看又是不可再生的，是有限的自然資源。土壤資源的有限性已成為制約 經(jīng)濟(jì)、社會(huì) 發(fā)展的重要特性，有限的土壤資源供應(yīng)能力與人類對(duì)土壤總需求之間的矛盾日趨尖銳。 1.2.2肥料是植物的糧食聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的統(tǒng)計(jì)表明，在提高單產(chǎn)方面，肥料對(duì)增產(chǎn)的貢獻(xiàn) 額為40%-60%；我國(guó)農(nóng)業(yè)部門

5、則認(rèn)為這一比例在40%左右。肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用主要有：改良土壤，提高肥力。促進(jìn)植物生長(zhǎng)。提高 產(chǎn)量。增進(jìn)品質(zhì) 自測(cè)練習(xí)重要概念土壤土壤肥力 肥料 有效肥力人工肥力學(xué)習(xí)思考1 .為7十么說土壤在植物生長(zhǎng)中具有重要作用？2 . 土壤在地球陸地系統(tǒng)中有何重要作用？3 .肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有何重要作用？第二章土壤的基本組成知識(shí)目標(biāo)了解土壤三相物質(zhì)的基本組成與性質(zhì)；認(rèn)識(shí)土壤三相物質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)與土壤肥力 的作用能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行土壤肥力因素合理調(diào)節(jié)，培肥土壤。能力目標(biāo) 能熟練進(jìn)行土壤混合樣品的采集與制備；能熟練測(cè)定當(dāng)?shù)赝寥赖乃趾浚袛?其埔情；能熟練判斷當(dāng)?shù)赝寥蕾|(zhì)地類型，合理選種植物；能熟練測(cè)定

6、當(dāng)?shù)赝寥赖挠袡C(jī)質(zhì)含 量，判斷肥力狀況。2.1 土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成。2.1.1 土壤礦物質(zhì)土壤中所有的無(wú)機(jī)物質(zhì)的總和稱為土壤礦物質(zhì)，它們主要來自于巖石與 礦物的風(fēng)化物，少部分源自于有機(jī)化合物的分解產(chǎn)物。一切自然產(chǎn)生的化合物或單質(zhì) 稱為礦 物，根據(jù)其產(chǎn)生的方式不同，可將礦物分成兩大類，即原生礦物和次生礦 物。1 .原生礦物原生礦物是指在風(fēng)化過程中沒有改變化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)而遺留在土壤中的原始成巖 礦物，是由熔融的巖漿直接冷凝所形成的礦物。2 .次生礦物在土壤中，次生礦物主要存在于土壤黏粒中，故次生礦物又稱黏土礦物。次生礦 物是指原生礦物經(jīng)過風(fēng)華作用使其組成和性質(zhì)

7、發(fā)生變化而新形成的礦物。3 .1.2巖石與巖石風(fēng)化1. 土壤中的巖石根據(jù)巖石產(chǎn)生的方式不同，可將其分成三大類。一是巖漿巖，是由熔融態(tài)巖 漿冷 卻后凝固而成的巖石，也稱為炎成巖。二是沉積巖，是指由原先巖石的碎屑、溶液析出 物或有機(jī)質(zhì)以及某些火山物質(zhì)，在陸地或海洋中經(jīng)堆積、擠壓而成的一類次生巖石。三 是變質(zhì)巖，是指地殼中原來的巖石由于受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等影響，使其礦物成 分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及化學(xué)成分發(fā)生變化而形成的一類巖石。當(dāng)巖石礦物由于地質(zhì)運(yùn)動(dòng)露出到地表后，地表的水分、溫度、氣體等環(huán)境條 件與它 們形成時(shí)不一樣，巖石礦物必然發(fā)生形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小等變化，巖石礦物在地表自然因素 作用下發(fā)姓的這些物理變

8、化和化學(xué)變化就是風(fēng)化作用。風(fēng)化作用 有物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化及 生物風(fēng)化三種類型。(1)物理風(fēng)華物理風(fēng)華也稱為機(jī)械風(fēng)化，是指巖石礦物在自然因素作用下發(fā)生的物理反 應(yīng)其變化主要是大小、外形的變化。(2)化學(xué)風(fēng)化是指巖石礦物在自然因素的作用下所發(fā)生的化學(xué)變化或反應(yīng)，其主要表現(xiàn) 形式有元素組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化兩方面?；瘜W(xué)風(fēng)化的形式有溶 解、水化、水解和氧化 還原等。(3)生物風(fēng)化 是指巖石礦物在生物作用下發(fā)生的物理變化和化學(xué)變化。巖石礦物的風(fēng)化 是土壤形成的基礎(chǔ)。風(fēng)化產(chǎn)物無(wú)論是殘留在原地，還是在重力、風(fēng)、水、冰川等作用下通 過搬運(yùn)和沉積作用，均要成為各種類型的土壤母質(zhì)。3.成土母質(zhì)巖石、礦物風(fēng)化形成的

9、風(fēng)化產(chǎn)物稱為成土母質(zhì)。成土母質(zhì)有的殘留在原地 堆 積，有的受風(fēng)、水、策略和冰川等外力作用搬運(yùn)到別的地方重新沉積下來，形 成各種沉積 物。2.1.3 土壤顆粒組成1 . 土壤粒級(jí)土壤帥各種大小不同的礦質(zhì)土粒組成的，它們單獨(dú)或相互團(tuán)聚成土粒聚合體存在于土 壤中，前者的上粒稱為單粒，后都稱為復(fù)粒。大小不同的土粒，由于物 理、化學(xué)性質(zhì)不 同，對(duì)土壤肥力的作用也不相同為了研究和使用方便，根據(jù)土粒的粒徑和性質(zhì)將其劃分 為若干等級(jí)，稱為粒級(jí)。國(guó)際上土壤粒級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有很多，但一般將土粒由粗到細(xì)分成石礫、沙粒、粉 沙粒和 黏粒4組。卡慶斯基制中將小于1mm但大于0.01 mm的那部分土粒稱為 物理性沙粒，而

10、將粒徑小于0.01 mm的那部分土粒稱為物理性黏粒，這種分級(jí)方法在生產(chǎn)上使用較為方 便。2 .不同粒級(jí)的礦物組成不同粒級(jí)的礦物類型相差很大。沙粒和粉沙粒主要是由石英和原生礦物組成，而黏粒 絕大部分礦物是次生礦物。沙粒中石英的含量大于80%,而黏粒中次生礦物的含量也大于80%o 3.不同粒級(jí)的化學(xué)組成由于和粒級(jí)的化學(xué)組成不同，相應(yīng)的化學(xué)組成也相差很大(表 2-7) 表2-7不同粒級(jí)的化學(xué)組成(粒級(jí)粒徑/mmSiO2Al 2。FezoCaOMgOK2OP2C5沙粒1-0.293.61.61.20.40.60.80.050.2-0.0494.02.01.20.50.11.50.1粉粒0.04-0.0

11、189.45.11.50.80.32.30.10.01-74.313.25.11.60.34.20.2黏粒0.002<0.00253.221.213.21.61.04.90.42.1.4 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地是土壤一種十分穩(wěn)定的自然屬性，土壤質(zhì)地是指土壤中各粒級(jí)土粒 含量 (質(zhì)量)百分率的組合，又稱土壤機(jī)械組成。1. 土壤質(zhì)地分級(jí)土壤質(zhì)地一般分為沙土、壤土和黏土三組。質(zhì)地分級(jí)與土粒分級(jí)一樣，也有不同的分 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)常用的有國(guó)際制和卡慶斯基制。2. 土壤質(zhì)地與土壤肥力的關(guān)系土壤質(zhì)地通過影響土壤孔隙性質(zhì)和物理機(jī)械性能，進(jìn)一步影響土壤的水、氣、熱及養(yǎng) 分轉(zhuǎn)化等肥力因素。對(duì)于大部分的土壤肥力性質(zhì)來

12、講，沙土與黏土的各種性質(zhì)正好相反， 而壤土居于兩者之間。(1) 沙土類土?？紫洞螅馔杆芰?，保水性差，易旱。養(yǎng)分含量低，有機(jī) 制質(zhì)分解快。由于黏粒含量低，保肥力弱，但施肥易見效。(2) 黏土類其肥力一般與沙土類正好相反。土粒間多毛管和非活性也隙，通氣透水 能力差，但保不性強(qiáng)，易旱易澇。由于通透性差，有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化速率小于沙土，有機(jī)質(zhì)含 量一般稍高于沙土，保肥力強(qiáng)，養(yǎng)分含量高。(3) 壤土類壤土的肥力牲和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)均介于沙土和黏土之間，是一種比較優(yōu)良 的質(zhì)地類型，兼有沙土和黏土的優(yōu)點(diǎn)，卻沒有兩者的不足，因此能適合大多數(shù)作物。其耕 性也好，但在粉沙粒含量過高的情況下會(huì)出現(xiàn)灌水后淀漿板結(jié)的現(xiàn)象

13、。3. 土壤質(zhì)地的利用不同的作物對(duì)土壤質(zhì)地有一定的適應(yīng)性（表2-10）,大部分農(nóng)作物對(duì)質(zhì)地的適應(yīng)范 圍較廣，但部分園藝作物，特別是部分花卉作物對(duì)質(zhì)地的適應(yīng)范圍較窄。9/37表2-10主要植物對(duì)質(zhì)地的適應(yīng)性作物種類土壤質(zhì)地作物種類土壤質(zhì)地水稻黏土、黏壤土馬鈴薯沙壤土、壤土大麥黏壤土、壤土蘿卜沙壤土小麥壤土、黏壤土禺苣輕壤土黏壤土粟沙壤土甘藍(lán)沙壤土-黏壤土玉米黏壤土白采黏壤土壤土黃麻沙壤土黏壤土大豆黏壤土棉花沙壤土、壤土碗豆、蠶豆黏土、黏壤土煙草沙壤土油菜黏壤土甘署、茄子沙壤土、壤土花生沙壤土甘蔗黏壤土、壤土葡萄沙壤土、礫質(zhì)壤土西瓜沙壤土¥申 平果壤土、黏壤土甘橘沙壤土黏壤土桃沙壤土黏壤

14、土梨壤土、黏壤土茶礫質(zhì)黏壤土、黏土枇杷黏壤土、黏土桑壤土、黏壤土4. 土壤質(zhì)地改良農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到土壤質(zhì)地不適應(yīng)所選用作物需要的情況或者某一地區(qū)由于母質(zhì)的 原因，土壤質(zhì)地不利于大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，就必須對(duì)土壤質(zhì)地進(jìn) 行改良。(1)(2)(3)(4)(5)(6)增施有機(jī)肥，改良土性摻沙摻黏 引洪漫淤 翻淤壓沙 種樹種草 因土制宜客土調(diào)劑 引洪漫沙 翻沙壓淤 培肥改土 加強(qiáng)管理2.2 土壤生物與有機(jī)質(zhì)2.2.1 土壤生物其類型包括動(dòng)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,物、植物、微生物等各種生物類型，無(wú)論是從生物數(shù)量上看，還是從生物的鮮重來看，細(xì)、放線菌、真菌等土壤微生物占土壤

15、生物的大部分。1. 土壤生物類型與生理特點(diǎn)(1) 土壤動(dòng)物土壤動(dòng)物種類繁多，包括眾多的脊椎動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng) 物、螭類、 線蟲和原生動(dòng)物等，如蚯蚓、線蟲、螞蟻、蝸牛、螭類等。土壤動(dòng)物中生物量一般為土壤 生物量的10%-20%(2) 土壤微生物土壤微生物是土壤中最重要的生物類型，種類多、數(shù)量大，是土壤生物中最活躍的部分。土壤微生物包括細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類和原生動(dòng)物等類群，其中細(xì)菌數(shù)量最多，放線菌、真菌次之，藻類和原生動(dòng)物數(shù)量最少。1)細(xì)菌。土壤細(xì) 很小，較大的個(gè)體長(zhǎng)度很少超過5 rlm但其表面積與體積比大，代謝強(qiáng)，系列快，與土壤占土壤微生物總數(shù)量的70%-90%細(xì)菌是單細(xì)胞生物，個(gè)體接觸

16、的表面積大。土壤細(xì)菌以桿菌為主，其次是球菌。土壤細(xì)菌的最適溫度為20-40C,最 適pH為6.0-8.0。2)放線菌。土壤放線菌占土壤微生物總數(shù) 的5%-30%, 土壤放線菌 是典型的好氧性微生物，適宜在中性至偏聽偏信堿性、通氣良好的土壤中生長(zhǎng)。3)真菌。土壤夫菌約有170個(gè)屬，690多種，廣泛分布隆迪于耕作層中。土壤真菌大多 是好氣性的，耐酸性較口弗，最適pH為6.07.5。(3) 土壤植物土壤植物是土壤的重要組成部分，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、地下塊芭(如甘薯、馬鈴薯等)2. 土壤微生物的分布一般來講，越是肥沃的土壤中，有機(jī)質(zhì)的含量越高，微生物生命活動(dòng)所需

17、要的能源 和碳源物質(zhì)較豐富，則相應(yīng)的微生物種類和數(shù)量也越多，同理，表層土壤的微生物數(shù)量遠(yuǎn) 高于底層土壤。越是靠近根系的土壤，其微生物數(shù)量也越大，說明根系周圍的土壤要比遠(yuǎn)離根系的 土壤肥沃。通常把受到根系明顯影響的土壤范圍稱為根際，一般距根表2mn范圍內(nèi)的土壤屬 于根際。3. 土壤微生物的主要功能(1)影響土壤結(jié)構(gòu)的形成與土壤養(yǎng)分的循環(huán)(2)影響土壤無(wú)機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(3)固持土壤有機(jī)質(zhì)(4)生物固氮(5)凈化土壤2.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)是存在于土壤中所有含碳有機(jī)化合物的總稱，包括土壤中各種動(dòng) 植物、微 生物殘?bào)w、土壤生物的分泌物與排泄物，及其這些有機(jī)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)。1. 土壤有機(jī)質(zhì)

18、的來源與存在形態(tài)自然土壤中有機(jī)質(zhì)主要來源于生長(zhǎng)在土壤上的高等綠色植物，其次是生活在土壤中的 動(dòng)物和微生物；農(nóng)業(yè)土壤中有機(jī)質(zhì)的重要來源是每年施用的有機(jī)肥料，作物殘茬和根系及分 泌物、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的下腳料、城市垃圾、污水等。通過各種途徑進(jìn)入土壤的有機(jī)質(zhì)一般呈三種形態(tài)；一是新鮮的有機(jī)物質(zhì)，指剛進(jìn)入 土壤不久，基本未分解的動(dòng)植物殘?bào)w。二是半分解的有機(jī)物質(zhì)，指部分受到微生物分 解，多呈分散的暗黑色碎屑和小塊，如泥炭等。三是腐殖物質(zhì)，是土壤有機(jī)質(zhì)的最主要的一 種形態(tài)，占有機(jī)質(zhì)總量的85%-90%o2. 土壤有機(jī)質(zhì)的含量土壤有機(jī)質(zhì)的含量變動(dòng)為10-200g.Kgl我國(guó)大部分農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量變-1動(dòng)為10-

19、40g.KgL 氣候條件、植物類型、農(nóng)業(yè)利用方式、土壤質(zhì)地、母質(zhì)類型等因素影響 到土壤有機(jī)質(zhì)含量。3 .土壤有機(jī)質(zhì)的組成土壤有機(jī)質(zhì)組成的主要元素是CO H、N等，分別占有45%58%平均含量58%、 34%40%3.3%-4.1%和3.7%4.1%,還含有一定比例的P和S。土壤有機(jī)質(zhì)中C與N含 量的比稱為碳氮比，一般土壤有機(jī)質(zhì)的C/N為10: 1左右，簡(jiǎn)寫為10。從化合物組成來看，土壤有機(jī)質(zhì)含有木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、脂肪 等高分子物 質(zhì)。4. 土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)在土壤生物，特別是土壤微生物的作用下所發(fā)生的分解與合成作用為有機(jī) 質(zhì)的轉(zhuǎn)化，土壤有機(jī)制南轉(zhuǎn)化有礦質(zhì)化和腐殖化兩種類

20、型。(1) 土壤有機(jī)制的礦質(zhì)化過程土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過程是指有機(jī)質(zhì)在土壤生物，特別是在土壤微生物的作用下所發(fā)生的分解作用。有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化大體上分成兩步： 一是在土壤酶的作用一上，高分子有機(jī)化合物；第二步是大部分小分子有機(jī)化合物以一定 方式進(jìn)一步被分解轉(zhuǎn)化。(2) 土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化過程土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化過程是指土壤腐殖質(zhì)的過程。目前對(duì)腐殖化過程的具體機(jī)理尚未完全明確，但一般經(jīng)過兩個(gè)階段：第一階 段是土壤 微生物將動(dòng)植不包分配經(jīng)初步分解后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元。第二階段是在微生物的作 用下，第一階段形成的組成單元縮合為腐殖質(zhì)。5. 土壤腐殖質(zhì)土壤腐殖質(zhì)是普通生命物質(zhì)進(jìn)入土壤后在土壤生物，特別是微

21、生物的作用 下，經(jīng)轉(zhuǎn)化后重新合成一類高分子深色有機(jī)物。土壤腐殖質(zhì)主要由碳、氧、氫、氮、磷、硫等元素組成，以及與腐殖質(zhì)形成腐殖 酸鹽的陽(yáng)離 子。在不同的土壤中，腐殖質(zhì)各組成分的元素含量相差很大。腐殖質(zhì)的C： N： P： S大 約在 100： 10： 1： 1o6. 有機(jī)質(zhì)在土壤肥力上的作用(1)提供作物所需的養(yǎng)分 土壤有機(jī)質(zhì)含有植物必需的碳、氮、磷、硫及其他種類營(yíng)養(yǎng)元素，這些營(yíng)養(yǎng)元素通常稱為有機(jī)養(yǎng)分。必須通過礦質(zhì)化，轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)態(tài)之后 才能被植物吸收利用。土壤有機(jī)質(zhì)不僅能提供植物所需的養(yǎng)分，而且在其轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸等物質(zhì)也 能促進(jìn)土壤其他礦質(zhì)大部分的轉(zhuǎn)化，特別是提高溶解度較低的微量營(yíng)養(yǎng)元素的

22、有效性，改 善植物的營(yíng)養(yǎng)狀況。(2)提高土壤的保肥性和供肥能力有機(jī)質(zhì)是一種帶負(fù)電荷量最高的土壤膠體，通過陽(yáng)離子交換作用能夠明顯提高土壤的保肥能力。(3)改善土壤物理性質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)主要通過調(diào)節(jié)礦質(zhì)上粒間的黏結(jié)性而作用于土壤結(jié)構(gòu)、耕作等物理性質(zhì)。(4)其他方面的作用有機(jī)質(zhì)是大部分土壤微生物的碳源和能源，所以，能夠促進(jìn)微生物 的活動(dòng)微生物的活性越強(qiáng)，則土壤有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化鼓掌率就越愉，能夠改善土壤 養(yǎng)分狀況。7. 土壤有機(jī)質(zhì)的管理 反映土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化速率的參數(shù)是礦化就緒和腐殖化系數(shù)。每年因礦 質(zhì)化而 水泵的有機(jī)質(zhì)的量占土壤有機(jī)質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)稱為礦化率，影響土壤礦化率的主 要 因素是有機(jī)質(zhì)的碳

23、氮比，溫度和水分條件。腐殖化系數(shù)是指每克(或千克)干 有機(jī)物施入土 壤后，轉(zhuǎn)化形成的腐殖質(zhì)的質(zhì)量(g)(或kg),一般有機(jī)物料的府 殖化系數(shù)為0.2-0.5。2.3 土壤水分土壤中的水并不是純水，而是溶解有一定濃度無(wú)機(jī)、有機(jī)離子和分子的稀薄 溶液，也稱為土壤溶液。2.3.1 土壤水分有效性土壤水能否被植物吸收利用及其難易程度稱為土壤水分的有效性。不能被植物吸收利用的水稱為無(wú)效水。1. 土壤水分類型土壤之所以能夠把水分保持在土壤中，是因?yàn)橥寥缹?duì)水分有一定的吸引 力，而且吸引力必然大于重力。根據(jù)土壤對(duì)水分吸收力的不同，將土壤水分分成以下的 類型：(1)吸濕水是指固相土粒借助表面的分子引力從大氣中吸

24、收的那部分態(tài)水，通常在土粒 表面形成單分子水層。(2)膜狀水吸濕水含量達(dá)到最大后，土粒剩余分子引力吸附劑的液態(tài)水為臘 狀水。(3)毛管水通過毛管力保持在土壤毛管也隙中的水分為管水，毛管水對(duì)作物全部有效。(4) 土壤重力水指土壤中只受重力作用沿著大孔隙向下運(yùn)動(dòng)的那部分水分。只有當(dāng)土壤 水分含量高過土壤田間持水量時(shí)才能出現(xiàn)重力水。2. 土壤水分的能量狀況 水分在土壤中所受到吸引力的大小通常用兩個(gè)指標(biāo)來表示：即土壤 水吸力和土水勢(shì)。(1) 土壤水吸力土壤水吸力是指單位量水分受到的吸引力的大小，其單位等同于壓力單 位，即可以用MPa等單位表示基吸引力的大小。(2) 土水勢(shì)土水勢(shì)表示水分在一定的土壤中所

25、具有的能量狀況。是指將無(wú)限少量的純水 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可立陶宛等溫地移動(dòng)到土壤中，每單位量純水所需做功的數(shù)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決于土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)含量，但質(zhì) 地黏于 壤土的土壤，其最大有并效水含量變化不大。有機(jī)質(zhì)能夠促進(jìn)良好土壤結(jié)構(gòu)的形 成，而良好的土壤結(jié)構(gòu)能夠改善土壤的孔隙性質(zhì)，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 .質(zhì)量含水量：土壤質(zhì)量含水量=土壤水質(zhì)量/烘干土質(zhì)量*100%2 .容積含水量：土壤容積含水量=土壤水體積/土壤總體積*100%3 .相對(duì)含水量：土壤相對(duì)含水量=土壤質(zhì)量含水量/土壤田間持水量*100%

26、2.3.3 土壤水分與作物生長(zhǎng)1 .作物對(duì)土壤水分的要求水分是作物的重要組成成分，一般新鮮作物體內(nèi)的含水量達(dá)到60%-90%,不同的作物和作物不同生育期的含水量有一定的差異。當(dāng)作物生長(zhǎng)的在含水量一直比較高 的土壤中，則形成單位量干物質(zhì)所水泵的水分要大于生長(zhǎng)在相對(duì)于旱土壤中的植物。不同類型作物每形成單位量干物質(zhì)需不量相差很大，同種作物在不同生育期對(duì)土壤水 分含量的要求也不相同。2 .影響作物對(duì)養(yǎng)分的吸收土壤中有效養(yǎng)分遷移到根表的機(jī)理有截獲、質(zhì)流和擴(kuò)散三種方式，而其中質(zhì) 流和擴(kuò) 散起到主要作用，它們均需要在足夠的水分條件下進(jìn)行。所以，土壤水分能影響作物對(duì)養(yǎng) 分的吸收。2.3.4 土壤水分調(diào)節(jié)水分調(diào)

27、節(jié)的目的是為作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的土壤水、氣、熱環(huán) 境，調(diào)節(jié)的方法有多種。1 .灌溉灌溉是增加農(nóng)田水分含量的重要措施，也是提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手 段。2 .排水排水是指通過一定方法將農(nóng)田內(nèi)多余水分排出土壤的一種生產(chǎn)措施，是生產(chǎn)中經(jīng)常采 用的一種生產(chǎn)措施。根據(jù)排水目的，農(nóng)田排水可分為排除地面積水、降低地下水位及排 除表層土壤內(nèi)滯水三類。3 .蓄水保嘀 埔是土壤水分的另一種習(xí)慣稱法，保埔是使土壤維持一定的含水量。通過適 當(dāng)?shù)母鞔胧┮部梢赃_(dá)到減少土壤水分損失、維持土壤含水量的目的。4 .發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)須做好下列三方面的工作。第一是建立節(jié)水和耗水的輸水系 統(tǒng)；第二是推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

28、和節(jié)水灌溉制度，提高單位灌溉水的生產(chǎn)效率；第三是調(diào)整 農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。2.4 土壤空氣2.4.1 土壤空氣組成土壤空氣來自于大氣，但在土壤內(nèi)，由于根系和微生物等的活動(dòng)， 以及土壤空氣與大氣的交換受到土壤孔隙孔隙性質(zhì)的影響，使得土壤空氣的成分與大氣有 一定的差別。與大氣相比，土壤空氣的組成特點(diǎn)如下：第一，土壤空氣中的二氧化碳的含量高于 大氣。第二，土壤空氣中的氧氣含量低于大氣。第三，土壤空氣的村對(duì)濕 度比大氣高。第 四，土壤空氣中有時(shí)像甲烷等還原性氣體的含量遠(yuǎn)高于大氣。第 五，土壤空氣各成分的濃 度在不同季節(jié)和不同土壤深度內(nèi)變化很大。2.4.2 土壤通氣性土壤空氣與在氣的交換能力或速

29、遞稱為土壤通氣性，如交換速率快，則 土壤的通氣性好，反之，土壤的通氣性差。土壤空氣與大氣之間的交換機(jī)理如下：1. 土壤空氣的整體交換土壤空氣在一定的條件一整體或全部移出土壤或大氣以同樣的方式 進(jìn)入土壤稱為土壤空氣的整體交換。整體交換能較徹底地更新土壤空氣，其作用的動(dòng)力 是存在氣體的壓力美。2. 土壤空氣的擴(kuò)散某種物質(zhì)從其濃度高處向濃度低處的移動(dòng)稱為擴(kuò)散，土壤空氣擴(kuò)散是指 土壤空氣與大氣成分沿其濃度降低方向運(yùn)動(dòng)的一種過程。2.4.3 土壤空氣與作物生長(zhǎng)土壤空氣狀況是土壤肥力的重要因素之一，不僅影響作物生長(zhǎng) 發(fā)育，還影響土壤肥力狀況。1 .影響種子萌發(fā)2 .影響要系生長(zhǎng)和吸收功能3 .影響土壤微生

30、物活動(dòng)4 .影響作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境狀況2.4.4 土壤通氣性調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)土壤空氣的主要措施是：深耕結(jié)合施用有機(jī)肥料，培育和創(chuàng)造 良好的土壤結(jié)構(gòu)和耕層構(gòu)造，改善勇氣性；客土摻沙摻黏，改良過沙過黏質(zhì)地；雨后及時(shí) 中耕，消除土壤板結(jié)；灌溉結(jié)合排水，排水可以增加土壤空氣的含量，灌水以降低土壤空氣 的含量，也可促進(jìn)土壤空氣的更新。大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一般不會(huì)對(duì)土壤采取強(qiáng)制通氣的方 法O2.5 土壤熱量2.5.1 土壤熱量來源土壤熱量有一咱來源，即太陽(yáng)輻射、生物產(chǎn)熱和地球內(nèi)熱，以太陽(yáng)輻射為最主要的 來源。太陽(yáng)輻射進(jìn)入大氣層后，一部分被云層以直接反射到太空，一部分被云層和大氣吸 收，剩余部分才能到達(dá)土壤表層，另外被大

31、氣和去層吸收的一部分太陽(yáng)輻射也可以通過輻 射形式到達(dá)地表。微生物在分解轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)時(shí)釋放的熱量稱為生物熱。有機(jī)質(zhì)有部分簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物在被微 生物轉(zhuǎn)化分解時(shí)，這些物質(zhì)貯存的部分化學(xué)能被微生物吸收利用，另外一部分化學(xué)能則直 接轉(zhuǎn)化為熱量進(jìn)入環(huán)境中。生物熱雖然數(shù)量較少，但在一定的條件下可以適當(dāng)提高或維持 土壤溫度。2.5.2 土壤熱性質(zhì)土壤溫度的高低，主要取決于土壤接受的掂量和損失的熱量的損失的熱量 數(shù)量，而土壤熱量損失數(shù)量的大小主要受熱量（也有稱作熱容量）和熱導(dǎo)率大小等土壤 熱性質(zhì)的影響。1. 土壤熱容單位質(zhì)量或容積土壤，溫度每升高1 °C或降低1 °C時(shí)所吸收或釋放的熱量數(shù)量。如以

32、 質(zhì)量計(jì)算土壤計(jì)算數(shù)量則為質(zhì)量熱容；如以體積計(jì)算土壤數(shù)量則為體積熱容。兩者的關(guān)系 如下：體積熱容=質(zhì)量熱容 土壤容重土壤熱容的大小主要影響土壤溫度的變化速率。熱容大，則土溫變化慢；熱容小， 則土溫易隨環(huán)境溫度的變化而變化。所以，含水量低的土壤，則土溫隨氣 溫變化的變幅大， 反之則變幅小。2. 土壤熱導(dǎo)率土壤熱導(dǎo)率指土層厚度1cm兩端溫度相差1 °C時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積土壤斷面 的熱量，其單位是J.Cm2.s-1.K-1o與影響土壤熱容大小的原因一樣，由于土壤礦物質(zhì)的組 成穩(wěn)定，所以土壤熱導(dǎo)率的大小主要取決于土壤水分與土壤 空氣的相對(duì)含量。水分含量 高，空氣含量低，則土壤熱導(dǎo)率高

33、；反之，熱導(dǎo)率低。熱導(dǎo)率越高的土壤，其溫度越易 隨環(huán)境溫度變化而變化；反之，土壤溫度相對(duì)穩(wěn) 定。3. 土壤導(dǎo)溫率無(wú)論是熱容還是熱導(dǎo)率均不能直觀地反映土壤溫度變化的特點(diǎn)，感增溫率，也稱為熱 擴(kuò)散率，就能直接地說明土壤溫度的變化速率。它是指標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在 單位厚度（icm 土層中溫差為i°c時(shí)，單位時(shí)間（is）經(jīng)單位斷面面積（icm）進(jìn)入的熱量使單位體積 （1CR3） 土壤發(fā)生的溫度變化值。土壤熱容和熱導(dǎo)率是影響其導(dǎo)溫率的兩個(gè)因素，可以用下式表示它們?nèi)咧g的關(guān) 系：土壤導(dǎo)溫率=土壤熱導(dǎo)率/土壤體積熱容2.5.3 土壤溫度與作物生長(zhǎng)1. 土壤溫度與土壤肥力的關(guān)系土壤溫度既可作用于土壤中的

34、物理化學(xué)反應(yīng)，也可以通過作用于微生物的活動(dòng)影響土 壤物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，而且對(duì)后者的影響更要遠(yuǎn)大于前者。2. 土壤溫度與作物生長(zhǎng)不同類型作物種子萌發(fā)時(shí)的需的最適溫度范圍相差很大。但對(duì)具體作物來講，在其適 宜的土壤溫度范圍內(nèi)，則土壤溫度越高，種子萌發(fā)越快；反之，土溫 越低種子萌發(fā)就越慢。 2.5.4 土壤溫度調(diào)節(jié)土壤溫度調(diào)節(jié)是指提高或降低土壤溫度，或延緩?fù)寥罍囟忍岣呋蚪档偷?速 率?？梢酝ㄟ^生產(chǎn)措施和工程措施調(diào)節(jié)大田和栽培設(shè)施的土壤溫度以及生長(zhǎng)環(huán)境 溫度 1.非設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤溫度的調(diào)節(jié)只有通過耕作措施加快土壤溫度的提高或延緩?fù)寥罍囟鹊南?降達(dá)到調(diào)節(jié)非設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤的溫度。2.設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤溫度的調(diào)節(jié)設(shè)施農(nóng)業(yè)土

35、壤溫度的調(diào)節(jié)主要分為保溫或增溫與降溫或減緩溫 度上升兩個(gè)方面。對(duì)于保溫或增溫措施主要有三種方法：一是人工給土壤補(bǔ)充熱量；二是通過減少熱 量的損失起來保溫的作用；三是在部分栽培設(shè)施中采用保溫材料減少熱量的損失，從而起 到保溫作用。降溫或減緩溫度上升的措施主要有下列三種方法：一是加溫（水）法；二是用深色材 料進(jìn)行覆蓋，減少到達(dá)設(shè)施內(nèi)的太陽(yáng)輻射量，減慢溫度上升幅度；三是用強(qiáng)制排風(fēng)法， 將設(shè)施內(nèi)的熱量隨風(fēng)帶走，起到降溫或減慢溫度上升的作用。學(xué)習(xí)思考1 .從體積和質(zhì)量敘述土壤的物質(zhì)組成。2 .風(fēng)化作用在土壤形成中的主要作用是什么？3 .簡(jiǎn)述土壤水分調(diào)節(jié)的方法。4 .說明不同質(zhì)地類型土壤的肥力特征。5 .

36、說明土壤有機(jī)質(zhì)的主要作用。第三章土壤的基本性質(zhì)知識(shí)目標(biāo) 認(rèn)識(shí)土壤孔隙性、結(jié)構(gòu)性、保肥性與供肥性、物理機(jī)械性與耕性、酸堿性與緩沖 性等土壤基本性質(zhì)；認(rèn)識(shí)土壤基本性質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)與土壤肥力的作用；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行土壤基本性質(zhì)合理調(diào) 節(jié)，培肥土壤。能力目標(biāo) 能熟練測(cè)定當(dāng)?shù)赝寥赖娜葜兀?jì)算土壤孔隙度，判斷土壤松緊狀況；能熟練測(cè)定 當(dāng)?shù)赝寥纏H,判斷土壤酸堿狀況。土壤的基本性質(zhì)可分為土壤物理性質(zhì)和土壤化學(xué)性質(zhì)。其中土壤物理性質(zhì)包括土壤孔隙 性、土壤結(jié)構(gòu)性、土壤物理機(jī)械性和土壤耕性等，土壤化學(xué)性質(zhì)包括土壤 保肥性、土壤供 肥性、土壤酸堿性、土壤緩沖性等。3.1 土壤孔隙性與結(jié)構(gòu)性3.1.1 土壤孔隙性土壤

37、中土?；驁F(tuán)聚之間以及團(tuán)聚體內(nèi)部的空隙叫做土壤孔隙。土壤孔隙性 是指土壤孔隙的數(shù)量、大小、比例和性質(zhì)的總稱。1. 土壤密度土壤密度是指單位體積土粒(不包括粒間孔隙)的烘干土質(zhì)量，單位是-3-2g.Cm ak 1 .m2. 土壤容重土壤容重是指在田間自然狀態(tài)下，單位體積土壤(包括粒間孔隙)的烘干質(zhì)量單位 也是 g.Cm-3ak 1 .m ?。土壤容重是一個(gè)十分重要的基本數(shù)據(jù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要用途有：(1) 判斷土壤的松緊程序和孔隙狀況(2)計(jì)算土壤質(zhì)量及土壤中物質(zhì)的量 利用土壤容重可以計(jì)算單位面積土壤的質(zhì)量， 并能計(jì)算單位面積土壤中水分、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分、鹽分等質(zhì)量。4. 土壤孔隙類型土壤孔隙大小、形

38、狀不同，無(wú)法按其真實(shí)孔徑來計(jì)算，因引土壤孔隙直徑是指與一定 的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?，稱為當(dāng)量孔徑。土壤水吸力與當(dāng)量孔徑之間的關(guān)系式如下：d=3/sd當(dāng)量孔徑，單位為毫米(mr)S一土壤水所承受的吸力，單位為千帕(kpa)。根據(jù)土壤孔隙的通透性和持水能力，將其 分為三種類型，如表3-3所示。表3-3 土壤孔隙類型及性質(zhì)孔隙類型通氣孔隙毛管孔隙無(wú)效孔隙(非活性孔隙)當(dāng)量孔徑土壤 水吸力主要作用>0.02mm<15kpa此孔隙起通氣透水作 用，常常空氣占據(jù)0.02-0.002mm 15-150kpa 此孔隙內(nèi)的水分受毛管 力影響，能夠移動(dòng)， 可被植物吸收利用起 到保水蓄水作用<0.

39、002mm>150kpa此孔隙內(nèi)的水分移動(dòng)困難，不 能被作用吸收利用，空氣及根 系不能進(jìn)入5. 影響土壤孔隙性的因素土壤孔隙狀況主要受土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)和土壤松緊狀況的影響。(1) 土壤質(zhì)地 黏重土壤以毛管孔隙與無(wú)效孔隙為主，且數(shù)量多，總孔隙度較 大；沙 質(zhì)土壤的通氣孔隙大小相對(duì)增多，但毛管孔隙與無(wú)效孔隙少，總孔隙度低；壤質(zhì)土壤孔隙大 小分配恰當(dāng)，既有適量的通氣孔隙，又有較多的毛管孔隙。(2) 土壤結(jié)構(gòu) 具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤，團(tuán)粒與團(tuán)粒之間有適量的通氣孔隙，團(tuán)粒內(nèi)部 有大量的毛管孔隙，無(wú)效孔隙很少，大小孔隙比例恰當(dāng)；而其他不良結(jié)構(gòu)的土壤中，結(jié)構(gòu) 體內(nèi)無(wú)效孔隙多，結(jié)構(gòu)體與結(jié)構(gòu)體之

40、間大孔隙過多，有的稱為裂縫，可見大小孔隙比例失 調(diào)，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。(3) 土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)能促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，所以有機(jī)質(zhì)多的土壤 多孔，總孔隙度較高。(4) 土壤松緊狀況疏松多孔的土壤受到降水、人畜踐踏、機(jī)具碾壓、重力等 作用 后，使土壤結(jié)構(gòu)破壞，土壤孔隙度下降。而增施有機(jī)肥料或者采取深耕，中耕等措施，有 利于改善土壤松緊狀況，調(diào)節(jié)土壤孔隙性。6. 土壤孔隙性與植物生長(zhǎng)的關(guān)系生產(chǎn)實(shí)踐表明，適宜于植物生長(zhǎng)發(fā)育的耕作層土壤孔隙狀況為：總孔隙度為50%-56%通氣孔隙度在10%以上，如能達(dá)到15%-20。更好，毛管孔隙度與非毛管 孔隙度之比為2： 1為宜，無(wú)效孔隙度要求盡量低。3.1

41、.2 土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量及其在土壤中的排列方式等狀況。1. 土壤結(jié)構(gòu)體的類型及特征 按照結(jié)構(gòu)體的大小、形狀和發(fā)育程度可分為四大類。(1)團(tuán)粒與粒狀結(jié)構(gòu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是指近似球形且直徑大小為0.25-10mm的土壤結(jié)構(gòu)體，俗 稱“螞蟻蛋”、“米稼子”等。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)和肥力特征如下：團(tuán)粒與團(tuán)粒之間有適量的通氣孔隙，水少氣多，好 氣微生物活躍，有利于有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化作用，養(yǎng)分釋放快；團(tuán)粒內(nèi)部有大量的毛管孔隙，水多 氣少，嫌氣微生物活躍，有利于腐殖質(zhì)的積累，養(yǎng)分可以得到貯存；因此具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土 壤，耕作效果好，有利于植物根系的擴(kuò)展、延伸，是植物生長(zhǎng)發(fā)育最理想的土壤結(jié)構(gòu)。(2)

42、塊狀與核狀結(jié)構(gòu)一般塊狀結(jié)構(gòu)大小不一，邊面不明顯，結(jié)構(gòu)體內(nèi)部較緊實(shí)，俗稱“坷垃”。而核狀結(jié)構(gòu)的直徑一般小于3mm棱角多，內(nèi)部緊實(shí)堅(jiān)硬，泡水不散， 俗稱“蒜瓣土”,多出現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)缺乏的黏土中。2. 土壤結(jié)構(gòu)被破壞的因素及改良的措施團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被除數(shù)破壞的主要因素：降雨或大小漫灌對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞；耕作不當(dāng)； 機(jī)械、人畜對(duì)土壤的擠壓；土壤發(fā)一鹽堿化；有機(jī)肥用量減少導(dǎo)致土壤結(jié) 構(gòu)變差。改良不良結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的措施主要有：(1)增施有機(jī)肥料(2)調(diào)節(jié)土壤酸堿度(3)合理耕作(4)合理輪作(5)合理灌溉、曬壁、凍堡(6)施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑3.2 土壤物理機(jī)械性與耕性土壤物理機(jī)械性是多項(xiàng)土壤動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

43、的統(tǒng)稱，包括土壤的黏結(jié)性、黏著性、可塑 性、脹縮性以及其他受外力作用后而發(fā)生形跡的性質(zhì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要影響土壤耕作。 3.2.1 土壤物理機(jī)械性1. 土壤黏結(jié)性土壤黏結(jié)性是指土粒與土粒之間相互黏結(jié)在一起的性能。2. 土壤黏著性土壤黏著性是指土粒黏附于外物上的性能，是由土粒水膜-外物之間相互吸 附而產(chǎn)生 的。3. 土壤脹縮性土壤吸水體積膨脹，失水體積變小，凍結(jié)體積增大，解凍后體積收縮這種性質(zhì)，稱為 土壤的脹縮性。4. 2.2 土壤耕性1 .重量耕性好壞的標(biāo)準(zhǔn)土壤耕性是指耕作時(shí)土壤所表現(xiàn)出來的一系列物理性和物理機(jī)械性的總稱。土壤耕性的好壞可以從三個(gè)方面來衡量(1)耕作的難易程度2 2) 耕作質(zhì)量

44、的好壞(3)適耕期的長(zhǎng)短2 .影響土壤耕性的因素13 /土壤水分含量影響到土壤物理機(jī)械性，從而影響土壤耕性；土壤質(zhì)地與耕性 的關(guān)系也很密切。3 .改善土壤耕性的措施(1)掌握耕作時(shí)土壤適宜含水量(2)增施有機(jī)肥料改良土壤質(zhì)地(4)創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)性(5)少耕和免耕3.3 土壤保肥性與供肥性3.3.1 土壤膠體1. 土壤膠體概述膠體是指直徑為1100nm的物質(zhì)顆粒。土壤膠體是指11000nm (長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方 面至少有一個(gè)方向在此范圍內(nèi))的土壤顆粒。土壤膠體分散系統(tǒng)是由膠體微粒(分散相)和 微粒間溶液(分散介質(zhì))兩大部分構(gòu)成，構(gòu)造上從內(nèi)到外可分為微粒核、決定電位離子層、補(bǔ) 償離子層三個(gè)部分。

45、2. 土壤膠體種類根據(jù)微粒核的組成物質(zhì)不同，可以將土壤膠體分為三大類：(1 )無(wú)機(jī)膠體(2)有機(jī)膠體(3)有機(jī)-無(wú)機(jī)膠體3. 土壤膠體特性土壤膠體是土壤固體中最活躍的部分，對(duì)土壤理化性質(zhì)和肥力狀況有著巨大影響，這 是因?yàn)橥寥滥z體具有以下三個(gè)主要特征：(1 )有世大的比表面和表面能(2)帶有一定的電荷根據(jù)電荷產(chǎn)生機(jī)制不同，可將土壤膠體產(chǎn)生的電荷，分為永久電荷和 可變電荷。(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、離子、懸浮顆粒、氣體 (CO、Q)以及微生物的能力。根據(jù)土壤對(duì)不同形態(tài)物質(zhì)吸收、保持方式的不同，可以分為 以下五種類型。(1)機(jī)械吸

46、收作用(2)物理吸收作用(3)化學(xué)吸收作用(4)離子交換吸收作用(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種離子、分子、氣體和粗懸浮物質(zhì)的能力。陽(yáng)離子交換 吸收作用是土壤保肥的主要機(jī)理。1. 土壤陽(yáng)離子交換吸收作用陽(yáng)離子交換吸收作用是指土壤溶液中的陽(yáng)離子與土壤膠粒表面 擴(kuò)散層中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換后而保存在土壤中的作用。(1)陽(yáng)離子交換吸收作用的特點(diǎn)1 )可逆反應(yīng)2)等電荷交換4)受質(zhì)量作用定律支配(2)陽(yáng)離子交換吸收能力影響陽(yáng)離子交換能力的因素有：1)電荷的影響2)離子半徑的影響3)離子濃度的影響(3)陽(yáng)離子交換量陽(yáng)離子交換量是指在中性條件下，每千克烘干土所吸附的全部交換性

47、 陽(yáng)離子的物質(zhì)的量。2. 土壤陰離子交換吸收作用 陰離子交換作用是指土壤中帶正電荷膠體所吸收的陰離子與土 壤溶液中的陰離子相互交換的作用。根據(jù)被土壤吸收的難易程度可分為三類：(1)易被土壤吸收的陰離子(2)很少被土壤吸收甚至不能被吸收的陰離子(3)介于上述二者之間的陰離子3.3.3 土壤供肥性土壤供肥性能是指土壤養(yǎng)分能否供給植物生長(zhǎng)需要的能力。其供肥特性 主要受土壤的基本性質(zhì)、氣候特點(diǎn)和植物根系特性等因素的影響。1 .遲效性養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化速率遲效性養(yǎng)分是指土壤中必須經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)化后才能被植物吸收利 用的養(yǎng)分。反映土壤養(yǎng)分供給能力的指標(biāo)有兩個(gè)：一是養(yǎng)分的供應(yīng)容易：二是養(yǎng)分的供應(yīng)強(qiáng)度。2 .交換性離子

48、的有效性(1)交換性陽(yáng)離子的飽和度土壤吸附的某種交換性陽(yáng)離子的量占土壤陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)，稱為該離子的飽和度。(2)陪伴離子的效應(yīng)土壤膠粒表面同時(shí)存在多種離子，對(duì)某種離子來講，其他種類的離子均是陪伴離子。3.4 土壤酸堿性及緩沖性土壤酸性或堿性通常用土壤溶液的pH來表示。我國(guó)一般土壤的pH變動(dòng)范圍為4-9, 多數(shù)土壤的pH在4.5-8.5范圍內(nèi)，極少有低于4或高于10的。“南酸北堿”就概括了我 國(guó)土壤酸堿反應(yīng)的地區(qū)性差異。3.4.1 土壤酸性土壤中H的存在有兩種形式一是存在于土壤溶液中；二是吸收在膠粒表面。因此，± 壤酸度可分為兩種基本類型。1 .活性酸度活性酸度是由土壤溶液中氫離

49、子濃度直接反映出來的酸度，又稱有效酸度，通常用pH 表ZFo2 .潛性酸度致酸離子(H、AF+ )被交換到土壤溶液中，變成溶液中的H時(shí)，才會(huì)使土壤顯示酸性，所以這種酸稱為潛性酸。根據(jù)測(cè)定潛性酸度時(shí)用浸提液的不冊(cè)，將潛性酸又分為交換性酸度和水解性酸度。(1)交換性酸度用過量的中性鹽(pH=7如KCI、NaCK BaCR等溶液浸提土壤時(shí)，土 壤膠粒表面吸附的H+、A產(chǎn)被交換出來，這些離子進(jìn)入土壤溶液后所表 現(xiàn)的酸度稱為交換性酸度。(2)水解性酸度用弱酸強(qiáng)堿的鹽類和醋酸鈉的溶液浸提土壤時(shí)，從土壤膠粒 上交換出來 的H+和AF+所產(chǎn)生的酸度，稱為水解性酸度。3.4.2 土壤堿性土壤的堿性還取決于土壤膠

50、體上交換性鈉離子的數(shù)量。通常把交換性鈉離子數(shù)量占交換性陽(yáng)離子數(shù)量的百分比，稱為土壤堿化度。一般堿化度為5%-10%時(shí),稱弱堿性土；大于20%時(shí)，稱堿性土。3.4.3 土壤酸堿反應(yīng)對(duì)土壤性質(zhì)及植物生育的影響1 .影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育2 .影響土壤肥力3 .4.4 土壤酸堿性的調(diào)節(jié)我國(guó)北方有大面積的堿性土壤，南方有大面積的酸性土壤。土壤過酸過堿都不利于植物生長(zhǎng)，需要加以改良。南方酸性土壤施用的石灰，大多數(shù)是生石灰，施入土壤中發(fā)生中和反應(yīng)和陽(yáng)離子交換反應(yīng)，另外草木灰既是鉀肥又是堿性肥料，可以用來改良酸性土。堿性土中交換性Na+含量高，生產(chǎn)上用石膏、黑磯、腐殖酸肥料等來改良?jí)A性土，另外在堿性或微堿性土壤

51、上栽培培酸性花卉，可加入硫磺粉、硫酸亞鐵來降低土壤 堿性，使土壤酸化。4 .4.5 土壤緩沖性1 . 土壤緩沖性的概述土壤緩沖性是指土壤抵抗外來物質(zhì)引起酸堿反應(yīng)劇烈變化的能力，即在土壤中加入少 量酸性或堿性物質(zhì)后，原來的pH不會(huì)發(fā)生較大的變化，仍能體質(zhì)其相對(duì)穩(wěn)定的能力。 土壤緩沖性的機(jī)理有以下三種：(1)交換性陽(yáng)離子的緩沖作用(2)弱酸及其鹽類的緩沖作用(3)兩性物質(zhì)的緩沖作用2 .影響土壤緩沖的因素影響土壤緩沖性的因素主要有以下三方面：(1) 土壤質(zhì)地(2) 土壤有機(jī)質(zhì)(3) 土壤膠體種類學(xué)習(xí)思考1 ,植物生長(zhǎng)發(fā)育需要具備什么樣的土壤孔隙狀況(用孔隙性的具體指標(biāo)如容重、孔隙度、 通氣孔隙度等

52、說明)？2 .團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的主要特征是什么？與土壤肥力的關(guān)系如何？3 . 土壤酸性、堿性產(chǎn)生的原因是什么？對(duì)土壤肥力和植物生長(zhǎng)有何影響？4 .生產(chǎn)上如何根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定土壤的宜耕期？第四章土壤資源與管理知識(shí)目標(biāo)能描述土壤成土因素對(duì)土壤形成的影響與主要成土過程：熟悉當(dāng)?shù)刂饕寥李愋?與土壤培肥；熟悉當(dāng)?shù)刂饕彤a(chǎn)田的利用與改良。能力目標(biāo)能說出當(dāng)?shù)刂饕寥李愋偷奶卣?；能熟練進(jìn)行土剖面的設(shè)置與挖掘、形態(tài)和性狀的觀察記載 以及土壤生產(chǎn)性。4.1 土壤形成與分布4.1.1 土壤形成因素土壤的形成包括兩個(gè)階段，首先是礦物巖石經(jīng)過各種風(fēng)化作用形成了成 土母質(zhì)；第二個(gè)階段是成土母質(zhì)在一定的水、熱條件和生物作用下，經(jīng)

53、過一系列物理、化 學(xué)與生物化學(xué)的變化，并經(jīng)一定的時(shí)間過程而發(fā)育形成土壤。1 .母質(zhì)土壤是在母質(zhì)基礎(chǔ)上形成的，母質(zhì)為土壤形成提供了最基本的原料，是組成土壤 的骨架。2 .氣候 氣候因素直接影響土壤的水、熱狀況。3 .地形地開在成土中的作用是通過重新分配母質(zhì)、水熱狀況和接受水熱條件的差異而影響 土壤的性質(zhì)和類型。4 .生物 生物因素是土壤發(fā)生發(fā)展中最主要、最活躍的因素。5 .時(shí)間土壤是隨時(shí)間的推移而不斷發(fā)展的。6 .人為因素人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)作為一個(gè)成土因素來說，它影響土壤形成的性質(zhì)與其他自 然因素有著本質(zhì)的不同。7 .1.2 土壤形成過程土壤的形成是在母質(zhì)基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展土壤肥力的過程，也就是在

54、母質(zhì) 上使植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的養(yǎng)分、水分、空氣、熱量不斷積累和協(xié)調(diào)的過程。8 .1.3 土壤剖面從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、 外部形態(tài)各異的層次組成，這些層次叫做土壤發(fā)生層或土層。1 .自然土壤剖面自然土壤剖面一般可分為四個(gè)基本層次：府殖質(zhì)層、淋溶層、淀積層和母 質(zhì)層。2 .耕作土壤的剖面耕作土壤的剖面構(gòu)造狀況，是人類長(zhǎng)期耕作栽培活動(dòng)的產(chǎn)物，它是在不 同的自然土壤剖面上發(fā)育而來，因此也不例外比較復(fù)雜的。(1)旱地土壤剖面旱地土壤剖面一般分為四層。1)耕作層2)犁底層3)心土層4)底土層(2)水田土壤剖面水田土壤由于長(zhǎng)期種稻等，受水浸漬，并經(jīng)歷頻繁的水旱交替

55、形成了不 同于旱地的剖面形態(tài)和土體構(gòu)型。3 .1.4我國(guó)土壤的分布1 .我國(guó)現(xiàn)行土壤分類系統(tǒng)現(xiàn)行中國(guó)土壤分類系統(tǒng)分土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種和 亞種七級(jí)。33 /前四級(jí)為高級(jí)分類，后三級(jí)為基層分類。2 .我國(guó)土壤分布規(guī)律(1) 土壤緯度地帶性分布 隨緯度不同，自北而南土壤類型呈有規(guī)律的更替，這種分布規(guī) 律稱為緯度地帶性。(2) 土壤的經(jīng)度地帶性分布 從東向西，由沿海向內(nèi)陸由于生物、氣候條件呈 現(xiàn)有規(guī)律變 化，使土壤類型也發(fā)生應(yīng)有規(guī)律的更替，這種規(guī)律性的變化稱為土壤經(jīng)度地帶性。(3) 土壤垂直地帶性分布土壤類型隨著海拔高度的增加，有規(guī)律地呈帶狀分布的規(guī)律 性，稱之為土壤的垂直地帶性。(4

56、) 土壤區(qū)域性分布規(guī)律性另外還有一些土類，它們的分布主要受非地帶性因素(如母 質(zhì)、水文、地質(zhì)地形、耕作等)制約，其土壤類型有別于地帶性土壤類型，同一土類可鑲嵌 分布在不同土壤帶之中，這就是土壤的非地帶性分布規(guī)律。4.2 土壤培肥近年來，由于過度用地，使我國(guó)一些高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的土壤資源也出現(xiàn)了肥力衰退 的現(xiàn)象?？偟膩砜矗赝寥婪柿λ讲桓?，戰(zhàn)略任務(wù)。4.2.1 高產(chǎn)肥沃土壤的培育1 .高產(chǎn)肥沃土壤的特征(1)適宜的土壤環(huán)境培肥土壤是今后農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)(2)協(xié)調(diào)的土體構(gòu)型(3)適量協(xié)調(diào)的土壤養(yǎng)分(4)良好的物理性狀(5)有益微生物數(shù)量多2 .高產(chǎn)肥沃土壤培育的基本措施(1)增施有機(jī)肥料，科學(xué)施肥(2)合理灌排(3)合理輪作，用養(yǎng)結(jié)合(4)深耕改土，加速土壤熟化(5)防