土壤農(nóng)作物學(xué)-緒論

1、土壤與農(nóng)作物學(xué)土壤與農(nóng)作物學(xué) 土壤農(nóng)作物學(xué)是農(nóng)業(yè)水利工程土壤農(nóng)作物學(xué)是農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，內(nèi)容根據(jù)農(nóng)田水利專業(yè)的基礎(chǔ)課，內(nèi)容根據(jù)農(nóng)田水利工作的需要而設(shè)立，包括了土壤學(xué)、工作的需要而設(shè)立，包括了土壤學(xué)、作物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、植物生作物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、植物生理學(xué)、水土保持學(xué)等學(xué)科。理學(xué)、水土保持學(xué)等學(xué)科。 土壤農(nóng)作物學(xué)與水文水資源專業(yè)土壤農(nóng)作物學(xué)與水文水資源專業(yè)關(guān)系密切，水利工作一項(xiàng)重要任務(wù)是關(guān)系密切，水利工作一項(xiàng)重要任務(wù)是調(diào)節(jié)水資源，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，必須調(diào)節(jié)水資源，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，必須了解土壤與作物的相關(guān)理論，才能完了解土壤與作物的相關(guān)理論，才能完成好以上的任務(wù)。成好以上的任務(wù)。 通

2、過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)該掌握以下幾個(gè)方通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)該掌握以下幾個(gè)方面：面： 土壤形成、組成以及不同類型土壤的性土壤形成、組成以及不同類型土壤的性質(zhì)，根據(jù)其特點(diǎn)采取何種水利措施進(jìn)行節(jié)水；質(zhì)，根據(jù)其特點(diǎn)采取何種水利措施進(jìn)行節(jié)水； 作物與水的關(guān)系，如何合理用水，提高作物與水的關(guān)系，如何合理用水，提高水分利用率；水分利用率； 掌握主要作物的需水規(guī)律，制訂合理的掌握主要作物的需水規(guī)律，制訂合理的灌溉制度。灌溉制度。 土壤是自然界中具有土壤是自然界中具有特殊形態(tài)特殊形態(tài)、性質(zhì)性質(zhì)和和功能功能的自然體。的自然體。即：土壤是地球陸地表面（形態(tài)）具有即：土壤是地球陸地表面（形態(tài)）具有肥力（性質(zhì)），能夠生長(zhǎng)綠

3、色植物（功能）的疏松肥力（性質(zhì)），能夠生長(zhǎng)綠色植物（功能）的疏松表層（形態(tài)）。表層（形態(tài)）。土粒土粒土土壤壤水水土壤空氣土壤空氣 民以食為天，食以土本！農(nóng)業(yè)技術(shù)措施 肥 水 植 密 優(yōu) 管 工 料 利 保 植 種 理 具 因 土 制 宜 土 壤。肥沃土壤上生長(zhǎng)的作物肥沃土壤上生長(zhǎng)的作物瘠薄土壤上生長(zhǎng)的作物瘠薄土壤上生長(zhǎng)的作物2.土壤肥力的種類3.土壤肥力與生產(chǎn)力的區(qū)別v土壤生產(chǎn)力與土壤肥力是兩個(gè)范疇的概念，但又有一定的聯(lián)系v土壤生產(chǎn)力是由土壤本身屬性及發(fā)揮肥力作用的外部條件（包括自然條件、人為因素、社會(huì)因素）所共同決定的，它是土壤的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)v肥力高低是土壤生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，而不是其全部，土壤生產(chǎn)力

4、高土壤肥力高，土壤肥力高土壤生產(chǎn)力不一定高。v土壤是與其周圍環(huán)境構(gòu)成的綜合統(tǒng)一體，土壤是與其周圍環(huán)境構(gòu)成的綜合統(tǒng)一體，土壤與土地是不可分割的。土壤與土地是不可分割的。v土壤兼具多種運(yùn)動(dòng)形式，是與其他運(yùn)動(dòng)土壤兼具多種運(yùn)動(dòng)形式，是與其他運(yùn)動(dòng)形式形式“質(zhì)質(zhì)” ” 的區(qū)別的區(qū)別v確立土壤的本質(zhì)是確立土壤的本質(zhì)是“肥力肥力” ” 的觀點(diǎn)的觀點(diǎn)一、土壤形成過(guò)程1.巖石風(fēng)化和土壤母質(zhì)的形成 2.自然土壤形成的本質(zhì) 地質(zhì)大循環(huán)是指地面巖石的風(fēng)化、風(fēng)化產(chǎn)物的淋溶與搬運(yùn)、堆積，進(jìn)而產(chǎn)生成巖作用.生物小循環(huán)是植物營(yíng)養(yǎng)元素在生物體與土壤之間的循環(huán)：植物從土壤中吸收養(yǎng)分，形成植物體，后者供動(dòng)物生長(zhǎng)，而動(dòng)植物殘?bào)w回到土壤

5、中，在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為植物需要的養(yǎng)分，促進(jìn)土壤肥力的形成和發(fā)展。 二者關(guān)系：地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)的共同作用是土壤發(fā)生的基礎(chǔ),無(wú)地質(zhì)大循環(huán),生物小循環(huán)就不能進(jìn)行;無(wú)生物小循環(huán),僅地質(zhì)大循環(huán),土壤就難以形成。在土壤形成過(guò)程中，兩種循環(huán)過(guò)程相互滲透和不可分割地同時(shí)同地進(jìn)行著。3.農(nóng)業(yè)土壤形成的本質(zhì) 自然土壤經(jīng)過(guò)人類開(kāi)墾耕種演變而形成的。人為因素居于主導(dǎo)地位。3、主要成土過(guò)程（一）原始成土過(guò)程 是指從巖石露出地面有微生物著生開(kāi)始到植物定居之前形成的土壤過(guò)程。它是土壤形成作用的起始點(diǎn)。 （二）有機(jī)質(zhì)積聚過(guò)程 是指在各種植被下，有機(jī)質(zhì)在土體上部積累的過(guò)程，結(jié)果在土體上部形成暗色腐殖質(zhì)層的過(guò)程。 （三

6、）粘化過(guò)程 是指土體中粘土礦物的生成和聚集過(guò)程。可分為殘積粘化過(guò)程和淋溶淀積粘化過(guò)程。粘化過(guò)程結(jié)果在土體心土層形成粘化層，主要發(fā)生層次深度在50cm60cm，因這一深度水熱條件比較穩(wěn)定，適合于次生粘土礦物的產(chǎn)生。 （四）鈣化過(guò)程 是指干旱、半干旱區(qū)土壤鈣的碳酸鹽發(fā)生淋溶、淀積的過(guò)程。結(jié)果形成鈣積層，其特征：呈假菌絲體、核狀、斑點(diǎn)狀，若出現(xiàn)層次淺、厚度大，成為生產(chǎn)上障礙層次。 （五）鹽化過(guò)程 鹽化過(guò)程是指土體中各種易溶性鹽類在土壤表層積聚的過(guò)程。發(fā)生在濱海區(qū)、干旱區(qū)、半干旱區(qū)，形成具鹽化層的鹽漬土。 （六）堿化過(guò)程 堿化過(guò)程是指土壤膠體上吸持較多交換性鈉，使土壤呈堿性反應(yīng)，并引起土壤物理性質(zhì)惡化

7、的過(guò)程。結(jié)果在土壤底層形成具堿化層的堿化土，pH值大于9.0。 （七）白漿化過(guò)程 是指土體中出現(xiàn)還原高鐵高錳作用而使某一土層漂白的過(guò)程。（八）灰化過(guò)程是指土體表層R2O3及腐殖質(zhì)淋溶淀積而SiO2殘留的過(guò)程。（九）潴育化過(guò)程是指土壤形成中氧化還原交替進(jìn)行的過(guò)程。形成潴育層，特點(diǎn)：產(chǎn)生銹斑銹紋、鐵錳結(jié)核，發(fā)生于地下水浸潤(rùn)土層、地下水升降頻繁區(qū)。如華北平原潮土區(qū)。（十）潛育化過(guò)程（十）潛育化過(guò)程是指土體中發(fā)生的還原是指土體中發(fā)生的還原過(guò)程，形成潛育層，此過(guò)程，形成潛育層，此層次呈藍(lán)灰色，又稱灰層次呈藍(lán)灰色，又稱灰藍(lán)層。藍(lán)層。 （十一）富鋁化過(guò)程（十一）富鋁化過(guò)程是指土體中脫硅富鐵鋁的過(guò)是指土體中脫

8、硅富鐵鋁的過(guò)程，形成網(wǎng)紋層，又稱富鐵程，形成網(wǎng)紋層，又稱富鐵鋁化過(guò)程。如紅壤形成中具鋁化過(guò)程。如紅壤形成中具有此成土過(guò)程。有此成土過(guò)程。（十二）草甸化過(guò)程（十二）草甸化過(guò)程 是指土壤表層的草甸有機(jī)質(zhì)聚集過(guò)程和受地下水影是指土壤表層的草甸有機(jī)質(zhì)聚集過(guò)程和受地下水影響的下部土層的潴育化過(guò)程以及底層的潛育化過(guò)程的重疊響的下部土層的潴育化過(guò)程以及底層的潛育化過(guò)程的重疊過(guò)程。過(guò)程。（十三）熟化過(guò)程（十三）熟化過(guò)程 是指在人為因素影響下，通過(guò)耕作、施肥、灌溉等措是指在人為因素影響下，通過(guò)耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土體構(gòu)型，減弱或消除土壤中存在的障礙施，改造土壤的土體構(gòu)型，減弱或消除土壤中存在的障礙

9、因素，協(xié)調(diào)土體水、肥、氣、熱等，使土壤肥力向有利于因素，協(xié)調(diào)土體水、肥、氣、熱等，使土壤肥力向有利于作物生長(zhǎng)方向發(fā)展的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)為人類定向培育土壤作物生長(zhǎng)方向發(fā)展的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)為人類定向培育土壤的過(guò)程?？煞譃楹蹈旎退旎５倪^(guò)程?？煞譃楹蹈旎退旎?。 某一土壤類型的形成經(jīng)常由一個(gè)主要成土過(guò)程和幾個(gè)輔助某一土壤類型的形成經(jīng)常由一個(gè)主要成土過(guò)程和幾個(gè)輔助過(guò)程共同作用完成。過(guò)程共同作用完成。 4、土壤剖面土壤剖面 是一個(gè)具體土壤的垂直斷面，其深度一般達(dá)到基是一個(gè)具體土壤的垂直斷面，其深度一般達(dá)到基巖或達(dá)到地表沉積體的相當(dāng)深度為止。巖或達(dá)到地表沉積體的相當(dāng)深度為止。土壤發(fā)生層 是指土

10、壤形成過(guò)程中所形成的具有特定性質(zhì)和組是指土壤形成過(guò)程中所形成的具有特定性質(zhì)和組成的、大致與地面相平行的，并具有成土過(guò)程特性的成的、大致與地面相平行的，并具有成土過(guò)程特性的層次。層次。1.自然土壤土體構(gòu)型覆蓋層（O）淋溶層（A）淀積層（B）母質(zhì)層（C）2.農(nóng)業(yè)土壤的土體構(gòu)型 耕作層（A） 犁底層（P） 心土層（B） 底土層（C） 二.土壤形成因素母質(zhì)在土壤形成中的作用母質(zhì)在土壤形成中的作用 首先，直接影響著成土過(guò)程的速度、性質(zhì)和方向。 其次，母質(zhì)對(duì)土壤理化性質(zhì)有很大的影響。 一般地說(shuō)，成土過(guò)程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤的性質(zhì)差別就愈大。但母質(zhì)的某些性質(zhì)卻仍會(huì)頑強(qiáng)地保留在土壤中。 水熱狀況直接參與母質(zhì)

11、風(fēng)化和物質(zhì)淋溶，很大程度上控制植物和微生物生長(zhǎng)，影響土壤有機(jī)物質(zhì)積累、分解，決定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物學(xué)循環(huán)速度和范圍。如，氣候?qū)ν寥里L(fēng)化作用影響；影響土壤有機(jī)質(zhì)形成；影響土壤礦物遷移等。濕度對(duì)土壤形成的影響：濕度對(duì)土壤形成的影響：1、影響土壤中物質(zhì)的遷移、影響土壤中物質(zhì)的遷移 2、影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化影響土壤中物質(zhì)的分解、合成和轉(zhuǎn)化 溫度對(duì)土壤形成的影響溫度對(duì)土壤形成的影響: 一般來(lái)說(shuō)，每增加10溫度，反應(yīng)速率可成倍增加。 花崗巖風(fēng)化殼在廣東可厚達(dá)3040米，浙江一般在56米，而青海高原常不足1米。3.生物與土壤形成 生物因素是影響土壤形成的最活躍的因素，在土壤形成中起著主導(dǎo)作用。包括：

12、 1. 植物在成土過(guò)程中的作用 2.土壤動(dòng)物在成土過(guò)程中作用 3.微生物在成土過(guò)程中作用 非洲象牙海岸的白蟻可筑起直徑15米，高26米的堅(jiān)固豎立土墩 ！ 肥沃土壤中蚯蚓的糞便可達(dá)30噸/公頃！ 據(jù)估計(jì)，在陸地上植物每年形成的生物量約為3.51010噸,相當(dāng)于2.131017千卡的能量。4.地形與土壤形成 地形因素是影響土壤和環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量交換的一個(gè)重要條件，其主要作用表現(xiàn)為：一方面使物質(zhì)在地表進(jìn)行再分配；另一方面是使土壤及母質(zhì)在接受光、熱條件方面發(fā)生差異，以及接受降水或潛水在土體的重新分配方面的差異。如地形重新分配母質(zhì)；地形重新分配水熱狀況；地形與土壤發(fā)育的關(guān)系等5.時(shí)間與土壤形成 土

13、壤的形成隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸發(fā)育。土壤年齡是指土壤發(fā)生發(fā)育時(shí)間的長(zhǎng)短，通常把土壤年齡分為絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡。絕對(duì)年齡是指該土壤在當(dāng)?shù)匦迈r風(fēng)化層或新母質(zhì)上開(kāi)始發(fā)育時(shí)算起迄今所經(jīng)歷的時(shí)間，通常用年表示；相對(duì)年齡則是指土壤的發(fā)育階段或土壤的發(fā)育程度。 五、土壤分類五、土壤分類（一）土壤分類含義 土壤分類是指根據(jù)土壤性質(zhì)和特征，按照一定系統(tǒng)原則、指標(biāo)體系對(duì)土壤進(jìn)行科學(xué)的分門別類過(guò)程。（二）科學(xué)土壤分類的目的、意義 科學(xué)的土壤分類的目的，在于闡明土壤在自然因素和人為因素影響下發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律；指出各種土壤發(fā)育演變的主導(dǎo)成土過(guò)程和次要成土過(guò)程；揭示成土條件、成土過(guò)程和土壤屬性之間的必然聯(lián)系，從而擬訂出土壤

14、分類系統(tǒng)。因此，科學(xué)的土壤分類是正確認(rèn)識(shí)土壤，合理利用多種土壤資源的重要環(huán)節(jié)，可為改造土壤，提高土壤肥力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提供科學(xué)依據(jù)。（三）我國(guó)現(xiàn)行土壤分類原則（三）我國(guó)現(xiàn)行土壤分類原則 土壤是獨(dú)立的歷史自然體，土壤分類要綜合分析成土條件、成土過(guò)程和土壤屬性，以成土條件為前提，成土過(guò)程為基礎(chǔ)，土壤屬性為依據(jù)，其中土壤屬性集中反映為不同土壤單元的診斷層次和診斷特征，以其作為土壤分類的依據(jù)，可以體現(xiàn)成土條件、成土過(guò)程和土壤屬性的綜合分析（四）我國(guó)現(xiàn)行土壤分類系統(tǒng)（四）我國(guó)現(xiàn)行土壤分類系統(tǒng)1.1.土綱土綱 土綱為土綱為最高級(jí)最高級(jí)土壤分類級(jí)別，反映了土壤不同發(fā)育土壤分類級(jí)別，反映了土壤不同發(fā)育階段中，

15、土壤物質(zhì)移動(dòng)累積所引起的重大屬性的差階段中，土壤物質(zhì)移動(dòng)累積所引起的重大屬性的差異，是土壤重大屬性的差異和土類屬性的共性的歸異，是土壤重大屬性的差異和土類屬性的共性的歸納和概括。納和概括。2.2.亞綱亞綱 亞綱是在同一土綱中，根據(jù)土壤形成的亞綱是在同一土綱中，根據(jù)土壤形成的水熱條件水熱條件和和巖性及鹽堿巖性及鹽堿的重大差異來(lái)劃分。的重大差異來(lái)劃分。3.3.土類土類 土類是土類是高級(jí)高級(jí)分類的基本單元。它是在一定的自然分類的基本單元。它是在一定的自然或人為條件下獨(dú)特的成土過(guò)程及其相適應(yīng)的或人為條件下獨(dú)特的成土過(guò)程及其相適應(yīng)的土壤屬土壤屬性性的一群土壤。每一類土壤均要求：的一群土壤。每一類土壤均要

16、求： 具有一定的特征土層或其組合；具有一定的特征土層或其組合； 具有一定的生態(tài)條件和地理分布區(qū)域；具有一定的生態(tài)條件和地理分布區(qū)域； 具有一定的成土過(guò)程和物質(zhì)遷移的地球化學(xué)具有一定的成土過(guò)程和物質(zhì)遷移的地球化學(xué) 規(guī)律；規(guī)律； 具有一定的理化屬性和肥力特征及改良利用方具有一定的理化屬性和肥力特征及改良利用方向。向。4.4.亞類亞類 亞類是土類范圍內(nèi)的進(jìn)一步細(xì)分，反映亞類是土類范圍內(nèi)的進(jìn)一步細(xì)分，反映主導(dǎo)成土過(guò)程以外其他附加的成土過(guò)程。主導(dǎo)成土過(guò)程以外其他附加的成土過(guò)程。5.5.土屬土屬 土屬為土屬為中級(jí)中級(jí)分類單元。主要根據(jù)成土母分類單元。主要根據(jù)成土母質(zhì)的成因、巖性及區(qū)域水分條件等質(zhì)的成因、巖性及區(qū)域水分條件等地方性