植物生長與土壤課件

第五章

植物生長與土壤第五章

植物生長與土壤1概述土壤是指地球陸地上具有肥力特征，能夠生長綠色植物的疏松表層。土壤肥力是指土壤供應和協(xié)調植物的生長所需的養(yǎng)分、水分、空氣和熱量等生活因素的能力。因此我們把水、肥、氣、熱—稱為四大肥力因素。概述土壤2土壤肥力根據(jù)土壤肥力的來源，土壤肥力分為自然肥力和人為肥力。自然肥力是指土壤在自然因素綜合作用下發(fā)生和發(fā)展起來的肥力。人為肥力是自然土壤經(jīng)過開墾耕種以后，在人類生產(chǎn)活動影響下創(chuàng)造出來的肥力。根據(jù)土壤肥力的經(jīng)濟效果，土壤肥力分為有效肥力和潛在肥力。有效肥力是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（當季生產(chǎn)）中能表現(xiàn)出來，產(chǎn)生經(jīng)濟效果的那部分肥力。潛在肥力是指暫時不能被植物吸收利用，在當季生產(chǎn)中沒有直接反映出來的那部分肥力。土壤肥力根據(jù)土壤肥力的來源，土壤肥力分為自然肥力和人為肥力。3第一節(jié)土壤的固相組成第二節(jié)土壤的基本物理性質第三節(jié)土壤的基本化學性質第四節(jié)農(nóng)田土壤生態(tài)與保護

第五章植物生長與土壤環(huán)境第一節(jié)土壤的固相組成第五章植物生長與土壤環(huán)境4第一節(jié)土壤的固相組成一、土壤礦物質二、土壤有機質三、土壤微生物第一節(jié)土壤的固相組成5土壤組成礦物質占38％以上有機質僅12％以下礦物質—占固體重量的95%以上有機質—占固體重量的5%以下體積比重量比被土壤溶液、土壤空氣充滿固相液相氣相孔隙占50%左右土壤組成礦物質占38％以上礦物質—占固體重量的95%以上體積6一、土壤礦物質

土壤礦物質是巖石礦物風化形成的礦物顆粒的統(tǒng)稱。包括原生礦物和次生礦物。

土壤礦物質的化學組成：氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、鈦、磷等10種元素占土壤礦物質總重的99%以上。以氧、硅、鋁、鐵為最多，稱之為土壤的骨干部分。一、土壤礦物質土壤礦物質是巖石礦物風化形成的礦物顆粒的統(tǒng)稱7（一）土壤粒級粒級：按照土粒直徑(粒徑)的大小及其性質分成的若干個等級。土粒一般分為石礫、砂粒、粉粒、黏粒四個基本粒級。常用的分級標準有：國際制、卡慶斯基制和中國制。特點：顆粒愈大，透氣性愈好，保水保肥力愈差。（一）土壤粒級粒級：按照土粒直徑(粒徑)的大小及其性8土壤粒級分類標準表5-1常用粒級分類標準土壤粒級分類標準表5-1常用粒級分類標準9（二）土壤質地土壤質地是指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫土壤的機械組成。質地分類標準：國際制、卡慶斯基制、中國制

（二）土壤質地土壤質地是指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫101.我國土壤質地分類標準質地類別質地名稱顆粒組成（％）砂粒1~0.05mm粗粉粒0.05~0.01mm粘粒＜0.001mm砂土粗砂土細砂土面砂土＞7060~7050~60――――壤土砂粉土粉土＞20＜20＞40＜30粉壤土粘壤土砂粘土＞20＜20＞50＜40――＞30＞30粘土粉砂土壤粘土粘土――――――――30~3535~40401.我國土壤質地分類標準質地類別質地顆粒組112.土壤質地與肥力的關系砂粒大于50%；養(yǎng)分少。通氣透水，不保水肥；溫度變化快，暖性土；耕性好，發(fā)小苗不發(fā)老苗砂土類土壤黏土類土壤

粘粒含量≥30%，養(yǎng)分充足，通透性差，保水保肥力強，難升溫，難出苗，有后勁。壤土類土壤

砂粘適中，養(yǎng)分充足，土壤孔隙適當，保水保肥力強，土溫暖，耕性好，有后勁。本節(jié)要點2.土壤質地與肥力的關系砂粒大于50%；養(yǎng)分少。砂土類土壤黏123.土壤質地的改良（1）增施有機肥料。（2）摻砂摻粘、客土調劑。（3）翻淤壓砂、翻砂壓淤。（4）引洪放淤、引洪漫沙。（5）種樹種草。培肥土壤。本節(jié)要點3.土壤質地的改良（1）增施有機肥料。本節(jié)要點13二、土壤有機質土壤有機質泛指土壤中來源于生命的物質。耕層土壤有機質含量通常在1%～6%。二、土壤有機質土壤有機質泛指土壤中來源于生命的物質。14（一）土壤有機質的來源及形態(tài)來源農(nóng)業(yè)土壤有機質的重要來源是每年施用的有機肥料和每年作物的殘茬和根系以及根系分泌物。形態(tài)新鮮有機質——土壤中未分解的動、植物殘體。半分解的有機質——有機質已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小塊。腐殖質——有機殘體在土壤腐殖質化的過程中形成的一類褐色或暗褐色的高分子有機化合物。（一）土壤有機質的來源及形態(tài)來源15（二）土壤有機質的轉化過程1、有機質的礦化過程

有機質在微生物作用下，分解為簡單無機化合物的過程，其最終產(chǎn)物為CO2、H2O等。

2、土壤有機質的腐殖化過程是形成土壤腐殖質的過程。一般分兩個階段。第一階段是在有機殘體分解中形成腐殖質分子的基本成分.如多元酚、含氮有機化合物(如氨基酸)等；第二階段是在各種微生物群(細菌、霉菌、鏈霉菌等)分泌的酚氧化酶作用下，把多元酚氧化成醌

3、

影響土壤有機質轉化的因素①有機質的碳氮比②土壤水、熱狀況③土壤通氣狀況④土壤酸堿性（二）土壤有機質的轉化過程1、有機質的礦化過程16有機質的分解與合成示意圖有機質的分解與合成示意圖17（三）腐殖質的組成和性質1.腐殖質的組成（三）腐殖質的組成和性質1.腐殖質的組成182.腐殖質的性質腐殖質不是一種純的化合物，而是代表一類有著特殊化學和生物本性的，構造復雜的高分子有機化合物。腐殖質的元素成分，主要是C、H、O、N、P、S、Ca等。腐殖質是一種黑色或棕色的有機膠體。以芳香族核為主體，附以各種功能團。腐殖質帶有電荷，并且是兩性膠體，在通常情況下，它所帶的電荷是負的。腐殖質的凝聚作用，可促進土粒膠結起來形成水穩(wěn)性的團粒結構。2.腐殖質的性質腐殖質不是一種純的化合物，而是代表一類有著特19（四）土壤有機質對土壤肥力的作用

1.土壤養(yǎng)分的主要來源2.改善土壤物理性質3.提高土壤的保肥性和緩沖性

4.促進作物生長發(fā)育5.有助于消除土壤的污染

本節(jié)要點（四）土壤有機質對土壤肥力的作用1.土壤養(yǎng)分的主要來源本20三、土壤微生物土壤微生物是土壤中最原始的活有機體。其作用是：分解有機質，合成腐殖質，轉化土壤中難溶性的礦質養(yǎng)分及固氮。三、土壤微生物土壤微生物21三、土壤微生物細菌：占70%~90%。好氣菌，厭氣菌，兼性厭氣菌。放線菌：5%~20%，堿性土壤。真菌：土壤表層。原生動物：鞭毛蟲類、根足蟲類、纖毛蟲類。藻類：藍綠藻，硅藻，綠藻。本節(jié)要點三、土壤微生物細菌：占70%~90%。好氣菌，厭氣菌，兼性厭22第二節(jié)土壤的基本物理性質一、土壤孔性二、土壤結構性三、土壤耕性四、土壤水分五、土壤空氣六、土壤熱特性第二節(jié)土壤的基本物理性質一、土壤孔性23一、土壤孔性土壤孔性：是指能夠反映土壤孔隙總容積的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土層中的分布狀況等的綜合特性。土壤孔性包括孔隙度（孔隙數(shù)量）和孔隙類型（孔隙的大小及其比例）。前者決定著土壤氣、液兩相的總量，后者決定著氣、液兩相的比例。一、土壤孔性土壤孔性：24（一）土壤孔隙度

孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體容積的百分數(shù)。容重：單位容積土壤（包括孔隙在內的原狀土）的干重。密度（比重）：單位容積固體土粒（不包括粒間孔隙）的質量?？紫侗龋和寥乐锌紫度莘e與土粒容積的比值，結構良好的耕層土壤的孔隙比應≥1。

（一）土壤孔隙度孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體25（二）土壤孔隙類型

非活性孔隙：土壤中最細微的孔隙，當量孔徑一般小于0.002mm，土壤水吸力＞1.5×105Pa。保持在這種孔隙中的水分不能被植物吸收利用。屬于無效孔。毛管孔隙：當量孔徑約為0.02～0.002mm，土壤水吸力約1.5×104Pa～1.5×105Pa，具有毛管作用。水分可借助毛管彎月面力保持貯存在該類孔隙中，可被植物吸收利用。

通氣孔隙：孔徑>0.02mm，土壤水吸力<1.5×104Pa。孔隙中的水分主要受重力支配而排出，成為空氣的通道。（二）土壤孔隙類型非活性孔隙：26（三）影響土壤孔性的因素1、土壤質地：黏土的總孔隙度大，但孔徑小而均一。砂土總孔隙度小，孔隙以大孔隙居多。壤土孔隙度居中，孔徑大小比例適當。2、土壤結構：具有團粒結構的土壤，多土壤疏松，孔隙狀況好。含有其它結構體的土壤顆粒排列緊實，土壤總孔隙度相應降低，而無效孔隙度增加。3、有機物質：由于有機物質本身疏松多孔，又能促進土壤結構的形成，所以富含有機物質的土壤孔度較高。4、自然和耕作因素：降雨、施肥、灌溉及耕作等外界條件對土壤孔性也有影響。（三）影響土壤孔性的因素1、土壤質地：27（四）土壤孔隙狀況的影響土壤孔隙影響土壤保水通氣。土壤孔隙影響?zhàn)B分有效性和保肥供肥性能。理想土壤孔隙狀況：30cm耕層，“上松下緊”。上部疏松：有利于通氣、透水和種子發(fā)芽、出土；下部緊實：有利于保水和根系深扎。上部土壤（0~15cm）—總孔隙度為50%~60%，通氣孔隙度15%~20%。下部土壤（15~30cm）—總孔隙度為50%，通氣孔隙度10%。本節(jié)要點（四）土壤孔隙狀況的影響土壤孔隙影響土壤保水通氣。本節(jié)要點28二、土壤結構性土壤結構性——土壤中結構體的形狀、大小及其排列情況。常見的結構類型塊狀結構核狀結構柱狀結構片狀結構團粒結構二、土壤結構性土壤結構性——29（一）常見的結構類型塊狀結構體——結構體屬于立方體型，其長、寬、高三軸大體近似，邊面棱不甚明顯，塊狀結構在土壤質地比較粘重、缺乏有機質的土壤中容易形成，特別是土壤過濕或過干耕作時最易形成。核狀結構體——結構體長、寬、高三軸大體近似，邊面棱角明顯，比塊狀結構體小，核狀結構體一般多為石灰或鐵質作為膠結劑，在結構面上有膠膜出現(xiàn)，故常具水穩(wěn)性，這類結構體在粘重而缺乏有機質的表下層土壤中較多。

（一）常見的結構類型塊狀結構體——結構體屬于立方體型，其長、30（一）常見的結構類型柱狀結構體——結構體呈立柱狀，棱角明顯有定形者稱為棱柱狀結構體，棱角不明顯無定形者稱為擬柱狀結構體，其柱狀橫截面大小不等。柱狀結構體常出現(xiàn)于半干旱地帶的表下層，以堿土、堿化土表下層或粘重土壤心土層中最為典型。片狀結構體——結構體呈扁平狀，其厚度可<1cm，也可>5cm。這種結構體往往由于流水沉積作用或某些機械壓力所造成，常出現(xiàn)于森林土壤的灰化層、堿化土壤的表層和耕地土壤的犁底層。此外，在雨后或灌溉后所形成的地表結殼或板結層，也屬于片狀結構體。

（一）常見的結構類型柱狀結構體——結構體呈立柱狀，棱角明顯31（一）常見的結構類型團粒結構體——通常指土壤中近乎球狀的小團聚體，其直徑約為0.25-10mm，具有水穩(wěn)定性，對土壤肥力諸因素具有良好作用，農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中最理想的團粒粒徑為2-3mm。粒徑<0.25mm者稱為微團粒，是形成團粒的基礎。團粒結構體一般存在于腐殖質較多、植物生長茂盛的表土層中。團粒結構是經(jīng)過多級復合團聚而成，總孔隙度較高，團粒內部主要是毛管孔隙，團粒之間主要是空氣孔隙，大小孔隙并存，搭配得當。

本節(jié)要點（一）常見的結構類型團粒結構體——通常指土壤中近乎球狀的小團32（二）土壤團粒結構形成（1）形成過程：單粒初級復粒或小土團初生膠粒粘接結構體（2）形成條件：膠結物質；外力作用

膠結物質——有機膠體--腐殖質多糖粘液無機膠體--粘粒鐵鋁的氫氧化物等鈣及其它陽離子--凝聚負電顆粒

外力作用——膠體凝聚作用干濕交替與凍融交替生物作用（二）土壤團粒結構形成（1）形成過程：33（三）團粒結構與土壤肥力的關系

協(xié)調土壤水、氣矛盾協(xié)調土壤有機養(yǎng)分消耗與積累矛盾能穩(wěn)定土壤溫度，使溫度狀況適宜改良土壤耕性，有利于根系伸展

團粒結構是改進土壤固、液、氣三相比的一個重要因素。有團粒結構的土壤中，水、肥、氣熱比較相互協(xié)調，被稱為土壤肥力調節(jié)器。（三）團粒結構與土壤肥力的關系協(xié)調土壤水、氣矛盾34創(chuàng)造良好的土壤團粒結構的措施

精耕細作，增施有機肥料合理的輪作倒茬合理灌溉，適時耕耘施用石灰及石膏土壤結構改良劑的應用本節(jié)要點創(chuàng)造良好的土壤團粒結構的措施精耕細作，增施有機肥料本35三、土壤耕性及改良土壤耕性：是指土壤在耕作過程中，所表現(xiàn)出來的特性。土壤耕性的內容：耕作難易程度耕作質量宜耕期長短三、土壤耕性及改良土壤耕性：是指土壤在耕作過程中，所表現(xiàn)出來36（一）土壤耕性耕作的難易程度土壤在耕作時受阻力的大小。它決定耕作效率和耕作成本的大小。耕作質量耕后土壤所表現(xiàn)的狀況及對作物生長的反映。宜耕期長短最適宜耕作時間的長短，即是指不同水量最適宜耕作的時間。

因此，土壤耕性實際上是肥力的綜合指標，也是人類調節(jié)土壤與作物供求之間矛盾的主要根據(jù)。（一）土壤耕性耕作的難易程度37（二）土壤的物理機械性1.土壤粘結性——土粒與土粒之間由于分子引力而相互粘結在一起的性質。是土壤有耕作時產(chǎn)生阻力的主要原因之一。2.土壤粘著性——土壤在一定含水量的情況下，土粒粘著外物表面的性能。

3.可塑性——土壤在一定含水量范圍內，可被外力任意改變成各種形狀，當外力解除和土壤干燥后，仍能保持其變形的性能。土壤在塑性范圍內不宜進行耕作，因為不僅阻力大，而且耕后易形成坷垃，不易耙耢破碎，達不到松土的目的。

（二）土壤的物理機械性1.土壤粘結性——土粒與土粒之間由于分38（三）土壤耕性的改良

增施有機肥：形成良好的團粒結構，降低粘質土壤的粘結性、粘著性和可塑性。

改良土壤質地：客土摻砂或摻粘，翻砂壓粘或翻粘壓砂。

合理灌排，適時耕作：合理灌排水，控制在土壤下限含水量以下，避免土壤可塑性與粘重性出現(xiàn)。本節(jié)要點（三）土壤耕性的改良增施有機肥：本節(jié)要點39四、土壤水分土壤水分是土壤的重要組成物質，也是土壤肥力諸因素中最重要、最活躍的因素。

土壤水實質上是極稀的土壤溶液。它除了供作物直接吸收外，還影響著土壤的其它肥力性狀。如礦質養(yǎng)分的溶解、土壤有機質的分解與合成、土壤的氧化還原狀況、土壤熱特性、土壤的物理機械性與耕性等。四、土壤水分土壤水分是土壤的重要組成物質，也是土壤肥力諸因素40（一）土壤水分的保持

土壤水分保持受到三種引力的作用：土粒表面分子和水分子之間的吸附力。土體的毛管力。重力。毛管力是指毛管內水汽界面產(chǎn)生的彎月面力。它完全具備液態(tài)水的性質，可以自由移動，是土壤水中最為活躍的部分，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為重要。（一）土壤水分的保持土壤水分保持受到三種引力的作用：41（二）土壤水分的類型和性質（1）吸濕水：固相土粒及其表面的分子引力和靜電引力從大氣和土壤空氣中吸附氣態(tài)水。是一種無效水。（2）膜狀水：吸濕水達到最大后，土粒剩余引力吸附液態(tài)水。膜狀水的外層部分對作物的有效性高。（3）毛管水：靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分稱為毛管水。它既能保持在土壤中具有溶解養(yǎng)分的能力，又可被作物吸收利用，屬于有效水。（4）重力水在重力作用下沿大孔隙向下滲漏成為多余的水。

（二）土壤水分的類型和性質（1）吸濕水：42（二）土壤水分的類型和性質凋萎系數(shù)土壤水分的有效性（二）土壤水分的類型和性質凋萎系數(shù)土壤水分的有效性43（三）土壤水分含量的表示方法1土壤質量含水量是指一定質量土壤中保持的水分重量占1千克干土重的分數(shù)。2土壤容積含水量是指土壤水分容積與土壤容積之比。3土壤相對含水量4水層厚度（三）土壤水分含量的表示方法1土壤質量含水量是指一定質量土44（四）土壤水分的作用及調節(jié)1.土壤水分對作物生長對作用（1）水分是作物的重要組成部分。（2）土壤水分是影響作物出苗率的重要因素。2.土壤水分對作物吸收養(yǎng)分的影響土壤水分狀況直接影響作物對養(yǎng)分的吸收。影響土壤中有機養(yǎng)分的分解礦化；施入土壤中的化學肥料的溶解；養(yǎng)分離子向根系表面遷移；以及作物根系對養(yǎng)分的吸收。3.土壤水分的調節(jié)（1）發(fā)展節(jié)水灌溉（2）控制地表徑流，增加土壤水分入滲。（3）加強栽培措施，減少土壤水分蒸發(fā)。（4）提高土壤水分有效性本節(jié)要點（四）土壤水分的作用及調節(jié)1.土壤水分對作物生長對作用本節(jié)要45五、土壤空氣（一）土壤空氣的組成土壤空氣與近地表大氣不斷的進行著交換，其組成與大氣相似，但在各組成分的含量上存在差異。氣體O2CO2N2水汽還原性氣體土壤空氣18.00～20.030.15～0.6578.8～80.24飽和有時含CH4、H2S、H2等大氣20.990.0378.05多數(shù)不飽和無五、土壤空氣（一）土壤空氣的組成氣體O2CO2N2水汽46（二）土壤空氣組成的特點1土壤空氣中的CO2含量比大氣高十至數(shù)百倍。2土壤空氣中氧的含量低。3土壤空氣中的相對濕度比大氣高4土壤空氣中有時含有還原性氣體在通氣不良時土壤常會產(chǎn)生CH4、H2S、H2等還原性氣體。5土壤空氣數(shù)量和組成經(jīng)常處于變化之中.（二）土壤空氣組成的特點1土壤空氣中的CO2含量比大氣高十47（三）土壤通氣性1土壤通氣性產(chǎn)生的機制（1）土壤空氣擴散（2）土壤空氣整體交換2.土壤通氣性的影響（1）影響種子的萌發(fā)（2）影響作物根系的生長。（3）影響根系吸收水肥的功能（4）影響土壤微生物的活動和養(yǎng)分狀況3.土壤通氣性的調節(jié)建立合理的排灌系統(tǒng)；適當深耕；適時中耕松土；改良質地；施用秸稈、土雜糞等本節(jié)要點（三）土壤通氣性1土壤通氣性產(chǎn)生的機制本節(jié)要點48六、土壤熱特性（一）土壤熱量來源（1）太陽輻射能（2）生物熱（3）地熱（二）土壤熱量平衡W=S-W1-W2-W3W為用于土壤增溫的熱量

S為土壤表面獲得的太陽輻射能

W1為地表輻射所損失的熱量

W2為土壤水分蒸發(fā)所消耗的熱量

W3為其它方面消耗的熱量六、土壤熱特性（一）土壤熱量來源49（三）土壤的熱特性1土壤熱容量：指單位容積或單位質量的土壤在溫度升高或降低1℃時所吸收或放出的熱量。

2土壤導熱率：指單位溫度梯度下，單位時間通過單位面積土壤傳導的熱量。

3土壤導溫率：是指單位時間流入（流出）單位容積土壤的一定熱量，導致土壤溫度的變化。直接決定土壤中溫度傳播的速度。K=λ/Cv式中：K為土壤導溫率；λ為導熱率；

Cv為土壤容積熱容量。土壤導溫率與導熱率呈正相關，與熱容量呈負相關。

（三）土壤的熱特性1土壤熱容量：指單位容積或單位質量的土50土壤組成與土壤的熱特性土壤組成

成分容積熱容量J/cm3?℃重量熱容量J/g?℃導熱率J/cm?s?℃導溫率cm2/s土壤空氣0.00131.000.00021～0.000250.1615～0.1923土壤水分4.1874.1870.0054～0.00590.0013～0.0014礦質土粒1.9300.7120.0167～0.02090.0087～0.0108土壤有機質2.5121.9300.0084～0.01260.0033～0.0050土壤組成與土壤的熱特性土壤組成

成分容積熱容量重量熱容51（四）土壤溫度與作物生長1土壤溫度與種子萌發(fā)2土壤溫度與作物根系生長3土壤溫度與作物營養(yǎng)生長和生殖生長4土壤溫度影響?zhàn)B分轉化與吸收此外，土壤有機質的轉化、養(yǎng)分的釋放以及土壤中水、氣的運動等也都受到土壤溫度的影響。本節(jié)要點（四）土壤溫度與作物生長1土壤溫度與種子萌發(fā)本節(jié)要點52第三節(jié)土壤的基本化學性質一、土壤膠體二、土壤的吸附作用三、土壤酸堿性四、土壤氧化還原反應第三節(jié)土壤的基本化學性質一、土壤膠體53（一）土壤膠體的種類土壤膠體是指顆粒直徑在1~100nm范圍內的帶電的土壤顆粒與土壤水組成的分散系。土壤膠體的種類：無機膠體：包括含水氧化鐵、含水氧化鋁、含水氧化硅等及層狀鋁硅酸鹽類（即粘土礦物）。有機膠體：包括各種腐殖質，還有少量的木素、蛋白質、纖維素等。有機無機復合體：土壤中礦質膠體和有機膠體很少單獨存在，大多互相結合成為有機無機復合膠體。（一）土壤膠體的種類土壤膠體54（二）土壤膠體的結構1.微粒核（膠核）：它是膠體的核心和基本物質。2．雙電層：微粒核表面的一層分子，通常解離成離子，形成符號相反而電量相等的兩層電荷，所以稱之為雙電層。雙電層由決定電位離子層和補償離子層組成。膠體微粒的構造圖示（二）土壤膠體的結構1.微粒核（膠核）：它是膠體的核心和基本55（三）土壤膠體的特性1、土壤膠體具有巨大的比表面和表面能膠體數(shù)量愈多，比表面愈大，表面能也愈大，吸附能力也就愈強。2、土壤膠體電荷土壤膠體一般帶負電。分永久電荷和可變電荷兩種。永久電荷：由于粘土礦物晶層內的同晶置換所產(chǎn)生的電荷?？勺冸姾桑弘姾傻臄?shù)量和性質隨介質pH而改變的電荷。PH升高，帶負電荷增多。

3、土壤膠體的分散性和凝聚性：土壤中膠體處于凝膠狀態(tài)，可以形成水穩(wěn)性團粒，對土壤理化性質有良好的作用。本節(jié)要點（三）土壤膠體的特性1、土壤膠體具有巨大的比表面和表面能56二、土壤的吸附性能土壤吸收性能是指土壤能吸收和保持土壤溶液中的分子和離子及懸液中的懸浮顆粒、氣體以及微生物的能力。二、土壤的吸附性能土壤吸收性能57（一）土壤吸收性能的類型機械吸收——對固體物質的機械阻留作用物理吸收——對分子態(tài)的保持作用五種類型

化學吸收——易溶性鹽轉變?yōu)殡y溶性鹽物理化學吸收——對可溶性物質中離子態(tài)養(yǎng)分的保持能力生物吸收——根系、微生物的吸收以上五種吸收類型不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互影響的，都具有重要的意義。（一）土壤吸收性能的類型機械吸收—58（二）土壤離子交換作用

土壤離子交換作用土壤中帶電膠體所吸附的陽（陰）離子與溶液中的陽（陰）離子進行交換，分別稱為土壤陽離子交換作用和陰離子交換作用。當土壤溶液中離子吸附在膠體上時，表示離子養(yǎng)分的暫時保蓄，即保肥過程；當膠體上的陽離子解離至土壤溶液中時，表示養(yǎng)分的釋放，即供肥過程。（二）土壤離子交換作用土壤離子交換作用591、土壤陽離子交換作用①陽離子交換作用特點：a、可逆反應；b、反應迅速；c、等量交換②陽離子交換能力：其大小的順序為：Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+③影響陽離子交換能力的因素：a.離子電荷數(shù)量；b.離子的半徑及水化程度；c.離子濃度

④土壤的陽離子交換量（CEC）反映了土壤的保肥性、供肥性能和緩沖能力。1、土壤陽離子交換作用①陽離子交換作用特點：601、土壤陽離子交換作用⑤土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關）鹽基飽和度=[交換性鹽基總量/陽離子交換量]×100%土壤肥力角度來看，以鹽基飽和度70%～90%的土壤較好。

⑥影響陽離子有效度的因素：交換性陽離子的飽和度陪補離子效應：陽離子的非交換性吸附1、土壤陽離子交換作用⑤土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關）612．土壤陰離子交換作用：①陰離子吸附類型易于被土壤吸附的陰離子很少或根本不被吸附的陰離子介于上述兩者之間的陰離子②影響土壤對陰離子吸收的因素陰離子的價數(shù)：膠體組成成分土壤pH值本節(jié)要點2．土壤陰離子交換作用：①陰離子吸附類型本節(jié)要點62三、土壤酸堿性土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。它反映土壤溶液中H+濃度和OH-濃度的比例，同時也決定于土壤膠體上致酸離子（H+或Al3+）或堿性離子（Na+）的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的數(shù)量。土壤酸堿性是土壤重要的化學性質，是成土條件、理化性質、肥力特征的綜合反應，也是評價土壤肥力的重要指標。

三、土壤酸堿性土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。63（一）土壤酸性

土壤酸性的來源

膠體上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸有機質分解產(chǎn)生的有機酸、氧化作用產(chǎn)生少量無機酸施肥加入的酸性物質、酸雨等。

土壤酸度的類型

1活性酸：2.潛在酸（1）交換性酸度（2）水解性酸度

（一）土壤酸性土壤酸性的來源64（二）土壤堿性土壤的堿性主要來源土壤中交換性鈉的水解所產(chǎn)生的OH-弱酸強堿鹽類（如Na2CO3、NaHCO3）的水解。土壤堿化度是指交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率。

當土壤堿化度為15%～20%時稱之為堿化土，若堿化度大于20%時稱為堿性土。（二）土壤堿性土壤的堿性主要來源65（三）土壤緩沖性土壤緩沖作用的機制土壤膠粒上的交換性陽離子土壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在土壤中兩性物質的存在酸性土壤中鋁離子起著緩沖堿的作用土壤緩沖作用的重要性緩沖性提供了適宜的植物生活環(huán)境緩沖性和酸堿度改良影響土壤緩沖性的因素：粘粒礦物類型粘粒的含量有機質含量（三）土壤緩沖性土壤緩沖作用的機制66（四）酸堿性對植物和養(yǎng)分的影響土壤酸堿性對植物的影響不同的栽培作物適應不同的pH范圍。大多數(shù)作物，以pH=6.0～7.5的近中性的土壤為宜

本節(jié)要點大田作物園藝植物林業(yè)植物名稱pH名稱pH名稱pH水稻6.0～7.0豌豆6.0～8.0槐6.0～7.0小麥6.0～7.0甘藍6.0～7.0松5.0～6.0大麥6.0～7.0胡蘿卜5.3～6.0洋槐6.0～8.0大豆6.0～7.0番茄6.0～7.0白楊6.0～8.0玉米6.0～7.0西瓜6.0～7.0櫟6.0～8.0棉花6.0～8.0南瓜6.0～8.0檉柳6.0～8.0（四）酸堿性對植物和養(yǎng)分的影響土壤酸堿性對植物的影響本節(jié)要67土壤酸堿性對土壤肥力的影響影響土壤養(yǎng)分的轉化和供應影響粘粒礦物的形成影響土壤理化性質

土壤pH與微生物活性

及養(yǎng)分有效度的關系土壤酸堿性對土壤肥力的影響影響土壤養(yǎng)分的轉化和供應土壤pH68四、土壤氧化還原反應（一）氧化還原體系（二）氧化還原電位（三）影響氧化還原狀況的因素（四）氧化還原狀況的調節(jié)四、土壤氧化還原反應（一）氧化還原體系69（一）氧化還原體系（一）氧化還原體系70（二）氧化還原電位氧化還原電位是衡量土壤氧化還原強度指標，它可以被理解為物質（原子、離子、分子）提供或接受電子的趨向或能力。物質接受電子的強烈趨勢意味著高氧化還原電位，而提供電子的強烈趨勢則意味著低氧化還原電位。（二）氧化還原電位氧化還原電位71（三）影響土壤氧化還原的因素1.土壤通氣狀況2.微生物活動3.土壤中易分解有機質的含量4.土壤pH值5.植物根的代謝作用（三）影響土壤氧化還原的因素1.土壤通氣狀況72（四）土壤氧化還原狀況的調節(jié)1.排水與灌溉2.施用有機肥和氧化物3.其它調節(jié)措施質地改良結構改良中耕松土深耕曬垡本節(jié)要點（四）土壤氧化還原狀況的調節(jié)1.排水與灌溉本節(jié)要點73第四節(jié)農(nóng)田土壤生態(tài)與保護一、土壤培肥（一）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田的指標（二）土壤培肥的基本措施（三）中低產(chǎn)田改良二、土壤污染與治理（一）土壤背景值（二）土壤污染源（三）土壤污染的防治第四節(jié)農(nóng)田土壤生態(tài)與保護一、土壤培肥74（一）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田的指標（1）良好的土體構造旱地土壤一般都具有上虛下實的土體構造水稻土一般具有松軟肥厚的耕作層，既滯水又透水發(fā)育良好的犁底層，通氣透水性好的斑紋層，以及埋藏較深保水性較強的底土層。（2）適量協(xié)調的土壤養(yǎng)分緩效養(yǎng)分、速效養(yǎng)分；大量、中量與微量養(yǎng)分比例適宜，養(yǎng)分配比相對均衡。（3）良好的物理性質具有良好的物理性質，如質地適中，耕性好，有較多的水穩(wěn)性團聚體。（一）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田的指標（1）良好的土體構造75（二）土壤培肥的基本措施1.增施有機肥料，培育土壤肥力2.發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，建設灌溉農(nóng)業(yè)3.合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結合4.合理耕作改土，加速土壤熟化5.防止土壤侵蝕，保護土壤資源（二）土壤培肥的基本措施1.增施有機肥料，培育土壤肥力76（三）中低產(chǎn)田改良1．中低產(chǎn)田的形成原因盲目開荒濫伐森林，造成水土流失，砂地擴大；灌水方法落后，灌溉系統(tǒng)不完善；掠奪性經(jīng)營，導致土壤肥力日益下降；土壤污染，土地利用價值降低。（三）中低產(chǎn)田改良1．中低產(chǎn)田的形成原因772.中低產(chǎn)田的改良和利用（1）鹽堿土的改良利用鹽堿土的形成原因實質主要是各種易溶性鹽類在地面作水平方向與垂直方向的重新分配，從而使鹽分在集鹽地區(qū)的土壤表層逐漸積聚起來。影響鹽堿土形成的主要因素氣候條件、地理條件、土壤質地和地下水、河流和海水及耕作管理鹽堿土的改良和利用首先排鹽、洗鹽、降低土壤鹽分含量；再種植耐鹽堿的植物，培肥土壤；最后種植作物。2.中低產(chǎn)田的改良和利用（1）鹽堿土的改良利用78（2）風沙土的改良利用風沙土形成的原因惡劣的自然條件是基礎，人類不合理的利用是條件風沙土低產(chǎn)原因缺乏營養(yǎng)，保水保肥能力差，漏水漏肥。風沙土的改良利用措施防治土壤沙漠化必須堅持以防為主，治理為輔，因地制宜的原則。采取植樹造林、發(fā)展果樹；播種多年生綠肥植物；客土摻粘、輪作牧草綠肥；增施有機肥料；選擇適宜的品種；適時播種；合理耕作。本節(jié)要點（2）風沙土的改良利用風沙土形成的原因本節(jié)要點79（3）山區(qū)低產(chǎn)田的改良利用山區(qū)低產(chǎn)田的低產(chǎn)原因：大部分山區(qū)低產(chǎn)田的主要問題是旱、薄、砂、蝕。旱是指土壤質地粗、有機質缺乏、保水能力差、不耐旱；薄是指土層淺??；砂是指土壤砂、石多，質地粗；蝕是指坡地土壤易遭受水流侵蝕，引起水土流失。山區(qū)低產(chǎn)田的改良利用措施：農(nóng)林牧業(yè)合理安排；建設高標準的水平梯田；此外，山區(qū)低產(chǎn)土壤也應結合改良質地，增施有機肥來提高土壤肥力。本節(jié)要點（3）山區(qū)低產(chǎn)田的改良利用山區(qū)低產(chǎn)田的低產(chǎn)原因：本節(jié)要點80二、土壤污染與治理（一）土壤背景值土壤背景值是指未受人類污染影響的自然環(huán)境中化學元素和化合物的含量。凡是土壤中污染物的積累量超過區(qū)域土壤背景值即屬土壤污染。（二）土壤污染源1.工業(yè)污染：廢氣、廢水和廢渣2.農(nóng)業(yè)污染：化肥、農(nóng)藥、污水灌溉和農(nóng)用地膜3.生物污染（三）土壤污染的防治1.加強調查和監(jiān)測。2.徹底消除污染源。3.增施有機肥料及其他肥料。4.鏟除表土或換土。5.生物措施。6.采用人工防治。本節(jié)要點二、土壤污染與治理（一）土壤背景值本節(jié)要點81第五章

植物生長與土壤第五章

植物生長與土壤82概述土壤是指地球陸地上具有肥力特征，能夠生長綠色植物的疏松表層。土壤肥力是指土壤供應和協(xié)調植物的生長所需的養(yǎng)分、水分、空氣和熱量等生活因素的能力。因此我們把水、肥、氣、熱—稱為四大肥力因素。概述土壤83土壤肥力根據(jù)土壤肥力的來源，土壤肥力分為自然肥力和人為肥力。自然肥力是指土壤在自然因素綜合作用下發(fā)生和發(fā)展起來的肥力。人為肥力是自然土壤經(jīng)過開墾耕種以后，在人類生產(chǎn)活動影響下創(chuàng)造出來的肥力。根據(jù)土壤肥力的經(jīng)濟效果，土壤肥力分為有效肥力和潛在肥力。有效肥力是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（當季生產(chǎn)）中能表現(xiàn)出來，產(chǎn)生經(jīng)濟效果的那部分肥力。潛在肥力是指暫時不能被植物吸收利用，在當季生產(chǎn)中沒有直接反映出來的那部分肥力。土壤肥力根據(jù)土壤肥力的來源，土壤肥力分為自然肥力和人為肥力。84第一節(jié)土壤的固相組成第二節(jié)土壤的基本物理性質第三節(jié)土壤的基本化學性質第四節(jié)農(nóng)田土壤生態(tài)與保護

第五章植物生長與土壤環(huán)境第一節(jié)土壤的固相組成第五章植物生長與土壤環(huán)境85第一節(jié)土壤的固相組成一、土壤礦物質二、土壤有機質三、土壤微生物第一節(jié)土壤的固相組成86土壤組成礦物質占38％以上有機質僅12％以下礦物質—占固體重量的95%以上有機質—占固體重量的5%以下體積比重量比被土壤溶液、土壤空氣充滿固相液相氣相孔隙占50%左右土壤組成礦物質占38％以上礦物質—占固體重量的95%以上體積87一、土壤礦物質

土壤礦物質是巖石礦物風化形成的礦物顆粒的統(tǒng)稱。包括原生礦物和次生礦物。

土壤礦物質的化學組成：氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、鈦、磷等10種元素占土壤礦物質總重的99%以上。以氧、硅、鋁、鐵為最多，稱之為土壤的骨干部分。一、土壤礦物質土壤礦物質是巖石礦物風化形成的礦物顆粒的統(tǒng)稱88（一）土壤粒級粒級：按照土粒直徑(粒徑)的大小及其性質分成的若干個等級。土粒一般分為石礫、砂粒、粉粒、黏粒四個基本粒級。常用的分級標準有：國際制、卡慶斯基制和中國制。特點：顆粒愈大，透氣性愈好，保水保肥力愈差。（一）土壤粒級粒級：按照土粒直徑(粒徑)的大小及其性89土壤粒級分類標準表5-1常用粒級分類標準土壤粒級分類標準表5-1常用粒級分類標準90（二）土壤質地土壤質地是指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫土壤的機械組成。質地分類標準：國際制、卡慶斯基制、中國制

（二）土壤質地土壤質地是指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫911.我國土壤質地分類標準質地類別質地名稱顆粒組成（％）砂粒1~0.05mm粗粉粒0.05~0.01mm粘粒＜0.001mm砂土粗砂土細砂土面砂土＞7060~7050~60――――壤土砂粉土粉土＞20＜20＞40＜30粉壤土粘壤土砂粘土＞20＜20＞50＜40――＞30＞30粘土粉砂土壤粘土粘土――――――――30~3535~40401.我國土壤質地分類標準質地類別質地顆粒組922.土壤質地與肥力的關系砂粒大于50%；養(yǎng)分少。通氣透水，不保水肥；溫度變化快，暖性土；耕性好，發(fā)小苗不發(fā)老苗砂土類土壤黏土類土壤

粘粒含量≥30%，養(yǎng)分充足，通透性差，保水保肥力強，難升溫，難出苗，有后勁。壤土類土壤

砂粘適中，養(yǎng)分充足，土壤孔隙適當，保水保肥力強，土溫暖，耕性好，有后勁。本節(jié)要點2.土壤質地與肥力的關系砂粒大于50%；養(yǎng)分少。砂土類土壤黏933.土壤質地的改良（1）增施有機肥料。（2）摻砂摻粘、客土調劑。（3）翻淤壓砂、翻砂壓淤。（4）引洪放淤、引洪漫沙。（5）種樹種草。培肥土壤。本節(jié)要點3.土壤質地的改良（1）增施有機肥料。本節(jié)要點94二、土壤有機質土壤有機質泛指土壤中來源于生命的物質。耕層土壤有機質含量通常在1%～6%。二、土壤有機質土壤有機質泛指土壤中來源于生命的物質。95（一）土壤有機質的來源及形態(tài)來源農(nóng)業(yè)土壤有機質的重要來源是每年施用的有機肥料和每年作物的殘茬和根系以及根系分泌物。形態(tài)新鮮有機質——土壤中未分解的動、植物殘體。半分解的有機質——有機質已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小塊。腐殖質——有機殘體在土壤腐殖質化的過程中形成的一類褐色或暗褐色的高分子有機化合物。（一）土壤有機質的來源及形態(tài)來源96（二）土壤有機質的轉化過程1、有機質的礦化過程

有機質在微生物作用下，分解為簡單無機化合物的過程，其最終產(chǎn)物為CO2、H2O等。

2、土壤有機質的腐殖化過程是形成土壤腐殖質的過程。一般分兩個階段。第一階段是在有機殘體分解中形成腐殖質分子的基本成分.如多元酚、含氮有機化合物(如氨基酸)等；第二階段是在各種微生物群(細菌、霉菌、鏈霉菌等)分泌的酚氧化酶作用下，把多元酚氧化成醌

3、

影響土壤有機質轉化的因素①有機質的碳氮比②土壤水、熱狀況③土壤通氣狀況④土壤酸堿性（二）土壤有機質的轉化過程1、有機質的礦化過程97有機質的分解與合成示意圖有機質的分解與合成示意圖98（三）腐殖質的組成和性質1.腐殖質的組成（三）腐殖質的組成和性質1.腐殖質的組成992.腐殖質的性質腐殖質不是一種純的化合物，而是代表一類有著特殊化學和生物本性的，構造復雜的高分子有機化合物。腐殖質的元素成分，主要是C、H、O、N、P、S、Ca等。腐殖質是一種黑色或棕色的有機膠體。以芳香族核為主體，附以各種功能團。腐殖質帶有電荷，并且是兩性膠體，在通常情況下，它所帶的電荷是負的。腐殖質的凝聚作用，可促進土粒膠結起來形成水穩(wěn)性的團粒結構。2.腐殖質的性質腐殖質不是一種純的化合物，而是代表一類有著特100（四）土壤有機質對土壤肥力的作用

1.土壤養(yǎng)分的主要來源2.改善土壤物理性質3.提高土壤的保肥性和緩沖性

4.促進作物生長發(fā)育5.有助于消除土壤的污染

本節(jié)要點（四）土壤有機質對土壤肥力的作用1.土壤養(yǎng)分的主要來源本101三、土壤微生物土壤微生物是土壤中最原始的活有機體。其作用是：分解有機質，合成腐殖質，轉化土壤中難溶性的礦質養(yǎng)分及固氮。三、土壤微生物土壤微生物102三、土壤微生物細菌：占70%~90%。好氣菌，厭氣菌，兼性厭氣菌。放線菌：5%~20%，堿性土壤。真菌：土壤表層。原生動物：鞭毛蟲類、根足蟲類、纖毛蟲類。藻類：藍綠藻，硅藻，綠藻。本節(jié)要點三、土壤微生物細菌：占70%~90%。好氣菌，厭氣菌，兼性厭103第二節(jié)土壤的基本物理性質一、土壤孔性二、土壤結構性三、土壤耕性四、土壤水分五、土壤空氣六、土壤熱特性第二節(jié)土壤的基本物理性質一、土壤孔性104一、土壤孔性土壤孔性：是指能夠反映土壤孔隙總容積的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土層中的分布狀況等的綜合特性。土壤孔性包括孔隙度（孔隙數(shù)量）和孔隙類型（孔隙的大小及其比例）。前者決定著土壤氣、液兩相的總量，后者決定著氣、液兩相的比例。一、土壤孔性土壤孔性：105（一）土壤孔隙度

孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體容積的百分數(shù)。容重：單位容積土壤（包括孔隙在內的原狀土）的干重。密度（比重）：單位容積固體土粒（不包括粒間孔隙）的質量?？紫侗龋和寥乐锌紫度莘e與土粒容積的比值，結構良好的耕層土壤的孔隙比應≥1。

（一）土壤孔隙度孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體106（二）土壤孔隙類型

非活性孔隙：土壤中最細微的孔隙，當量孔徑一般小于0.002mm，土壤水吸力＞1.5×105Pa。保持在這種孔隙中的水分不能被植物吸收利用。屬于無效孔。毛管孔隙：當量孔徑約為0.02～0.002mm，土壤水吸力約1.5×104Pa～1.5×105Pa，具有毛管作用。水分可借助毛管彎月面力保持貯存在該類孔隙中，可被植物吸收利用。

通氣孔隙：孔徑>0.02mm，土壤水吸力<1.5×104Pa?？紫吨械乃种饕苤亓χ涠懦觯蔀榭諝獾耐ǖ?。（二）土壤孔隙類型非活性孔隙：107（三）影響土壤孔性的因素1、土壤質地：黏土的總孔隙度大，但孔徑小而均一。砂土總孔隙度小，孔隙以大孔隙居多。壤土孔隙度居中，孔徑大小比例適當。2、土壤結構：具有團粒結構的土壤，多土壤疏松，孔隙狀況好。含有其它結構體的土壤顆粒排列緊實，土壤總孔隙度相應降低，而無效孔隙度增加。3、有機物質：由于有機物質本身疏松多孔，又能促進土壤結構的形成，所以富含有機物質的土壤孔度較高。4、自然和耕作因素：降雨、施肥、灌溉及耕作等外界條件對土壤孔性也有影響。（三）影響土壤孔性的因素1、土壤質地：108（四）土壤孔隙狀況的影響土壤孔隙影響土壤保水通氣。土壤孔隙影響?zhàn)B分有效性和保肥供肥性能。理想土壤孔隙狀況：30cm耕層，“上松下緊”。上部疏松：有利于通氣、透水和種子發(fā)芽、出土；下部緊實：有利于保水和根系深扎。上部土壤（0~15cm）—總孔隙度為50%~60%，通氣孔隙度15%~20%。下部土壤（15~30cm）—總孔隙度為50%，通氣孔隙度10%。本節(jié)要點（四）土壤孔隙狀況的影響土壤孔隙影響土壤保水通氣。本節(jié)要點109二、土壤結構性土壤結構性——土壤中結構體的形狀、大小及其排列情況。常見的結構類型塊狀結構核狀結構柱狀結構片狀結構團粒結構二、土壤結構性土壤結構性——110（一）常見的結構類型塊狀結構體——結構體屬于立方體型，其長、寬、高三軸大體近似，邊面棱不甚明顯，塊狀結構在土壤質地比較粘重、缺乏有機質的土壤中容易形成，特別是土壤過濕或過干耕作時最易形成。核狀結構體——結構體長、寬、高三軸大體近似，邊面棱角明顯，比塊狀結構體小，核狀結構體一般多為石灰或鐵質作為膠結劑，在結構面上有膠膜出現(xiàn)，故常具水穩(wěn)性，這類結構體在粘重而缺乏有機質的表下層土壤中較多。

（一）常見的結構類型塊狀結構體——結構體屬于立方體型，其長、111（一）常見的結構類型柱狀結構體——結構體呈立柱狀，棱角明顯有定形者稱為棱柱狀結構體，棱角不明顯無定形者稱為擬柱狀結構體，其柱狀橫截面大小不等。柱狀結構體常出現(xiàn)于半干旱地帶的表下層，以堿土、堿化土表下層或粘重土壤心土層中最為典型。片狀結構體——結構體呈扁平狀，其厚度可<1cm，也可>5cm。這種結構體往往由于流水沉積作用或某些機械壓力所造成，常出現(xiàn)于森林土壤的灰化層、堿化土壤的表層和耕地土壤的犁底層。此外，在雨后或灌溉后所形成的地表結殼或板結層，也屬于片狀結構體。

（一）常見的結構類型柱狀結構體——結構體呈立柱狀，棱角明顯112（一）常見的結構類型團粒結構體——通常指土壤中近乎球狀的小團聚體，其直徑約為0.25-10mm，具有水穩(wěn)定性，對土壤肥力諸因素具有良好作用，農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中最理想的團粒粒徑為2-3mm。粒徑<0.25mm者稱為微團粒，是形成團粒的基礎。團粒結構體一般存在于腐殖質較多、植物生長茂盛的表土層中。團粒結構是經(jīng)過多級復合團聚而成，總孔隙度較高，團粒內部主要是毛管孔隙，團粒之間主要是空氣孔隙，大小孔隙并存，搭配得當。

本節(jié)要點（一）常見的結構類型團粒結構體——通常指土壤中近乎球狀的小團113（二）土壤團粒結構形成（1）形成過程：單粒初級復?；蛐⊥翀F初生膠粒粘接結構體（2）形成條件：膠結物質；外力作用

膠結物質——有機膠體--腐殖質多糖粘液無機膠體--粘粒鐵鋁的氫氧化物等鈣及其它陽離子--凝聚負電顆粒

外力作用——膠體凝聚作用干濕交替與凍融交替生物作用（二）土壤團粒結構形成（1）形成過程：114（三）團粒結構與土壤肥力的關系

協(xié)調土壤水、氣矛盾協(xié)調土壤有機養(yǎng)分消耗與積累矛盾能穩(wěn)定土壤溫度，使溫度狀況適宜改良土壤耕性，有利于根系伸展

團粒結構是改進土壤固、液、氣三相比的一個重要因素。有團粒結構的土壤中，水、肥、氣熱比較相互協(xié)調，被稱為土壤肥力調節(jié)器。（三）團粒結構與土壤肥力的關系協(xié)調土壤水、氣矛盾115創(chuàng)造良好的土壤團粒結構的措施

精耕細作，增施有機肥料合理的輪作倒茬合理灌溉，適時耕耘施用石灰及石膏土壤結構改良劑的應用本節(jié)要點創(chuàng)造良好的土壤團粒結構的措施精耕細作，增施有機肥料本116三、土壤耕性及改良土壤耕性：是指土壤在耕作過程中，所表現(xiàn)出來的特性。土壤耕性的內容：耕作難易程度耕作質量宜耕期長短三、土壤耕性及改良土壤耕性：是指土壤在耕作過程中，所表現(xiàn)出來117（一）土壤耕性耕作的難易程度土壤在耕作時受阻力的大小。它決定耕作效率和耕作成本的大小。耕作質量耕后土壤所表現(xiàn)的狀況及對作物生長的反映。宜耕期長短最適宜耕作時間的長短，即是指不同水量最適宜耕作的時間。

因此，土壤耕性實際上是肥力的綜合指標，也是人類調節(jié)土壤與作物供求之間矛盾的主要根據(jù)。（一）土壤耕性耕作的難易程度118（二）土壤的物理機械性1.土壤粘結性——土粒與土粒之間由于分子引力而相互粘結在一起的性質。是土壤有耕作時產(chǎn)生阻力的主要原因之一。2.土壤粘著性——土壤在一定含水量的情況下，土粒粘著外物表面的性能。

3.可塑性——土壤在一定含水量范圍內，可被外力任意改變成各種形狀，當外力解除和土壤干燥后，仍能保持其變形的性能。土壤在塑性范圍內不宜進行耕作，因為不僅阻力大，而且耕后易形成坷垃，不易耙耢破碎，達不到松土的目的。

（二）土壤的物理機械性1.土壤粘結性——土粒與土粒之間由于分119（三）土壤耕性的改良

增施有機肥：形成良好的團粒結構，降低粘質土壤的粘結性、粘著性和可塑性。

改良土壤質地：客土摻砂或摻粘，翻砂壓粘或翻粘壓砂。

合理灌排，適時耕作：合理灌排水，控制在土壤下限含水量以下，避免土壤可塑性與粘重性出現(xiàn)。本節(jié)要點（三）土壤耕性的改良增施有機肥：本節(jié)要點120四、土壤水分土壤水分是土壤的重要組成物質，也是土壤肥力諸因素中最重要、最活躍的因素。

土壤水實質上是極稀的土壤溶液。它除了供作物直接吸收外，還影響著土壤的其它肥力性狀。如礦質養(yǎng)分的溶解、土壤有機質的分解與合成、土壤的氧化還原狀況、土壤熱特性、土壤的物理機械性與耕性等。四、土壤水分土壤水分是土壤的重要組成物質，也是土壤肥力諸因素121（一）土壤水分的保持

土壤水分保持受到三種引力的作用：土粒表面分子和水分子之間的吸附力。土體的毛管力。重力。毛管力是指毛管內水汽界面產(chǎn)生的彎月面力。它完全具備液態(tài)水的性質，可以自由移動，是土壤水中最為活躍的部分，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為重要。（一）土壤水分的保持土壤水分保持受到三種引力的作用：122（二）土壤水分的類型和性質（1）吸濕水：固相土粒及其表面的分子引力和靜電引力從大氣和土壤空氣中吸附氣態(tài)水。是一種無效水。（2）膜狀水：吸濕水達到最大后，土粒剩余引力吸附液態(tài)水。膜狀水的外層部分對作物的有效性高。（3）毛管水：靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分稱為毛管水。它既能保持在土壤中具有溶解養(yǎng)分的能力，又可被作物吸收利用，屬于有效水。（4）重力水在重力作用下沿大孔隙向下滲漏成為多余的水。

（二）土壤水分的類型和性質（1）吸濕水：123（二）土壤水分的類型和性質凋萎系數(shù)土壤水分的有效性（二）土壤水分的類型和性質凋萎系數(shù)土壤水分的有效性124（三）土壤水分含量的表示方法1土壤質量含水量是指一定質量土壤中保持的水分重量占1千克干土重的分數(shù)。2土壤容積含水量是指土壤水分容積與土壤容積之比。3土壤相對含水量4水層厚度（三）土壤水分含量的表示方法1土壤質量含水量是指一定質量土125（四）土壤水分的作用及調節(jié)1.土壤水分對作物生長對作用（1）水分是作物的重要組成部分。（2）土壤水分是影響作物出苗率的重要因素。2.土壤水分對作物吸收養(yǎng)分的影響土壤水分狀況直接影響作物對養(yǎng)分的吸收。影響土壤中有機養(yǎng)分的分解礦化；施入土壤中的化學肥料的溶解；養(yǎng)分離子向根系表面遷移；以及作物根系對養(yǎng)分的吸收。3.土壤水分的調節(jié)（1）發(fā)展節(jié)水灌溉（2）控制地表徑流，增加土壤水分入滲。（3）加強栽培措施，減少土壤水分蒸發(fā)。（4）提高土壤水分有效性本節(jié)要點（四）土壤水分的作用及調節(jié)1.土壤水分對作物生長對作用本節(jié)要126五、土壤空氣（一）土壤空氣的組成土壤空氣與近地表大氣不斷的進行著交換，其組成與大氣相似，但在各組成分的含量上存在差異。氣體O2CO2N2水汽還原性氣體土壤空氣18.00～20.030.15～0.6578.8～80.24飽和有時含CH4、H2S、H2等大氣20.990.0378.05多數(shù)不飽和無五、土壤空氣（一）土壤空氣的組成氣體O2CO2N2水汽127（二）土壤空氣組成的特點1土壤空氣中的CO2含量比大氣高十至數(shù)百倍。2土壤空氣中氧的含量低。3土壤空氣中的相對濕度比大氣高4土壤空氣中有時含有還原性氣體在通氣不良時土壤常會產(chǎn)生CH4、H2S、H2等還原性氣體。5土壤空氣數(shù)量和組成經(jīng)常處于變化之中.（二）土壤空氣組成的特點1土壤空氣中的CO2含量比大氣高十128（三）土壤通氣性1土壤通氣性產(chǎn)生的機制（1）土壤空氣擴散（2）土壤空氣整體交換2.土壤通氣性的影響（1）影響種子的萌發(fā)（2）影響作物根系的生長。（3）影響根系吸收水肥的功能（4）影響土壤微生物的活動和養(yǎng)分狀況3.土壤通氣性的調節(jié)建立合理的排灌系統(tǒng)；適當深耕；適時中耕松土；改良質地；施用秸稈、土雜糞等本節(jié)要點（三）土壤通氣性1土壤通氣性產(chǎn)生的機制本節(jié)要點129六、土壤熱特性（一）土壤熱量來源（1）太陽輻射能（2）生物熱（3）地熱（二）土壤熱量平衡W=S-W1-W2-W3W為用于土壤增溫的熱量

S為土壤表面獲得的太陽輻射能

W1為地表輻射所損失的熱量

W2為土壤水分蒸發(fā)所消耗的熱量

W3為其它方面消耗的熱量六、土壤熱特性（一）土壤熱量來源130（三）土壤的熱特性1土壤熱容量：指單位容積或單位質量的土壤在溫度升高或降低1℃時所吸收或放出的熱量。

2土壤導熱率：指單位溫度梯度下，單位時間通過單位面積土壤傳導的熱量。

3土壤導溫率：是指單位時間流入（流出）單位容積土壤的一定熱量，導致土壤溫度的變化。直接決定土壤中溫度傳播的速度。K=λ/Cv式中：K為土壤導溫率；λ為導熱率；

Cv為土壤容積熱容量。土壤導溫率與導熱率呈正相關，與熱容量呈負相關。

（三）土壤的熱特性1土壤熱容量：指單位容積或單位質量的土131土壤組成與土壤的熱特性土壤組成

成分容積熱容量J/cm3?℃重量熱容量J/g?℃導熱率J/cm?s?℃導溫率cm2/s土壤空氣0.00131.000.00021～0.000250.1615～0.1923土壤水分4.1874.1870.0054～0.00590.0013～0.0014礦質土粒1.9300.7120.0167～0.02090.0087～0.0108土壤有機質2.5121.9300.0084～0.01260.0033～0.0050土壤組成與土壤的熱特性土壤組成

成分容積熱容量重量熱容132（四）土壤溫度與作物生長1土壤溫度與種子萌發(fā)2土壤溫度與作物根系生長3土壤溫度與作物營養(yǎng)生長和生殖生長4土壤溫度影響?zhàn)B分轉化與吸收此外，土壤有機質的轉化、養(yǎng)分的釋放以及土壤中水、氣的運動等也都受到土壤溫度的影響。本節(jié)要點（四）土壤溫度與作物生長1土壤溫度與種子萌發(fā)本節(jié)要點133第三節(jié)土壤的基本化學性質一、土壤膠體二、土壤的吸附作用三、土壤酸堿性四、土壤氧化還原反應第三節(jié)土壤的基本化學性質一、土壤膠體134（一）土壤膠體的種類土壤膠體是指顆粒直徑在1~100nm范圍內的帶電的土壤顆粒與土壤水組成的分散系。土壤膠體的種類：無機膠體：包括含水氧化鐵、含水氧化鋁、含水氧化硅等及層狀鋁硅酸鹽類（即粘土礦物）。有機膠體：包括各種腐殖質，還有少量的木素、蛋白質、纖維素等。有機無機復合體：土壤中礦質膠體和有機膠體很少單獨存在，大多互相結合成為有機無機復合膠體。（一）土壤膠體的種類土壤膠體135（二）土壤膠體的結構1.微粒核（膠核）：它是膠體的核心和基本物質。2．雙電層：微粒核表面的一層分子，通常解離成離子，形成符號相反而電量相等的兩層電荷，所以稱之為雙電層。雙電層由決定電位離子層和補償離子層組成。膠體微粒的構造圖示（二）土壤膠體的結構1.微粒核（膠核）：它是膠體的核心和基本136（三）土壤膠體的特性1、土壤膠體具有巨大的比表面和表面能膠體數(shù)量愈多，比表面愈大，表面能也愈大，吸附能力也就愈強。2、土壤膠體電荷土壤膠體一般帶負電。分永久電荷和可變電荷兩種。永久電荷：由于粘土礦物晶層內的同晶置換所產(chǎn)生的電荷。可變電荷：電荷的數(shù)量和性質隨介質pH而改變的電荷。PH升高，帶負電荷增多。

3、土壤膠體的分散性和凝聚性：土壤中膠體處于凝膠狀態(tài)，可以形成水穩(wěn)性團粒，對土壤理化性質有良好的作用。本節(jié)要點（三）土壤膠體的特性1、土壤膠體具有巨大的比表面和表面能137二、土壤的吸附性能土壤吸收性能是指土壤能吸收和保持土壤溶液中的分子和離子及懸液中的懸浮顆粒、氣體以及微生物的能力。二、土壤的吸附性能土壤吸收性能138（一）土壤吸收性能的類型機械吸收——對固體物質的機械阻留作用物理吸收——對分子態(tài)的保持作用五種類型

化學吸收——易溶性鹽轉變?yōu)殡y溶性鹽物理化學吸收——對可溶性物質中離子態(tài)養(yǎng)分的保持能力生物吸收——根系、微生物的吸收以上五種吸收類型不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互影響的，都具有重要的意義。（一）土壤吸收性能的類型機械吸收—139（二）土壤離子交換作用

土壤離子交換作用土壤中帶電膠體所吸附的陽（陰）離子與溶液中的陽（陰）離子進行交換，分別稱為土壤陽離子交換作用和陰離子交換作用。當土壤溶液中離子吸附在膠體上時，表示離子養(yǎng)分的暫時保蓄，即保肥過程；當膠體上的陽離子解離至土壤溶液中時，表示養(yǎng)分的釋放，即供肥過程。（二）土壤離子交換作用土壤離子交換作用1401、土壤陽離子交換作用①陽離子交換作用特點：a、可逆反應；b、反應迅速；c、等量交換②陽離子交換能力：其大小的順序為：Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+③影響陽離子交換能力的因素：a.離子電荷數(shù)量；b.離子的半徑及水化程度；c.離子濃度

④土壤的陽離子交換量（CEC）反映了土壤的保肥性、供肥性能和緩沖能力。1、土壤陽離子交換作用①陽離子交換作用特點：1411、土壤陽離子交換作用⑤土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關）鹽基飽和度=[交換性鹽基總量/陽離子交換量]×100%土壤肥力角度來看，以鹽基飽和度70%～90%的土壤較好。

⑥影響陽離子有效度的因素：交換性陽離子的飽和度陪補離子效應：陽離子的非交換性吸附1、土壤陽離子交換作用⑤土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關）1422．土壤陰離子交換作用：①陰離子吸附類型易于被土壤吸附的陰離子很少或根本不被吸附的陰離子介于上述兩者之間的陰離子②影響土壤對陰離子吸收的因素陰離子的價數(shù)：膠體組成成分土壤pH值本節(jié)要點2．土壤陰離子交換作用：①陰離子吸附類型本節(jié)要點143三、土壤酸堿性土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。它反映土壤溶液中H+濃度和OH-濃度的比例，同時也決定于土壤膠體上致酸離子（H+或Al3+）或堿性離子（Na+）的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的數(shù)量。土壤酸堿性是土壤重要的化學性質，是成土條件、理化性質、肥力特征的綜合反應，也是評價土壤肥力的重要指標。

三、土壤酸堿性土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。144（一）土壤酸性

土壤酸性的來源

膠體上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸有機質分解產(chǎn)生的有機酸、氧化作用產(chǎn)生少量無機酸施肥加入的酸性物質、酸雨等。

土壤酸度的類型

1活性酸：2.潛在酸（1）交換性酸度（2）水解性酸度

（一）土壤酸性土壤酸性的來源145（二）土壤堿性土壤的堿性主要來源土壤中交換性鈉的水解所產(chǎn)生的OH-弱酸強堿鹽類（如Na2CO3、NaHCO3）的水解。土壤堿化度是指交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率。

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