馬鈴薯生長與環(huán)境全套教學(xué)課件

馬鈴薯生長與環(huán)境一、馬鈴薯的起源馬鈴薯是茄科茄屬多年生草本塊莖植物。據(jù)科學(xué)家考證，馬鈴薯有兩個起源中心：馬鈴薯栽培種主要分布在南美洲哥倫比亞、秘魯、玻利維亞的安第斯山山區(qū)及烏拉圭等地，其起源中心以秘魯和玻利維亞交界處的“的的喀喀”湖盆地為中心區(qū)；野生種的起源中心則是中美洲及墨西哥，那里分布著具有系列倍性的野生多倍體種，即2n=24，2n=36，2n=48，2n=60和2n=72等種。馬鈴薯栽培種作為栽培作物在南美洲的栽培歷史非常悠久。據(jù)考古學(xué)家們研究：南美洲秘魯以及安第斯山麓智利沿岸、玻利維亞等地，都是馬鈴薯的故鄉(xiāng)。緒

論二、馬鈴薯在我國的栽培簡史馬鈴薯最早傳入中國的時間是在明朝萬歷年間（1573～1619年），京津地區(qū)是亞洲最早見到馬鈴薯的地區(qū)之一。另外較早傳入和種植的地區(qū)還有臺灣和閩、粵沿海各省。主要是由荷蘭及各國殖民主義者、傳教士、商人、探險家等，經(jīng)水路從歐洲、南洋等地傳入我國。從全國范圍來看，馬鈴薯在19世紀末至20世紀初已有廣泛栽培，但主要集中在西南地區(qū)的云南、貴州、四川和中南地區(qū)的湖北鄂西、湖南的黔陽與江華山區(qū)一帶；西北地區(qū)的陜西、甘肅、寧夏、青海；華北地區(qū)的山西、河北等省。東北三省在清末年間才逐漸有較大面積栽培。沿海各省，以廣東和福建兩省栽培面積較大，除供大城市做蔬菜用之外，還出口香港、澳門等地。緒

論三、馬鈴薯生產(chǎn)性能的分析馬鈴薯是一種產(chǎn)量高、適應(yīng)性強、分布廣、營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟價值高的宜糧、宜菜、宜飼、宜做工業(yè)原料的經(jīng)濟作物。（一）高產(chǎn)性能和適應(yīng)性

（二）具有較高的營養(yǎng)價值（三）具有多種用途1．既是糧又是菜2．是發(fā)展畜牧業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料3．在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位4．馬鈴薯有很強的適應(yīng)性5．馬鈴薯是輕工業(yè)原料、可制多種產(chǎn)品緒

論四、馬鈴薯的分布與生態(tài)環(huán)境馬鈴薯在我國已有400多年的栽培歷史。從北方的黑龍江畔到海南島的五指山區(qū)，從東海之濱到天山腳下，全國每個?。▍^(qū)、市）都有馬鈴薯栽培。我國馬鈴薯分布的特點是以東北、華北、西北和西南等地區(qū)為多，是我國重點產(chǎn)區(qū)；中原和東南沿海各地較少；山區(qū)分布較多，平原分布較少；雜糧產(chǎn)區(qū)多，水稻產(chǎn)區(qū)少。在我國栽培馬鈴薯的主要生產(chǎn)?。▍^(qū)、市），常年栽培面積在400萬畝以上的省有四川、黑龍江和甘肅；350萬畝以上的有內(nèi)蒙古、山西和湖北。四川省栽培面積常年在600萬畝左右，居全國之首。緒

論根據(jù)我國各地氣候、地理條件和栽培制度、載作類型及品種類型等的不同，將我國劃分為四個馬鈴薯栽培區(qū)。（一）北方一作區(qū)本區(qū)包括東北地區(qū)的黑龍江、吉林二省及遼寧省（除遼東半島外）大部、華北地區(qū)的河北北部、山西北部、內(nèi)蒙古全部以及西北地區(qū)的陜西北部、寧夏全部、甘肅全部、青海東部和新疆的天山以北地區(qū)。本區(qū)栽培馬鈴薯基本上是一年一熟。品種以中熟和晚熟品種為主。緒

論（二）中原二作區(qū)本區(qū)包括遼寧、河北、山西、陜西四省的南部，湖北、湖南二省的東部，河南、山東、江蘇、浙江、安徽、江西等6省的全部。本區(qū)因夏季長、溫度高、不利于馬鈴薯生長，為了躲過炎熱的高溫夏季，故行春、秋二季栽培，一年栽培兩季，春季以商品薯生產(chǎn)為主，秋季以種薯生產(chǎn)為主。品種以早熟和中熟品種為主。緒

論（三）南方二作區(qū)本區(qū)包括廣西、廣東、海南、福建、臺灣等省（區(qū)）。本區(qū)屬海洋性氣候，夏長東暖，四季不分明。主要在稻作后，利用東閑地栽培馬鈴薯。因其栽培季節(jié)多在冬、春二季，與中原春、秋二季不同，所以稱為南方二作區(qū)。主要品種類型為早熟或中熟品種，并要求具有抗晚疫病和青枯病的特性。緒

論（四）西南一、二季垂直分布區(qū)本區(qū)包括云南、貴州、四川、西藏、新疆天山以南地區(qū)及湖南、湖北二省的西部山區(qū)。本區(qū)多為山地和高原，區(qū)域廣闊，地勢復(fù)雜，海拔高度變化很大，形成了氣候的垂直分布，影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有相應(yīng)變化，故有立體農(nóng)業(yè)之稱，所以也影響到馬鈴薯在本區(qū)有一季作和二季作不同的兩種栽作類型交錯出現(xiàn)。本區(qū)地域遼闊，由于海拔高度、地形地貌、氣候土壤等各種條件的復(fù)雜多變，因而栽培制度和品種類型也多種多樣。緒

論五、環(huán)境條件對馬鈴薯生長的重要性馬鈴薯生長與土壤、光照、溫度、水分、空氣、肥料等環(huán)境條件有密切關(guān)系，只有處理和協(xié)調(diào)好各種環(huán)境因素的關(guān)系，才能發(fā)揮植物生產(chǎn)的總體效益。（一）光對馬鈴薯生長的重要性（二）溫度對馬鈴薯生長的重要性（三）水分對馬鈴薯生長的重要性（四）土壤對馬鈴薯生長的重要性（五）肥料對馬鈴薯生長的重要性緒

論六、“馬鈴薯生長與環(huán)境”課程的學(xué)習方法（一）整體地把握課程的內(nèi)容（二）注重理論與實踐的緊密結(jié)合（三）從實際出發(fā)，因地制宜，靈活運用（四）加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和基本技能的培養(yǎng)緒

論項目一

馬鈴薯植株的生長發(fā)育項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育1.了解馬鈴薯種薯萌發(fā)與環(huán)境的關(guān)系。2.了解馬鈴薯根系生長及組織結(jié)構(gòu)。3.了解馬鈴薯莖的生長及組織結(jié)構(gòu)。4.了解馬鈴薯花、果實、種子的發(fā)育與結(jié)構(gòu)。5.掌握馬鈴薯各生育期的特點及其與環(huán)境的關(guān)系。知識目標技能目標1、熟悉馬鈴薯植株的形態(tài)結(jié)構(gòu)。2、對不同環(huán)境條件下對馬鈴薯生長發(fā)育的影響進行調(diào)查。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育任務(wù)一種薯萌芽及其與環(huán)境的關(guān)系一、種薯萌芽及形態(tài)結(jié)構(gòu)變化

馬鈴薯塊莖上萌發(fā)的芽，由于品種和萌芽時的條件不同而異。一個塊莖通常是頂芽先萌發(fā)，并且生長勢強，幼芽粗壯；其次是塊莖中部各芽從上而下逐個萌發(fā)，這些芽的長勢較頂芽弱而纖細，而且接近基部的芽甚至不萌發(fā)而處于休眠狀態(tài)，這種現(xiàn)象通常稱為種薯的頂端優(yōu)勢。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育二、種薯萌芽期間其內(nèi)含物的變化（一）不同種薯的物質(zhì)含量

種薯內(nèi)部的貯藏物質(zhì)含量及性質(zhì)不同，其生理機能就有差異，從而也就影響整個植株的生育狀況和產(chǎn)量。塊莖中干物質(zhì)、淀粉、維生素C等物質(zhì)含量，以老齡大薯為最高，幼嫩小薯次之，感病退化薯最低。然而蛋白氮與非蛋白氮比值則以幼齡小薯為最高，老齡小薯與感病退化薯相近（表1—1）。蛋白氮與非蛋白氮比值愈大,蛋白氮的含量愈高，種薯的生活力愈強，幼齡小整薯正好具備這種特性。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（二）干物質(zhì)、淀粉、蛋白氮含量的變化

在種薯發(fā)芽過程中，種薯內(nèi)部物質(zhì)進行一系列生理生化變化，首先表現(xiàn)在貯藏態(tài)養(yǎng)分與可給態(tài)養(yǎng)分含量及酶的活性變化。從表1—2可以看出，三種類型種薯的內(nèi)含物——干物質(zhì)、淀粉、蛋白氮的含量，在整個發(fā)芽期間都是逐漸減少的，只是下降速度有區(qū)別；其中以幼齡小薯下降速度最快。感病退化薯與此相反，即在芽未萌動以前，三種物質(zhì)即已迅速下降，發(fā)芽后反而下降很慢，嚴重影響了種薯萌芽生長。老齡大薯介于上述二者之間。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（三）還原糖、非蛋白氮的變化

從表1—2還可以看出，幼齡小薯在芽未萌動的休眠期間，還原糖和非蛋白氮含量變化很小，說明這期間其生命活動不旺盛，有利于保持種薯的生活力；當芽開始萌動后，還原糖和非蛋白氮含量迅速增加，從而保證了繼芽生長有充分營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)。老齡大薯和感病退化薯則相反，在休眠階段其還原糖含量上升快，而在萌芽初期還有一個下降過程，這是不正常的生理狀態(tài)。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（四）淀粉酶和抗壞血酸氧化酶活性的變化

種薯內(nèi)的淀粉，是通過淀粉酶的催化作用最后分解成葡萄糖的。所以整個發(fā)芽過程也是淀粉酶活性逐漸增高的過程。幼齡小薯在整個發(fā)芽期間，淀粉酶的活性最強，而抗壞血酸氧化酶的活性最低；感病退化薯的粉酶活性最低；老齡大薯居中。由此可知，幼齡小薯比老齡大薯和感病退化薯具有更旺盛的生活力。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育三、影響種薯萌芽的主要因素（一）溫度

影響幼芽萌發(fā)和根系生長的主要因素是溫度，因為塊莖內(nèi)含有大量水分和營養(yǎng)物質(zhì)，只要溫度適宜它便可以萌發(fā)。（二）光照

光線強弱能直接影響幼芽生長狀況。當塊莖在黑暗處生芽時，幼芽細長而無顏色，塊莖在光照下生芽時，幼芽短壯并帶有綠色紅紫、藍紫等色澤。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（三）種薯質(zhì)量與栽培措施

種薯質(zhì)量好壞與栽培措施對發(fā)芽出苗也有很大影響。不同品種發(fā)芽出苗的早晚、整齊程度不甚一致；特別是種薯質(zhì)量對發(fā)芽出苗的影響尤為重要，幼齡健康的小整薯，組織幼嫩，代謝旺盛，生活力強，而且具有頂端優(yōu)勢，所以出苗齊、全、壯，出苗率高；經(jīng)過催芽的種薯比未催芽的種薯出苗快而齊。研究發(fā)現(xiàn)，不同質(zhì)量的種薯發(fā)芽狀況有明顯的差異，這種差異從芽開始萌動起就已表現(xiàn)出來。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育任務(wù)二

根系生長及其組織結(jié)構(gòu)馬鈴薯用塊莖繁殖所發(fā)生的根系均為纖細的不定根，無主側(cè)根之分，稱為須根系。用種子繁殖所發(fā)生的根，有主根和側(cè)根之分，稱為直根系。馬鈴薯的根系量較少，僅占全株總量的1%～2%，比其它作物都??；一般多分布在土壤淺層，受外界環(huán)境變化的影響較大。但一些品種能依水肥條件的變化而改變，如在干旱缺水的土壤條件下，其根系發(fā)育強大，入土也較深廣，在水分充足的土壤條件下，則根系發(fā)育卻較弱。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育一、須根的形成與生長

馬鈴薯由塊莖繁殖的植株，形成了具有較強大分枝的須根系。須根系中，在初生芽的基部靠種薯處密縮在一起的3～4節(jié)上的中柱鞘所發(fā)生的不定根，又稱芽眼根或節(jié)根，這是馬鈴薯在發(fā)芽早期發(fā)生的根系，分枝能力強，分布深而廣，是馬鈴薯的主體根系。隨著芽條的生長，在地下莖的中上部各節(jié)陸續(xù)發(fā)生的不定根，稱為匍匐根。匍匐根絕大部分在出苗前已發(fā)生。馬鈴薯的根系一般為白色，只有少數(shù)品種是有色的。主要根系分布在土壤表層30cm左右，多數(shù)不超過70cm。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育二、須根的解剖構(gòu)造

馬鈴薯根的橫切面為圓形，除保護組織外，明顯的區(qū)分為皮層和中柱兩部分。隨著根系的不斷生長，這兩部分的比例亦隨之改變，即老根皮層部分逐漸相對變小，而中柱部分則相對變大。幼根尖端1～3cm之內(nèi)其表面被有表皮，表皮上有許多單細胞的根毛，表皮細胞外壁增厚不明顯，亦不形成角質(zhì)層；離根尖3cm以外的表皮細胞，最初是相互分離的，以后細胞壁逐漸栓質(zhì)化，并皺縮和枯萎，最后形成保護組織——木栓層。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育三、直根系

馬鈴薯由種子萌發(fā)產(chǎn)生的實生苗根系，具有主根和側(cè)根之分，稱為直根系。種子在萌發(fā)時，首先是胚根從種子的珠孔突破種皮伸出，長成一條較纖細的主根，其上生有短的單細胞的根毛。主根發(fā)生后，便垂直向地下伸展，生長十分迅速，當子葉展開出苗時，主根可長達1cm以上；當?shù)谝粚φ嫒~展開時，主根已長達3cm以上，這時，除子葉下部約1cm左右長度（下胚軸）不生側(cè)根外，在主根的各部位均已發(fā)生側(cè)根，側(cè)根上密生根毛，并與主根成一定角度，傾斜向下伸展。當5～6片真葉展開時，子葉脫落，這時側(cè)根上又長出二級側(cè)根，隨著植株不斷生長發(fā)育，在二級側(cè)根上還可長出三級側(cè)根……，最后形成了大量而纖細的多級直根系，似網(wǎng)狀般分布在土壤耕作層中。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育四、影響根系發(fā)育的主要外界因素馬鈴薯根系發(fā)育好壞，直接受土壤的通氣性、養(yǎng)分、水分和溫度等條件的影響。在干旱的條件下，根系入土深、分枝多、總根量多、抗旱能力強；在水分充足的條件下，根系入土淺、分枝少、總根量亦少。因此，馬鈴薯生育前期降水量大或灌水多，土壤含水量高，后期發(fā)生干旱時，則抗旱能力降低，對產(chǎn)量影響較大。在疏松深厚、結(jié)構(gòu)良好、富含有機養(yǎng)分的土壤上栽培馬鈴薯，其根系發(fā)達，總根量多，分布深而廣，抗旱和抗?jié)衬芰鶑?。馬鈴薯根系發(fā)育好壞，除受外界條件影響外，還因品種而異；一般晚熟品種比早熟品種根系發(fā)達，總根量多，在土壤中分布深而廣。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育任務(wù)三

莖葉生長及其組織機構(gòu)一、莖的形成與生長馬鈴薯由于種薯內(nèi)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和水分，在出苗前便形成了具有多數(shù)胚葉的幼莖。它是由塊莖芽眼萌發(fā)的幼芽發(fā)育形成的，每塊種薯可形成1至數(shù)條莖桿，通常整薯比切塊薯形成的莖稈多，大整薯又比小整薯形成的多。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育栽培種的莖大多數(shù)是直立的，很少有彎向一側(cè)或半匍匐狀的；有些品種在生育后期略帶蔓性或傾斜生長。馬鈴薯的莖具有分枝的特性——品種不同。馬鈴薯的分枝多少，還與種薯大小有密切關(guān)系。馬鈴薯莖的再生能力很強，在適宜的條件下，每一莖節(jié)上都可發(fā)生不定根，每節(jié)的腋芽都能形成一棵新的植株。從塊莖形成期進入塊莖增長期，有一個轉(zhuǎn)折階段；早熟品種大致從現(xiàn)蕾到第一花序開花；晚熟品種大致從第一花序始花到第二花序盛花前后；在轉(zhuǎn)折階段，存在著制造成養(yǎng)分（根、莖、葉的同化作用）、消耗養(yǎng)分（新生根、莖、葉的生長）和積累養(yǎng)分（塊莖的生長）三個相互聯(lián)系、相互促進和相互制約的過程。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育二、莖的解剖構(gòu)造

馬鈴薯地上莖的外面有一層具蠟質(zhì)的表皮，莖基部則是木栓形成層分化而形成的周皮。表皮上有氣孔，細胞是活的，其內(nèi)不含色素，橫切面呈圓形或四角形，縱切而呈四角形或六角形，細胞壁由纖維素組成，筆直或稍有彎曲，外壁角質(zhì)化，細胞的瘤狀角質(zhì)層絕大部分都清晰可見。馬鈴薯地上莖的表皮下面，有一層富含葉綠體和其他色素的內(nèi)表皮層，許多品種莖的顏色，就是由于這層細胞含有色素的緣故。因此，內(nèi)表皮層細胞的橫切面大部都為近圓形。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育在厚角組織環(huán)的里面，是皮層薄壁組織，由6層無色伸長的薄壁細胞組成；皮層薄壁組織有細胞間隙；在皮層薄壁組織內(nèi)，有含草酸鈣結(jié)晶的細胞。薄壁組織最里面的一層細胞，即內(nèi)皮層，其細胞比皮層薄壁組織細胞小，且含有淀粉粒，亦稱淀粉鞘。皮層和髓之間有一維管束環(huán)，幼莖的維管束被髓射線截然隔開，這些髓射線大部由一列細胞構(gòu)成的，由二列或二列以上細胞構(gòu)成的很少，這是茄科植物的特征。莖的木質(zhì)部由導(dǎo)管、管胞、木質(zhì)纖維和薄壁細胞組成。莖的韌皮部是由具有伴胞的篩管和薄壁組織構(gòu)成的。淀粉鞘的內(nèi)側(cè)為髓。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育三、葉的形成與生長馬鈴薯的葉為羽狀復(fù)葉，在莖上呈旋狀排列，而在空間的位置則接近水平排列，有些品種的葉片豎起或稍下垂。復(fù)葉由頂生小葉、側(cè)生小葉、側(cè)生小葉間的小葉、側(cè)小葉柄上的小細葉和復(fù)葉葉柄基部的托葉構(gòu)成。馬鈴薯的離體葉可形成根，用激素處理可刺激發(fā)根。馬鈴薯無論用種子還是用塊莖繁殖時，最先發(fā)生的初生葉均為全緣單葉。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（一）葉的形成

用種子繁殖時，在發(fā)芽時首先生出兩片對生的子葉，然后陸續(xù)出現(xiàn)3～6片互生的或不完全復(fù)葉（從第4～7片真葉為不完全復(fù)葉），從第6～9片真葉開始形成該品種的正常復(fù)葉。最初的幼葉較小，形狀近桃形或卵形，葉正面密生茸毛，背面極少；當4～6片真葉展開時，子葉便失去作用而枯萎脫落。子葉壽命一般可達50天以上，對于幼苗期的光合作用起著重要作用。用塊莖繁殖的馬鈴薯的葉原基是頂端分生組織側(cè)面第二層細胞借助平周分裂形成的。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（二）葉的生長1．主莖葉片的生長

葉片是組成馬鈴薯光合機構(gòu)的主要部分，是形成產(chǎn)量最活躍的因素。2．側(cè)枝葉片的生長晉薯2號一般主要莖葉出現(xiàn)7～8片時，側(cè)枝開始伸長，通常第3～5葉位側(cè)枝最先伸長，隨后各葉位的側(cè)葉幾乎都陸續(xù)發(fā)生，但最后形成枝條的往往只有3～5個；以基部2～5和上部12～13葉位的側(cè)枝長成枝條者為多，其他各葉位的側(cè)枝長到10cm左右便停止生長，并逐漸衰亡。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育四、葉的解剖構(gòu)造

馬鈴薯葉的構(gòu)造包括：上表皮、柵狀組織、海綿狀組織和葉背表皮這4層。馬鈴薯葉的最外層為表皮。葉表皮細胞的大小是不相等的。馬鈴薯的表皮和莖的表皮一樣，具有兩類附屬物，即茸毛和腺毛。葉片表皮上的茸毛和腺毛，在葉片發(fā)育的初期，是由一部分表皮細胞變形而形成的；腺毛較茸毛形成略晚，排列也較稀疏；嫩葉上的茸毛和腺毛較老葉上的稠密，葉背較葉面的稠密。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育馬鈴薯葉片的上下表皮都有氣孔。氣孔由一對腎形的保衛(wèi)細胞組成；保衛(wèi)細胞的橫切面為圓三角形，它與表皮細胞不同，含有葉綠素。在葉片的上表皮下面有一層?xùn)艩畋”诮M織，在柵狀薄壁組織的下面是海綿狀薄壁組織。海綿狀薄壁組織是由3～5列形狀不同的細胞組成的。葉子主脈的構(gòu)造為表皮的下面由2～3層細胞形成的角狀厚角組織，這層組織不形成完整的環(huán)，在某些細胞中含有葉綠體；厚角組織的下面是薄壁組織。維管束的木質(zhì)部是由導(dǎo)管和管胞組成的。韌皮部是由篩管和伴胞組成的。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育五、影響莖葉生長的主要外界因素（一）溫度

馬鈴薯的光合作用最適宜的溫度范圍為16～20℃。這個溫度也基本是馬鈴薯生長發(fā)育的最適宜溫度。

一般溫度增高可促進莖的伸長和葉片的展開，但溫度過高則會使生育受到不良影響；特別是在高溫而光照不足的情況下，葉片會變成大而薄，莖稈顯著伸長，節(jié)間變細，極易倒伏。土溫升高，面積會變小，葉的莖的干物率升高。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（二）光照

光照強度不僅影響馬鈴薯的光合作用，而且對莖葉的生長有密切的關(guān)系。馬鈴薯各個生育時期對產(chǎn)量形成最有利的條件是：幼苗期短日照、強光和適當高溫，有利于促進根系生長發(fā)育、壯苗和提早結(jié)薯；塊莖形成期長日照、強光和適當高溫，有利于建立強大的同化系統(tǒng)；塊莖增長期及淀粉積累期短日照、強光、適當?shù)蜏睾洼^大的晝夜溫差，有利于塊莖形成增長和同化產(chǎn)物向塊莖中運轉(zhuǎn)，促進塊莖高產(chǎn)。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育（三）水分

馬鈴薯的蒸騰系數(shù)在400～600之間，是需水較多的作物。（四）土壤及養(yǎng)分

馬鈴薯對土壤要求雖為嚴格，但以表土層深厚，結(jié)構(gòu)疏松、排水通氣良好和富含有機質(zhì)的土壤為最適宜，特別是孔隙度大，通氣良好的土壤，才能滿足根系發(fā)育和塊莖增長對氧氣的需要。馬鈴薯對土壤酸堿的要求以pH4.8～7.0為最適宜，土壤含鹽量達到0.01％時，植株表現(xiàn)敏感。對馬鈴薯地上部生育影響較大的營養(yǎng)元素是氮素。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育任務(wù)四

花、果實和種子的發(fā)育及其組織結(jié)構(gòu)一、花序及花的構(gòu)造

項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育馬鈴薯是聚傘花序，花序軸著生在葉腋或葉枝上。花梗上有茸毛，其分枝處常有小苞葉1對。每個花序有2～5個分枝，每個分枝上有4～8朵花，著生在長短不等的花柄上；在花柄的中上部有一突起的離層環(huán)，稱為花柄節(jié)，花柄節(jié)上有色或無色，節(jié)上部和下部的花柄長度之比通常較穩(wěn)定，是鑒別品種的重要依據(jù)之一。馬鈴薯比其它作物的花器大。每朵花由花柄、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊5部分構(gòu)成?；ㄝ嗷柯?lián)合為筒狀，頂端5裂，綠色和多毛，其尖端的形狀因品種而異?；ü诩靶廴锏念伾⒋迫锘ㄖ拈L短及姿態(tài)（直立或彎曲）、柱頭的形狀等，皆為品種的特征。每個萼片和花瓣各有3～5個維管束，中央的最大。雄蕊具有1個維管束。在花萼和心皮內(nèi)有含草酸鈣晶體的大細胞。在發(fā)育過程的花瓣原基中有邊緣分生組織。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育二、開花習性

馬鈴薯從出苗至開花所需時間因品種而異，也受栽培條件影響。一般早熟品種從出苗至開花約需30～40天；中晚熟品種約需40～55天。在我國的中原或南方二作區(qū)，秋、冬季栽培的馬鈴薯，因日照和溫度等原因，常不能正常開花。馬鈴薯的花，一般在上午5～7時開放，下午4～6時閉合，開花有明顯的晝夜周期性，即白天開放，夜間閉合，第二天再繼續(xù)開放。每個花序每日可開放2～3朵花，每朵花開放時間約為3～5天，一個花序開放的時間可持續(xù)約10～50天。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育馬鈴薯受精發(fā)生在授粉后36小時或40～45小時，通常的雙受精方式也存在。馬鈴薯是自花授粉作物，天然雜交率極低，一般在0.5％以下。花無蜜腺，但亦有土蜂采食其花粉而作傳粉媒介者。品種間開花結(jié)實情況差異很大，一般生育期長的品種比生育期短的品種開花期長，開花繁茂。馬鈴薯花粉不育現(xiàn)象是非常普遍的現(xiàn)象。其中重要的原因之一就是環(huán)境條件造成的，如在較高的溫度條件下，會造成花粉母細胞分裂不正常，從而形成不育花粉，病毒和真菌也會造成某些花粉粒不育。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育三、果實與種子

馬鈴薯的果實為漿果，呈圓形或橢圓形，果皮為綠色、褐色或深紫色，有的果皮表面著生白點，果實內(nèi)有色或無色。一般為二室，三室或三室以上者極少。每果實有種子100～250粒，多者可達500粒，少者則只有30～40粒，也有無種子的果實。馬鈴薯開花授粉后5～7天子房開始膨大，形成漿果；經(jīng)30～40天漿果果皮由綠逐漸變成黃白或白色，由硬變軟，并散發(fā)出水果香味，即達充分成熟。種子很小，呈扁平卵圓形，黃色或暗灰色，表面粗糙，胚彎曲狀，包藏于胚乳中；千粒重為0.4～0.6g。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育四、影響開花結(jié)實的外界環(huán)境條件

馬鈴薯開花結(jié)實除與品種有密切關(guān)系外，對溫度、濕度和光照等條件十分敏感。加強田間管理等農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，可以促進開花結(jié)實。此外，摘除花序下部的側(cè)芽，能促進開花結(jié)實；在孕蕾期用20～50ppm赤霉素噴灑植株，也可防止花芽產(chǎn)生離層，刺激開花結(jié)實，在花柄節(jié)處涂抹0.2％萘乙酸羊毛脂，可以防止落花落果；根外噴施微量元素或磷酸二氫鉀，亦可促進開花結(jié)實，有條件的地區(qū)可適當增加氮肥施用量，促進莖葉及花序生長或?qū)嵭袊姽?，提高空氣濕度，都可促進開花結(jié)實。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育任務(wù)五

各生育時期的生育特點及其與環(huán)境條件的關(guān)系馬鈴薯具有有性和無性兩種繁殖方式，當前生產(chǎn)上應(yīng)用的主要是無性繁殖方式。本書根據(jù)馬鈴薯莖葉生長與產(chǎn)量形成的相互關(guān)系，并結(jié)合地上部形態(tài)變化與北方一作區(qū)的生育特點，把馬鈴薯的生長發(fā)育過程劃分為六個生育時期：芽條生長期、幼苗期、塊莖形成期、塊莖增長期、淀粉積累期、成熟收獲期。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育一、芽條生長期

馬鈴薯的生育從塊莖萌芽開始。從塊莖萌芽（播種）至幼苗出土為芽條生長期。該期器官建成的中心是根系形成和芽條的生長，同時伴隨著葉、側(cè)枝和花原基等的分化。這一時期是馬鈴薯發(fā)苗、扎根、結(jié)薯和壯株的基礎(chǔ)，也是獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。影響馬鈴薯根系形成和芽條生長的主要外界因素是土壤溫度、含水量、礦質(zhì)營養(yǎng)和空氣狀況等，其內(nèi)因便是種薯是否通過休眠，是否帶病帶毒，以及種薯生理年齡和自身養(yǎng)分含量等。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育在芽條生長期，憑種薯自身的含水量就足夠該期需用，但當土壤極端干燥時，種薯雖能萌發(fā)，幼芽和幼根卻不能伸長，也不易頂土出苗。芽條生長期，促進種薯中的養(yǎng)分迅速轉(zhuǎn)化并供給幼芽和幼根的生長，以養(yǎng)成壯苗，是十分重要的；礦質(zhì)營養(yǎng)及其相互配合，對這一轉(zhuǎn)化過程有不同的促進作用。種薯質(zhì)量、品種和栽培措施，對發(fā)芽出苗也有很大影響。在馬鈴薯芽條生長期，關(guān)鍵在于把種薯中的養(yǎng)分、水分和內(nèi)源激素等充分調(diào)動起來，供發(fā)根、長葉和原基分化需要。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育二、幼苗期

出苗至現(xiàn)蕾，整個芽條生長期，芽條和根系生長是依靠種薯提供全部的營養(yǎng)物質(zhì)。馬鈴薯幼苗轉(zhuǎn)為自養(yǎng)的同時，還從種薯內(nèi)源源不斷地得到營養(yǎng)補給，故主莖葉片生長速度很快，平均每兩天就發(fā)生一片。馬鈴薯幼苗期是以莖葉生長和根系發(fā)育為中心的時期，同時伴隨著匍匐莖的形成伸長，以及花芽和部分莖葉的分化。幼苗生長適宜的溫度為15～21℃。一般短期出現(xiàn)—1℃的低溫也會受凍，—4℃會全株凍死。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育三、塊莖形成期

現(xiàn)蕾至開花期，進入塊莖形成期，主莖開始急劇撥高，使株高達到最大高度的1/2左右，主莖及莖葉已全部建成，并有分枝和分枝葉的擴展，葉面積達到最大葉面積的比例。該期的生長特點是：由地上部莖葉生長為中心轉(zhuǎn)向以地上部莖葉生長和塊莖形成同時進行階段。塊莖形成期是決定單株結(jié)薯多少的關(guān)鍵時期。該期一般經(jīng)歷20～30天左右。溫度對塊莖形成有很大影響。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育隨著塊莖的形成和莖葉生長，對水肥的需要量不斷增加，并要求土壤經(jīng)常保持疏松通氣良好狀態(tài)，才有利于塊莖形成、根系擴展和壯苗發(fā)棵；該期一般應(yīng)維持田間最大持水量的70％～80％為宜，至該期結(jié)束時，土壤水分應(yīng)適當降低，以利轉(zhuǎn)入塊莖增長期。該期氮肥對加速根、莖、葉的生長起著十分重要的作用。塊莖形成期的主要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施是多次中耕除草，及時追肥灌水，以滿足植株迅速生長對水、肥、氣、熱的需要，為高產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育四、塊莖增長期

盛花至莖葉衰老，從馬鈴薯莖葉和塊莖干重平衡期到莖葉和塊莖鮮重平衡期止，為塊莖增長期。據(jù)筆者研究，在北方一作區(qū)，馬鈴薯塊莖增長期與開花期（早熟品種）、盛花期（中晚熟品種）相一致，即以每株最大塊莖直徑達到3㎝以上，植株進入開花期盛花期為標志。該期是以塊莖體積和重量增長為中心的時期，是決定塊莖大小的關(guān)鍵時期，是干物質(zhì)分配用以建造地上部有機體為主轉(zhuǎn)向建造塊莖為主的階段。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育在莖葉生長高峰以前，塊莖鮮重的增長與莖葉鮮重的增長呈正相關(guān)關(guān)系，生長高峰之后，莖葉停止生長并逐漸衰老，但塊莖鮮重仍繼續(xù)增加。莖葉與塊莖增長呈負相關(guān)關(guān)系。馬鈴薯在塊莖增長期，植株和塊莖都迅速增長，形成大量干物質(zhì)。塊莖的增長與許多外界要件有密切的關(guān)系：溫度的高低和光照的強弱。塊莖增長要求土壤有豐富的有機質(zhì)，并且微酸性和良好的通氣狀況，特別是土壤通氣狀況尤為重要。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育五、淀粉積累期

終花期至莖葉枯萎，一般早熟品種在盛花末期，中晚熟品種在終花期，莖葉生長即停止，植株基部的葉片開始衰老變黃，莖葉與塊莖的鮮重達到平衡，即標志著進入了淀粉積累期。該期莖葉不再生長，但還繼續(xù)制造和大量向塊莖中轉(zhuǎn)移有機物質(zhì)，塊莖的體積雖基本不再增大，但干物質(zhì)繼續(xù)增加，因此塊莖總重量也隨之增加。該期的生育特點是以淀粉運轉(zhuǎn)積累中心，塊莖內(nèi)淀粉含量迅速增加，淀粉積累速度達到一生中最高值。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育六、成熟收獲期

在生產(chǎn)實踐中，馬鈴薯沒有絕對的成熟期，常根據(jù)栽培馬鈴薯的目的和生產(chǎn)安排的需要，只要達到商品成熟期之后（或達到種用標準），隨時可以收獲。成熟的塊莖要及時收獲，以免因呼吸消耗而造成塊莖淀粉含量的降低。收獲時要選擇晴天進行，以防晚疫病菌等病害傳染塊莖。留種田在收獲前可提前割除地上部莖葉，并應(yīng)提早收獲，以減少病毒侵染塊莖的機會。項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育1．馬鈴薯種薯萌芽期間內(nèi)含干物質(zhì)有何變化？2．影響馬鈴薯萌芽的主要因素有哪些；如何影響？3．馬鈴薯一生分為幾個時期；各時期的特點是什么？思考與練習項目一馬鈴薯植株的生長發(fā)育項目二

馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目二

馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育1.了解馬鈴薯匍匐莖的生長發(fā)育過程及機理。2.了解馬鈴薯塊莖的結(jié)構(gòu)及形成過程。3.了解激素對馬鈴薯塊莖形成的作用。4.掌握環(huán)境因素對塊莖形成的影響。5.掌握馬鈴薯塊莖形成的時間和部位。6.掌握馬鈴薯塊莖增大增重的機理。知識目標技能目標1、熟悉常見馬鈴薯品種的形態(tài)鑒別。2、能夠進行各種激素對馬鈴薯塊莖形成作用的研究。3、熟知各種環(huán)境因素對馬鈴薯塊莖形成的影響。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育馬鈴薯塊莖是由匍匐莖頂端膨大形成的。匍匐莖的形成是塊莖形成的第一階段，匍匐莖頂端的膨大是塊莖形成的第二階段。這兩個過程是受不同因素所控制，有它們各自獨立的一面，但塊莖是在匍匐莖的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，匍匐莖的生育狀況就會直接影響到塊莖的生長發(fā)育，所以在研究塊莖的生長發(fā)育之前，必須先對匍匐莖給以一定的認識。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育任務(wù)一

匍匐莖的生長發(fā)育一、匍匐莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)

匍匐莖實際上是馬鈴薯地下莖節(jié)上的腋芽水平生長的側(cè)枝，它具有許多與地上莖側(cè)枝相似的特點。從匍匐莖節(jié)上的腋芽還可水平生長形成二級匍匐莖，二級匍匐莖上又可長出三級匍匐莖。在匍匐莖節(jié)上可長出3～5條不定根，稱匍匐根。匍匐莖頂端又可分為頂端分生組織部分，次頂部分（塊莖生長時的肥大部分）和伸長部分。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育匍匐莖與地上莖所不同之處是無葉綠素，一般呈白色也有呈紫色的，因品種而異。匍匐莖斜向水平伸長，靠近地表的匍匐莖在見光條件下會穿出地面變成地上莖。匍匐莖的頂端圓拱直徑多半較小，頂端分生組織明顯層積化，匍匐莖的表面是一層輻射向伸長和垂直面偏化的表皮細胞，氣孔旁邊的表皮細胞大都細小而且直徑相等，這種細胞外壁略有褶被，且較側(cè)壁為厚，通常沒有角質(zhì)層，氣孔很少。細弱匍匐莖能夠承擔著塊莖生長所需全部養(yǎng)份和水分的運輸，是一個結(jié)構(gòu)上極其有效的運轉(zhuǎn)器官。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育二、匍匐莖的生長

用塊莖繁殖的匍匐莖一般在出苗后7～10天開始發(fā)生，此時地上部多已長出5～10個葉片，但發(fā)生的時間因品種、播種期和種薯年齡，環(huán)境條件等而有很大差異。培土高度、土壤干濕程度、溫度、營養(yǎng)面積、播種深度（表2-1）等對匍匐莖的形成數(shù)量都有影響。匍匐莖的長度因品種和環(huán)境條件而變化。高溫、長日、弱光、高氮有利匍匐莖的伸長，一般長度為3～10㎝，短者不足1cm，長者可達30㎝以上，野生種甚至可過1～3m。匍匐莖入土不深大部集中在地表0～20㎝土層內(nèi)。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育三、匍匐莖形成的機理

許多實踐和試驗都證明，主莖上任何一個側(cè)芽都具有發(fā)育成為匍匐莖或葉枝的潛在可能性。單節(jié)切段快速繁殖就是很好例證。匍匐莖的生長，取決于植物體內(nèi)激素的適當比例，環(huán)境因素的變化引起植物體內(nèi)激素種類的質(zhì)和量的變化，最終引起匍匐莖形態(tài)的變化。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育任務(wù)二

塊莖的生長發(fā)育一、塊莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)

馬鈴薯塊莖是由匍匐莖頂端停止生長，由頂芽與倒數(shù)第二個伸長的節(jié)間膨大發(fā)育而成，由于貯藏了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，膨大成塊狀，所以稱塊莖，實際上是一個縮短而肥大的變態(tài)莖，并具有地上莖的各種特征。主芽；次生腋芽——副芽；芽眼。所以芽眼實際是一個葉痕連同腋內(nèi)節(jié)間不發(fā)達的腋芽。芽眼數(shù)量的多少主要決定于品種特性和塊莖大小，每個塊莖的芽眼數(shù)13～17個。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育塊莖的形狀的四種主要基本型——圓形、長、橢圓形、梨形。塊莖的橫剖面上，可以明顯地辨認出薯皮和薯肉兩部分，最外面是薯皮，也叫周皮，保護著里面的薯肉。薯肉是由皮層，維管束環(huán)和髓部組成。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育二、塊莖形態(tài)建成過程

從匍匐莖頂端開始膨大，就標志著塊莖形成的開始。匍匐莖頂端膨大，首先是從頂端以下彎鉤處的一個節(jié)間開始膨大，接著是稍后的第二個節(jié)間也結(jié)合進塊莖的發(fā)育之中，由于這二個節(jié)間的輻射狀擴大，鉤狀的頂端變直，此時匍匐莖節(jié)和頂部有鱗片狀小葉時，其一著生于發(fā)育著的塊莖基部或附近，另一則著生于塊莖的中上部，隨后在匍匐莖頂端已經(jīng)存在的節(jié)間和側(cè)芽逐漸被結(jié)合并膨大。當塊莖直徑達1.2㎝左右時，鱗片狀小葉消失，表明塊莖的雛形建成，此后塊莖在外部形態(tài)上，除了體積的增大，再沒有明顯的變化。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育三、調(diào)控塊莖始成的因素

并不是所有的匍匐莖頂端都能膨大結(jié)薯，也不是所有條件下的匍匐莖部能膨大形成塊莖。（一）激素對塊莖形成的調(diào)控1．赤毒素（GA3）

赤毒素抑制塊莖形成的作用，已被大量試驗所證明。2．脫落酸（ABA脫落酸本身并不誘導(dǎo)塊莖形成，它的主要作用可能是抵消GA的活性，植株本身GA活性降低時ABA的作用就減弱。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育3.細胞分裂素類（CTK）

許多試驗都證明細胞分裂素類對塊莖形成，有顯著的促進。4．生長素類

一般認為IAA和NAA可以增大塊莖體積，但不能誘導(dǎo)結(jié)薯，但也有實驗證明，IAA和NAA對塊莖形成都達到顯著或極顯著的促進作用（表2—3）。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育5．乙烯

乙烯對塊莖形成影響的機制及影響因素是尚需進一步研究的問題。6．生長調(diào)節(jié)劑

由于赤霉素的抑制塊莖形成的作品，人們就試圖利用阻抑赤霉素的合成，阻抑生長的延緩劑以促進塊莖的形成。目前用的較多的有以下幾種：矮壯素（CCC）；多效唑(PP333)、香豆素（Coumarin）、比久（B9）等。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育（二）碳水化合物的代謝與塊莖形成

塊莖的形成必須要有充足的碳水化合物和淀粉的合成。（三）環(huán)境因子的影響1．溫度

7～21℃就能形成塊莖，形成塊莖的最適溫度是15～18℃，超過21℃就會受抑制，塊莖生長速率顯著降低。2．光周期

塊莖形成與光周期有極密切關(guān)系項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育3．其它環(huán)境因子

塊莖形成除受溫度和光周期影響外，還與土壤水分、養(yǎng)分及種薯有關(guān)。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育四、塊莖形成的數(shù)量馬鈴薯植株形成塊莖數(shù)量的多少，主要取決于每莖上發(fā)生的匍匐莖數(shù)以及匍匐莖形成塊莖的條件，所以一切影響匍匐莖和塊莖形成的條件都會影響塊莖形成的數(shù)量。馬鈴薯在整個生育期間都有塊莖形成，單株結(jié)薯數(shù)的多少主要取決于品種的遺傳基因，同時受自然環(huán)境條件和栽培水平的影響。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育五、塊莖形成的時間與部位塊莖的形成可以在馬鈴薯生育期間任何時間和莖節(jié)上的任何部位，不論長勢和發(fā)育程度的懸殊多大，都可能形成塊莖。并不是所有新形成的塊莖最后都能發(fā)育成新塊莖，其中約有10%～30%不能成長成新塊莖而在中途消亡。塊莖開始形成的時間早晚，品種之間有很大差異。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育六、塊莖的增大與增重

塊莖形成的同時，塊莖的體積也不斷增大。同一植株上的不同塊莖，其生長速率不同的，且隨時間而變化。塊莖的增大依靠細胞的分裂和細胞體積的增大，所以塊莖的增大速率與細胞數(shù)量和細胞增大速率直接相關(guān)。塊莖的重量無論是鮮重還是干重自始自終都在增長，只是各時期增長速率不同。（表2—5）馬鈴薯塊莖增重，主要取決于光合產(chǎn)物的積累及泓向塊莖的量。項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育1．簡述馬鈴薯匍匐莖的形態(tài)特征？2．簡述馬鈴薯塊莖的形態(tài)特征？3．馬鈴薯塊莖形成的影響因素有哪些；如何影響？思考與練習項目二馬鈴薯塊莖的生長發(fā)育項目三

馬鈴薯生長與土壤環(huán)境項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境1.了解土壤、肥料的概念。2.了解土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)和生物等固相組分的特點。3.了解土壤空氣和土壤水分的特點。4.了解土壤質(zhì)地的分類。5.了解土壤質(zhì)地對馬鈴薯等植物生長的影響。6.了解土壤容重的概念與用途，熟悉土壤孔性對植物生長發(fā)育的影響。7.了解土壤結(jié)構(gòu)的概念，熟悉常見結(jié)構(gòu)體的類型。8.掌握土壤物理機械性能，熟悉常見土壤耕性類型。9.掌握土壤膠體的組成和特點，熟悉土壤吸收性能及陽離子交換作用。10.掌握土壤酸堿性，熟悉土壤酸堿性對肥料及馬鈴薯等植物的影響。知識目標項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境技能目標1.能夠熟練進行土壤樣品的采集與制備。2.能夠進行土壤有機質(zhì)的測定，并進行調(diào)控。3.能夠?qū)ν寥赖馁|(zhì)地進行調(diào)查、分類。4.能夠進行土壤容重的測定和孔隙度的計算。5.能夠進行土壤結(jié)構(gòu)體的判斷和不良結(jié)構(gòu)體的改良。6.能夠進行土壤酸堿度的測定。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境任務(wù)一

土壤的基本組成自然界土壤由土壤固相（礦物質(zhì)、有機質(zhì)、土壤生物），土壤液相（土壤水分）和土壤氣相（土壤空氣）三相物質(zhì)組成。土壤固相物質(zhì)約占土壤總體積的一半，其中礦物質(zhì)可占固相部分的90%以上（按重量計）以上。它好似土壤的“骨架”。有機質(zhì)好似“肌肉”，包被在礦物質(zhì)表面，土壤有機質(zhì)在土壤中的含量雖然很少，但對土壤性狀影響很大。土壤生物主要包括動物、植物、微生物等。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤液相部分主要是指土壤水分，其實，它是含有極少量離子的稀溶液，存在并運動于土壤孔隙中，是土壤中最活躍的部分。土壤氣相部分就是土壤空氣，它充滿那些未被水分占據(jù)的土壤孔隙。土壤水分和土壤空氣是相互消長的，即水多氣少，水少氣多。水、氣間的比例主要受水分變化的制約。土壤中三相物質(zhì)的比例是土壤性質(zhì)產(chǎn)生和變化的基礎(chǔ)，調(diào)節(jié)土壤三相物質(zhì)的比例，是改良土壤不良性狀的手段，也是調(diào)節(jié)土壤肥力的依據(jù)。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境一、土壤礦物質(zhì)及土壤質(zhì)地（一）土壤礦物質(zhì)的組成土壤礦物質(zhì)是土壤的主要組成物質(zhì)，一般占土壤固相質(zhì)量的90%以上，它對土壤的理化性質(zhì)有著重要影響，也是鑒定土壤類型、識別土壤形成過程的基礎(chǔ)。各國對粒級的劃分尚無統(tǒng)一標準，我國多采用蘇聯(lián)的卡慶斯基制，見表3—1。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境通常粒徑在1～0.01mm的土粒又稱物理性沙粒，而＜0.01mm的土粒稱為物理性黏粒，也即俗稱的“沙”和“泥”。沙粒對于改善土壤通氣性、透水性有益，而黏粒主要起著保蓄養(yǎng)分、水分的作用。不同粗細的顆粒，其所含的土壤礦物質(zhì)是不同的，沙粒以原生礦物質(zhì)為主，黏粒以黏土礦物質(zhì)為主。不同粗細的顆粒礦物質(zhì)組成示意圖如圖3—1所示。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤質(zhì)地土壤中各種粒級的組合比例，即各種粒級在土壤中所占的質(zhì)量分數(shù)，稱為土壤質(zhì)地，也稱土壤沙黏程度。按蘇聯(lián)卡慶斯基的質(zhì)地分類制，土壤質(zhì)地可分為沙土、壤土和黏土三類（表3—2）。1．沙土(1)性質(zhì)：此類土壤沙粒多，大孔隙多，小孔隙少，故透水透氣性強，而保水保肥性差；沙土含養(yǎng)分少，有機質(zhì)分解快，易脫肥，施用速效肥料往往肥力猛而不長，俗稱“一烘頭”；沙土因水少氣多，土溫升降速度快，晝夜溫差大，稱“熱性土”。(2)生產(chǎn)特性：種子出苗快，發(fā)小苗不發(fā)老苗；易于耕作，但泡水后會淀漿板結(jié)，俗稱“閉沙”。這類土壤宜種植生育期短，耐貧瘠，要求土壤疏松、排水良好的作物，如薯類、花生、芝麻、西瓜、果樹等作物。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．壤土(1)性質(zhì)：此類土壤沙黏適中，介于沙土與黏土之間，兼有沙土與黏土的優(yōu)點，通氣透水性良好，保水保肥力強；有機質(zhì)分解較快，供肥性能好；土溫較穩(wěn)定，耕性良好。(2)生產(chǎn)特性：水、肥、氣三相比較協(xié)調(diào)，適宜種植各種作物，發(fā)小苗也發(fā)老苗“壯子送老”，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的土壤質(zhì)地。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境3．黏土(1)性質(zhì)：此類土壤黏粒含量較多，其粒間孔隙小而總孔隙度大，毛細管作用強烈，透水透氣性差，但保水保肥性強；黏土礦物質(zhì)養(yǎng)分豐富，加之通氣不良，有機質(zhì)分解緩慢，肥效穩(wěn)長后勁足；黏土水多氣少，土溫升降速度慢，晝夜溫差小，稱效穩(wěn)長后勁足；黏土水多氣少，土溫升降速度慢，晝夜溫差小，稱“冷性土”。(2)生產(chǎn)特性：濕時泥濘，“天晴一把刀，落雨一團糟”，耕后大坷垃多，作物不易做到全苗齊苗；土性冷，肥效穩(wěn)長，發(fā)老苗不發(fā)小苗。這類土壤宜種植生育期長、需肥量大的作物，如水稻、小麥、玉米、高粱、豆類等。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（三）土壤質(zhì)地的鑒別對土壤質(zhì)地的鑒別，除了進行顆粒分析外，在田間則用手摸、眼看、耳聽的辦法加以區(qū)分(表3—3)。二、土壤生物和土壤有機質(zhì)（一）土壤生物土壤生物包括土壤動物、土壤植物和土壤微生物。1．土壤動物

土壤中有許多小動物，如蚯蚓、線蟲、螞蟻、蝸牛、蠕蟲、螨類等，它們撕碎、攪動和搬運土壤中的有機物殘體，使這些殘體與土壤均勻摻和，進一步促進了微生物的分解作用。它們還以有機殘體為食料，將含有豐富養(yǎng)分的糞便排入土壤，從而提高土壤肥力。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．土壤微生物

土壤是微生物生活和繁殖的良好棲息地，土壤微生物占生物絕大多數(shù)，種類多，數(shù)量大，是土壤生物中最活躍的部分。重要的類群有細菌、放線菌、真菌、藻類及原生動物等。每克土中約有幾千萬至幾億個，且集中于耕層。耕作層中又以根附近最多。土壤越肥，微生物越多。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是指來源于生物（主要指植物和微生物），且經(jīng)過土壤改造的有機化合物。1．土壤有機質(zhì)的來源與組成

土壤有機質(zhì)主要來源于所施用的有機肥料、作物的秸稈以及殘留的根茬等。此外，土壤動物殘體和微生物，一些生物制品的廢棄物，工業(yè)廢水、廢渣及污泥等也是土壤有機質(zhì)的重要來源。土壤有機質(zhì)的主要元素組成是碳、氧、氫、氮，其次是磷和硫。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境進入土壤中的生物殘體發(fā)生兩個方面轉(zhuǎn)化（圖3—2）。一方面將有機質(zhì)分解為簡單的物質(zhì)，如無機鹽類、二氧化碳、氨氣等，同時釋放出大量的能量，這就是有機質(zhì)的礦質(zhì)化過程，它是釋放養(yǎng)分和消耗有機質(zhì)的過程；另一方面是微生物作用于有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的腐殖質(zhì)，即腐殖化過程，它是積累有機質(zhì)、貯存養(yǎng)分的過程。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．土壤有機質(zhì)的作用及管理

土壤有機質(zhì)的作用是多方面的，主要體現(xiàn)在：(1)提供作物需要的養(yǎng)分(2)增加土壤保水、保肥能力(3)形成良好的土壤結(jié)構(gòu)，改善土壤物理性質(zhì)(4)促進微生物活動，促進土壤中的養(yǎng)分代謝(5)其它作用項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤有機質(zhì)對土壤中的水、肥、氣等各種肥力因素起重要的調(diào)節(jié)作用，因而是表示土壤肥力高低的一個重要指標（表3—4）。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高土壤有機質(zhì)含量是可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)途徑之一，可通過增施廄肥、堆肥、種植綠肥、水田放養(yǎng)綠藻、秸稈還田等措施進行。如果結(jié)合耕作、排灌等措施，調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱等狀況，控制土壤有機質(zhì)的礦質(zhì)化和腐殖化的強度，還可促進有機質(zhì)與礦物土粒的復(fù)合。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境三、土壤水分和土壤空氣水分和空氣存在于土壤孔隙中，二者彼此消長，即水多則氣少，水少則氣多。水分和空氣是土壤的重要組成部分，也是土壤肥力的重要因素，是植物賴以生存的條件。（一）土壤水分土壤水并不是純水，而是含有多種無機鹽與有機物的稀溶液，是植物需水的最主要來源，也是自然界水循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)，處于不斷變化和運動中。土壤水分還是土壤表現(xiàn)出各種性質(zhì)和進行各種過程不可缺少的條件。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤空氣土壤空氣主要來源于大氣，其組成與大氣相似。但由于受土壤中各種生物化學(xué)過程的影響，與大氣相比，又有它的特點（表3—5），主要表現(xiàn)在：①CO2含量高于大氣；②O2含量低于大氣；③水汽含量高于大氣；④還原性氣體高于大氣；⑤土壤空氣成分隨時間、空間而變化。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤空氣與大氣之間常通過擴散作用和整體交換形式不斷地進行氣體交換，這種性能稱為土壤通氣性。土壤通氣性對植物生長發(fā)育有著重要影響，體現(xiàn)在：(1)影響種子萌發(fā)(2)影響植物根系的發(fā)育與吸收功能(3)影響土壤養(yǎng)分狀況

(4)影響作物的抗病性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常通過深耕結(jié)合施用有機肥料、合理排灌、適時中耕等措施來調(diào)節(jié)土壤的通氣狀況，改善土壤水、肥、氣、熱條件，給植物生長創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境任務(wù)二

土壤的基本性質(zhì)土壤的固相、液相、氣相物質(zhì)配比及其運動變化可決定土壤肥力，并直接或間接影響著土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)。這三類性質(zhì)緊密聯(lián)系，相互制約，綜合表現(xiàn)為土壤肥力（圖3—3）。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境一、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性（一）土壤孔隙性土壤中的土粒與土粒、土團與土團之間形成很多彎彎曲曲、粗細不同、形狀各異的孔隙，即土壤孔隙。土壤孔隙性（簡稱孔性）是指土壤孔隙總量及大小孔隙的分布，它對土壤肥力有多方面的影響。土壤孔性決定了土壤的質(zhì)地、松緊度、有機質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)等，土壤孔性是土壤結(jié)構(gòu)性的反映。土壤孔隙通常有三種類型：毛管孔隙、通氣孔隙和非活性孔隙。毛管孔隙的主要作用是保水蓄水，通氣孔隙的主要作用是通氣透水，而非活性孔隙在肥力上沒有意義。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境測定土壤容重可看出土壤孔隙的多少。土壤容重是指單位體積原狀土壤（包括土壤孔隙在內(nèi)）的烘干土質(zhì)量。土壤容重一般為1.0～1.8g/cm3；而單位體積固體土粒（不包括土壤孔隙）的烘干土質(zhì)量叫土粒密度，土粒密度一般取其平均值為2.65g/cm3。由于包含了土壤孔隙中的空氣，因而容重變化較大，而且總是小于土粒密度。土壤孔隙度（簡稱孔度）是土壤孔隙容積占土壤總?cè)莘e的百分比。土壤孔度一般可用下式算出：由上式可以看出，土壤孔度與土壤容重呈負相關(guān)。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境不同作物對土壤孔度有不同要求。糧食作物適宜的土壤容重為1.10～1.30g/m3；棉花、豆類等雙子葉作物及多數(shù)蔬菜作物，土壤容重一般以1.10～1.24g/m3。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常通過：①優(yōu)化機械作業(yè)，防止土壤壓實；②增施有機肥和合理輪作；③合理耕作，創(chuàng)造良好的耕層結(jié)構(gòu)；④改造或改良鐵盤土、砂姜土、漏沙土、黏土等障礙土層，創(chuàng)造良好的土壤孔隙狀況，以利作物生長發(fā)育。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤結(jié)構(gòu)性土壤中的土粒是相互團聚成形狀、大小、數(shù)量和穩(wěn)定程度都不同的土團、土塊或土片等團聚體，這種團聚體稱土壤結(jié)構(gòu)（或結(jié)構(gòu)體）。土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤結(jié)構(gòu)體的形狀、大小、排列和相應(yīng)的孔隙狀況等綜合性狀，它直接影響土壤水、肥、氣、熱狀況，而且與土壤耕性也有密切關(guān)系，是土壤的重要物理性質(zhì)。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境1．土壤結(jié)構(gòu)的類型

依據(jù)結(jié)構(gòu)體的幾何形狀、大小及其肥力特征，土壤結(jié)構(gòu)可分以下幾種類型。（1）塊狀結(jié)構(gòu)

。俗稱“坷垃”。（2）核狀結(jié)構(gòu)。俗稱“蒜瓣土”。（3）柱狀和棱柱狀結(jié)構(gòu)。俗稱“立土”

。

（4）片狀結(jié)構(gòu)。（5）團粒結(jié)構(gòu)和粒狀結(jié)構(gòu)。俗稱“米糝子”“螞蟻蛋”。肥沃土壤中的團粒是由三至四級微團聚體構(gòu)成的。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（1）團粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力上的作用

①團粒結(jié)構(gòu)土壤的大小孔隙兼?zhèn)洹＂谀軌騾f(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾。③能協(xié)調(diào)保肥與供肥性能。起著“小肥料庫”的作用。④具有良好的物理性和耕性。（2）促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成的方法①多施有機肥料，通過深耕，適當使促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成的方法用耕、鋤、耱、鎮(zhèn)壓等耕作措施，使土體破裂松散。②綠肥作物或牧草輪作，使土壤中增加新鮮腐殖質(zhì)。③采用微灌、噴灌和地下灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)，并結(jié)合深耕進行曬垡、凍垡，充分利用干濕交替、凍融交替作用。④施用胡敏酸、樹脂膠、纖維素黏膠等土壤結(jié)構(gòu)改良劑。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境二、土壤耕性（一）土壤剖面從地表向下所挖出的垂直切面叫土壤剖面。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，這些層次叫土壤發(fā)生層或土層。土壤剖面形態(tài)是土壤內(nèi)部性質(zhì)的外在表現(xiàn)，是土壤發(fā)生、發(fā)育的結(jié)果。不同類型的土壤具有不同的剖面特征。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境1．自然土壤剖面

自然土壤剖面一般分為四個基本層次：腐殖質(zhì)層、淋溶層、淀積層和母質(zhì)層。2．耕作土壤的剖面

耕作土壤的剖面結(jié)構(gòu)是人類長期耕作的產(chǎn)物，它是在不同的自然土壤剖面上發(fā)育而來，因此也是比較復(fù)雜的。旱地耕作土壤剖面一般也分為四層：即耕作層（表土層）、犁底層（亞表土層）、心土層及底土層。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（1）耕作層

又稱表土層、熟土層、活土層等，指經(jīng)常被耕翻的土壤表層，厚約15～20cm。（2）犁底層

是受農(nóng)具耕犁壓實，在耕作層下形成的緊實亞表層。（3）心土層

是介于犁底層和底土層之間的土層，也叫半熟化土層。該層是土體中保水保肥的重要層次，也是作物生長后期供應(yīng)水肥的主要層次。（4）底土層

位于心土層以下的土層，也叫生土層、死土層。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤耕性的含義土壤耕性是指耕作時土壤所表現(xiàn)的性質(zhì)以及在耕作后土壤的生產(chǎn)性能。它是土壤各種理化性質(zhì)，特別是物理機械性在耕作時的表現(xiàn)；同時也反映土壤的熟化程度。（三）土壤耕性的表現(xiàn)土壤耕性的好壞表現(xiàn)為以下三個方面：1．耕作的難易程度2．耕作質(zhì)量的好壞3．宜耕期的長短項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（四）土壤耕性的改良影響土壤耕性的因素很多，主要有土壤的結(jié)持性（包括黏結(jié)性、黏著性、可塑性、脹縮性等土壤的物理性質(zhì)）、土壤質(zhì)地、土壤水分等。其中，土壤質(zhì)地和土壤水分是主要影響因素，耕性與土壤水分狀況的關(guān)系，概括于表3—6。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境改良土壤耕性應(yīng)從調(diào)節(jié)土壤質(zhì)地和控制土壤水分著手，主要措施有：①增施有機肥。因為有機質(zhì)可降低黏土的黏結(jié)性和黏著性，減少耕作阻力。②通過對黏土摻沙、沙土摻黏，改良土壤質(zhì)地。③創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)。④掌握宜耕含水量和宜耕時期。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境三、土壤酸堿性和緩沖性（一）土壤酸堿性土壤酸堿性是土壤重要的化學(xué)性質(zhì)，是土壤肥力的重要指標。土壤酸堿性是指土壤溶液中的H+和OH-濃度比例不同所表現(xiàn)的酸堿性，常用pH表示。pH是土壤溶液中氫離子濃度的負對數(shù)，即pH=－log［H+］。我國土壤的大多數(shù)pH值在4.5～8.5范圍內(nèi)。土壤酸堿性通常可劃分為以下等級（表3—7）。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤酸堿性對微生物活動影響很大。一般地講，土壤細菌和放線菌均適宜于中性和微堿性環(huán)境，在此條件下其活動旺盛，有機質(zhì)礦化快，固氮作用強。真菌可在較大的pH范圍內(nèi)活動，在強酸性土壤中以真菌占優(yōu)勢。土壤酸堿性對土壤中氮、磷、鉀等大量元素和微量元素的有效性影響很大（圖3—4）。一般來說，土壤中氮素養(yǎng)分在pH6～8范圍內(nèi)有效性最大；磷素在pH6.5～7.5時有效性最高；鉀、鈣、鎂、硫在pH6～8時有效性最大；鐵、錳、銅、鋅、硼一般在酸性條件下有效性最高。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境不同種類作物適應(yīng)酸堿的能力差異很大，大多數(shù)作物適宜中性至微酸性土壤（表3—8）。有些植物對土壤酸堿反應(yīng)很敏感，根據(jù)其生長狀況，可判斷土壤的酸堿性，這類植物稱為指示植物。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤緩沖性土壤具有抵抗外來物質(zhì)引起酸堿反應(yīng)劇烈變化的性能，稱為土壤緩沖性。土壤的緩沖性有賴于多種因素的作用，它們共同組成了土壤的緩沖體系。（1）土壤膠體的緩沖作用（2）弱酸及其鹽類的緩沖作用

（3）土壤中的兩性物質(zhì)作用土壤緩沖性大小取決于黏粒含量、無機膠體類型、有機質(zhì)含量等。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境四、土壤保肥性和供肥性（一）土壤膠體1．土壤膠體的概念和種類

一種物質(zhì)分散到顆粒直徑在1～100nm時稱膠體微粒。膠體微粒具有膠體的特性。但膠體特性是隨粒徑變小而逐漸顯現(xiàn)的，所以這一微粒大小的界限不是絕對的，主要根據(jù)膠體性的質(zhì)表現(xiàn)情況而定。土壤膠體是直徑小于1000nm的土壤微粒分散在土壤溶液中構(gòu)成的分散系。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境構(gòu)成土壤膠體的微粒由膠核和雙電層組成。膠核是膠粒的基本部分，由礦物質(zhì)、腐殖質(zhì)等無機、有機分子組成；在膠核的外面，圍繞著電性相反的兩層離子，稱雙電層（圖3-5）。土壤膠體按其微粒組成和來源分為：①無機膠體，主要是指層狀鋁硅酸鹽礦物，如高嶺石、蒙脫石、伊利石等，以及無定形氧化物，如含水氧化硅和含水氧化鐵、鋁等。②有機膠體，主要是腐殖質(zhì)，以及各種大分子有機化合物，如蛋白質(zhì)、纖維素、多糖等。有機膠體分子質(zhì)量大，多帶負電荷，吸附陽離子。③有機—無機復(fù)合膠體，土壤中各種膠體很少單獨存在，而是相互結(jié)合在一起形成的有機一無機復(fù)合體，這是土壤膠體的主要存在形式。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．土壤膠體的性質(zhì)

土壤膠體性質(zhì)與土壤保肥性和供肥性、酸堿反應(yīng)、緩沖性能等有密切關(guān)系，其性質(zhì)為：①巨大的比表面積和表面能②帶電性③分散性和凝聚性土壤膠體有兩種存在狀態(tài)，一是溶膠，即膠體顆粒均勻地分散在水中；二是凝膠，即膠體顆粒相互團聚在一起而呈絮狀沉淀。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤的保肥與供肥性土壤具有吸持各種離子、分子、氣體和粗懸浮體的能力，即吸收、保蓄植物養(yǎng)分的特性，稱為土壤保肥性。如混濁的水通過土壤會變清，糞水通過土壤后臭味消失，海水通過土壤會變淡等。土壤具有的這種特性稱為土壤吸收作用。土壤吸收作用大致有五種形式。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境1．機械吸收

這是指具有多孔體的土壤對進入土體的固體顆粒的機械截留作用。如糞便殘渣、有機殘體和磷礦粉等主要靠這種形式保留在土壤中。2．物理吸收

這是指土壤膠體依靠其巨大的表面能對分子態(tài)養(yǎng)分（如氨、氨基酸、尿酸等）的吸收能力。如氨、氨基酸、尿酸等的吸收能力。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境3．化學(xué)吸收

這是指土壤溶液中一些可溶性養(yǎng)分與土壤中某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉淀的過程。如圈肥、人糞施到大田與土壤混合后，就聞不到臭味了。3．化學(xué)吸收

這是指土壤溶液中一些可溶性養(yǎng)分與土壤中某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而沉淀的過程。如北方含鈣質(zhì)的石灰性土壤，南方含鐵、鋁多的酸性土壤施用過磷酸鈣后，可形成難溶性磷酸鈣、磷酸鐵、磷酸鋁，植物不易吸收，稱作磷的化學(xué)固定。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境4．生物吸收

這是指土壤中的微生物和植物根系對養(yǎng)分的吸收、保存和積累在生物定。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，人們常采取種植綠肥、施用菌肥、輪作倒茬等措施來改良土壤，養(yǎng)地培肥正是利用這一原理。5．離子交換吸收

這是指帶有電荷的土壤膠粒能吸附土壤溶液中帶相反電荷的離子，這些被吸附的離子又能與土壤溶液中帶同號電荷的離子相互交換。它是一種物理化學(xué)現(xiàn)象，是土壤保肥性最重要的方式。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境離子交換吸收有兩種形式：（1）土壤陽離子交換吸收作用

帶負電荷的土壤膠體吸附的陽離子與土壤溶液中的陽離子之間的交換，稱為陽離子交換吸收作用。例如碳酸氫銨施入土壤中，可發(fā)生下面反應(yīng)：陽離子交換作用具有以下特點：①可逆反應(yīng)。②等當量交換。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（2）土壤陰離子吸收作用

是指土壤中帶正電荷膠體所吸附的陰離子與土壤溶液中的陰離子相互交換的作用。如PO43—可以被土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等化學(xué)固定，又能和黏粒表面的OH—相交換而固定在黏粒礦物上。離子交換作用對土壤肥力具有重要影響：①影響土壤保肥性與供肥性。②影響土壤酸堿性。③影響土壤物理性質(zhì)和耕性。④影響土壤緩沖性和穩(wěn)肥性。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤在作物整個生育期內(nèi)，持續(xù)不斷地供應(yīng)作物生長發(fā)育所必需的各種速效養(yǎng)分的能力和特性，稱為土壤供肥性。它是評價土壤肥力的重要指標。土壤供肥性常與土壤中速效養(yǎng)分含量、遲效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化成速效養(yǎng)分的速率、交換性離子有效度等有關(guān)：①遲效養(yǎng)分的有效化。②交換性離子有效度。不同類型的土壤具有不同供肥特性，對肥料養(yǎng)分的要求和反應(yīng)各異?！安皇┓实鞠癫?，多施肥立即倒”。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（三）土壤保肥與供肥性的調(diào)節(jié)土壤膠體上吸附的離子養(yǎng)分可以保存在土壤中，也可以被植物利用，既能保肥，又能供肥。土壤保肥性和供肥性是可以改變的，生產(chǎn)上一般采用的技術(shù)是：①增加肥料投入，調(diào)節(jié)土壤膠體狀況。②科學(xué)耕作，合理排灌。③調(diào)節(jié)交換性陽離子組成，改善養(yǎng)分供應(yīng)狀況。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境任務(wù)三

馬鈴薯栽培區(qū)土壤資源的開發(fā)與保護一、我國主要馬鈴薯栽培區(qū)土壤1．東北森林草原土壤

黑土和黑鈣土是東北地區(qū)的主要土壤類型。這類土壤的特點是土層深厚，有機質(zhì)含量高，顏色油黑，疏松而富有團粒結(jié)構(gòu)，極為肥沃，“黑土一把油汪汪”是其真實寫照。該地區(qū)是我國重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，也是著名的馬鈴薯種薯基地。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．黃土性土壤

它是以黃土為主的成土母質(zhì)，是黃土高原和華北地區(qū)的主要土壤類型。這類土壤的特點是土層深厚、疏松，質(zhì)地細勻，透水性強，耕性良好，微堿性，含較多石灰質(zhì)，但土壤結(jié)構(gòu)性差，有機質(zhì)含量低，養(yǎng)分貧瘠，易發(fā)生水土流失。干旱和缺水是這類地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在的主要問題。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境3．干旱區(qū)土壤

干旱區(qū)土壤的主要問題是缺水和由此產(chǎn)生的土壤鹽堿化，因此，鹽堿土是干旱和半干旱地區(qū)的主要土壤類型。對此類土壤應(yīng)根據(jù)土壤干旱的特點，進行農(nóng)田基本建設(shè)，如修水池、打機井、修水渠等，保證供給水源，做到旱能灌，克服干旱無水局面。同時采取增施有機肥料，結(jié)合耕翻深松，以增加土壤的蓄水能力。農(nóng)業(yè)利用一般為，種草種樹，防止水土流失；種植綠肥，合理輪作，采取旱耕技術(shù)；農(nóng)、牧結(jié)合，適當種植耐旱作物。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境4．南方紅黃壤

紅黃壤分布于我國熱帶、亞熱帶地區(qū)，以土色呈紅、黃色而得名。其特點是質(zhì)地黏重而耕性差，酸性強（pH≤5.5），由于易產(chǎn)生鋁毒、氧化物礦物多而發(fā)生磷的固定，降低了磷肥的效用。紅、黃土地區(qū)的山地上部宜營造水土保持林和用材林，山地中部宜種植油茶、茶葉、板栗等經(jīng)濟樹種，下部則宜種植馬鈴薯等農(nóng)作物。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境5．水稻土

水稻土是人類通過一系列農(nóng)田建設(shè)、土壤熟化措施和長期栽培水稻所形成的一種土壤，秦嶺、淮河以南為其主要分布區(qū)。我國低產(chǎn)水稻土面積較大，故改土培肥是水稻土利用中的根本性問題。針對此類土壤，應(yīng)發(fā)展糧飼、糧經(jīng)集約經(jīng)營，在作物栽培上長江中下游應(yīng)實行小麥一玉米一水稻三熟制。利用冬閑地栽培馬鈴薯豐富了廣大水稻生產(chǎn)區(qū)的套作形式，使土壤資源得到充分利用，取得了良好效果。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境二、高產(chǎn)肥沃土壤的培育（一）高產(chǎn)肥沃土壤的特征

1．土體結(jié)構(gòu)良好

2．土壤養(yǎng)分適量協(xié)調(diào)3．物理性質(zhì)良好

項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）高產(chǎn)肥沃土壤的培肥措施培育高產(chǎn)肥沃土壤必須在加強農(nóng)田基本建設(shè)、創(chuàng)造高產(chǎn)土壤環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，進一步運用有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施來培肥土壤，從而提高土壤的肥力。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(shè)灌溉農(nóng)業(yè)

3．合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結(jié)合4．合理耕作改土，加速土壤熟化

5．防止土壤侵蝕，保護土壤資源項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境三、低產(chǎn)土壤的改良和農(nóng)業(yè)開發(fā)（一）鹽堿土的改良和利用改良鹽堿地，要采取綜合治理措施，以水利為基礎(chǔ)，改土培肥為中心，改良與利用相結(jié)合，實行農(nóng)、林、水、牧綜合治理。1．水利措施(1)排水降鹽(2)灌水壓鹽(3)引洪放淤(4)種稻改良項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．農(nóng)業(yè)措施(1)平整土地，深耕深翻(2)培肥改土

“牛瘦長癬，地瘦生堿”(3)植樹造林，營造農(nóng)田防護林3．化學(xué)改良

在水利、農(nóng)業(yè)改良的基礎(chǔ)上，施用石膏、硫酸亞鐵、硫磺等化學(xué)改良劑也能起到改堿效果。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）低產(chǎn)土壤的改良和開發(fā)1．紫色土

紫色土是分布于我國南方各省如江西、浙江、福建、四川等紫色巖層地區(qū)的一種特殊土壤類型，一般存在水土流失、土層變薄等問題。改良和開發(fā)途徑是：(1)水土保持(2)合理施肥，培育土壤項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．白漿土

白漿土主要分布在東北及淮北地區(qū)。這種土壤有機質(zhì)少，色白，粉沙質(zhì)，易包漿，緊實而難耕，各種養(yǎng)分貧瘠。主要改良措施為：①深耕打破白漿層。②秸稈還田，種植綠肥，補充有機質(zhì)。③有機一無機一生物復(fù)合施肥和多元素配方施肥。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境3．風沙土

風沙土多分布于我國北方干旱多風地區(qū)，質(zhì)地松散，易流動；易漏水漏肥，抗旱能力弱。改良的基本途徑為：(1)封沙育草，造林固沙(2)林果結(jié)合，大力發(fā)展果樹生產(chǎn)(3)調(diào)整作物布局，發(fā)揮沙區(qū)優(yōu)勢(4)增施有機肥料(5)引洪灌淤，客土壓沙項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（三）低產(chǎn)水稻田的改良和開發(fā)水稻田中有許多低產(chǎn)田，如冷浸田、漚田、沙土田等。1．冷浸田

冷浸田是南方山地、丘陵地區(qū)的水稻土，受冷泉水、山洪水、長流水、銹水和漬水的危害，水溫和土溫低，有效養(yǎng)分缺乏，土粒分散，爛泥層厚，并受還原性物質(zhì)的毒害。根治的途徑是：排除水害，在坡腳開環(huán)山溝以攔截山洪黃泥水，田外開排泉水溝，又可降低地下水位。在排水的基礎(chǔ)上結(jié)合犁冬曬白、熏田、摻沙入泥、施用熱性肥和磷肥等進行改良培肥。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．漚田

這是一類質(zhì)地黏重、土體發(fā)僵的低產(chǎn)水稻土。這類土壤結(jié)構(gòu)性差，易旱、易澇，黏結(jié)性、黏著性和可塑性都高，耕性差，適耕范圍窄，耕作費力，而且有效養(yǎng)分含量低。主要改良措施有：（1）摻沙改良土壤質(zhì)地。（2）增施有機肥料，翻壓綠肥，以改良土壤黏性。（3）適時、合理地曬垡和凍垡，改善土壤結(jié)構(gòu)性。（4）適時耕作，多耕多耙，并配合施用速效化肥，以促進秧苗生長。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境3．沙土田

這是一類廣泛分布于長江中下游地區(qū)的質(zhì)地過沙或粉粒過多的低產(chǎn)水稻田，可占低產(chǎn)水稻田的一半左右。這類田易淀漿板結(jié)，養(yǎng)分缺乏，且保蓄養(yǎng)分能力也差，對稻秧生長極為不利，產(chǎn)量很低。主要改良措施有：（1）沙土摻黏，增加黏粒含量（2）加深耕層厚度（3）搞好農(nóng)田基本建設(shè)項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境四、土壤退化、土壤污染及其防治（一）土壤沙化及其防治1．土壤沙化

土壤沙化是指在沙漠周邊地區(qū)，由于植被破壞，或草地過度放牧，或開墾為農(nóng)田，土壤水分流失，土粒分散，被風吹蝕，而在風力過后或風沙減弱的地段，風沙顆粒逐漸堆積于土壤表層而使土壤沙化。我國沙漠化土壤面積約為33.4萬hm2。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境土壤沙化對經(jīng)濟建設(shè)和生態(tài)環(huán)境危害極大，具體表現(xiàn)是：①使大面積土壤失去農(nóng)、牧生產(chǎn)能力，使有限的土壤資源面臨更為嚴重的挑戰(zhàn)。②使大氣環(huán)境惡化。③土壤沙化的發(fā)展，造成土地貧瘠，環(huán)境惡劣，威脅人類生存。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．土壤沙化的防治

土壤沙化的防治必須重在防，防治重點應(yīng)放在農(nóng)牧交錯帶和農(nóng)林草交錯帶。主要防治的途徑是：（1）營造防沙林帶

“三北”防護林體系工程（2）實施生態(tài)工程（3）建立生態(tài)復(fù)合經(jīng)營模式（4）合理開發(fā)水資源（5）完善法制，嚴格控制農(nóng)墾和破壞草地項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境（二）土壤流失及其防治1．土壤流失

我國土壤流失主要發(fā)生地區(qū)是黃河中上游黃土高原區(qū)、長江中上游丘陵地區(qū)和東北平原地區(qū)。土壤流失對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響：①土壤薄層化。②土壤質(zhì)量下降。③生態(tài)環(huán)境進一步惡化。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境2．土壤流失的防治

防治水土流失應(yīng)從以下幾個方面著手：①樹立保護土壤、保護生態(tài)環(huán)境的全民意識。②植物措施，選擇耐旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強而且生長快的樹種，營造喬木林、灌木林、喬灌混交林等。③土壤保持耕作法。④先保護后利用。土壤流失，應(yīng)從生態(tài)工程、生物工程和水利工程三方面著手，開展綜合治理。項目三馬鈴薯生長與土壤環(huán)境

（三）土壤潛育化及其防治1．土壤潛育化

土壤潛育化多發(fā)生在水田，是土壤處于地下水分飽和、過飽和的長期浸潤下，