土壤肥料學(xué)復(fù)習(xí)試題及答案

土壤肥料學(xué)

緒論

一、學(xué)時安排：2學(xué)時

二、教學(xué)要求：1.理解識土、用土和改土以及合理施用肥料的重

要性

2.掌握土壤肥料學(xué)的基本概念

3.了解土壤肥料學(xué)發(fā)展概況

4.了解土壤肥料學(xué)研究內(nèi)容及其研究方法三、教學(xué)重點(diǎn)：土壤肥

料學(xué)的重要性，土壤肥料學(xué)的基本概念四、教學(xué)難點(diǎn)：土壤和肥

料的基本概念

通過我國土壤退化的現(xiàn)狀與施肥不當(dāng)產(chǎn)生的危害的大量圖片和一些耳熟能

詳?shù)乃譱吾保以食為天,食以土為本"；"由彖書花，全靠8哨家"；"品種確定

以后，有收無收在于水，收多收少在于肥〃，引出學(xué)習(xí)土壤肥料學(xué)就是要了解和

掌握土壤?料的基本理演口基本技術(shù)等，以便更好的識土、用土和改土以及合理

施用肥料，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益，同時保護(hù)環(huán)境的目的。

第一節(jié)土壤肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用

21世紀(jì)怎么養(yǎng)活16億中國人?只有靠我們自己,利用土壤、月和其它科

技提高單位面積產(chǎn)量。一、土壤是農(nóng)業(yè)最基本的生產(chǎn)資料和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈環(huán)中物

質(zhì)與能量循環(huán)的樞紐

在人類賴以生存的物質(zhì)生活中，人類消耗的約80%以上的熱量，75%以上

的蛋白質(zhì)和大部分的纖維都直接來源自土壤。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)：植物生產(chǎn)——動物生產(chǎn)——土壤管理。第一、二環(huán)節(jié)未被

利用的殘體通過土壤管理歸還土壤，培肥土壤，提高肥力，進(jìn)一步促進(jìn)第一、二

環(huán)節(jié)的生產(chǎn)，使物質(zhì)和能量得以循環(huán)利用。二、土壤是自然界具有再生作用的

自然資源土壤資源的再生性與質(zhì)量的可變性

（治之得宜，地力常新）土壤資源數(shù)量的有限性（土壤資源的破壞=吃祖宗的

飯，斷子孫的路）土壤資源空間分布上的固定性（土壤具有地帶性分布規(guī)

律）。從某種意義上說，土壤是不可再生資源，因?yàn)樾纬尚枭习倌晟踔辽锨?/p>

年，但

毀壞卻是很短的一段時間，因此我們要合理利用土壤資源，不斷提高土壤肥力，

發(fā)揮其再生作用，而不能任意污染和破壞它。

四、土壤肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各項(xiàng)技術(shù)措施的基礎(chǔ)

在種植業(yè)的各項(xiàng)栽培技術(shù)中，至少應(yīng)考慮8個基本因素,即土、服水種、

密、保、工和管。其中土是核心，肥則是與土關(guān)系最密切的技術(shù)措施，〃±3巴不

分家""月即吐，±3巴苗〃等c總之要實(shí)行科學(xué)種田，就必須在了

解土壤性質(zhì),掌握科學(xué)施肥的基礎(chǔ)上，才能充分發(fā)揮其他各項(xiàng)農(nóng)業(yè)

栽培技術(shù)措施的增產(chǎn)潛力。五、肥料是農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的保證

肥料是植物的糧食。英國洛桑實(shí)驗(yàn)站長達(dá)150多年的長期定位試驗(yàn)結(jié)果表

明：農(nóng)作物增產(chǎn)有一半來自月,一半來自種子、農(nóng)藥等。

第二節(jié)土壤與肥料學(xué)的基本概念

一、土壤學(xué)

（一）土壤的定義土壤可以泛指具有特殊形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功

能的自然體。特殊形態(tài)：地球陸地表面；

特殊結(jié)構(gòu)：疏松多孔；特殊性質(zhì)：具有肥力特征；

特殊功能：能生長綠色植物。

新定義：土壤是在地球表面生物、氣候、母質(zhì)、地形、時間等因素綜合作用

下所形成能夠生長植物的、處于永恒變化中的疏松礦物質(zhì)與有機(jī)質(zhì)的混合物。（形

成一組成一功能）侯光炯認(rèn)為土壤不是巖石一樣的非生物，也不是有五官四肢

的生物，它是由有機(jī)物、無機(jī)物和微生物等組成的具有代謝、調(diào)節(jié)功能的類生物

體。

（二）土壤組成土壤由礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、土壤生物（固相）、土壤水分（液相）

及土壤空氣

（氣相）三相五種物質(zhì)組成的多相多孔分散體系。

（三）土壤肥力土壤肥力是土壤最本質(zhì)的特性和最基

本屬性。

1.土壤肥力的定義狹義的土壤肥力是指土壤供應(yīng)給植物生長所必需的養(yǎng)分的能力;

威廉斯認(rèn)為〃土壤肥力是土壤在植物生活的全部活動過程中，同時不斷地供

給植物以最大限度的有效養(yǎng)分和水分的能力。"因此目前一般認(rèn)為“土壤巴力就

是土壤在植物生長發(fā)育過程中，同時不斷地

供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物需要的水分、養(yǎng)分、空氣、熱量及其它生活條件的能力（寸"艮條

件和無毒害物質(zhì)的能力），所以把水、肥、氣、熱稱為四大B力要素.

侯光炯認(rèn)為：土壤肥力是指在天地人物相互影響、相互制約的過程中，通過

太陽輻射直接或間接作用于土壤膠體的情況下，土壤穩(wěn)、勻、足、適的供應(yīng)植物

生長所需的水、肥、氣、熱的能力。

2.土壤肥力分類

（1）土壤肥力按形成原因可分為自然肥力：土壤在自然成土因素綜合作用下發(fā)

展起來的肥力，是自然成土過

程中的產(chǎn)物，其發(fā)展是非常緩慢的。人工肥力：人類在自然土壤的基礎(chǔ)上通過耕

種、熟化過程而發(fā)展起來的。是

人類勞動的產(chǎn)物，并隨人類對土壤認(rèn)識的不斷深化及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高而

得到迅速發(fā)展。

一般自然土壤具有自然肥力；農(nóng)業(yè)土壤具有自然肥力和人工肥力。

（2）土壤肥力按對植物的有效性可分為：

有效B巴力：對當(dāng)季作物有效的肥力。潛在肥力：受外界環(huán)境條件影響當(dāng)季無

效，經(jīng)改良后可轉(zhuǎn)化為有效的那部分

肥力。

兩種肥力可以相耳轉(zhuǎn)化,在人類利用十壤資源過程中要科學(xué)管理盡量使?jié)撛?/p>

肥力轉(zhuǎn)化為有效肥力。

3.土壤肥力與土壤生產(chǎn)力土壤生產(chǎn)力是土壤產(chǎn)出農(nóng)產(chǎn)品的能力。由土壤肥力和發(fā)

揮肥力作用的外部條

件共同決定。

土壤肥力高，土壤生產(chǎn)力不一定高；土壤生產(chǎn)力高，土壤肥

力也高。

二、肥料學(xué)

（-）月阻斗的定義凡是直接供給作物養(yǎng)分、改善土壤的理化生物性質(zhì)以提高作物

產(chǎn)量和品質(zhì)的

物質(zhì)統(tǒng)稱為月阻斗。

（二）肥料分類1.根據(jù)肥料來源與性質(zhì)，肥料分為有機(jī)肥和化肥。

有機(jī)肥（中藥）：養(yǎng)分全面；肥效緩慢但持久；改良土壤?；剩ㄎ魉帲?/p>

養(yǎng)分較單一,含量高；肥效快而猛J眇豆暫;過量施用易導(dǎo)

致土壤板結(jié)。

所以有機(jī)肥與化肥配施，可取長補(bǔ)短、緩急相濟(jì)。2.根據(jù)肥

料的肥效快慢，肥料分為速效、緩效和遲效。

3.根據(jù)肥料的養(yǎng)分，肥料分為氮肥、磷肥等。

第三節(jié)土壤肥料學(xué)發(fā)展概況

一、世界發(fā)展概況

土壤肥料學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科的發(fā)展，是從19世紀(jì)中葉才有明顯的起步，

逐步形成了幾個比較有影響的學(xué)派及觀點(diǎn)。

（一）農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派

以德國化學(xué)家李比希為創(chuàng)始人，1840年出版了名為《化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)

上的應(yīng)用》一書，指出了大田產(chǎn)量隨施入土壤的礦質(zhì)養(yǎng)分的多少而相應(yīng)變化，土

壤是植物養(yǎng)分的貯存庫，植物靠吸收土壤和月即斗中的礦質(zhì)養(yǎng)分而滋養(yǎng)，植物長期

吸收消耗土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分，會使土壤庫中的礦質(zhì)養(yǎng)分越來越少，為了彌補(bǔ)土壤

庫養(yǎng)分儲量的減少，可以通過施用化學(xué)肥料和輪栽等方式如數(shù)歸還給土壤，以保

持土壤肥力的永續(xù)不衰。這就是農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派的主要觀點(diǎn)。

農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派的主要觀點(diǎn)，開辟了用化學(xué)理論和化學(xué)方法來研究土壤及

植物營養(yǎng)的新領(lǐng)域，并進(jìn)一步發(fā)展了土壤分析化學(xué)、土壤化學(xué)、植物營養(yǎng)學(xué)等學(xué)

科，李上匕希的礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說、養(yǎng)分歸還學(xué)說、最4年分率等理論為研究植物營養(yǎng)、

指導(dǎo)合理施肥、化肥工業(yè)產(chǎn)生和發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

由于時代的局限，農(nóng)業(yè)化學(xué)土壤學(xué)派的觀點(diǎn)，難免也有一覲點(diǎn)和不足之處。

該觀點(diǎn)過分強(qiáng)調(diào)用純化學(xué)理論來看待復(fù)雜的土壤問題，過分強(qiáng)調(diào)了礦質(zhì)養(yǎng)分在土

場巴力上的作用。簡單、機(jī)械地把土壤看作植物的〃養(yǎng)分庫〃，忽視了土壤中的

有機(jī)質(zhì)、微生物、動物在改良土壤、改善植物營養(yǎng)環(huán)境上所起的綜合作用。把土

壤與植物之間的復(fù)雜關(guān)系簡單地看成植物從土壤中吸收、消耗礦質(zhì)養(yǎng)分的過程，

忽視了它們之間復(fù)雜的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系。

（二）農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)觀點(diǎn)

19世紀(jì)后半葉，德國地質(zhì)學(xué)家法魯、李?；舴摇⒗扔玫刭|(zhì)學(xué)觀點(diǎn)來研

究土壤，提出了農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)觀點(diǎn)，他們把土壤的形成過程看作巖石的風(fēng)化過

程，認(rèn)為土壤是巖石經(jīng)過風(fēng)化而形成的地表疏松層，是巖石風(fēng)化的產(chǎn)物，是變化、

破碎中的巖石，土壤的類型取決于巖石的風(fēng)化類型。這就是農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)派的

主要觀點(diǎn)。

農(nóng)業(yè)地質(zhì)土壤學(xué)觀點(diǎn)，開辟了從礦物學(xué)研究土壤的新領(lǐng)域，加深了對土壤的

基本〃骨架〃礦物質(zhì)的認(rèn)識，揭示了風(fēng)化作用在土壤形成中的作用。但是該觀點(diǎn)

只強(qiáng)調(diào)了土壤與巖石、母質(zhì)之間相互聯(lián)系的一面，忽視了土壤與巖石、母質(zhì)之間

的本質(zhì)區(qū)別，忽視了生物在土壤形成和肥力發(fā)展中所起的作用。

（三）土壤發(fā)生學(xué)派

19世紀(jì)70-80年代，俄羅斯土壤學(xué)家B.B道庫恰耶夫創(chuàng)立了土壤發(fā)生學(xué)

派，該觀點(diǎn)認(rèn)為土壤的形成是風(fēng)化作用和成土作用綜合作用的結(jié)果，土壤有它自

己的發(fā)生、發(fā)育歷史，是獨(dú)立的歷史自然體，影響土壤發(fā)生、發(fā)育的因素是母質(zhì)、

氣候、地形、生物、時間等五大成土因素。

道庫恰耶夫的繼任者威廉斯在其學(xué)說的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了土壤統(tǒng)一形成學(xué)說，指

出了土壤是以生物為主導(dǎo)的各種成土因子長期、綜合作用的產(chǎn)物。物質(zhì)的地質(zhì)大

循環(huán)和生物小循環(huán)的矛盾統(tǒng)一是土壤形成的實(shí)質(zhì)。該觀點(diǎn)也稱為生物發(fā)生學(xué)派。

上世紀(jì)40年代，美國的H.詹尼，用函數(shù)關(guān)系定量對土壤與環(huán)境因子之間

的聯(lián)系進(jìn)行相關(guān)分析，提出了土壤與五大成土因子的函數(shù)關(guān)系為：s=f（cL。、r、

p、t...）,s:土壤；cl:氣候；o:生物；r:地形；p:母質(zhì);t:時間，函數(shù)中

薪個成土因素都是獨(dú)立的變量，在任何一個地區(qū)，其中某一個因子可能變化大，

而其它的因子可能變化小，從這個意義上說，可以定量的對土壤與環(huán)境之間的發(fā)

生學(xué)聯(lián)系進(jìn)行多相相關(guān)分析。

（四）現(xiàn)代土壤科學(xué)的新觀點(diǎn)土壤生態(tài)系統(tǒng)——以土壤生物和土壤為主體的部

分或土壤——植物系統(tǒng)與

環(huán)境之間相互作用的系統(tǒng)總體。土壤科學(xué)突破傳統(tǒng)的土體本身結(jié)構(gòu)、功能及其內(nèi)

在聯(lián)系的范圍，強(qiáng)調(diào)了土壤

與外界各種環(huán)境因素之間的物質(zhì)、能量的交換及其相互影響。

60年代前：作物生產(chǎn)——獨(dú)輪驅(qū)動

60年代后：作物生產(chǎn)和環(huán)境質(zhì)量保護(hù)——雙輪驅(qū)動二、我

國發(fā)展概況

1949年前，土壤肥料科學(xué)研究遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。

1949年后，土壤肥料科學(xué)迅速發(fā)展，取得了十分顯著的成就。

1958、1978兩次全國土壤普查，基本摸清了我國的土壤資源特性和數(shù)量。

化肥施用方面：

數(shù)量愈來愈多（純養(yǎng)分由建國初0.6萬噸增加1995年3595萬噸）;以有

機(jī)肥為主變?yōu)榛蕿橹鳎?0年代，有機(jī)肥占95%以上,90年代，占

40%或更少）;

肥料中養(yǎng)分結(jié)構(gòu)更復(fù)雜（50年代單施氮肥，60年代增施磷肥，70年代增

施鉀肥，現(xiàn)在增施微巴）。

第四節(jié)土壤肥料科學(xué)內(nèi)容及其研究方法

一、研究內(nèi)容

土壤（組成性質(zhì)）;

月（施肥原理，化月響有棚巴的特性與施用）；

土壤肥料資源的利用與保護(hù)。

二、研究方法

宏觀與微觀結(jié)合；野外調(diào)查與

實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)合；綜合與交叉

各學(xué)科；新技術(shù)的應(yīng)用。

思考題1.你認(rèn)為目前土壤退化的原因有哪幾方面？如何保護(hù)好土壤這一寶貴的

自然資源？

2.什么是土壤、土壤肥力、肥料？

3.如何客觀認(rèn)識和評價土壤、肥料學(xué)發(fā)展過程中一些主要學(xué)派的觀點(diǎn)？

第一章土壤礦物質(zhì)

一、學(xué)時安排：4學(xué)時二、教學(xué)要

求：1.了解主要的成土礦物、成土

巖石

2.理解母質(zhì)與巖石、土壤的區(qū)別和風(fēng)化作用各類型的特點(diǎn)及其影響因素

3.掌握幾種代表性的粘土礦物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

4.了解土粒與質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)

5.掌握土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系及土壤質(zhì)地的改良措施三、教學(xué)重點(diǎn)：風(fēng)化作用

各類型的特點(diǎn)及其影響因素，幾種代表性的粘土礦物的

結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系及其土壤質(zhì)地改良措施

四、教學(xué)難點(diǎn)：幾種代表性的粘土礦物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系巖

石風(fēng)化形成的礦物質(zhì)顆粒統(tǒng)稱為土壤礦物質(zhì)（soilmineralmatter）。土壤礦

物質(zhì)是土壤的主要組成物質(zhì)，一般占土壤固相部分重量的95%~98%左右，故

土壤礦物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對土壤性質(zhì)影響極大。而且土壤是由巖石經(jīng)過復(fù)

雜的風(fēng)化過程和成土過程形成的，即巖石一母質(zhì)-土壤，所以土壤礦物質(zhì)組成也

是鑒定土壤類型，識別土壤形成過程的基礎(chǔ)。

第一節(jié)成土礦物、巖石及母質(zhì)

一、主要成土礦物

（一）礦物的定義及其分類1.礦物

的定義

礦物是一類天然產(chǎn)生于地殼中且具有一定的化學(xué)組成、物理特性和內(nèi)部構(gòu)造

的化合物或單質(zhì)。

雖然在自然界發(fā)現(xiàn)的礦物有3000多種，但是與土壤有關(guān)的不過十幾種，這

些礦物稱為成土礦物。

2.礦物的分類

按照礦物的起源可分為：原生礦物：來自母巖,僅經(jīng)物理機(jī)械作用、破碎

變小，沒有改變化學(xué)組成和

結(jié)晶結(jié)構(gòu)的原始成巖礦物。主要有：

硅酸鹽類：橄欖石、輝石、角閃石、云母、長石；

氧化物類：石英、赤鐵礦（a-Fe。）；

磷酸鹽類：磷灰石。

次生礦物：由原生礦物分解轉(zhuǎn)化而來，其組成和性質(zhì)發(fā)生改變而形成的新礦

物。

主要有：次生層狀硅酸鹽：高嶺石、蒙脫石、水云母、蛭石、綠泥石；

氧化物及其水化物：氧化鐵、氧化鋁、氧化硅、氧化鎰;

（這兩類次生礦物是粘粒的重要組成部分,所以又稱粘土礦物）碳酸鹽：

方解石（CaCO3）、白云石[CaMg（C03）2]

（二）成土礦物的化學(xué)組成地殼中氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、鈦、碳

等10種元素占土壤礦物

質(zhì)總量的99%以上,這些元素中以氧、硅、鋁、鐵四種元素含量較多，其中硅酸

鹽最多。

在地殼中，植物生長必需要的營養(yǎng)元素含量很低而且分布很不平衡，遠(yuǎn)不能

滿足植物和微生物營養(yǎng)的需要。

土壤礦物質(zhì)的化學(xué)組成很復(fù)雜,幾乎包括地殼中所有的元素。土壤礦物的化

學(xué)組成一方面繼承了地殼中化學(xué)組成的遺傳特點(diǎn)，另一方面有的元素在成土過程

中增加了（氧、硅、蹄口氮）,有的顯著下降了（鈣、鎂?口鉀），反映了成土過程

中元素的分散、富集特性和生物積聚作用。

二、主要成土巖石巖石：是由一種或幾種礦物構(gòu)成的，是礦物的

天然集合體。

（-）巖漿巖：指地球內(nèi)部熔融巖漿上浸地殼的一定深度或噴出地表冷卻凝固所

形成的巖石。共性：非碎屑狀的塊狀構(gòu)造；沒有規(guī)則的層次排列；不含化石。

（二）沉積巖：地殼表面的巖石經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積等作用后，在一定條件下膠

結(jié)硬化所形成的巖石。其約占地表總面積的75%。共同特點(diǎn)是：有明顯的層理

構(gòu)造；礦物成分復(fù)雜并呈碎屑狀組織；有時含有化石。

（三）變質(zhì)巖：是沉積巖、巖漿巖經(jīng)過高溫高壓或受巖漿侵入的影響,其礦物組

成結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，以至化學(xué)成分發(fā)生劇烈改變后形成的。共性是：TS具有片理

及片麻構(gòu)造；礦物質(zhì)地致密，堅(jiān)硬；不易風(fēng)化。例如片麻巖，石英巖，板巖，片

巖，千枚巖，大理巖等。

三、風(fēng)化作用

風(fēng)化作用指地表礦物、巖石由于溫度變化、水、大氣以及生物的作用而發(fā)生

機(jī)械破?？诨瘜W(xué)變化的過程。所產(chǎn)生的疏松物質(zhì)就是土壤母質(zhì)。

礦物、巖石風(fēng)化的程度和特點(diǎn)：一方面決定于礦物、巖石本身的化學(xué)成分和

結(jié)構(gòu)；另一方面也取決于外界環(huán)境條件。

按照風(fēng)化作用的因素和特點(diǎn)可分為物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化三種類型。

（一）物理風(fēng)化：物理風(fēng)化指巖石受物理因素作用而崩解碎裂

的過程。

物理風(fēng)化的因素主要有：溫度引起的熱脹冷縮，冰凍的擠壓，流水的沖刷，

風(fēng)、冰川等自然動力的磨蝕、根系的穿插等。

物理風(fēng)化的結(jié)果：使巖石由大塊一小塊-細(xì)粒，由致密堅(jiān)硬態(tài)一疏松態(tài)，使

巖石有了對水分和空氣的通透性，為巖石的進(jìn)一步風(fēng)化，尤其是化學(xué)風(fēng)化創(chuàng)造條

件，但沒有改變巖石的礦物組成和化學(xué)組成。

（二）化學(xué)風(fēng)化：化學(xué)風(fēng)化指巖石由于受到化學(xué)因素作用而引

起的破壞過程。

化學(xué)作用過程主要包括：溶解作用、水解作用、水化作用、氧化作用等。其

中水解作用能使巖石中的礦物發(fā)生徹底分解，引起巖石內(nèi)部礦物組成和性質(zhì)的徹

底改變，所以水解作用被認(rèn)為是化學(xué)風(fēng)化中最基本、最主要的作用。

水解作用常分為三個階段：脫鹽基，脫硅，富鐵、鋁。

2KAISi3O8+CO2+2H20TH2Al2Si2O8?H2O+2SiO2+K2c。3

（正長石）（高嶺石）（含水二氧化硅）（鉀鹽）

H2ALSi2O8?H2O+nH20TAi2O3?nH2O+2SiO2?mH2O

硅鋁鐵率=SiO2/R2O3（Al2O3+Fe2O3）,其作用有：1.判斷土

壤礦物的風(fēng)化程度與成土階段；

2.作為土壤分類的數(shù)量指標(biāo)之一;

3.代表土壤中酸膠基和堿膠基的數(shù)量。化學(xué)風(fēng)化的結(jié)果：使巖石進(jìn)一步分解,

徹底改變了原來巖石的礦物組成?口性

質(zhì)，產(chǎn)生了一批新的次生粘土礦物,它們的顆粒很細(xì)，一般均＜0.001mm,呈膠

體分散狀態(tài)，使母質(zhì)開始具有吸附能力、粘性和可塑性，并出現(xiàn)了毛管現(xiàn)象，有

一定的蓄水性，同時也釋放了一些可溶性鹽，是植物養(yǎng)分的最初來源。

（三）生物風(fēng)化：生物風(fēng)化指礦物在生物影響下所引起的破壞作

用。

主要表現(xiàn)為植物根系的穿插作用，動物的穴居習(xí)性對巖石引起的機(jī)械破碎作

用，以及生物生命活動產(chǎn)生的CO2、02以及分泌的各種有機(jī)酸、無機(jī)酸能加速

化學(xué)風(fēng)化的進(jìn)程?？纱龠M(jìn)物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化。

生物風(fēng)化的結(jié)果：一方面加速巖石的風(fēng)化，更重要的能使風(fēng)化產(chǎn)物中的植物

營養(yǎng)元素能在母質(zhì)表層累積和集中，同時累積了OM,發(fā)展了肥力，所以生物參

與風(fēng)化作用，也就意味著成土作用的開始。

四、母質(zhì)

土壤母質(zhì)：巖石的風(fēng)化產(chǎn)物（疏松多孔），又稱成土母質(zhì)，簡稱母質(zhì)。

（一）母質(zhì)與巖石、土壤的區(qū)別：由于母質(zhì)的疏松多孔性，具有對水分和空氣的通

透性，有利于根系的呼吸作

用和營養(yǎng)物質(zhì)的分解作用。同時由于母質(zhì)能吸附一定的水分，增加了導(dǎo)熱率和熱容

量，使母質(zhì)初步具備了調(diào)節(jié)溫度的能力，而不是象巖石月解激烈的升溫和降溫，這

有利于植物的生長。通過化學(xué)風(fēng)解放一些可溶性鹽，是植物養(yǎng)分的最初來源。

總體上講，母質(zhì)初步具備了肥力要素中的水肥氣熱條件，但它還不是土壤，

它還不具備完整的肥力,因?yàn)樽鳛橥寥腊土σ刂坏酿B(yǎng)分還不能得到充分保障，

尤其是植物最需要的氮素，因?yàn)轱L(fēng)化所釋放出來的養(yǎng)分處于分散狀態(tài)，會隨水流失,

母質(zhì)微弱的吸附力，還不能將它們保存下來，更不能累積和集中;母質(zhì)雖然初步產(chǎn)

生了透氣性、透水性、蓄水性，但它們還沒有完整的統(tǒng)一起來，尤其是水分和空氣

在母質(zhì)孔隙中是對立的，水多則空氣少，兩者還不能很好地協(xié)調(diào)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足

植物生長的需要。

所以母質(zhì)與巖石相比，初步具備了水肥氣熱條件，但與土壤相比，水肥氣熱

還不能很好地統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，它只是為肥力的進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ)，為成土作用創(chuàng)

造條件。

（二）母質(zhì)類型巖石風(fēng)化所形成的母質(zhì)，很少殘留在原來的地方，大部分受自然動力

（如水、

風(fēng)、冰川、重力等）的作用而搬運(yùn)到其它的地方，形成各種各樣的沉積物，根據(jù)風(fēng)

化產(chǎn)物搬運(yùn)動力和沉積特點(diǎn)的不同，可把成土母質(zhì)分為以下幾類：

1.殘積物：也稱原積母質(zhì),未經(jīng)外力搬運(yùn)而殘留在原地的風(fēng)化產(chǎn)物,多分布在山

地和丘陵的較高部位。特點(diǎn)：沒有層次性，母質(zhì)層??；

顆粒成分不均勻，既有大小巖石碎塊也有砂粘粒；由于直接來源于

其下的基巖，母質(zhì)的理化性質(zhì)深受基巖影響。

2.坡積物：在重力和雨水沖刷作用下，將山坡上的風(fēng)化物搬運(yùn)到坡腳或谷地堆積

而成。

特點(diǎn)：層次稍厚，但無分選性，大小石塊混雜，粗粒、細(xì)?；齑妫挥捎诔?/p>

受了來自上部的養(yǎng)分、水分及較細(xì)的土粒，所以水分、養(yǎng)分較

豐富；3.洪積物：由于山區(qū)臨時性洪水爆發(fā)，洪水夾帶巖石碎屑、砂粒、粘粒等

物質(zhì)沿山坡下瀉到平緩地帶沉積而成的堆積物，形狀扇形。

特點(diǎn)：扇形頂端沉積物分選性差，石礫、磁、砂粒混存，而邊緣多為細(xì)砂、

粉砂、粘粒，水分、養(yǎng)分豐富。4.沖積物：巖石風(fēng)化產(chǎn)物受河流經(jīng)常性流水的

侵蝕和搬運(yùn)，在流速減緩時沉積于河谷地區(qū)的沖積物，如長江中下游、珠江三

角洲地區(qū)。

特點(diǎn)：成層性；成帶性；成分復(fù)雜。5.湖積物：湖水泛濫沉

積而成的沉積物。

特點(diǎn)：由于水流較緩，所以質(zhì)地較細(xì)；水分、養(yǎng)

分多，0M高一肥沃土壤。

6.海積物：由于海岸上升或江河入?；亓鞯挠俜e物露出水面形成。特點(diǎn)：各地

的海積物質(zhì)質(zhì)地不一，有的為全砂粒的砂堆，有的全為粘細(xì)沉積

物。質(zhì)地粗的養(yǎng)分含量低，質(zhì)地細(xì)的養(yǎng)分含量高。

7.風(fēng)積物：風(fēng)力吹來的泥砂堆積而成。特點(diǎn)：質(zhì)地粗,砂性大,水分、養(yǎng)分缺乏，

形成的土壤肥力低。

8.黃土：是第四紀(jì)沉積物，成因復(fù)雜，有的說是風(fēng)力堆積而成，有的說是流水搬

運(yùn)堆積而成。

特點(diǎn)：顆粒成分以粉砂粒為主，土壤質(zhì)地疏松、通透性好；風(fēng)化程度低，含

鹽基豐富，是肥沃的土壤母質(zhì)。

9.紅土:又稱第四紀(jì)紅覦占土；分布碌國南方，多呈紅色、紅棕色，質(zhì)地粘S,

養(yǎng)分少。

第二節(jié)土壤粒級、質(zhì)地及其性質(zhì)

一、土壤粒級

土壤的固相部分稱土壤顆粒,簡稱土粒。按照土粒的成分可分為礦物質(zhì)土粒

和有機(jī)質(zhì)土粒。礦物質(zhì)土粒在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，所以通常所說的土粒實(shí)際上專

指礦物質(zhì)土粒。土粒大小很不均一，其組成、性質(zhì)也不同。

(-)土壤粒級的定義根據(jù)f物質(zhì)土粒粒徑大小及其性質(zhì)上的變化，將其劃分為

若干組，稱為土壤

粒級。

(二)土壤粒級的分類1.國際

制

1930年莫斯科第二屆國際土壤學(xué)會制定，這種分級制把土壤單粒分為四個

基本粒級：石礫、砂粒、粉粒、粘粒。

石礫>2mm;砂粒2~0.02mm（粗砂粒2~0.2mm;細(xì)砂粒0.2~0.02mm）;

粉粒0.02~0.002mm;粘粒＜0.002mm。

2.卡慶斯基制（前蘇聯(lián)制）

前蘇聯(lián)土壤學(xué)家1957年修定而成。大體把＞1mm稱為石礫；1~0.01mm稱

為物理性砂粒（物理性狀類似砂粒：可塑性、粘結(jié)性、粘著性?。?；＜0.01廊物

理性粘粒（物理性狀類似粘粒：可塑性、膨脹性、粘著性大）。

3.中國制

在卡慶斯基制的基礎(chǔ)上修定而來，1987年《中國土壤》正式公布，把粘粒的

上限移到公認(rèn)的0.002mm,把粘粒分為粗細(xì)兩個級別：

縱觀各種粒級分類制，盡量存在著一些差別，但大體上還是J巴土壤粒級分為

砂粒、粉粒、粘粒三類。

（三）各級土粒的組成和性質(zhì)1.各

粒級的礦物組成

砂粒和粉砂粒以原生礦物為主，其中石英最多；粘?；旧?/p>

是次生層狀硅酸鹽礦物為主，原生礦物極少。

二、土壤質(zhì)地

但可一種土壤都不可能只有某一級別的土粒，各級別的土粒在土壤中的含量

也不是平均分配的。

（一）土壤質(zhì)地的定義與意義機(jī)械組成指土壤中各粒級礦物質(zhì)土粒所占的百分

數(shù)，也稱顆粒組成。土壤質(zhì)地是根據(jù)機(jī)械組成劃分的土壤類型。一±壤

中各粒級土粒含量（質(zhì)

量）的百分率的組合稱為土壤質(zhì)地（土壤的顆粒組成、土壤的機(jī)械組成）。土壤

質(zhì)地是土壤的一項(xiàng)非常穩(wěn)定的自然屬性，它可以反映母質(zhì)的來源和成土

過程的某些特征，對土壤巴力有很大的影響，因而在制定土壤利用規(guī)劃、確定施

肥用量和種類、進(jìn)行土壤改良和管理時必須重視其質(zhì)地特點(diǎn)。

（二）土壤質(zhì)地的分類1.國際制：

國際制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)砂粒（2-0.02毫米）、粉粒（0.02-0.002

毫米）和粘粒（＜0.002毫米）三粒級含量的比例，劃定12個質(zhì)地名稱，可從

三角圖上查質(zhì)地名稱。先找到該果碗的定點(diǎn)（100%），按3個粒級含量分別做

各頂點(diǎn)對應(yīng)的三角形的3條底邊的平行線，3線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)查三角

圖的要點(diǎn)為：以粘粒的含量為主要標(biāo)準(zhǔn)，＜15%一砂土或壤土，15%-25%-粘

壤土，＞25%一粘土；

當(dāng)粉粒含量達(dá)到45%以上時,在質(zhì)地分類名稱前要加冠"粉質(zhì)"字樣，當(dāng)

砂粒含量達(dá)到55—85%時，在質(zhì)地類別名稱前要加冠"砂質(zhì)"字樣；

當(dāng)砂粒含量＞85%時，直接稱為壤砂土，＞90%-砂土.例如：某土壤：

砂粒30%、粉粒50%、粘粒20%-粉質(zhì)粘壤土

某土壤：砂粒60%、粉粒20%、粘粒20%-砂質(zhì)粘壤土某土壤：砂

粒10%、粉粒50%、粘粒40%—粉質(zhì)粘土

2.卡慶斯基制（前蘇聯(lián)制）卡慶斯基制土壤質(zhì)地分類制有簡制和詳制兩種。其中

以簡制應(yīng)用最為廣泛，

這里我們只介紹簡制，在我國的兩次土壤普查中都采用了卡慶斯基簡制作為質(zhì)地

分類標(biāo)準(zhǔn)。

卡慶斯基簡制是根據(jù)物理性砂粒（＞0.01mm）和物理性粘粒（＜0.01mm）

的含量來劃分土壤質(zhì)地類別。

3.中國制

1987年《中國土壤》第二版中公布了中國的質(zhì)地分類制，分為3組12種

質(zhì)地名稱。

與其它的質(zhì)地制相比，我國的質(zhì)地制有以下的特點(diǎn)：與其配套的粒級制是在

卡慶斯基粒級制的基礎(chǔ)上修定而來的，主要是把粘粒

的上限由0.001師提高到大家公認(rèn)的0.002mm,粘粒級分為粗（0.002-0.001

mm）和細(xì)（<0.001mm）兩個粒級。我國的質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)還處在試用階段，還沒

有得到廣泛的應(yīng)用?？v觀各種質(zhì)地分類制，盡量存在著一些差別，但大體上

還是把土壤質(zhì)地分為

砂土、壤土、粘土三類。

（三）土壤質(zhì)地與土壤肥力的關(guān)系L砂質(zhì)土（砂粒

>50%）

（1）肥力特征

蓄水力弱、養(yǎng)分含量少，保肥能力差、土溫變化快，但通氣性、透水性好，

易耕作。

由于砂質(zhì)土壤含砂粒較多，粘粒少，顆粒間空隙比較大，所以蓄水力弱，抗

旱能力差。

砂質(zhì)土本身所含養(yǎng)料比較貧乏，由于缺乏粘粒（無機(jī)膠體）和OM（有機(jī)質(zhì)

膠體），保肥性差；通氣性、透水性較好,有利于好氣性微生物的活動，OM分

解快，肥效快、猛而不穩(wěn)，前勁大后勁不足。

砂質(zhì)土壤因含水量少，熱容量較小，所以晝夜溫差變化大，土溫變化快，這

對于某些作物生長不利，但有利于碳水化合物的累積，對塊根、塊莖作物生長有

利。

(2)宜種作物

耐旱、耐瘠、生育期短、早熟的作物，尤其是塊根、塊莖、菜苗和葉菜等。

(3)肥水管理

化肥施用少量多次，后期勤追肥；多施未腐

熟有機(jī)肥；

勤澆水。2.粘質(zhì)土(粘粒＞

30%)

(1)肥力特征

保水、保肥性好，養(yǎng)分含量豐富,土溫比較穩(wěn)定，但通氣性、透水性差，耕

作上匕較困難(干時堅(jiān)硬，濕時粘粒,故要在一定的含水量條件下耕作較好)。

由于粘質(zhì)土壤含粘粒較多，顆粒細(xì)小，孔隙間毛管作用發(fā)達(dá)，能保存大量的

水分，但是水分損失快，保水抗旱能力差。

粘質(zhì)土壤含粘粒較多，一方面粘粒本身所含養(yǎng)分豐富，另一方面粘粒的膠體

特性突出，保肥性好。

粘質(zhì)土壤由于蓄水量大，熱容量也較大,所以晝夜溫費(fèi)化小，璋變化慢，

這有利于植物生長。

粘質(zhì)土壤由于土壤顆粒較細(xì)，顆粒間空隙小，大孑稀少，所以通氣性、透水

性差，不利于好氣性微生物的活動，OM分解上俄慢，有利于土壤OM的累積,

所以粘質(zhì)土壤OM的含量一般比砂質(zhì)土壤高，肥效慢、穩(wěn)而且持久。

(2)宜種作物

糧食作物以及果、桑、茶等多年生的深根作物。

（3）肥水管理

化肥一次用量可適當(dāng)增加，前期追施速效化肥；有機(jī)肥宜用

腐熟度高的；濕時排水..干旱勤澆水，還可壓面堵塞毛管孔

隙。

3、壤質(zhì)土

兼有砂質(zhì)土和粘質(zhì)土的優(yōu)點(diǎn)，水、肥、氣、熱比較協(xié)調(diào)，耕性優(yōu)良，適宜種

植的作物種類多，是比較理想的土壤質(zhì)地。

（四）土壤質(zhì)地層次性（質(zhì)地剖面）許多土壤上下層的質(zhì)地差別很大，呈現(xiàn)土

壤質(zhì)地層次性。形成原因有自然條

件（沖積性母質(zhì)發(fā)育的土壤）和人為耕作等（犁底層）質(zhì)地層次忸寸土壤肥力

的影響，側(cè)重在致低層次排列方式和層次厚度上，特

別是土體1m內(nèi)的層次特點(diǎn)。上砂下粘：膠泥底、上浸地，托水

又托肥——蒙金土；上粘下砂：砂礫底、菜藍(lán)地,漏水又漏

肥----倒蒙金。

（五）土壤質(zhì)地的改良1.增施有機(jī)

肥料

無論是砂質(zhì)土還是粘質(zhì)土，增施有機(jī)肥，提高土壤0M含量，都能起到改

良土壤的作用，因?yàn)?M的粘結(jié)力和粘著力比砂粒大，但是比粘粒小，可以克

服砂土過砂，粘土過粘的缺點(diǎn)。

另外，0M還能促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的形成，使粘土疏松，增加砂土的保肥性。2.

摻砂、摻粘，客土調(diào)劑

對于砂土地可以摻入粘土（河溝中的淤泥），對粘土可以摻入砂土，從而達(dá)

到改良土壤質(zhì)地的目的。

3.翻淤壓砂、翻砂壓淤砂粘相問的土壤，可以先把表土翻到一邊,再把下層土翻

上來，使上、下層

的土壤混合，可以達(dá)到改良土壤質(zhì)地的目的。4.引洪漫淤、引洪

漫砂

對沿江河的砂質(zhì)土壤，利用洪水中攜帶的泥砂來改良砂土和粘土。但要注意

引洪漫淤改良砂土?xí)r，要提高進(jìn)水口，以減少砂粒的流入量，引洪漫砂時則要降

低入水口，以使有更多的粗砂進(jìn)入。5.根據(jù)不同的土壤質(zhì)地采用不同的耕作管

理措施。

思考題：1.簡述風(fēng)化作用的概念、類型、特

點(diǎn)。

2.試述巖石、母質(zhì)、土壤三者的區(qū)別與聯(lián)系

3.試I:匕較高嶺石組礦物與蒙脫石組礦物在性質(zhì)上的差異?以及產(chǎn)生這些差異的原

因是什么？

4.礦質(zhì)土粒和土壤質(zhì)地是如何分類的？

5.試述土壤質(zhì)地與土壤肥力間的關(guān)系？

6.如何對不同質(zhì)地的土壤進(jìn)行改良和利用？

第二章土壤有機(jī)質(zhì)

一、學(xué)時安排：4學(xué)時二、教學(xué)要

求：

1.了解土壤有機(jī)質(zhì)的來源、含量及其組成

2.掌握土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化

3.理解土壤腐殖物質(zhì)的形成f口性質(zhì)

4.掌握土壤有機(jī)質(zhì)的作用及管理三、教學(xué)重點(diǎn)：土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，土壤

腐殖物質(zhì)的性質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)的作用及調(diào)節(jié)

四、教學(xué)難點(diǎn)：土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)是土

壤的重要組成部分，對土壤肥力、生態(tài)環(huán)境有重要的作用。

土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，包括土壤中各種動物、植物

殘體、微生物體及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)，即由生命體和非生命體兩部分

有機(jī)物質(zhì)組成。該章主要介紹非生命體有機(jī)質(zhì)以及與之有關(guān)的生物過程和影響因

素。

第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的來源.含量及其組成

一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源、存在形態(tài)

（一）來源：原始土壤中微生物是土壤有機(jī)質(zhì)的最早來源。隨著生物的進(jìn)化和成

土過程的發(fā)展，動物、植物殘體稱為土壤有機(jī)質(zhì)的基本來源。自然土壤經(jīng)人為影

響后，還包括有機(jī)月吃斗、工農(nóng)業(yè)和生活廢水、廢渣、微生物制品、有機(jī)農(nóng)藥等有

機(jī)物質(zhì)。

（二）存在狀態(tài)：1.新鮮有機(jī)質(zhì)；

2.半分解有機(jī)質(zhì)；

3.腐殖質(zhì)。

新鮮有機(jī)質(zhì)和半分解有機(jī)質(zhì)，約占有機(jī)質(zhì)總量的10%~15%,易機(jī)械分

開,是土壤有機(jī)質(zhì)的基本組成部分和養(yǎng)分來源，也是形成腐殖質(zhì)的原料。

腐殖質(zhì)約占85%?90%,常形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體，難以用機(jī)械方法分開,

是改良土壤、供給養(yǎng)分的重要物質(zhì)，也是土壤肥力水平的重要標(biāo)志之一。二、±

壤有機(jī)質(zhì)的含量

土壤有機(jī)質(zhì)的含量差異很大，高的達(dá)20%或30%（泥炭土），低0壞足0.5%

（漠境土）。耕作土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量通常＜5%,T殳在1%~3%之間。

把耕作層有機(jī)質(zhì)含量＞20%——有機(jī)質(zhì)土壤；耕作層有機(jī)質(zhì)含量＜20%——

礦質(zhì)土壤。

三、土壤有機(jī)質(zhì)的組成

（一）元素組成

主要元素組成是C、H、0、N,分別占52%~58%、34%~39%、3.3%~

4.8%和3.7%~4.1%,其次是P、S。

（二）化合物組成1.糖、有機(jī)酸、醛、醇、酮類及其相近

的化合物

可溶于水，完全分解產(chǎn)生CO2和也0,嫌氣分解產(chǎn)生CH4等還原性氣體。

2.纖維、半纖維素

者阿被微生物分解，半纖維素在稀酸堿作用下易水解,纖維素在較強(qiáng)酸堿作

用下易水解。

3.木質(zhì)素

比較穩(wěn)定，不易被細(xì)菌和化學(xué)物質(zhì)分解，但可被真菌和放線菌分解。4.脂肪、

蠟質(zhì)、樹脂和單寧等

不溶于水而溶于醇、酸及苯中，抵抗化學(xué)分解和細(xì)菌的分解能力較強(qiáng)，在土

壤中除脂肪分解較快外，一般很難徹底分解。

5.含氮化合物

易被微生物分解6.灰分物質(zhì)（植物殘體燃燒后所留下的灰），占植物體重的

5%。主要成分有Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn等。

也可簡單分為腐殖物質(zhì)和非腐殖物質(zhì)。

第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化

進(jìn)入土壤的有機(jī)質(zhì)在微生物作用下，進(jìn)行著復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，包括礦質(zhì)化過

程與腐殖化過程

一、礦質(zhì)化與腐殖化

（一）礦質(zhì)化

微生物分解有機(jī)質(zhì)，釋放C02和無機(jī)物的過程稱礦化作用。這一過程也是

有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分的釋放過程。土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過程主要有以下幾種。1.碳水

化合物的分解

土壤有機(jī)質(zhì)中的碳水化合物如纖維素、半纖維素、淀粉等糖類，在微生物分

泌的糖類水解酶的作用下，首先水解為單糖：

（C6HloC）5）n+nH2O--TnC6H12。6。

生成的單糖由于環(huán)境條件和微生物種類不同，又可通過不同的途徑分解，其

最終產(chǎn)物也不同。如果在好氣條件下，有好氣性微生物分解,最終產(chǎn)物為水和二

氧化碳，放出的熱量多，稱氧化作用。其反應(yīng)如下：

nC6Hl206+6O2-—6cO2+6H2O+熱量

如果在通氣不良的條件下，則在嫌氣性微生物作用下緩慢分解，并形成一些

還原性氣體、有機(jī)酸，產(chǎn)生的熱量少，稱發(fā)酵作用。其反應(yīng)為

C6Hl2。6一CH3cH2cH2coOH+2H2+2CO2+熱量4H2+CO2--CH4+

2H2。

碳水化合物的分解，不僅為微生物的活動提供了碳源和能源，擴(kuò)散到近地表

大氣層中的C02,還可供綠色植物光合作用所需要的碳素營養(yǎng)。C02溶于水形

成碳酸，有利于土壤礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解和轉(zhuǎn)化，豐富土壤中速效態(tài)養(yǎng)分。2.含氮有

機(jī)質(zhì)的分解

含氮有機(jī)物是土壤中氮素的主要貯藏狀態(tài)，包括蛋白質(zhì)、氨基酸、腐殖質(zhì)等。

不經(jīng)分解多數(shù)不能為植物直接利用。

(1)水解作用

蛋白質(zhì)在微生物分泌的蛋白質(zhì)水解酶作用下，分解成氨基酸的作用稱水解作

用。

蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)氨基酸

水解酶

氨基酸大多數(shù)溶于水，可被植物、微生物吸收利用，也可進(jìn)一步分解轉(zhuǎn)化。

(2)氨化作用

分解含氮有機(jī)物產(chǎn)生氨的生物學(xué)過程稱氨化作用

氧化

CH2NH2COOH+02HC00H+CO2+NH3

好氣分解

還原

CH2NH2COOH+H2CH3COOH+NH3

嫌氣分解

水解

CH2NH2COOH+H2OCH2(OH)COOH+NH3

不論土壤通氣狀況如何，只要微生物生命活動旺盛，氨化作用就可以在多種

條件下進(jìn)行。氨化作用生成的氨，在土壤溶液中與酸作用生成較鹽，植物也可以

直接吸收利用，也可以NH.吸附在土壤膠粒上,免遭淋失，也會以NH3逸入

大氣造成氮素的損失，或進(jìn)行硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸。

(3)硝化作用

氨態(tài)氮被微生物氧化成亞硝酸，并進(jìn)一步氧化成硝酸的過程，稱硝化作用。

這一作用可分為兩個階段：第一階段，氨被亞硝酸細(xì)菌氧化成亞硝酸；第二階段，

亞硝酸被硝化細(xì)菌氧化成硝酸。其反應(yīng)如下：

2NH2+3022HNO2+2H2O+熱量

2HNO2+O22HNO3+熱量

硝化作用是一種氧化作用，只能在土壤通氣良好的條件下進(jìn)行，因此適當(dāng)?shù)?/p>

中耕、松土、排水、經(jīng)常保持土壤疏松透氣，是硝化作用順利進(jìn)行的必要條件。

硝化作用產(chǎn)生的硝酸與土壤中的鹽基作用生成硝酸鹽，N03-也可直接被植物吸

收，但N03一不易被土壤膠粒吸附，易隨水淋失。

(4)反硝化作用

同細(xì)菌在無氧或微氧條件下以N03-或NCh-作為呼吸作用的最終電子受

體生成N20和N2的硝酸鹽還原過程，稱反硝化作用。其反應(yīng)如下：

反硝化細(xì)菌

C6Hl2。6+24KNO324KHCO3+6co2+12N2t+I8H2O

反硝化作用是土壤氮素?fù)p失的過程，多發(fā)生在通氣不良或富含新鮮有機(jī)質(zhì)的

土壤中，改善土壤的通氣狀況，能抑制反硝化作用的進(jìn)行。

3.含磷、硫有機(jī)物的分解

(1)含磷有機(jī)物的分解土壤中含磷有機(jī)物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素

等，它們在有機(jī)磷細(xì)

菌的作用下進(jìn)行分解：

磷細(xì)菌K++Na++Ca2*

核蛋白質(zhì)磷酸磷酸鹽

水解

產(chǎn)生的磷酸鹽是植物可吸收的磷素養(yǎng)分，但在酸性或石灰性土壤中易與Fe、

Al、Ca.Mg等生成難溶性的璘酸鹽，降低其有效性。在缺氧條件下磷酸又被還

原為磷化氫，

其反應(yīng)如下：

H3P。4H3P。3H3P。2PH3

磷化氫有毒，在水淹條件下常會使植物根系發(fā)黑甚至死亡。

(2)含硫有機(jī)物的分解植物殘體中的硫，主要存在于蛋白質(zhì)中，能分解含硫有

機(jī)物的土壤微生物很

多，T殳能分解含氮有機(jī)物的氨化細(xì)菌，都能分解有機(jī)硫化物，產(chǎn)生硫化氫，其

反應(yīng)如下：

蛋白質(zhì)硫氨基酸H2s還原型的無機(jī)硫化物被硫化細(xì)菌氧化成

硫酸的過程，稱硫化作用。其反應(yīng)如

下：

2H2S+O22H2O+2S

2S+3O2+2H2O2H2SO4

硫化作用產(chǎn)生的硫酸與土壤中的鹽基物質(zhì)作用，形成硫酸鹽，硫酸鹽是植物

可吸收的養(yǎng)分。硫酸還可增加土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解度，提高其有效性。

細(xì)菌在無氧條件下，以一作呼吸作用的最終電子受體產(chǎn)生或的

so：sH2S

硫酸鹽還原過程，稱反硫化作用。硫化氫對根系有毒害作用，能造成根系腐爛。

因此，應(yīng)排除土壤多余水分，改善土壤通氣條件，抑制反硫化作用進(jìn)行。

（二）腐殖化

腐殖化指有機(jī)質(zhì)被分解后再合成新的較穩(wěn)定的復(fù)雜的有機(jī)化合物，并使有機(jī)

質(zhì)和養(yǎng)分保蓄起來的過程。一般認(rèn)為腐殖質(zhì)的形成要經(jīng)過兩個階段：

第一階段：微生物將動植物殘體轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的組分，如芳香族化合物（多

元酚）和含氮的化合物（氨基酸和多肽）；

第二階段：在微生物的作用下，各組分通過縮合作用合成腐殖質(zhì)的過程。在

第二階段中，微生物分泌的酚氧化化酶，將多元酚氧化為釀，酶與其它含氮化合

物合成腐殖質(zhì)。即1）多元酚氧化為醍；2）醍和氨基酸或肽縮合。

腐殖化系數(shù)：單位重量的有機(jī)物質(zhì)碳在土壤中分解一年后的殘留碳量。激

發(fā)作用：土壤中加入新鮮有機(jī)物質(zhì)會促進(jìn)土壤原有有機(jī)質(zhì)的降解，這種礦

化作用稱之激發(fā)作用。激發(fā)效應(yīng)可正可負(fù)。礦質(zhì)化和腐殖化兩個過程互相聯(lián)系,

隨條件改變相互轉(zhuǎn)化，礦化的中間產(chǎn)物

是形成腐殖質(zhì)的原料,腐殖化過程的產(chǎn)物,再經(jīng)礦化分解釋放出養(yǎng)分,通常需調(diào)

控兩者的速度，使其能供應(yīng)作物生長的養(yǎng)分同時又使有機(jī)質(zhì)保持在一定的水平。

二、影響有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素

微生物是有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要驅(qū)動力,凡是能夠影響微生物活動及其生理作用

的因素都會影響有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

（-）植物殘體特性

1.物理狀態(tài)

新鮮程度、破碎程度和緊實(shí)程度。

2.C/N

C/N不僅影響有機(jī)殘體分解速度,還影響土壤有效氮的供應(yīng)，通常以25:

1或30:1較為合適。因?yàn)槲⑸锷矬w合成需要5份C和1份N,同時需要消

耗20份C作為能源，故C/N<25:1時，微生物活動最旺盛，分解有機(jī)質(zhì)速度

較快,釋放出大量N素，相反C/N>25:1時，N相對不足,會出現(xiàn)微生物與

植物共同爭奪土壤中的有效N。

3.化合物組成

含易分解有機(jī)化合物多的比含難分解化合物多的易分解，如含蛋白質(zhì)多的比

含木質(zhì)素多的易分解。

（二）水分、通氣性

最適濕度：土壤持水量的50%~80%;低洼、積水有利于有機(jī)質(zhì)的積累。

通氣不良利于有機(jī)質(zhì)累積。在好氣條件下，微生物活動旺盛，分解作用可進(jìn)

行較快而徹底，有機(jī)物質(zhì)會

分解成CO2和H2O,而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類釋放出來。在嫌氣條件下，

好氧微生物的活動受抑制，分解作用進(jìn)行得既慢又不徹底，

同時往往還產(chǎn)生有機(jī)酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、

力等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對植物生長福II。

（三）血

在0~35。（：范圍內(nèi),有機(jī)質(zhì)的分解隨溫度升高而加快。土壤微生物活動的最

適宜溫度大約為25-35℃o

（四）土壤特性

1.質(zhì)地

粘粒含量越高，有機(jī)質(zhì)含量也越高。有機(jī)質(zhì)與粘粒結(jié)合免受微生物破壞。

2.pH值

通過影響微生物的活性而影響有機(jī)質(zhì)的分解。各種微生物都有其最適pH范

圍，多數(shù)細(xì)菌的最適pH為6.5~7.5,真菌為3~6,放線菌為略偏向堿性。由

于細(xì)菌數(shù)目最多，所以pH6.5~7.5較適宜，過酸過堿對一般的微生物均不大適

宜。

第三節(jié)土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)

腐殖質(zhì)是一類以芳香化合物或其聚合物為核心，復(fù)合其他有機(jī)物的有機(jī)復(fù)合體,

是組成和結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜的天然高分子聚合物，非常穩(wěn)定難溶于水。腐殖質(zhì)非常穩(wěn)定

對維持土壤有機(jī)質(zhì)水平，減少氮素等其他養(yǎng)分移動、損失是十分重要的。一、土壤

腐殖質(zhì)的形成

土壤腐殖化作用是一系列極端復(fù)雜過程的總稱，是由微生物為主導(dǎo)的生物和

生物化學(xué)過程,還有一些屯化學(xué)的反應(yīng)。目前,對土壤腐殖化作用的看法一般分

為三個階段：

植物殘體分解產(chǎn)生簡單的有機(jī)碳化合物；通過微生物對這些有機(jī)化合物的代

謝作用及反復(fù)的循環(huán)，增殖微生物細(xì)胞；通過微生物合成的多酚和酶或來自植

物的類木質(zhì)素，聚合形成高分子多聚化

合物，即腐殖質(zhì)。二、土壤腐

殖酸的分組

腐殖酸是腐殖質(zhì)的主要成分，腐殖質(zhì)主體是腐殖酸與金屬離子相結(jié)合的鹽類,

要想研究腐殖酸,就必須將之從土壤中提取出來，但較為困難，目前常用的方法

是：先將土壤中未分解或部分分解的動植物殘體分離，然后用不同的溶劑求浸提

土壤。

其中胡敏酸和富里酸為主要成分。三、土壤腐殖質(zhì)的存在形

態(tài)

游離狀態(tài)的腐殖質(zhì)，土壤中極少;與鹽基化合毓定的鹽類（腐質(zhì)酸鈣鎂）;

與含水三氧化物化合成復(fù)雜的凝膠體；與粘粒結(jié)合成膠質(zhì)復(fù)合體（有機(jī)無

機(jī)復(fù)合體）。52%~98%的有機(jī)質(zhì)集中在

粘粒部分。四、土壤腐

殖質(zhì)的性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)

L顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2.溶解

性與凝聚性

富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，

但溶于堿；

富里酸的一價、二價鹽溶于水，三價鹽幾乎不溶于水；

胡敏酸的一價鹽溶于水，但二價、三價鹽幾乎不溶于水。腐殖酸可與鐵、

鋁、銅、鋅等形成絡(luò)合物,其穩(wěn)定性隨pH升高而增大，降

低而降低。在水中為溶膠，增加電解質(zhì)濃度或高價離子形成凝膠。3.吸水

性

親水膠體,最大吸水量可以超過500%,粘粒僅為15%~20%。4.分子結(jié)

構(gòu)和分子量

目前還沒有完全確定，只明確以芳香核為主體，附以各種功能團(tuán)。分子量因

土壤和組分的不同而不同，胡敏酸平均為2500~2000,富里酸平均為680~

（二）化學(xué)性質(zhì)

1.元素組成

C、H、0