第３ 章 土壤基础知识,３.１ 土壤基本物质组成 ３.２ 土壤理化性质 ３.３ 土壤养分 ３.４ 土壤农化分析 ３.５ 土壤培肥 ３.６ 土壤污染与防治,返回,３.１ 土壤基本物质组成,３.１.１ 土壤矿物 土壤矿物质种类很多，直接影响土壤理化性质 土壤矿物质是土壤的主要物质组成，构成了土壤的“骨骼”，如按重量计，一般占土粒的９５％ 以上 矿物质是植物矿质营养的来源，也是影响土壤肥力的因素之一 土壤矿物质的化学组成很复杂，几乎包括地壳中所有的元素，是作物养分的重要来源 土壤矿物按来源分为原生矿物和次生矿物，原生矿物是直接来源于母岩的矿物，次生矿物是由原生矿物分解转化而成的 次生矿物以黏土矿物为主，黏土矿物分为１∶ １ 型、２∶ １型和２∶ １∶ １ 型，不同类型的黏土矿物对土壤性质有不同的影响下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,３.１.２ 土壤有机质 在土壤固相组成中，除了矿物质之外，就是土壤有机质 土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质，它和矿物质紧密地结合在一起，是土壤肥力的重要物质基础，其数量和质量是表征土壤质量的重要指标 有机质的含量因土壤类型不同而差异很大，高的可达２０％以上，低的不足０.５％，群众常把含有机质较多的土壤称为“油土”。
耕作土壤表层有机质含量通常在５％ 以下，耕层以下更少 土壤有机质含量虽然很少，但在土壤肥力上的作用却很大，它不仅含有各种营养元素，而且还是土壤微生物生命活动的能源 此外，它对土壤水、气、热等肥力因素的调节，对土壤理化性质、生物学性质及耕性等各方面都有良好的作用 许多农民采用柴草垫圈、秸秆还田、割青沤肥、草田轮作、粮肥间套、种植绿肥等措施，提高土壤有机质含量，使土壤越种越肥，产量越来越高上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,１.土壤有机质的形态 土壤有机质一般呈三种形态 ①新鲜有机质 指土壤中未分解的动、植物残体 ②半分解的有机质 有机质已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小块 ③腐殖质 指有机残体在土壤腐殖质化的过程中形成的一类褐色或暗褐色的高分子有机化合物，是土壤有机质中最主要的一种形态，占有机质总量的８５％ ~９０％，腐殖质与矿物质土粒紧密结合，是土壤复合胶体的重要成分上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,２.土壤有机质对土壤肥力的作用 (１) 提供植物需要的养分 土壤有机质中含有极为丰富的氮、磷、硫等元素，还含有一些矿质养分元素，如Ｃａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ 等。
有机质经过微生物的矿质化作用，释放植物营养元素，供给植物需要 (２) 改善土壤物理性质 首先是促进土壤团粒结构的形成 因为腐殖质是良好的胶结剂，在有电解质(尤其是钙离子) 存在的条件下，腐殖质产生凝聚作用，使分散的土粒胶结成团聚体，进一步形成良好的水稳性团粒，从而可以调节土壤中的养分、水分和空气之间的矛盾，创造植物生长发育所需的良好条件上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,土壤有机质还可以降低黏土的黏结力，增加砂土的黏结力，改善不良质地的耕作性能 此外，有机质对改善土壤的渗水性，减少水分蒸发等都有明显作用 (３) 提高土壤的保肥性 有机质中的腐殖质属胶体物质，具有巨大的比表面和表面能，同时带有大量负电荷，所以它能提高土壤吸附分子态和离子态物质的能力，增强其保肥能力腐殖质又属两性胶体，若土壤溶液中Ｈ＋ 或ＯＨ－ 过多时，通过离子交换作用，可降低土壤的酸性或碱性，这种使酸碱反应减弱的能力，称为缓冲性，腐殖质具有较强的缓冲作用上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,(４) 促进作物生长发育 极低浓度的腐殖质(胡敏酸) 分子溶液，对植物有刺激作用，能改变植物体内糖类的代谢，促进还原糖的积累，提高细胞的渗透压，从而提高植物的抗旱性; 能提高氧化酶的活性，加速种子发芽和对养分的吸收，促进作物生长; 还可增强植物的呼吸作用，提高细胞膜的透性和对养分的吸收，促进根系的发育。
(５) 有助于消除土壤污染 腐殖质能吸附某些农药，并能与重金属形成溶于水的络合物，随水排出土壤，减少对作物的毒害和对土壤的污染上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,３.１.３ 土壤生物 生活在土壤中的生物包括动物、微生物和高等植物的根系 土壤生物的类群、数量一般常随它们相适应的植物而发生变化，土壤的温度、湿度、通气状况和酸度等环境因子对它们的分布也具有明显影响 土壤动物有蚯蚓、线虫、昆虫、蚂蚁、蜗牛等，这些动物的活动能改善土壤通气、排水和土壤结构性状 土壤微生物的种类和数量是土壤环境条件的综合反应，土壤越肥沃，微生物就越多 微生物的作用在于: 第一，作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，经微生物作用后，腐烂分解，释放出营养元素，供作物吸收利用; 第二，微生物可以分解矿物质，如磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出钾矿石中的钾；以利于作物吸收利用; 第三，氮气在空气组成中占的数量很大，但植物不能直接利用上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,３.１.４ 土壤水 土壤是一个疏松多孔体，其中布满大大小小蜂窝状的孔隙，孔隙中有空气和水，存在于土壤毛管孔隙中的水分能够被作物直接吸收利用，还能溶解和输送土壤养分。
土壤水实质上是极稀的土壤溶液，它除了供作物直接吸收外，还影响着土壤的其他肥力性状，如矿质养分的溶解、土壤有机质的分解与合成、土壤的氧化还原状况、土壤热特性、土壤的物理机械性与耕性等 土壤水分状况直接影响作物对养分的吸收，施入土壤中的化学肥料只有在水中才能溶解，养分离子向根系表面迁移，以及作物根系对养分的吸收都必须通过水分介质来实现 因此，土壤水分是土壤肥力诸因素中最重要、最活跃的因素上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,土壤水分调节就是要尽可能地减少土壤水分的损失，尽量地增加作物对降雨、灌溉水及土壤中原有贮水的有效利用，有时还包括多余水的排除等 通常采取的措施有合理耕翻、改良表土质地和结构、中耕除草、地面覆盖、免耕覆盖技术与保水剂的施用、合理灌溉、镇压(碾地) 等 群众常说的“碾子提墒，碾子藏墒” “锄头下有水，锄头下有火” 就是一些调节土壤水分的措施 研究结果表明，施用有机肥后，土壤含水量有明显增加 对于旱地作物而言，土壤水分过多就会产生涝害、渍害 因此，必须排除土壤多余的水分，主要包括排除地表积水、降低过高的地下水和除去土壤上层滞水上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,３.１.５ 土壤空气 土壤空气是土壤的重要组成，也是土壤的肥力因素之一。
土壤空气源自大气，它存在于未被土壤水分所占据的孔隙中，其含量与土壤水分互为消长 凡影响土壤孔隙和土壤水分的因素，都影响土壤的空气状况 肥力水平高的土壤，其空气数量及气体组成的比例情况，均应满足作物正常生长发育的需要 土壤空气组成与大气相似，但在各组分的含量上存在差异: 土壤空气中的二氧化碳含量比大气高十至数百倍; 氧的含量比大气低; 相对湿度比大气高; 有时含有还原性气体，在通气不良时土壤常会产生ＣＨ４、Ｈ２ Ｓ、Ｈ２ 等还原性气体，影响作物根系的正常生长; 土壤空气数量和组成经常处于变化之中上一页,下一页,返回,３.１ 土壤基本物质组成,土壤通气不良、供氧不足必然导致营养物质转化、植物根系呼吸和个体发育受到障碍，甚至产生有毒物质 土壤通气不良主要发生在那些质地黏重、通气孔隙度不足１０％、气体交换缓慢的黏质土壤中 对于此类土壤可采取合理耕作结合增施有机肥料，以改善土壤结构，增加土壤通气孔隙 土体中水分过多不仅造成空气容量减少，而且阻碍土壤空气与大气的气体交换，这是地势低洼、地下水位高的易涝地区土壤通气性差的主要原因，对此应加强土壤水分管理，建立完整的排水系统，降低地下水位，及时排除渍涝。
至于那些主要由降(灌) 水量大而影响通气的，则应及时中耕、松土，破除地结皮等，土壤通气性就会大大改善上一页,返回,３.２ 土壤理化性质,３.２.１ 土壤质地 土粒分为矿质颗粒和有机颗粒 有机颗粒很少单独存在，通常说的土粒，专指矿质颗粒 土粒分级一般是将土粒根据大小进行区分，分为石砾、砂粒、粉砂粒和黏粒四级 任何一种土壤，都是由不同大小的土粒组成，我们把土壤中各粒级土粒含量百分率的组合，叫做土壤质地 质地是土壤的重要物理性质之一，反映土壤内在的肥力特征，对土壤肥力有重要影响，常常是土壤通气、透水、保水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的决定性因素下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,１.土壤质地与肥力的关系 我国农民历来重视土壤质地问题，至今农民仍以“土质” 好坏来评述土壤；因为它和土壤肥力、作物生长的关系最密切、最直接 这里简要介绍砂质土、壤质土和黏质土三个最基本的质地类别的土壤肥力特征和管理 (１) 砂质土 农民常把砂质土称白土、白塘土，其广泛分布于我国北方 砂质土以砂土为代表，砂粒多，黏粒少 粒间孔隙大，毛管作用弱，通气透水性强，内部排水通畅，不易积聚还原性有害物质 砂性土水分不宜保持，水蒸气也很容易通过大孔隙而迅速扩散逸向大气，因此土壤容易干燥、不耐旱。
适宜种抗旱耐瘠作物，同时须保证水源，及时灌溉上一页,下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,砂质土因含水量低，热容量较小，易增温也容易降温，昼夜温差较大，这对于某些作物是不利的，如小麦返青后容易因此而受冻害，但种植甘薯类及其他块根块茎作物时，则有利于淀粉的累积 砂土在早春气温上升时很快转暖，所以称为“热性土”，作物容易出苗，即“发小苗不发老苗” 但晚秋一遇寒潮，温度下降也快，作物易受冻害 砂质土耕性好，但缺少有机质的砂土泡水后容易沉淀、板实、闭气 砂质土养分含量少，保肥性差，施肥后因灌水、降雨而易淋失 因此，需要多施有机肥料，施用化肥时，要少施勤施，防止漏失 施入砂土的肥料，因通气好，养分转化供应快，故肥效常表现为猛而不长久，前劲大而后劲不足 砂质土经常处于通气良好状态，好气性微生物活动强烈，土壤中有机质分解迅速，易释放有效养分，促使作物早发，但有机质不易积累，一般有机质含量比黏土类低上一页,下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,(２) 黏质土 农民常称红土、红淤土、红泥头等，广泛分布于平原洼地、山间盆地、湖洼地区，南方分布较广 它的特性与砂土相反，由于粒间孔隙很小，多为极细毛管孔隙和无效孔隙，故通气透水性差，内部排水慢，易受渍害和积累还原性有毒物质。
黏质土一般矿质养分较丰富，特别是钾、钙、镁等含量较多，有机质和氮素一般比砂土高 在施用有机肥和化肥时，由于分解慢和土壤保肥性强，表现为肥效迟缓，肥劲稳长 黏质土保肥力强，肥劲稳且肥效长，因此适合种粮食作物上一页,下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,(３) 壤质土 农民又称其为两合土、连合土 砂粒黏粒含量适中，集砂土、黏土优点于一身，消除了砂土类和黏土类的缺点，是农业生产上质地比较理想的土壤，适种作物广，肥力较高 通气透水性良好，又有一定的保水保肥性能，含水量适宜，土温比较稳定，黏性不大，耕性较好，宜耕期较长，“既发小苗又发老苗” 有些地方群众所称的“四砂六泥” 或“三砂七泥” 土壤就相当于壤质土上一页,下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,２.不同质地土壤的利用 各种作物因其生物学特性上的差异，对耕作和栽培措施的要求也不完全一样，所以它们所需要的最适宜的土壤条件就可能不同 其中，土壤质地是重要的条件之一 例如砂土宜于种植生长期短的作物及块根块茎类作物，而需肥较多的或生长期较长的谷类作物，则一般宜在黏质壤土和黏土中生长 一些耐旱耐瘠的作物(如芝麻、高粱等)，以及实施早熟栽培的作物(如蔬菜等)；也以砂质至砂壤质土壤为宜。
上一页,下一页,返回,３.２ 土壤理化性质,３.土壤质地的改良 土壤质地对于土壤性质和肥力有极为重要的影响，而土壤质地主要是一种较稳定的自然属性 但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素，一种土壤在质地上的缺点，可通过改善土壤结。