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1、土壤是指覆盖于地球表面，具有肥力特征的、能够生长绿色植物的疏松物质层。土壤肥力：土壤在某种程度上能同时不断地供给和调节植物正常生长发育所必需的水分、养分、空气和热量的能力。四大肥力因素：水、肥、气、热。 原生矿物：来自火成岩或变质岩次生矿物：原生矿物、火山灰或各种风化产物通过化学或生物作用转变主要成土岩石：岩浆岩、沉积岩、变质岩风化作用：指地壳最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下，发生机械破碎和化学变化的过程。 物理风化（大多属于热力学风化） 风化作用 化学风化（溶解、水化、水解、氧化） 生物风化（根系机械破碎、生物化学作用）土壤母质：裸露的岩石经风化作用而形成的疏松的、粗细不同的矿
2、物颗粒的地表堆积体，是形成土壤的母体。 土壤有机质：是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，它包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。土壤有机质由生命体和非生命体两大部分有机物质组成。 来源：含量多少与气候、植被、地形、土壤类型、耕作措施等密切相关组成：二、土壤有机质的转化矿质化过程：土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并释放出其中的矿质养分的过程。腐殖化过程：各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。影响转化过程的因素1. 有机残体的特性（物理状态紧实状态；化学组成； C/N微生
3、物分解需有机质到C/N为 25：1）2. 土壤水分和通气状况3. 土壤特性（温度、PH、质地）有机质在土壤肥力中的作用提供作物需要的各种养分 增强土壤的保水保肥能力和缓冲性 改善土壤的物理性质 促进土壤微生物的活动 促进植物的生理活性 减少农药和重金属的污染土壤有机质的调节措施【1】增加有机质的来源（因地制宜）1. 种植绿肥作物（豆科类作物）2. 增施有机肥料3. 秸秆还田【2】调节土壤有机质的分解速率1 调节土壤水、气、热状况，控制有机质的转化2 合理的耕作和轮作3 调节碳氮比率和土壤酸碱度土壤孔隙性：指土壤孔隙总量及大、小孔隙分布。土壤比重：单位体积（不包含粒间孔隙的体积）土壤固体部分的重
4、量与同体积水重量之比。一般耕地土壤比重平均2.65。土壤容重：单位体积自然状态下土壤（含粒间孔隙的体积）的干重（单位g/cm3 ） 。容重大小，随土壤质地、结构和有机质含量及土壤松紧状况而异；对作物生长发育最适宜的容重1.1-1.2 g/cm3。土壤孔隙度：在一定容积的土体内，土壤孔隙容积占整个土体容积的百分数（亦称总孔隙度）。孔隙度(%) = （1 容重/比重） 100孔隙度的大小，与土壤结构、质地和有机质含量有关。土壤孔隙比：土壤孔隙容积与土粒容积的比值。土壤孔隙比 = 孔隙度/（1 孔隙度） 孔隙类型：毛管孔隙（土壤水分在这种孔隙中能为毛细管引力所吸持，因而决定着土壤蓄水性，常见于粘土）
5、和非毛管孔隙（主要作用是通气透水，决定着土壤的通气性和排水状况，常见于砂土）。土壤结 构：土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。包含着两重含义：结构体和结构性。通常所说的土壤结构多指结构性。土壤结构体：土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。土壤结构性：由土壤结构体的种类、数量（尤其是团粒结构的数量）及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。 块状和核状结构（长、宽、高大致相似；碎块小而且边角明显） 棱柱状结构和柱状结构片状结构（横轴大于纵轴） 团粒(粒状和小团块) 结构土壤结构的管理1. 增施有机肥2. 实行合理轮作3. 合理耕作、水分管理4.施用石灰或石膏5.土壤结构改
6、良剂的应用 一、土壤水的类型划分 吸湿水：干土从空气中吸着水汽所保持的水 吸附水(束缚水) 膜状水：土壤颗粒表面上吸附的水分形成水膜根据土壤水分受力 毛管上升水：地下水随毛管上升而被保存在土壤中的水分。毛管水 毛管悬着水：在地下水位很深的地区，降雨或灌水之后，由于毛管力保存在土壤上层中的水分 重力水：土壤含水量超过田间持水量时，多余的水分受重力支配向下渗透，这部分水称为重力水田间持水量：当毛管悬着水达到最大数量时的土壤含水量。（吸湿水、膜状水和毛管悬着水）土壤由干到湿依次出现吸附水、毛管水和重力水。土壤水分含量表示1.质量含水量（土壤中水分质量与干土质量的比值）m = (W1-W2)/W2 1
7、002.容积含水量（单位土壤总容积中水分所占的容积分数）v = m 为土壤容重3.相对含水量（土壤含水量占田间持水量的百分数）相对含水量(%) = (土壤含水量/田间持水量) 1004. 土壤水贮量（一定厚度土层内土壤水的总贮量；相当于一定土壤面积，一定土层厚度内有多少mm的水层）土壤水贮量(mm) = 水容% 土层厚度(mm)土壤水的能态及有效性基本原理：任何物质包括土壤水在内，在孤立系统中和恒温条件下，总是由自由能高处自发地向自由能低处移动（热力学第二定律）。土水势()：土壤水在各种力如吸附力、毛管力、重力等的作用下，其自由能的变化，主要是降低。（基质势、压力势、溶质势（渗透势）和重力势）
8、土壤水是由土水势高处流向土水势低处。土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情况下所处的能态，简称吸力。土壤水的有效性：指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。萎蔫系数：当植物因根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量。它因土壤质地、作物和气候不同而不同。（上限：萎蔫系数；下限：田间持水量；两者之间差值为土壤有效水的最大含量）受土壤质地、结构和有机质含量的影响。 三、土壤水分平衡和调节 田间土壤水分平衡：指一定面积和厚度的土体，在一定时间内，土壤水的收支平衡状况。 水= 水收 水支 W = P + I + U ET R In D（ET为蒸散量）土壤水的调控措施主要包括土壤水的保蓄和调节。1、耕作措施
9、 秋耕 中耕 镇压等 2、地面覆盖 薄膜覆盖 秸秆覆盖 3、灌溉措施 喷灌、滴灌、渗灌 4、生物节水 一、土壤空气组成（与近地大气相比）特点：（1）土壤空气中的CO2含量高于大气。（2）土壤空气中的O2含量低于大气。（3）土壤空气中水汽含量一般高于大气。（4）土壤空气中含有较多的还原性气体。如CH4 、H2等。土壤空气的对流：指土壤与大气间由总压力梯度（温度、风力、气压、降水）推动的气体的整体流动，也称气体质流。土壤空气的扩散：在分压梯度的作用下，驱使CO2气体分子不断从土壤中向大气扩散，同时使O2分子不断从大气向土壤空气扩散，也称土壤呼吸。土壤通气性：泛指土壤空气与大气进行交换以及土体内部允
10、许气体扩散和通气的能力。（取决于粗孔数量）调节措施1、调节土壤水分含量2、改良土壤结构 3、通过各种耕作手段来调节土壤通性对旱作土壤，有中耕松土，深耙勤锄，打破土表结壳，疏松耕层等措施。对于水田土壤，可通过落水晒田、晒垡，搁田及合理的下渗速率等措施。二、土壤热量和热性质热量的来源：主要来自太阳辐射能，部分来自生物热（微生物），地球内热（火山口、温泉）。 土壤热容量：指单位质量（重量）或容积的土壤每升高（或降低）1所需要（或放出的）热量。水CV有机质CV 矿物质CV 气CV CV =1.9Vm+2.5Vo+4.2Vw（Vm、Vo、Vw和Va分别为土壤矿物质、有机质、水和空气在单位体积土壤中所占体
11、积比。） 土壤水是影响土壤热容量的决定性因素 土壤导热率()：土壤具有对所吸收热量传导到临近土层性质，称为导热性。导热性大小用导热率表示。 土壤热性质 土壤导热率的大小主要决定于土壤孔隙的多少和含水量的多少。 土壤的热扩散率（D）：指在标准状况下，在土层垂直方向上每厘米距离内，1的温度梯度下，每秒钟流人1 cm2土壤断面面积的热量，使单位体积（1cm3）土壤所发生的温度变化。主要决定于土壤水和空气的比例影响土壤热量状况的因素（1） 天文及气象因素：（2）地理位置：如纬度、海拔、坡向等（3）土壤的组成和性质：如土壤水分和空气含量、土壤有机质含量等（4） 土面状况：如植物覆盖与积雪、表土颜色、平坦
12、度等 土壤热量状况的调节 耕作施肥：热性肥、冷性肥、温性肥 灌溉排水 覆盖和遮荫 应用增温保墒剂二、土壤胶体及其基本特性 矿质胶体:层状硅酸盐类的粘土矿物和铁、铝、硅等的氧化物及其水合物类的粘土矿物 土壤胶体（1100nm） 有机质胶体:主要是腐殖质 有机矿质复合体:土壤有机质胶体有5090%与矿质胶体结合补充：层状硅酸盐矿物的晶层即是由硅氧片（四面体）和水铝片（八面体）叠合而成的1:1型矿 物：一层硅氧片和一层水铝片叠合而成，主要为高岭石类矿物。2：1型矿物：由两层硅氧片中间夹一层水铝片叠合而成的，分膨胀型矿物（蒙脱石类和蛭石类）和非膨胀型矿物（水云母类）。胶体构造：胶 核：胶粒的基本部分，
13、由粘粒矿物、腐殖质、蛋白质等成分所组成。决定电位离子层：胶核表面有一层带电的离子层，这层带电的离子决定着胶粒的电荷符号和电位大小。补偿离子层：决定电位离子层产生的静电引力吸附粒间溶液中带相反电荷的离子，形成补偿离子层。扩散层：距离远的受静电引力较小，离子活动性大，疏散分布，称扩散层。 土壤胶体的性质 带电性 分散性与凝聚性 带电原因：1.同晶置换 2. 表面分子解离 3.断键 （高岭石带电主要原因）4. 胶体表面从介质中吸附离子 2.3.4项等原因引起的胶体带电荷，因受介质PH值影响，故称为可变电荷。土壤中离子的吸附和交换、土壤酸碱性、缓冲性、土壤结构性、土壤耕性、某些土壤水分性质等无不与土壤
14、胶体的上述两个特性密切相关。分散性：土壤胶体分散在土壤溶液中，由于胶粒有一定的电动电位，有一定厚度的扩散层相隔，而使之能均匀分散呈溶胶态凝聚性：当加入电解质时，胶粒的动电电位降低趋近零，扩散层减薄进而消失，使胶粒相聚成团，此时由溶胶转变为凝胶。不同的电解质使胶体呈现不同的电动电位，一般是一价离子二价离子三价离子。电动电位大的离子，分散性强，凝聚性弱；反之，则分散性弱，凝聚性强。一价阳离子如K+、Na+、NH4+等引起的凝聚是可逆的，由Ca2+、Fe3+等二、三价离子引起的凝聚作用，一般是不可逆的。 阳离子的静电吸附 阳离子交换：土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的其它阳离子相互交换的过程。
