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1、第三章第三章园林植物的土壤环境园林植物的土壤环境【学习要求学习要求】技能目标：技能目标：【学习】土壤样品的采集制备，土壤有机质含量、容重、酸碱度、含水量的测定及土壤剖面的观察。【熟悉】园林植物土壤测定的目标要求与基本原理。【学会】园林植物土壤观察测定各环节的基本操作方法。必要知识：必要知识：【了解】园林植物土壤环境要素的基本内容。【理解】土壤组成物质运动变化的基本规律。【掌握】园林植物土壤组成、性质、肥力因素的定性定量表达与调节措施。第一节第一节土壤的核心概念土壤的核心概念一、土壤的概念一、土壤的概念二、土壤肥力的概念二、土壤肥力的概念一、土壤的概念一、土壤的概念土壤是地球陆地上及浅水域底能够
2、产生绿色植物收获物的土壤是地球陆地上及浅水域底能够产生绿色植物收获物的疏松表层。疏松表层。这种表达反映了土壤的空间位置、形态与功能。地球陆地上和浅水域底表层说明土壤在地球上所处的位置；其物理状态是疏松多孔的未固结层，以明显区别于坚硬固结的岩石等；其功能是能产生绿色植物收获物。土壤在生态系统中的地位十分重要。地球表层系统有大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈等五个圈层组成。其中土壤圈处于其它圈层相互紧密交接的地带，构成了结合无机界和有机界的中心环节。土壤发育于地球陆地及浅水域底表面的疏松层，且能够生长植物，在地球自然地理系统中被称为土壤圈（图31）。土壤是陆生及浅水域植物生活的基质和陆生及浅水域
3、动物生活的基地。土壤的重要性表现为：第一、土壤是土壤动物赖以生存的栖息场所、人类生存活动的基底，是人类活动的一项极其宝贵的自然资源；第二、土壤是地球表层物质和能量交换的重要场所。3-1 土壤圈的重要地位土壤圈的重要地位二、土壤肥力的概念二、土壤肥力的概念土壤肥力是土壤同时不断地供给和协调植物生长发育所需要的水、肥、土壤肥力是土壤同时不断地供给和协调植物生长发育所需要的水、肥、气、热等生活因素的能力。气、热等生活因素的能力。土壤具有代谢功能和自动调节肥力因素的功能。原西南农大侯光炯教授认为，土壤肥力高低由土壤向植物稳、匀、足、适供给和协调肥力因素的程度决定。土壤肥力可以按发生过程和程度细分为以下
4、四种类型：土壤肥力按其发生过程可分为自然肥力和人工（为）肥力。土壤肥力按其发生过程可分为自然肥力和人工（为）肥力。自然肥力是指土壤在自然因素综合作用下发生和发展起来的肥力。纯粹的自然肥力只有在原始林地和未开垦的荒地（自然土壤）上才能见到。人为肥力是自然土壤经过开垦耕种以后，在人类生产活动影响下创造出来的肥力。农业土壤（又称为耕作土壤、耕种土壤），既具有自然肥力，又具有人为肥力，就其发生而论可以区分，但极难分出各自的权重。土壤肥力按其发挥程度可分为有效肥力和潜在肥力。土壤肥力按其发挥程度可分为有效肥力和潜在肥力。有效肥力是指在农业生产（当季生产）中能表现出来，产生经济效果的那部分肥力。潜在肥力是
5、暂时不能被植物吸收利用，在当季生产中没有直接反映出来的那部分肥力。第二节第二节土壤固相组成土壤固相组成矿物20%30%空气20%30%水 分2030%有机质5%图图3-2土壤组成图土壤组成图第二节第二节土壤固相组成土壤固相组成一、土壤矿物质一、土壤矿物质二、土壤粒级与土壤质地二、土壤粒级与土壤质地三、土壤生物三、土壤生物四、土壤有机质四、土壤有机质一、土壤矿物质一、土壤矿物质（一）主要成土矿物（一）主要成土矿物（二）主要成土岩石（二）主要成土岩石（三）岩石矿物的风化（三）岩石矿物的风化（一）主要成土矿物（一）主要成土矿物土粒粒径（mm）石英长石云母角闪石其他10.2586140.250.058
6、112430.050.0174157330.010.00563821532mm的颗粒组成，颗粒多为石英易风化，风化产物含砂粒高，养分缺乏砂岩由粒径在20.1mm的颗粒组成，颗粒多为石英、长石等不同砂岩的抗风化能力不同，易风化的含黏粒含量高，且养分丰富，反之含砂粒量高，养分缺乏页岩由粒径2石块石砾331砂粒粗砂粒细砂粒20.20.20.02物理性砂粒砂粒粗砂粒中砂粒细砂粒10.50.50.250.250.05粉砂粒黏粒0.020.0020.002粉粒粗粉粒中粉粒细粉粒0.050.010.010.0050.0050.001物理性黏粒黏粒粗黏粒中黏粒细黏粒0.0010.00050.00050.000
7、10.0001表表3-3常用土粒分级标准常用土粒分级标准2不同粒级的矿物组成和化学组成不同粒级的矿物组成和化学组成砂粒和粉砂粒中主要含有各种原生矿物，其中以石英最多，土粒越粗石英的含量越高；黏粒主要有各种次生矿物，又以次生层状铝硅酸盐矿物为主，颗粒越细，其含量越高。粒级粒径（mm）SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaOMgOK 2OP 2O 5砂粒粉粒黏粒10.200.20.040.040.010.010.0020.00293.694.089.474.253.21.62.05.113.221.21.21.21.55.113.20.040.50.81.61.60.60.10.30.31.0
8、0.81.52.34.24.90.050.10.20.10.4表表3-4不同粒级的化学组成不同粒级的化学组成（二）土壤质地（二）土壤质地1土壤质地的概念土壤质地的概念2土壤质地分类制土壤质地分类制3土壤质地与土壤肥力的关系土壤质地与土壤肥力的关系4土壤质地的利用与改良土壤质地的利用与改良1土壤质地的概念土壤质地的概念土壤中各粒级所占的百分含量叫矿物质土粒的机械组成。土壤质地指土壤中各粒级土粒所占的比例及其表现出的物理性质，即土壤砂粘程度。2土壤质地分类制土壤质地分类制质地分类各粒组土粒含量（重量%）类别质地级别名称砂粒20.02mm粉砂粒0.020.002mm黏粒854025251515表表3
9、-6卡庆斯基土壤质地分类表卡庆斯基土壤质地分类表3土壤质地与土壤肥力的关系土壤质地与土壤肥力的关系（1）砂土类）砂土类土粒间为大孔隙，毛管作用弱，排水通气能力强，保水性差，易旱，不易积累还原性有害物质，砂质土主要矿物组成是石英，养分含量低，由于砂土通气性好，有助于好气性微生物的活动，土壤中有机质易于分解，释放有效养分，促使作物早发，但有机质不易积累，其含量比黏土类少。保肥力弱，施用化肥时，要少量多次，肥效表现为“猛而不足”，前劲大而后劲不足。如只施基肥而不注意追肥，会产生“发小苗而不发老苗”的现象。因此，砂土施肥除增施有机肥作基肥外，还必须适时追肥。砂质土因含水量少，热容量小，易增温也易降温，
10、所以昼夜温差大，作物易受冷害。（如小麦返青后），但对薯类及其它块根块茎类作物，有利于其淀粉的累积。根据它的优点，种植生长期短而耐瘠薄的作物，如高粱、芝麻、花生等作物，并逐年加以调剂改良，也能发挥其生产潜力。3土壤质地与土壤肥力的关系土壤质地与土壤肥力的关系（2）黏土类）黏土类土粒间为毛管孔隙和非活性孔隙，故通气不良，透水性差，易受渍害和积累还原性物质。排水通气能力差，保水性强，毛管作用明显，抗旱性也差，保肥力强，养分含量高，主要由于黏粒本身的养分含量多，黏粒有较强的吸附能力，使养分不易淋失。由于黏土通气性差，好气性微生物受到抑制，有机质分解较慢，易于积累腐殖质，故黏土中有机质和氮素一般比砂土高
11、。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。黏土保水力强，含水量大，热容量较大，增温、降温慢，昼夜温差大，与砂土相反，这种土“发老苗不发小苗”。宜种植禾本科作物如小麦、水稻、玉米等。（3）壤土类）壤土类该土类由于砂粘适中，大小孔隙比例适当，通透性好，保水保肥性好，养分含量丰富，有机质分解快，保肥性能也强，土性温暖，耕作方便，宜耕期长，耕作质量好，发小苗也发老苗，故适宜种植各种作物。4土壤质地的利用与改良土壤质地的利用与改良（）增施有机肥（）增施有机肥增施有机肥料可提高土壤有机质的含量，即可改良砂土，也可改良黏土，是改良土壤质地最有效的方法。因为有机质的黏结力和黏
12、着力比砂粒强，比黏粒弱，可以改善砂土过砂，黏土过黏的缺点。有机质可以使土壤形成团粒结构，使土体疏松，增加砂土的保肥性。（）客土法（）客土法客土是改良土壤质地的另一种方法。一般要就地取材，因地制宜。在砂地附近有黏土或黏粘土、河沟淤泥，可采用搬黏压砂的办法；黏土地块附近有砂土或河砂可采用搬砂压泥的办法，通过耕作使砂黏掺合。逐年改良达到三成泥七成砂或四成泥六成砂的范围内。三、土壤生物三、土壤生物土壤中生活着各种各样的生物，有动物、植物和微生物。土壤动物种类繁多，有肉眼能直接看见的大型动物，如蚯蚓、蚂蚁、昆虫等，也有需显微镜才能看见的微生物，如各种细菌、放线菌、真菌等。土壤动物的生物量一般为土壤生物量
13、的10%20%。四、土壤有机质四、土壤有机质（一）土壤有机质的来源与分类（一）土壤有机质的来源与分类（二）土壤有机质的组成（二）土壤有机质的组成（三）土壤有机质的转化（三）土壤有机质的转化（四）土壤腐殖质（四）土壤腐殖质（五）土壤有机质的作用（五）土壤有机质的作用（六）土壤有机质的调节（六）土壤有机质的调节（一）土壤有机质的来源与分类（一）土壤有机质的来源与分类土壤中有机质最初来源于动植物的残体及其分泌物和排泄物；农业土壤主要来源于人类施用的有机肥。根据其形态可分为三种类型：新鲜的有机质，主要是指土壤中未分解的生物残体；半分解的有机质，主要是指新鲜有机质经微生物的分解作用，其最初结构已经被破坏
14、，外观呈黑色；腐殖质是有机质经过微生物分解和再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质，它与矿质土粒结合紧密，不能用机械方法分离。（二）土壤有机质的组成（二）土壤有机质的组成1.物质组成物质组成2.化学组成化学组成1.物质组成物质组成（1）糖类、有机酸、醛、醇、酮类以及相近化合物。（2）纤维素和半纤维素半纤维素在稀酸、稀碱的溶液中处理，易于水解，纤维素则在较强的酸和碱的处理下，才可以水解，二者均能被微生物所分解。（3）木质素是复杂的有机化合物，是木质纤维素的主要组分，特点：木质素稳定，不易被细菌和化学物质所分解，但可被真菌、放线菌所分解，木质素的成分随植物不同而有所差异。（4）树脂、脂肪、腊质、
15、单宁等该类有机化合物不易溶于水，而易溶于醇、醚及苯中，是十分复杂的化合物，该类物质在土壤中，除脂肪分解快外，一般都很慢且极难彻底分解。（5）含氮化合物生物体中的主要含氮化合物为蛋白质，各种蛋白质水解后，一般可产生许多种不同的氨基酸。蛋白质的成分除了C、H、O、N外，还含有S、P和Fe等营养元素。一般而言，含氮化合物易被微生物分解，生物体中常有一小部分简单的可溶性氨基酸，可被微生物直接吸收，但大部分的含氮化合物需要经过微生物分解后，才能被利用。2.化学组成化学组成含有C、H、O，N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn等。矿物质化学组成：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、P、S、M
16、n、Zn、B、Mo等；植物必需元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl。（三）土壤有机质的转化（三）土壤有机质的转化1.土壤有机质的矿质化土壤有机质的矿质化2.土壤有机质的腐殖化过程土壤有机质的腐殖化过程3.影响有机质转化的因素影响有机质转化的因素1.土壤有机质的矿质化土壤有机质的矿质化是指有机质在微生物的作用下被分解为简单的无机物的过程，其最终产物是水、二氧化碳及无机养分离子，如N、P及S等元素的无机离子。植物利用的氮素主要是无机态化合物NO3、NH4+，而土壤中的氮素主要以有机化合物的形式存在，这些含氮化合物不断分解转化，才能变为无机氮化物，以供植物需求，而微生物在这个转化过程中起重要作用。有机质的矿质化的意义在于为微生物生命活动提供碳氮养分及能源；提供植物生长所需养分；为腐殖化过程提供基本原料。2.土壤有机质的腐殖化过程土壤有机质的腐殖化过程是指土壤有机质在微生物的作用下生成高分子有机化合物腐殖质的过程。腐殖质的形成经历了两个阶段：第一阶段：微生物将动植物残体转化为腐殖质的组分，如芳香族化合物（多元酚）和含氮的化合物（氨基酸和多肽）；第
