土壤肥料学山东农业大学资源与环境学院

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1、土壤与水科学系土壤与水科学系 联系方式:联系方式:0538053882429008242900 E-mail E-mail:(土壤部分)(土壤部分)1参考书参考书n土壤肥料学关连珠土壤肥料学关连珠n土壤学土壤学 仲跻秀仲跻秀n土壤学土壤学 聂俊华聂俊华n土壤地理学李天杰土壤地理学李天杰n土壤学土壤学 黄昌勇黄昌勇n土壤学土壤学 朱祖祥朱祖祥2土壤学是研究土壤的形成演变、组成性质、开发利用及其培肥改良的一门科学。3一、土壤在农业生产中的地位和作用一、土壤在农业生产中的地位和作用(1 1 1 1) 土壤肥料是农业生产的基本生产资料土壤肥料是农业生产的基本生产资料土壤肥料是农业生产的基本生产资料土壤

2、肥料是农业生产的基本生产资料 农业生产全过程包括三个紧密联系的环节:农业生产全过程包括三个紧密联系的环节:农业生产全过程包括三个紧密联系的环节:农业生产全过程包括三个紧密联系的环节:1 1 1 1、植物生产、植物生产、植物生产、植物生产2 2 2 2、动物生产、动物生产、动物生产、动物生产3 3 3 3、土壤管理、土壤管理、土壤管理、土壤管理上述过程说明土壤是农业生产的基础,是物质和能量转化的上述过程说明土壤是农业生产的基础,是物质和能量转化的上述过程说明土壤是农业生产的基础,是物质和能量转化的上述过程说明土壤是农业生产的基础,是物质和能量转化的场地,是进行农业生产的基本条件。场地,是进行农业

3、生产的基本条件。场地,是进行农业生产的基本条件。场地,是进行农业生产的基本条件。土壤作为农业生产的基本生产资料,不仅给农业生产提供了土壤作为农业生产的基本生产资料,不仅给农业生产提供了土壤作为农业生产的基本生产资料,不仅给农业生产提供了土壤作为农业生产的基本生产资料,不仅给农业生产提供了基地,也给人们提供了数量庞大的生活资料和生产资料。基地,也给人们提供了数量庞大的生活资料和生产资料。基地,也给人们提供了数量庞大的生活资料和生产资料。基地,也给人们提供了数量庞大的生活资料和生产资料。要促使农业生产持续发展,达到农业高产、高效、优质、低要促使农业生产持续发展,达到农业高产、高效、优质、低要促使农

4、业生产持续发展,达到农业高产、高效、优质、低要促使农业生产持续发展,达到农业高产、高效、优质、低耗,必须正确利用土壤,认真保护土壤,努力改造以土壤为耗,必须正确利用土壤,认真保护土壤,努力改造以土壤为耗,必须正确利用土壤,认真保护土壤,努力改造以土壤为耗,必须正确利用土壤,认真保护土壤,努力改造以土壤为中心的农业生产条件,提高土壤肥力,增强土壤对各种自然中心的农业生产条件,提高土壤肥力,增强土壤对各种自然中心的农业生产条件,提高土壤肥力,增强土壤对各种自然中心的农业生产条件,提高土壤肥力,增强土壤对各种自然灾害的抗逆能力,这是实现农业现代化的重要保证!灾害的抗逆能力,这是实现农业现代化的重要保

5、证!灾害的抗逆能力,这是实现农业现代化的重要保证!灾害的抗逆能力,这是实现农业现代化的重要保证!绪绪 论论4(2)(2)(2)(2)土壤是制定农业技术措施的依据土壤是制定农业技术措施的依据土壤是制定农业技术措施的依据土壤是制定农业技术措施的依据 农作物栽培的多项技术措施包括:农作物栽培的多项技术措施包括:农作物栽培的多项技术措施包括:农作物栽培的多项技术措施包括:耕作、施肥、灌水、耕作、施肥、灌水、耕作、施肥、灌水、耕作、施肥、灌水、品种选择、种子处理、种植密度、植物保护、农机具使品种选择、种子处理、种植密度、植物保护、农机具使品种选择、种子处理、种植密度、植物保护、农机具使品种选择、种子处理

6、、种植密度、植物保护、农机具使用用用用以及以及以及以及日常田间管理日常田间管理日常田间管理日常田间管理等。等。等。等。土壤是这些技术措施的基础,任何措施都要考虑土壤的土壤是这些技术措施的基础,任何措施都要考虑土壤的土壤是这些技术措施的基础,任何措施都要考虑土壤的土壤是这些技术措施的基础,任何措施都要考虑土壤的性质,要性质,要性质,要性质,要“因土制宜因土制宜”。这也是我们为什么学习土壤学的原因。认识土壤了解土这也是我们为什么学习土壤学的原因。认识土壤了解土这也是我们为什么学习土壤学的原因。认识土壤了解土这也是我们为什么学习土壤学的原因。认识土壤了解土壤才能更好地学好专业知识,让我们把所学的土壤

7、学知壤才能更好地学好专业知识,让我们把所学的土壤学知壤才能更好地学好专业知识,让我们把所学的土壤学知壤才能更好地学好专业知识,让我们把所学的土壤学知识应用到生产实践和专业研究中去,互相促进识应用到生产实践和专业研究中去,互相促进识应用到生产实践和专业研究中去,互相促进识应用到生产实践和专业研究中去,互相促进。 5(3 3 3 3) 土壤是人类社会的重要自然资源土壤是人类社会的重要自然资源土壤是人类社会的重要自然资源土壤是人类社会的重要自然资源 土壤作为人类生存的最基本的自然资源,不同于其他资土壤作为人类生存的最基本的自然资源,不同于其他资土壤作为人类生存的最基本的自然资源,不同于其他资土壤作为

8、人类生存的最基本的自然资源,不同于其他资源,它在农业生产上发挥其资源作用是长期的,不受时源,它在农业生产上发挥其资源作用是长期的,不受时源,它在农业生产上发挥其资源作用是长期的,不受时源,它在农业生产上发挥其资源作用是长期的,不受时间限制间限制间限制间限制。只要治之得宜,就能千古地力常新只要治之得宜,就能千古地力常新只要治之得宜,就能千古地力常新只要治之得宜,就能千古地力常新。土壤又是珍贵的,马克思曾经说过土壤又是珍贵的,马克思曾经说过土壤又是珍贵的,马克思曾经说过土壤又是珍贵的,马克思曾经说过“土壤是世代相传的土壤是世代相传的土壤是世代相传的土壤是世代相传的人类所不能出让的生存条件和再生产条

9、件人类所不能出让的生存条件和再生产条件人类所不能出让的生存条件和再生产条件人类所不能出让的生存条件和再生产条件”。 土壤虽能再生但也能破坏,世界范围内在土地资源利用土壤虽能再生但也能破坏,世界范围内在土地资源利用土壤虽能再生但也能破坏,世界范围内在土地资源利用土壤虽能再生但也能破坏,世界范围内在土地资源利用上出现的问题非常严重:上出现的问题非常严重:上出现的问题非常严重:上出现的问题非常严重: 1 1 1 1 、乱占土地、乱占土地、乱占土地、乱占土地 2 2 2 2、土壤侵蚀、土壤侵蚀、土壤侵蚀、土壤侵蚀 3 3 3 3、土壤沙化、土壤沙化、土壤沙化、土壤沙化 4 4 4 4、土壤盐碱化、土壤

10、盐碱化、土壤盐碱化、土壤盐碱化 5 5 5 5、土壤污染、土壤污染、土壤污染、土壤污染 6 6 6 6、土壤、土壤、土壤、土壤变质退化变质退化变质退化变质退化 等等等等 ,对土壤资源构成严重威胁,对土壤资源构成严重威胁,对土壤资源构成严重威胁,对土壤资源构成严重威胁。6(4 4 4 4)土壤是陆地生态系统的主要组成部分)土壤是陆地生态系统的主要组成部分)土壤是陆地生态系统的主要组成部分)土壤是陆地生态系统的主要组成部分生态系统是指生物群落与其环境互相联系互相制约的自生态系统是指生物群落与其环境互相联系互相制约的自生态系统是指生物群落与其环境互相联系互相制约的自生态系统是指生物群落与其环境互相联

11、系互相制约的自然整体。然整体。然整体。然整体。土壤不只是农业生产的基本资料,还是陆地生土壤不只是农业生产的基本资料,还是陆地生土壤不只是农业生产的基本资料,还是陆地生土壤不只是农业生产的基本资料,还是陆地生态系统的重要组成部分,态系统的重要组成部分,态系统的重要组成部分,态系统的重要组成部分,土壤利用上存在的严重问题无土壤利用上存在的严重问题无土壤利用上存在的严重问题无土壤利用上存在的严重问题无一不影响整个生态环境。因此对土壤的利用不但要根据一不影响整个生态环境。因此对土壤的利用不但要根据一不影响整个生态环境。因此对土壤的利用不但要根据一不影响整个生态环境。因此对土壤的利用不但要根据国民经济和

12、农业生产发展的要求,结合考虑土壤本身的国民经济和农业生产发展的要求,结合考虑土壤本身的国民经济和农业生产发展的要求,结合考虑土壤本身的国民经济和农业生产发展的要求,结合考虑土壤本身的性质特点,还应从性质特点,还应从性质特点,还应从性质特点,还应从环境科学角度环境科学角度环境科学角度环境科学角度,考虑自然界中生态系,考虑自然界中生态系,考虑自然界中生态系,考虑自然界中生态系统的平衡问题,统的平衡问题,统的平衡问题,统的平衡问题,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,防止宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,防止宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,防止宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,防止三废及农药和滥用化肥对土壤的污染,

13、防止水土流失,三废及农药和滥用化肥对土壤的污染,防止水土流失,三废及农药和滥用化肥对土壤的污染,防止水土流失,三废及农药和滥用化肥对土壤的污染,防止水土流失,防止由于土壤状况恶化而影响整个环境和生态系统的协防止由于土壤状况恶化而影响整个环境和生态系统的协防止由于土壤状况恶化而影响整个环境和生态系统的协防止由于土壤状况恶化而影响整个环境和生态系统的协调。调。调。调。我们要我们要我们要我们要为子孙为子孙为子孙为子孙“ “留一块绿地,留一片蓝天留一块绿地,留一片蓝天留一块绿地,留一片蓝天留一块绿地,留一片蓝天” ”。7二、土壤和土壤肥力的基本概念1 1 1 1、土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的疏

14、松表层、土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的疏松表层、土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的疏松表层、土壤是地球陆地上能够生产植物收获物的疏松表层。 “陆地表层陆地表层陆地表层陆地表层”说明土壤的位置,说明土壤的位置,说明土壤的位置,说明土壤的位置,“疏松疏松疏松疏松”指其物理状态,经区别指其物理状态,经区别指其物理状态,经区别指其物理状态,经区别于坚硬整块的岩石。又分:于坚硬整块的岩石。又分:于坚硬整块的岩石。又分:于坚硬整块的岩石。又分:自然土壤自然土壤自然土壤自然土壤未经人类开垦自然形成的土壤。未经人类开垦自然形成的土壤。未经人类开垦自然形成的土壤。未经人类开垦自然形成的土壤。农业土壤农业

15、土壤农业土壤农业土壤在自然土壤的基础上经过人类开垦耕种的土壤。在自然土壤的基础上经过人类开垦耕种的土壤。在自然土壤的基础上经过人类开垦耕种的土壤。在自然土壤的基础上经过人类开垦耕种的土壤。土壤之所以土壤之所以土壤之所以土壤之所以“能够生产植物收获物能够生产植物收获物能够生产植物收获物能够生产植物收获物”,主要由于土壤具有肥力。,主要由于土壤具有肥力。,主要由于土壤具有肥力。,主要由于土壤具有肥力。2 2 2 2、土壤肥力、土壤肥力、土壤肥力、土壤肥力是指在植物生长期间,土壤能持续不断地、适量是指在植物生长期间,土壤能持续不断地、适量是指在植物生长期间,土壤能持续不断地、适量是指在植物生长期间,

16、土壤能持续不断地、适量地提供并协调植物生长所需要的水分、养分、空气、热量等因素地提供并协调植物生长所需要的水分、养分、空气、热量等因素地提供并协调植物生长所需要的水分、养分、空气、热量等因素地提供并协调植物生长所需要的水分、养分、空气、热量等因素及其他生活条件的能力。及其他生活条件的能力。及其他生活条件的能力。及其他生活条件的能力。肥力是土壤的基本属性和质的特征。肥力是土壤的基本属性和质的特征。肥力是土壤的基本属性和质的特征。肥力是土壤的基本属性和质的特征。土壤学中把水、肥、气、热土壤学中把水、肥、气、热土壤学中把水、肥、气、热土壤学中把水、肥、气、热称为四大肥力因素。称为四大肥力因素。称为四

17、大肥力因素。称为四大肥力因素。83 3 3 3、土壤的基本物质组成、土壤的基本物质组成、土壤的基本物质组成、土壤的基本物质组成土土 壤壤固体土壤(约固体土壤(约占土壤总容积占土壤总容积的的50%)粒间孔隙(约粒间孔隙(约占土壤总容积占土壤总容积的的50%)土壤生物体土壤生物体土壤动物和土壤微生物等。土壤动物和土壤微生物等。矿物质矿物质来自岩石的风化,包括原生矿来自岩石的风化,包括原生矿 物和次生矿物,约占固体重量的物和次生矿物,约占固体重量的95%95%以上。以上。有机质有机质动物残体及其转化产物,约动物残体及其转化产物,约占固体重量的占固体重量的5%以下。以下。土壤空气土壤空气一部分由地上大

18、气层进入,主一部分由地上大气层进入,主要为要为O2、N2等,另一部分由土壤内部产等,另一部分由土壤内部产生,主要为生,主要为CO2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上进入土中,其中含主要由地上进入土中,其中含有溶质,包括离子、分子、胶体颗粒等,有溶质,包括离子、分子、胶体颗粒等,实际上是浓度不同的溶液(土壤溶液)。实际上是浓度不同的溶液(土壤溶液)。 土壤是四(或五)种物质组成的三相多孔体土壤是四(或五)种物质组成的三相多孔体土壤是四(或五)种物质组成的三相多孔体土壤是四(或五)种物质组成的三相多孔体9自然肥力和人为肥力自然肥力和人为肥力根据土壤肥力的来源不同,土壤肥力有自然肥力根

19、据土壤肥力的来源不同,土壤肥力有自然肥力根据土壤肥力的来源不同,土壤肥力有自然肥力根据土壤肥力的来源不同,土壤肥力有自然肥力和人为肥力的区别。和人为肥力的区别。和人为肥力的区别。和人为肥力的区别。自然肥力自然肥力自然肥力自然肥力是指土壤在自然因子即五大成土因素是指土壤在自然因子即五大成土因素是指土壤在自然因子即五大成土因素是指土壤在自然因子即五大成土因素(气候、生物、母质、地形和年龄)的综合作(气候、生物、母质、地形和年龄)的综合作(气候、生物、母质、地形和年龄)的综合作(气候、生物、母质、地形和年龄)的综合作用下发育来的肥力,它是自然成土过程的产物。用下发育来的肥力,它是自然成土过程的产物。

20、用下发育来的肥力,它是自然成土过程的产物。用下发育来的肥力,它是自然成土过程的产物。人为肥力人为肥力人为肥力人为肥力是耕作熟化过程发育而来的肥力,是在是耕作熟化过程发育而来的肥力,是在是耕作熟化过程发育而来的肥力,是在是耕作熟化过程发育而来的肥力,是在耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素影响作用下所产生的结果。影响作用下所产生的结果。影响作用下所产生的结果。影响作用下所产生的结果。因此只有从来不受人类影响的自然土壤才具有自因此只有从来不受人类影响的自然土壤才具有自因此只有

21、从来不受人类影响的自然土壤才具有自因此只有从来不受人类影响的自然土壤才具有自然肥力。然肥力。然肥力。然肥力。10潜在肥力与有效肥力潜在肥力与有效肥力从肥力的实际经济效益分为:有效肥力和从肥力的实际经济效益分为:有效肥力和潜在肥力。潜在肥力。有效肥力有效肥力是指在当季生产上发挥出来并产是指在当季生产上发挥出来并产生经济效果的那一部分肥力。生经济效果的那一部分肥力。潜在肥力潜在肥力是指在当季生产上未能产生经济是指在当季生产上未能产生经济效果的那一部分肥力。效果的那一部分肥力。有效肥力和潜在肥力是可以相互转化的,有效肥力和潜在肥力是可以相互转化的,两者之间没有截然的。两者之间没有截然的。11土壤肥力

22、的发展与转化土壤肥力的发展与转化n n自然土壤只具有自然肥力,但一切农业土壤则自然土壤只具有自然肥力,但一切农业土壤则兼具自然肥力和人为肥力,它们具有综合效应,兼具自然肥力和人为肥力,它们具有综合效应,作物在利用肥力因素时,二者是不能区分的。作物在利用肥力因素时,二者是不能区分的。n n潜在肥力与有效肥力之间没有截然界限,在一潜在肥力与有效肥力之间没有截然界限,在一定环境条件下,可以相互转化。定环境条件下,可以相互转化。12三、土壤学的发展概况及面临的任务三、土壤学的发展概况及面临的任务1 1、土壤科学发展中的几个代表性学派土壤科学发展中的几个代表性学派(一)农业化学派和农业地质学派(一)农业

23、化学派和农业地质学派(一)农业化学派和农业地质学派(一)农业化学派和农业地质学派1840年德国化学家李比希在化学在农业及植物生理上用应用中提出了年德国化学家李比希在化学在农业及植物生理上用应用中提出了植物的矿质营养学说,主要观点为植物生长需吸收土壤中的矿质营养,创植物的矿质营养学说,主要观点为植物生长需吸收土壤中的矿质营养,创立了农业化学派,开创了土壤科学的新纪元立了农业化学派,开创了土壤科学的新纪元。19世纪后半叶西欧盛行农业地质学派,他们认为土壤是岩石的风化堆积世纪后半叶西欧盛行农业地质学派,他们认为土壤是岩石的风化堆积物,土壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程,土壤肥力呈递减曲线下降,物,土

24、壤的形成过程只是岩石风化淋溶过程,土壤肥力呈递减曲线下降,忽略了生物因素对土壤肥力的积极作用忽略了生物因素对土壤肥力的积极作用。(二)土壤发生学派(二)土壤发生学派(二)土壤发生学派(二)土壤发生学派1919世纪末俄国的道库恰耶夫提出了世纪末俄国的道库恰耶夫提出了“成土因素成土因素”学说,他认为土壤及其肥学说,他认为土壤及其肥力的形成是力的形成是母质母质、气候气候、生物生物、地形地形和和成土年龄成土年龄五大成土因素共同作用的五大成土因素共同作用的产物,但对农业生产中的具体问题没有足够的注意。产物,但对农业生产中的具体问题没有足够的注意。(三)美国(三)美国(三)美国(三)美国RitchreRi

25、tchreRitchreRitchre提出提出提出提出“作物作物作物作物环境综合系统环境综合系统环境综合系统环境综合系统”(CERESCERESCERESCERES系统系统系统系统) ) ) )132 2 2 2、土壤科学在我国的发展、土壤科学在我国的发展、土壤科学在我国的发展、土壤科学在我国的发展 我国是四大文明古国之一,对土壤的认识较早,在世界上最早提出使用有机肥我国是四大文明古国之一,对土壤的认识较早,在世界上最早提出使用有机肥我国是四大文明古国之一,对土壤的认识较早,在世界上最早提出使用有机肥我国是四大文明古国之一,对土壤的认识较早,在世界上最早提出使用有机肥和种豆科植物肥田,写出了世

26、界上最早的一本关于土壤分类的书禹贡。解和种豆科植物肥田,写出了世界上最早的一本关于土壤分类的书禹贡。解和种豆科植物肥田,写出了世界上最早的一本关于土壤分类的书禹贡。解和种豆科植物肥田,写出了世界上最早的一本关于土壤分类的书禹贡。解放后我国土壤科学发展大大加快,先后进行了两次全国土壤普查,取得了显著放后我国土壤科学发展大大加快,先后进行了两次全国土壤普查,取得了显著放后我国土壤科学发展大大加快,先后进行了两次全国土壤普查,取得了显著放后我国土壤科学发展大大加快,先后进行了两次全国土壤普查,取得了显著的成绩,得到了全世界的高度重视,也为我国农业的发展作出了巨大的贡献的成绩,得到了全世界的高度重视,

27、也为我国农业的发展作出了巨大的贡献的成绩,得到了全世界的高度重视,也为我国农业的发展作出了巨大的贡献的成绩,得到了全世界的高度重视,也为我国农业的发展作出了巨大的贡献。3 3 3 3、土壤肥料工作面临的主要任务主要有是、土壤肥料工作面临的主要任务主要有是、土壤肥料工作面临的主要任务主要有是、土壤肥料工作面临的主要任务主要有是: 1 1 1 1、与环境生态相结合,继续进行基础理论研究,、与环境生态相结合,继续进行基础理论研究,、与环境生态相结合,继续进行基础理论研究,、与环境生态相结合,继续进行基础理论研究, 2 2 2 2、 进行土壤普查和土壤普查成果应用进行土壤普查和土壤普查成果应用进行土壤

28、普查和土壤普查成果应用进行土壤普查和土壤普查成果应用 3 3 3 3、重点搞好中、低产田的利用改良、重点搞好中、低产田的利用改良、重点搞好中、低产田的利用改良、重点搞好中、低产田的利用改良 4 4 4 4、采取有力措施坚决制止滥占耕地、采取有力措施坚决制止滥占耕地、采取有力措施坚决制止滥占耕地、采取有力措施坚决制止滥占耕地 5 5 5 5、防止土壤侵蚀保持生态平衡、防止土壤侵蚀保持生态平衡、防止土壤侵蚀保持生态平衡、防止土壤侵蚀保持生态平衡 6 6 6 6、合理施肥,增辟肥源,调整氮、磷、钾比例、合理施肥,增辟肥源,调整氮、磷、钾比例、合理施肥,增辟肥源,调整氮、磷、钾比例、合理施肥,增辟肥源

29、,调整氮、磷、钾比例 14思考题思考题 1. 1.土壤肥力四因素是什么土壤肥力四因素是什么 ?2.2.什什么么是是自自然然土土壤壤、农农业业土土壤壤、有有效效肥肥力力、潜在肥力?潜在肥力?3 3土壤学的任务是什么?土壤学的任务是什么? 4 4土壤的基本物质组成有哪些?土壤的基本物质组成有哪些?15第一节第一节 土壤的无机矿物质颗粒土壤的无机矿物质颗粒第二节土壤有机质第二节土壤有机质 第一章第一章 组成土壤的固相物组成土壤的固相物质质16第一节第一节 土壤的无机矿物质颗粒土壤的无机矿物质颗粒一、土壤无机矿物质颗粒的来源一、土壤无机矿物质颗粒的来源 土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化

30、的产物。土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化的产物。土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化的产物。土壤中的无机矿物质颗粒是陆地表层的岩石、矿物风化的产物。 由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成的矿物由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成的矿物由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成的矿物由地壳深处的岩浆直接冷凝和结晶而成的矿物称为称为称为称为原生矿物原生矿物原生矿物原生矿物 。 在地壳中或地表面,由原生矿物经风化和变质作用后,改变了在地壳中或地表面,由原生矿物经风化和变质作用后,改变了在地壳中或地表面,由原生矿物经风化和变质作用后,改变了在地壳中或地表面,由原生矿物经风化和变质作用后

31、,改变了原来的形态、性质和成分而形成的新的矿物,称为原来的形态、性质和成分而形成的新的矿物,称为原来的形态、性质和成分而形成的新的矿物,称为原来的形态、性质和成分而形成的新的矿物,称为次生矿物。次生矿物。次生矿物。次生矿物。 岩石矿物经过物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用后,岩石矿物经过物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用后,岩石矿物经过物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用后,岩石矿物经过物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用后,一部分难风化的或是尚未风化的原生矿物残留下来,成为形成一部分难风化的或是尚未风化的原生矿物残留下来,成为形成一部分难风化的或是尚未风化的原生矿物残留下

32、来,成为形成一部分难风化的或是尚未风化的原生矿物残留下来,成为形成土壤母质的一部分。还有一部分岩石矿物在风化过程中生成了土壤母质的一部分。还有一部分岩石矿物在风化过程中生成了土壤母质的一部分。还有一部分岩石矿物在风化过程中生成了土壤母质的一部分。还有一部分岩石矿物在风化过程中生成了结晶质的层状硅铝酸盐次生矿物和硅、铁、铝的氧化物,即土结晶质的层状硅铝酸盐次生矿物和硅、铁、铝的氧化物,即土结晶质的层状硅铝酸盐次生矿物和硅、铁、铝的氧化物,即土结晶质的层状硅铝酸盐次生矿物和硅、铁、铝的氧化物,即土壤次生矿物或黏土矿物。壤次生矿物或黏土矿物。壤次生矿物或黏土矿物。壤次生矿物或黏土矿物。 17 二、土

33、壤无机矿物质颗粒的矿物组成二、土壤无机矿物质颗粒的矿物组成 土壤矿物质包括土壤矿物质包括原生矿物原生矿物和由原生矿物经过风化重新形成和由原生矿物经过风化重新形成的的次生矿物次生矿物,它们的成分和性质对土壤的形成过程和理化性,它们的成分和性质对土壤的形成过程和理化性质均有极大影响。质均有极大影响。 ( (一一) )土壤中的原生矿物土壤中的原生矿物 土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结土壤原生矿物是指那些在风化过程中末改变化学成分和结构的原始成岩矿物。主要类型有:构的原始成岩矿物。主要类型有: (1)硅酸盐类 包括长石类、云母类、闪石类、辉石类。(2)氧化物类 主要有石英类、其次是赤

34、铁矿类、氧化钛类(3)硫化物类 主要有黄铁矿类。(4)磷酸盐类 主要有氟磷灰石、氯磷灰石。18( ( ( (二二二二) ) ) )土壤中的次生矿物粘土矿物土壤中的次生矿物粘土矿物土壤中的次生矿物粘土矿物土壤中的次生矿物粘土矿物(1 1)结晶次生层状铝硅酸盐类矿物)结晶次生层状铝硅酸盐类矿物 土壤中粘粒的主体,主要土壤中粘粒的主体,主要有有1 1 :1 1型的高岭石组和型的高岭石组和2 2 :1 1型的蒙脱石、伊利石组。型的蒙脱石、伊利石组。(2 2)二、三氧化物类矿物)二、三氧化物类矿物 有针铁矿(有针铁矿(FeFe2 2O O3 3 .H .H2 2O O )、褐铁矿)、褐铁矿(2Fe2Fe

35、2 2O O3 3 .3H .3H2 2O O)、三水铝石()、三水铝石( AI AI2 2O O3 3 .3H .3H2 2O O )、水铝石)、水铝石 (AlAl2 2O O3 3 .H .H2 2O O )、水锰矿()、水锰矿(MnO(HMnO(H2 2O)O))、软锰矿()、软锰矿( MnO MnO2 2)等,)等, 有结晶态的和非结晶态的。有结晶态的和非结晶态的。(3 3)简单盐类)简单盐类 土壤中最常见盐类有碳酸盐、硫酸盐类、氯化物盐土壤中最常见盐类有碳酸盐、硫酸盐类、氯化物盐类等。类等。19n n(三)粘土矿物(三)粘土矿物(三)粘土矿物(三)粘土矿物n1、层状硅酸盐粘土矿物、层

36、状硅酸盐粘土矿物n层状硅酸盐粘土矿物从层状硅酸盐粘土矿物从外部形态外部形态上看,是上看,是一些一些极细微的结晶颗粒极细微的结晶颗粒。从。从内部构造内部构造上看,上看,是是由两种基本结构单位构成由两种基本结构单位构成的,并含有结的,并含有结晶水,只是化学成分和水化程度不同而已。晶水,只是化学成分和水化程度不同而已。层状硅酸盐矿物的性质与矿物的化学组成层状硅酸盐矿物的性质与矿物的化学组成和结晶构造关系十分密切。和结晶构造关系十分密切。 20n n(1 1)构造特征)构造特征)构造特征)构造特征n n基本结构单位基本结构单位基本结构单位基本结构单位 构成层状硅酸盐粘土矿物晶格的基构成层状硅酸盐粘土矿

37、物晶格的基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体。n硅氧四面体硅氧四面体硅氧四面体硅氧四面体(简称四面体)(简称四面体)(简称四面体)(简称四面体)四面体的基本结构是四面体的基本结构是由一个硅离子和四个氧离子所构成。由一个硅离子和四个氧离子所构成。n n其排列方式是以其排列方式是以其排列方式是以其排列方式是以3 3 3 3个氧离子构成三角形为底,硅离子个氧离子构成三角形为底,硅离子个氧离子构成三角形为底,硅离子个氧离子构成三角形为底,硅离子位于底部位于底部位于底部位于底部3 3 3 3个氧离子之上的中心低凹处,第四个氧则个氧离子之上的中心低凹处,第四个氧则个氧离

38、子之上的中心低凹处,第四个氧则个氧离子之上的中心低凹处,第四个氧则位于硅离子的顶部,恰恰把硅离子盖在氧离子的下位于硅离子的顶部,恰恰把硅离子盖在氧离子的下位于硅离子的顶部,恰恰把硅离子盖在氧离子的下位于硅离子的顶部,恰恰把硅离子盖在氧离子的下面。像这样的构造单位,如果连接相邻的面。像这样的构造单位,如果连接相邻的面。像这样的构造单位,如果连接相邻的面。像这样的构造单位,如果连接相邻的3 3 3 3个氧离子个氧离子个氧离子个氧离子的中心,可构成假想的的中心,可构成假想的的中心,可构成假想的的中心,可构成假想的4 4 4 4个三角形的面,硅离子位于个三角形的面,硅离子位于个三角形的面,硅离子位于个

39、三角形的面,硅离子位于这这这这4 4 4 4个面的中心,所以称为硅氧四面体。个面的中心,所以称为硅氧四面体。个面的中心,所以称为硅氧四面体。个面的中心,所以称为硅氧四面体。n硅氧四面体:硅氧四面体:由一个硅离子和四个氧离子所构成的由一个硅离子和四个氧离子所构成的四面体结构。四面体结构。2122n铝氧八面体铝氧八面体铝氧八面体铝氧八面体 (简称八面体)(简称八面体)(简称八面体)(简称八面体)八面体的基本结构是八面体的基本结构是由由1 1个铝离子和个铝离子和6 6个氧离子(或氢氧离子)所构成。个氧离子(或氢氧离子)所构成。n n由由由由6 6个氧离子(或氢氧离子)排列成两层,每层都由个氧离子(或

40、氢氧离子)排列成两层,每层都由个氧离子(或氢氧离子)排列成两层,每层都由个氧离子(或氢氧离子)排列成两层,每层都由3 3个氧离子(或氢氧离子)排成三角形,但上层氧的个氧离子(或氢氧离子)排成三角形,但上层氧的个氧离子(或氢氧离子)排成三角形,但上层氧的个氧离子(或氢氧离子)排成三角形,但上层氧的位置与下层氧的位置交错排列,铝离子位于两层氧位置与下层氧的位置交错排列,铝离子位于两层氧位置与下层氧的位置交错排列,铝离子位于两层氧位置与下层氧的位置交错排列,铝离子位于两层氧的中心孔穴内。像这样的构造单位,如果连接相邻的中心孔穴内。像这样的构造单位,如果连接相邻的中心孔穴内。像这样的构造单位,如果连接

41、相邻的中心孔穴内。像这样的构造单位,如果连接相邻的的的的3 3个氧离子的中心,可构成假想的个氧离子的中心,可构成假想的个氧离子的中心,可构成假想的个氧离子的中心,可构成假想的8 8个三角形的面,个三角形的面,个三角形的面,个三角形的面,铝离子位于这铝离子位于这铝离子位于这铝离子位于这8 8个面的中心,所以称这种单位为铝氧个面的中心,所以称这种单位为铝氧个面的中心,所以称这种单位为铝氧个面的中心,所以称这种单位为铝氧八面体。八面体。八面体。八面体。n n铝氧八面体:铝氧八面体:铝氧八面体:铝氧八面体:由由由由1 1 1 1个铝离子和个铝离子和个铝离子和个铝离子和6 6 6 6个氧离子(或氢氧离个

42、氧离子(或氢氧离个氧离子(或氢氧离个氧离子(或氢氧离子)所构成的八面体结构。子)所构成的八面体结构。子)所构成的八面体结构。子)所构成的八面体结构。2324n n单位晶片单位晶片单位晶片单位晶片 n n从化学上来看,四面体为从化学上来看,四面体为从化学上来看,四面体为从化学上来看,四面体为(SiO(SiO(SiO(SiO4 4 4 4) ) ) )4- 4- 4- 4- , , , ,八面体为(八面体为(八面体为(八面体为(AlOAlOAlOAlO6 6 6 6)9- 9- 9- 9- , , , ,它们都不是化合物,在它们形成硅酸盐粘土矿它们都不是化合物,在它们形成硅酸盐粘土矿它们都不是化合

43、物,在它们形成硅酸盐粘土矿它们都不是化合物,在它们形成硅酸盐粘土矿物之前,四面体和八面体分别各自聚合,聚合的结果。物之前,四面体和八面体分别各自聚合,聚合的结果。物之前,四面体和八面体分别各自聚合,聚合的结果。物之前,四面体和八面体分别各自聚合,聚合的结果。n n在水平方向上四面体通过共用底部氧的方式在平面两在水平方向上四面体通过共用底部氧的方式在平面两在水平方向上四面体通过共用底部氧的方式在平面两在水平方向上四面体通过共用底部氧的方式在平面两维方向上无限延伸,排列成近似六边形蜂窝状的四面维方向上无限延伸,排列成近似六边形蜂窝状的四面维方向上无限延伸,排列成近似六边形蜂窝状的四面维方向上无限延

44、伸,排列成近似六边形蜂窝状的四面体片(简称体片(简称体片(简称体片(简称硅片硅片硅片硅片)。硅片的顶端的氧仍然带负电荷,硅片的顶端的氧仍然带负电荷,硅片的顶端的氧仍然带负电荷,硅片的顶端的氧仍然带负电荷,硅片可用硅片可用硅片可用硅片可用n(Sin(Si4 4OO1010) )4- 4- 表示。表示。表示。表示。n n八面体在水平方向上相邻八面体通过共用两个氧离子八面体在水平方向上相邻八面体通过共用两个氧离子八面体在水平方向上相邻八面体通过共用两个氧离子八面体在水平方向上相邻八面体通过共用两个氧离子的方式,在平面两维方向上无限延伸,排列成八面体的方式,在平面两维方向上无限延伸,排列成八面体的方式

45、,在平面两维方向上无限延伸,排列成八面体的方式,在平面两维方向上无限延伸,排列成八面体片(简称片(简称片(简称片(简称铝片铝片铝片铝片)。)。)。)。铝片两层都有剩余的负电荷,铝片铝片两层都有剩余的负电荷,铝片铝片两层都有剩余的负电荷,铝片铝片两层都有剩余的负电荷,铝片可用可用可用可用n n(AlOAlO6 6)9- 9- 。 25n n单位晶层单位晶层n n由于硅片和铝片都带有负电荷,不稳定,由于硅片和铝片都带有负电荷,不稳定,必须通过重叠化合才能形成稳定的化合必须通过重叠化合才能形成稳定的化合物。物。n n硅片和铝片以不同的方式在硅片和铝片以不同的方式在C C轴方向上堆轴方向上堆叠,形成层

46、状铝硅酸盐的单位晶层。两叠,形成层状铝硅酸盐的单位晶层。两种晶片的配合比例不同,而构成种晶片的配合比例不同,而构成1 1:1 1型、型、2 2:1 1型和型和2 2:1 1:1 1型晶层。型晶层。 26n n1:11:1型单位晶层由一个硅片和一个铝片构型单位晶层由一个硅片和一个铝片构成。成。n n硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧硅片顶端的活性氧与铝片底层的活性氧通过共用的方式形成单位晶层。这样通过共用的方式形成单位晶层。这样1:11:1型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同型层状铝硅酸盐的单位晶层有两个不同的层面,一个是由具有六角型孔穴的氧的层面,一个是由具有六角型孔穴的氧原子层面,一个是由氢氧

47、构成的层面。原子层面,一个是由氢氧构成的层面。27n n2 2:1 1型单位晶层由两个硅片夹型单位晶层由两个硅片夹1 1个铝片构个铝片构成。成。n n两个硅片顶端的氧都向着铝片,铝片上两个硅片顶端的氧都向着铝片,铝片上下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的下两层氧分别与硅片通过共用顶端氧的方式形成单位晶层。这样方式形成单位晶层。这样2 2:1 1型层状硅型层状硅酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子酸盐的单位晶层的两个层面都是氧原子面。面。28n n2 2:1 1:1 1型单位晶层在在型单位晶层在在2 2:1 1单位晶层的单位晶层的基础上多了基础上多了1 1个八面体片水镁片或水铝片,个八面体片水镁片或

48、水铝片,这样这样2 2:1 1:1 1型单位晶层由两个硅片、型单位晶层由两个硅片、1 1个铝片和个铝片和1 1个镁片(或铝片)构成。个镁片(或铝片)构成。29n n同晶替代同晶替代n同晶替代是指组成矿物的中心离子被电同晶替代是指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。构造保持不变的现象。n n替代和被替代的离子大小要相近,只有替代和被替代的离子大小要相近,只有这样才能保证替代后的晶形不发生改变这样才能保证替代后的晶形不发生改变。 30n n替代和被替代的离子的电性必须相同,电价可以同替代和被替代的离子的电性必须相同,电价可以

49、同替代和被替代的离子的电性必须相同,电价可以同替代和被替代的离子的电性必须相同,电价可以同价或不等价。价或不等价。价或不等价。价或不等价。n na a a a、如果替代的两个离子是同价的,互换的结果不仅如果替代的两个离子是同价的,互换的结果不仅如果替代的两个离子是同价的,互换的结果不仅如果替代的两个离子是同价的,互换的结果不仅晶形不变而且晶体内部仍保持电性中和。晶形不变而且晶体内部仍保持电性中和。晶形不变而且晶体内部仍保持电性中和。晶形不变而且晶体内部仍保持电性中和。n nb b b b、如果替代的离子电价不等,互换的结果使晶体带如果替代的离子电价不等,互换的结果使晶体带如果替代的离子电价不等

50、,互换的结果使晶体带如果替代的离子电价不等,互换的结果使晶体带电,其电性或正或负,如果晶体中心离子被电价低电,其电性或正或负,如果晶体中心离子被电价低电,其电性或正或负,如果晶体中心离子被电价低电,其电性或正或负,如果晶体中心离子被电价低的阳离子所替代,则晶体带负电荷;反之晶体带正的阳离子所替代,则晶体带负电荷;反之晶体带正的阳离子所替代,则晶体带负电荷;反之晶体带正的阳离子所替代,则晶体带负电荷;反之晶体带正电荷。电荷。电荷。电荷。n n在硅酸盐粘土矿物重,最普遍的同晶替代现象是晶在硅酸盐粘土矿物重,最普遍的同晶替代现象是晶在硅酸盐粘土矿物重,最普遍的同晶替代现象是晶在硅酸盐粘土矿物重,最普

51、遍的同晶替代现象是晶体中的中心离子被低价的离子所代替,如四面体中体中的中心离子被低价的离子所代替,如四面体中体中的中心离子被低价的离子所代替,如四面体中体中的中心离子被低价的离子所代替,如四面体中的的的的SiSi4+4+被被被被AlAl3+3+离子所替代,八面体中的离子所替代,八面体中的离子所替代,八面体中的离子所替代,八面体中的 Al Al3+3+被被被被MgMg2+2+所替代,所以土壤粘土矿物一般以带负电荷为主。所替代,所以土壤粘土矿物一般以带负电荷为主。所替代,所以土壤粘土矿物一般以带负电荷为主。所替代,所以土壤粘土矿物一般以带负电荷为主。同晶替代现象在同晶替代现象在同晶替代现象在同晶替

52、代现象在2 2:1 1和和和和2 2:1 1:1 1型的粘土矿物中较型的粘土矿物中较型的粘土矿物中较型的粘土矿物中较为普遍,而在为普遍,而在为普遍,而在为普遍,而在1 1:1 1型的粘土矿物中相对较少型的粘土矿物中相对较少型的粘土矿物中相对较少型的粘土矿物中相对较少。 31n n同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸同晶替代的结果使土壤产生永久电荷,能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子,被吸附的附土壤溶液中带相反电荷的离子,被吸附的离子通过静电引力被束缚在粘土矿物的表面,离子通过静电引力被束缚在粘土矿物的表面,避免随水流失。被吸附的离子可通过交换作避免随水流失。被吸附的离子可通过交换作用被植物吸收

53、。用被植物吸收。n n土壤粘土矿物以带负电荷为主,吸附的离子土壤粘土矿物以带负电荷为主,吸附的离子以阳离子为主。土壤中粘土矿物的类型和数以阳离子为主。土壤中粘土矿物的类型和数量与土壤肥力的关系很大。量与土壤肥力的关系很大。 32n n2 2 2 2、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性、硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性n n土壤中层状硅酸盐粘土矿物的种类很多,土壤中层状硅酸盐粘土矿物的种类很多,土壤中层状硅酸盐粘土矿物的种类很多,土壤中层状硅酸盐粘土矿物的种类很多,根据根据根据根据其结构特点和性质,可归纳为其结构特点和性质,可归纳为其结构

54、特点和性质,可归纳为其结构特点和性质,可归纳为4 4 4 4个类组,主要个类组,主要个类组,主要个类组,主要有高岭组、蒙蛭组、水化云母组和绿泥石组矿有高岭组、蒙蛭组、水化云母组和绿泥石组矿有高岭组、蒙蛭组、水化云母组和绿泥石组矿有高岭组、蒙蛭组、水化云母组和绿泥石组矿物。物。物。物。n n高岭组高岭组高岭组高岭组 又叫又叫又叫又叫1 1 1 1: 1 1 1 1型矿物,是硅酸盐粘土型矿物,是硅酸盐粘土型矿物,是硅酸盐粘土型矿物,是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一类。包括高岭石、珍珠矿物中结构最简单的一类。包括高岭石、珍珠矿物中结构最简单的一类。包括高岭石、珍珠矿物中结构最简单的一类。包括高岭石、

55、珍珠陶土、迪恺石及埃洛石等。陶土、迪恺石及埃洛石等。陶土、迪恺石及埃洛石等。陶土、迪恺石及埃洛石等。n n高岭石组粘土矿物是南方热带和亚热带土壤中高岭石组粘土矿物是南方热带和亚热带土壤中高岭石组粘土矿物是南方热带和亚热带土壤中高岭石组粘土矿物是南方热带和亚热带土壤中普遍而大量存在的粘土矿物,在华北、西北、普遍而大量存在的粘土矿物,在华北、西北、普遍而大量存在的粘土矿物,在华北、西北、普遍而大量存在的粘土矿物,在华北、西北、东北及西藏高原土壤中含量很少。东北及西藏高原土壤中含量很少。东北及西藏高原土壤中含量很少。东北及西藏高原土壤中含量很少。n n具有一下特点:具有一下特点:具有一下特点:具有一

56、下特点: 33n n(1 1)1 1:1 1型的晶层结构型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为单位晶胞的分子式可表示为AlAl4 4SiSi4 4O O1010(OH)(OH)8 8n n(2 2)非膨胀性)非膨胀性n n(3 3)电荷数量少)电荷数量少 晶层内部硅片和铝片没有或极少有同晶替代晶层内部硅片和铝片没有或极少有同晶替代现象,其负电荷的来源一个是晶体外表面的现象,其负电荷的来源一个是晶体外表面的 断键,二是晶体边面断键,二是晶体边面OHOH基在碱性及中性条件基在碱性及中性条件下的离解。下的离解。n n(4 4)胶体特性较弱)胶体特性较弱 34n n蒙蛭组蒙蛭组 又叫又叫2 2:1 1

57、型膨胀性矿物,包型膨胀性矿物,包括蒙托石、绿托石、拜来石、蛭石等。括蒙托石、绿托石、拜来石、蛭石等。n n蒙托石在我国东北、华北和西北地区的蒙托石在我国东北、华北和西北地区的土壤中分布较广。土壤中分布较广。蛭石广泛分布于各大蛭石广泛分布于各大土类中,但以风化不太强的温带和亚热土类中,但以风化不太强的温带和亚热带排水良好的土壤中最多。带排水良好的土壤中最多。n n其具有一下特点:其具有一下特点: 35n n(1 1)2 2:1 1型的晶层结构型的晶层结构n n(2 2)膨胀性大)膨胀性大n n(3 3)电荷数量大)电荷数量大 n n同晶替代现象普遍,蒙托石主要发生在同晶替代现象普遍,蒙托石主要发

58、生在铝片中,一般以铝片中,一般以MgMg2+2+代代AlAl3+3+,而蛭石的同,而蛭石的同晶代换主要发生在硅片中。晶代换主要发生在硅片中。n n(4 4)胶体特性突出)胶体特性突出 36n n水化云母组水化云母组水化云母组水化云母组 又叫又叫又叫又叫2 2 2 2:1 1 1 1型非膨胀性矿物或伊利组型非膨胀性矿物或伊利组型非膨胀性矿物或伊利组型非膨胀性矿物或伊利组矿物,伊利石广泛分布于我国多种土壤中,尤其是矿物,伊利石广泛分布于我国多种土壤中,尤其是矿物,伊利石广泛分布于我国多种土壤中,尤其是矿物,伊利石广泛分布于我国多种土壤中,尤其是西北、华北干旱地区的土壤中含量很高,而南方土西北、华北

59、干旱地区的土壤中含量很高,而南方土西北、华北干旱地区的土壤中含量很高,而南方土西北、华北干旱地区的土壤中含量很高,而南方土壤中含有很低。壤中含有很低。壤中含有很低。壤中含有很低。n n具有一下特征:具有一下特征:具有一下特征:具有一下特征:n n(1 1 1 1)2 2 2 2:1 1 1 1型晶层结构型晶层结构型晶层结构型晶层结构n n(2 2 2 2)非膨胀性)非膨胀性)非膨胀性)非膨胀性n n(3 3 3 3)电荷数量较大)电荷数量较大)电荷数量较大)电荷数量较大n n(4 4 4 4)胶体特性)胶体特性)胶体特性)胶体特性 37n n绿泥石组绿泥石组 这类矿物以绿泥石为代表,这类矿物以

60、绿泥石为代表,绿泥石是富含镁、铁及少量铬的硅酸盐绿泥石是富含镁、铁及少量铬的硅酸盐粘土矿物,土壤的绿泥石大部分是由母粘土矿物,土壤的绿泥石大部分是由母质遗留下来的,但也可能由层状硅酸盐质遗留下来的,但也可能由层状硅酸盐矿物转变而来。矿物转变而来。n沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石。沉积物和河流冲积物中含较多的绿泥石。n具有一下特性:具有一下特性:n n(1 1)2 2:1 1:1 1型晶层结构型晶层结构n n(2 2)同晶代换较普遍同晶代换较普遍n n(3 3) 颗粒较小,胶体性质居中颗粒较小,胶体性质居中38n n3 3 3 3、非硅酸盐粘土矿物、非硅酸盐粘土矿物、非硅酸盐粘土矿物、非硅酸

61、盐粘土矿物n n土壤粘土矿物组成中,除层状硅酸盐外,还含有土壤粘土矿物组成中,除层状硅酸盐外,还含有土壤粘土矿物组成中,除层状硅酸盐外,还含有土壤粘土矿物组成中,除层状硅酸盐外,还含有一类矿物结构比较简单、水化程度不等的一类矿物结构比较简单、水化程度不等的一类矿物结构比较简单、水化程度不等的一类矿物结构比较简单、水化程度不等的铁、锰、铁、锰、铁、锰、铁、锰、铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石。n氧化物矿物既可呈氧化物矿物既可呈结晶质状态结晶质状态结晶质状态结晶质状态存在,也可存在,也可非晶质非

62、晶质非晶质非晶质状态状态状态状态存在。存在。n无论是结晶质还是非结晶质的氧化物,电荷的产无论是结晶质还是非结晶质的氧化物,电荷的产生都生都不是通过同晶替代获得的不是通过同晶替代获得的不是通过同晶替代获得的不是通过同晶替代获得的,而是通过,而是通过质子化质子化质子化质子化和表面羟基和表面羟基和表面羟基和表面羟基H H H H+ + + +的离解的离解的离解的离解。既可带负电荷,也可带正。既可带负电荷,也可带正电荷,决定于土壤溶液中电荷,决定于土壤溶液中H+离子浓度的高低。离子浓度的高低。 39n n氧化铁氧化铁氧化铁氧化铁 n n土壤中常见的氧化铁矿物是针铁矿和赤铁矿土壤中常见的氧化铁矿物是针铁

63、矿和赤铁矿土壤中常见的氧化铁矿物是针铁矿和赤铁矿土壤中常见的氧化铁矿物是针铁矿和赤铁矿。n n针铁矿(针铁矿(针铁矿(针铁矿(-FeOOH-FeOOH-FeOOH-FeOOH)在温带、亚热带的土壤中大量存在温带、亚热带的土壤中大量存在温带、亚热带的土壤中大量存在温带、亚热带的土壤中大量存在,一般晶体都很小,比较大的带黄色,较小的带棕在,一般晶体都很小,比较大的带黄色,较小的带棕在,一般晶体都很小,比较大的带黄色,较小的带棕在,一般晶体都很小,比较大的带黄色,较小的带棕色,常呈针状、故称针铁矿。天然针铁矿中有一部分色,常呈针状、故称针铁矿。天然针铁矿中有一部分色,常呈针状、故称针铁矿。天然针铁矿

64、中有一部分色,常呈针状、故称针铁矿。天然针铁矿中有一部分FeFeFeFe3+3+3+3+被被被被AlAlAlAl3+3+3+3+所代替。一般来说,含有所代替。一般来说,含有所代替。一般来说,含有所代替。一般来说,含有AlAlAlAl3+3+3+3+替代的针铁矿替代的针铁矿替代的针铁矿替代的针铁矿其结晶程度都较差。其结晶程度都较差。其结晶程度都较差。其结晶程度都较差。n n赤铁矿(赤铁矿(赤铁矿(赤铁矿(-Fe-Fe-Fe-Fe2 2 2 2O O O O3 3 3 3)在高温、潮湿、风化程度很深的在高温、潮湿、风化程度很深的在高温、潮湿、风化程度很深的在高温、潮湿、风化程度很深的红色土壤中存在

65、,在黄色或棕色的土壤中很少存在,红色土壤中存在,在黄色或棕色的土壤中很少存在,红色土壤中存在,在黄色或棕色的土壤中很少存在,红色土壤中存在,在黄色或棕色的土壤中很少存在,即使土壤中的氧化铁以针铁矿为主,少量的赤铁矿的即使土壤中的氧化铁以针铁矿为主,少量的赤铁矿的即使土壤中的氧化铁以针铁矿为主,少量的赤铁矿的即使土壤中的氧化铁以针铁矿为主,少量的赤铁矿的存在也会使土壤看起来呈红色。赤铁矿常呈六角形的存在也会使土壤看起来呈红色。赤铁矿常呈六角形的存在也会使土壤看起来呈红色。赤铁矿常呈六角形的存在也会使土壤看起来呈红色。赤铁矿常呈六角形的板状。板状。板状。板状。n n赤铁矿和针铁矿在土壤中都可以呈胶

66、膜质包被在土壤赤铁矿和针铁矿在土壤中都可以呈胶膜质包被在土壤赤铁矿和针铁矿在土壤中都可以呈胶膜质包被在土壤赤铁矿和针铁矿在土壤中都可以呈胶膜质包被在土壤颗粒颗粒颗粒颗粒 的表面,在热带地区的土壤中可进一步转化为的表面,在热带地区的土壤中可进一步转化为的表面,在热带地区的土壤中可进一步转化为的表面,在热带地区的土壤中可进一步转化为似岩石般坚硬的物质铁盘似岩石般坚硬的物质铁盘似岩石般坚硬的物质铁盘似岩石般坚硬的物质铁盘。 40n n(二)氧化铝(二)氧化铝 n n土壤中常见的铝氧化物是三水铝石土壤中常见的铝氧化物是三水铝石Al(OH)Al(OH)3 3, ,主要分布在热带和亚热带高度风化的酸性土主

67、要分布在热带和亚热带高度风化的酸性土壤中,其含量可作为脱硅作用和富铝作用的壤中,其含量可作为脱硅作用和富铝作用的指标指标。n n土壤中三水铝石的形成和含量的高低与水热土壤中三水铝石的形成和含量的高低与水热条件和矿物风化有着密切关系。就水平地带条件和矿物风化有着密切关系。就水平地带性土壤而言,我国北方石灰性土壤中不含三性土壤而言,我国北方石灰性土壤中不含三水铝石,大致在北纬水铝石,大致在北纬30以南地区的土壤中以南地区的土壤中才出现三水铝石。在同一地区,花岗岩发育才出现三水铝石。在同一地区,花岗岩发育的土壤中的三水铝石含量较千枚岩发育的土的土壤中的三水铝石含量较千枚岩发育的土壤高。壤高。 41n

68、 n土壤中各种形态的铁、铝可按离子态土壤中各种形态的铁、铝可按离子态土壤中各种形态的铁、铝可按离子态土壤中各种形态的铁、铝可按离子态无定形态无定形态无定形态无定形态晶态进行转化。晶态进行转化。晶态进行转化。晶态进行转化。n n铁铝氧化物对土壤理化性质的影响主要是表面作用。铁铝氧化物对土壤理化性质的影响主要是表面作用。铁铝氧化物对土壤理化性质的影响主要是表面作用。铁铝氧化物对土壤理化性质的影响主要是表面作用。其影响强弱与表面积大小密切相关。其影响强弱与表面积大小密切相关。其影响强弱与表面积大小密切相关。其影响强弱与表面积大小密切相关。n n结晶很好、颗粒大大的在土壤中转化作用较弱。非结晶很好、颗

69、粒大大的在土壤中转化作用较弱。非结晶很好、颗粒大大的在土壤中转化作用较弱。非结晶很好、颗粒大大的在土壤中转化作用较弱。非晶质(无定形)的铁铝氧化物转化作用强。非晶质晶质(无定形)的铁铝氧化物转化作用强。非晶质晶质(无定形)的铁铝氧化物转化作用强。非晶质晶质(无定形)的铁铝氧化物转化作用强。非晶质的铁铝氧化物可以吸附阴离子,如对土壤中磷酸根的铁铝氧化物可以吸附阴离子,如对土壤中磷酸根的铁铝氧化物可以吸附阴离子,如对土壤中磷酸根的铁铝氧化物可以吸附阴离子,如对土壤中磷酸根离子的吸附,使磷被固定,失去其有效性。离子的吸附,使磷被固定,失去其有效性。离子的吸附,使磷被固定,失去其有效性。离子的吸附,使

70、磷被固定,失去其有效性。 42n n水铝英石水铝英石水铝英石水铝英石n n水水水水铝铝铝铝英英英英石石石石(xAl(xAl(xAl(xAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3 ySiOySiOySiOySiO2 2 2 2 nHnHnHnH2 2 2 2O)O)O)O)是是是是由由由由氧氧氧氧化化化化硅硅硅硅、氧氧氧氧化化化化铝铝铝铝和和和和水水水水组组组组成成成成的的的的非非非非晶晶晶晶质质质质硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐矿矿矿矿物物物物,Si/AlSi/AlSi/AlSi/Al比比比比在在在在1 1 1 12 2 2 2之之之之间变化。间变化。间变化。间变化。n n水水水水铝铝铝铝英英英

71、英石石石石具具具具有有有有较较较较高高高高的的的的阳阳阳阳离离离离子子子子交交交交换换换换量量量量,为为为为101015cmol(+)/kg15cmol(+)/kg,其其其其大大大大小小小小决决决决定定定定于于于于土土土土壤壤壤壤溶溶溶溶液液液液中中中中p pHH和和和和水水水水化化化化程程程程度度度度。水水水水铝铝铝铝英英英英石石石石具具具具有有有有较较较较大大大大的的的的表表表表面面面面积积积积,一一一一般般般般为为为为7070 10103 3300300 10103 3。n n水铝英石是火山灰土壤中的主要粘土矿物。温带水铝英石是火山灰土壤中的主要粘土矿物。温带水铝英石是火山灰土壤中的主要

72、粘土矿物。温带水铝英石是火山灰土壤中的主要粘土矿物。温带半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火山灰半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火山灰半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火山灰半湿润和湿润地区以及热带地区玄武岩和火山灰发育的有年土壤中,因铝、硅氧化物溶胶的共同发育的有年土壤中,因铝、硅氧化物溶胶的共同发育的有年土壤中,因铝、硅氧化物溶胶的共同发育的有年土壤中,因铝、硅氧化物溶胶的共同沉淀而生成水铝英石。那些高海拔、低温、中高沉淀而生成水铝英石。那些高海拔、低温、中高沉淀而生成水铝英石。那些高海拔、低温、中高沉淀而生成水铝英石。那些高海拔、低温、中高雨量条件下的土壤也常存在水铝英石。雨量条

73、件下的土壤也常存在水铝英石。雨量条件下的土壤也常存在水铝英石。雨量条件下的土壤也常存在水铝英石。 43水晶水晶44白云母白云母45黑云母黑云母46方解石方解石47金属自然金金属自然金48 三、土壤无机矿物质颗粒的化学组成三、土壤无机矿物质颗粒的化学组成 成土矿物的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素,成土矿物的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素,主要元素约有主要元素约有1010余种,包括余种,包括氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾钾、钛、碳,占土壤矿物质总质量的、钛、碳,占土壤矿物质总质量的99%99%以上,其中以以上,其中以氧、氧、硅、铝、铁硅、铝、铁4 4

74、种元素所占的比例最多。种元素所占的比例最多。 土壤中主要的原生矿物所含化学成分有一定规律土壤中主要的原生矿物所含化学成分有一定规律如表如表,石英、,石英、长石、白云母这些矿物的长石、白云母这些矿物的SiOSiO2 2及及K K2 2O O、NaNa2 2O O含量高,含含量高,含SiOSiO2 2愈愈多的矿物颜色愈浅,愈抗风化。而黑云母、辉石、橄榄石、多的矿物颜色愈浅,愈抗风化。而黑云母、辉石、橄榄石、磁铁矿等深色矿物磁铁矿等深色矿物SiOSiO2 2含量少,而含量少,而FeFe、CaCa、MgMg含量高,这些含量高,这些矿物易风化分解。矿物易风化分解。矿物质颗粒愈粗,矿物质颗粒愈粗,SiOS

75、iO2 2含量愈多,颗粒愈细含量愈多,颗粒愈细SiO2SiO2含量愈少,含量愈少,但但A1A12 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO、P P2 2O O5 5、K K2 2O O等养分元素的含量变等养分元素的含量变化趋势正相反。化趋势正相反。在总的含量中如用氧化物的形态来表示仍以在总的含量中如用氧化物的形态来表示仍以SiOSiO2 2、A1A12 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3三者为主要成分,三者为主要成分,如表:如表:49表:表: 土壤中主要原生矿物的近似化学组成土壤中主要原生矿物的近似化学组成( () )矿物物SiO2A12O3Fe2O3Ca

76、OMgOK2ONa2OP2O3石英石英100正正长石石626618200391594钠长石石617019260904611钙长石石4045283710200205白云母白云母44463437020381102黑云母黑云母333613303110222069辉石石4555310061626620橄橄榄石石2543032751磷灰石磷灰石 54 554042磁磁铁矿6950表表: : 土壤中主要次生矿物的近似化学组成土壤中主要次生矿物的近似化学组成( () )矿物物SiO2A12O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O伊利石伊利石50-5618312500.802144701蒙脱石蒙脱石4

77、2-4502803000.50302500.503高岭石高岭石31-333840绿泥石泥石18203538褐褐铁矿7590水水铝石石85三水三水铝石石6551四、成土岩石四、成土岩石岩石的概念 岩石岩石岩石岩石一种或数种矿物组成的集合体一种或数种矿物组成的集合体一种或数种矿物组成的集合体一种或数种矿物组成的集合体。前者为单质岩后者为复成岩。前者为单质岩后者为复成岩。岩石的类型岩石的类型 根据成因分三类根据成因分三类:1.1.1.1.岩浆岩岩浆岩岩浆岩岩浆岩 又称火成岩,指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶而形又称火成岩,指地球内部岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝结晶而形成的岩石,前者称侵入岩,后

78、者称喷出岩。成的岩石,前者称侵入岩,后者称喷出岩。主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩,等等。组成岩浆岩主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩,等等。组成岩浆岩主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩,等等。组成岩浆岩主要有花岗岩、流纹岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩橄榄岩,等等。组成岩浆岩的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石石英等的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石石英等的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石石英等的主要矿物有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石石英等7 7 7 7种。种。种。种。

79、岩浆岩根据二氧化硅含量分为酸性岩浆岩岩浆岩根据二氧化硅含量分为酸性岩浆岩岩浆岩根据二氧化硅含量分为酸性岩浆岩岩浆岩根据二氧化硅含量分为酸性岩浆岩65%65%中性岩浆岩中性岩浆岩中性岩浆岩中性岩浆岩52%65%52%65%基性岩浆岩基性岩浆岩基性岩浆岩基性岩浆岩45%52%45%52%超基性岩浆岩超基性岩浆岩超基性岩浆岩超基性岩浆岩45%2 2砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒20.2细砂粒细砂粒0.20.02粉砂粒粉砂粒 0.020.002粘粒粘粒 1010石砾石砾粗石砾粗石砾10103 3细石砾细石砾3 31 1砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒1 10.250.25细砂粒细砂粒0.250.250.050.05粉粒粉粒

80、粗粉粒粗粉粒0.050.050.010.01细粉粒细粉粒0.010.010.0050.005黏粒黏粒粗黏粒粗黏粒0.0050.0050.0010.001黏粒黏粒0.0010.001中国制中国制土壤粒级分级标准土壤粒级分级标准(暂拟方案)(暂拟方案)197869( (二二) )各粒级的基本特征各粒级的基本特征 不同的粒级都有其不同的特性,对土壤肥力有重要的影不同的粒级都有其不同的特性,对土壤肥力有重要的影响:响: 1 1石砾及砂粒石砾及砂粒 它们是风化碎屑,其所含矿物成分它们是风化碎屑,其所含矿物成分和母岩基本一致,粒径大,抗风化,养分释放慢,比表面和母岩基本一致,粒径大,抗风化,养分释放慢,比

81、表面积小,无可塑性、黏结性、黏着性和吸附性。无收缩性和积小,无可塑性、黏结性、黏着性和吸附性。无收缩性和膨胀性。氧化硅含量在膨胀性。氧化硅含量在8080以上,有效养分贫乏。以上,有效养分贫乏。 2 2粉粒粉粒 颗粒较小,容易进一步风化,其矿物成分颗粒较小,容易进一步风化,其矿物成分中有原生的也有次生的,有微弱的可塑性、膨胀性和收缩中有原生的也有次生的,有微弱的可塑性、膨胀性和收缩性;湿时有明显的黏结性,干时减弱。粒间孔隙毛管作用性;湿时有明显的黏结性,干时减弱。粒间孔隙毛管作用强,毛管水上升速度快。氧化硅含量在强,毛管水上升速度快。氧化硅含量在6060一一8080之间,之间,营养元素含量比砂粒

82、丰富。营养元素含量比砂粒丰富。 3 3粘粒粘粒 颗粒极细小,比表面积大,粒间孔隙小,颗粒极细小,比表面积大,粒间孔隙小,吸水易膨胀,使孔隙堵塞,毛管水上升极慢。可塑性、黏吸水易膨胀,使孔隙堵塞,毛管水上升极慢。可塑性、黏着性、黏结性极强,干时收缩坚硬,湿时膨胀,保水保肥着性、黏结性极强,干时收缩坚硬,湿时膨胀,保水保肥性强氧化硅含量在性强氧化硅含量在4040一一6060之间,营养元素丰富。之间,营养元素丰富。 70七、土壤质地及质地分类七、土壤质地及质地分类 在土壤学上把土壤颗粒的不同粒级所占的重量百分比组合即在土壤学上把土壤颗粒的不同粒级所占的重量百分比组合即在土壤学上把土壤颗粒的不同粒级所

83、占的重量百分比组合即在土壤学上把土壤颗粒的不同粒级所占的重量百分比组合即粒级大小及组成比例称为土壤质地,也简称为颗粒组成粒级大小及组成比例称为土壤质地,也简称为颗粒组成粒级大小及组成比例称为土壤质地,也简称为颗粒组成粒级大小及组成比例称为土壤质地,也简称为颗粒组成。 土壤中的矿物质颗粒的大小及含量多少即土壤的颗粒组成不土壤中的矿物质颗粒的大小及含量多少即土壤的颗粒组成不同,对土壤的肥力性质影响很大,在颗粒组成基本相似的土同,对土壤的肥力性质影响很大,在颗粒组成基本相似的土壤中,常常具有类似的肥力特征。因此土壤学家壤中,常常具有类似的肥力特征。因此土壤学家根据肥力特根据肥力特根据肥力特根据肥力特

84、征相近与否,把土壤颗粒组成划分成若干组,每组为一个质征相近与否,把土壤颗粒组成划分成若干组,每组为一个质征相近与否,把土壤颗粒组成划分成若干组,每组为一个质征相近与否,把土壤颗粒组成划分成若干组,每组为一个质地类别,这种分类办法就叫土壤质地分类地类别,这种分类办法就叫土壤质地分类地类别,这种分类办法就叫土壤质地分类地类别,这种分类办法就叫土壤质地分类。 现介绍现介绍3 3种常用的种常用的质地分类标准:质地分类标准: 1 1国际制土壤质地分类标准国际制土壤质地分类标准 2 2卡庆斯基土壤质地分类卡庆斯基土壤质地分类 3 3我国土壤质地分类我国土壤质地分类 4. 美国土壤质地分类美国土壤质地分类7

85、1 1 1国际制土壤质地分类标准国际制土壤质地分类标准 将土壤质地划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土将土壤质地划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土 4 4类类1212级级 特点:( (1)1)砂土及壤土类以黏粒含量在砂土及壤土类以黏粒含量在1515以下为其主要标以下为其主要标准;黏壤土类以黏粒含量在准;黏壤土类以黏粒含量在1515一一2525为其主要标为其主要标准;黏土类以含黏粒准;黏土类以含黏粒2525以上为主要标准。以上为主要标准。 (2)(2)当土壤含粉粒达当土壤含粉粒达4545以上时,在上述以上时,在上述4 4类质地名类质地名称前加称前加“粉质粉质”字样。字样。 (3)(3)当砂粒含量在当砂粒含

86、量在5555一一8585时,则在各类名称前时,则在各类名称前加加“砂质砂质”字样。如砂粒大于字样。如砂粒大于8585,则称壤质砂土,则称壤质砂土,其中砂粒达其中砂粒达9090以上者称为砂土。以上者称为砂土。72国际制土壤质地分类表国际制土壤质地分类表73 2 2卡庆斯基土壤质地分类卡庆斯基土壤质地分类卡庆斯基土壤质地分类可分为卡庆斯基土壤质地分类可分为3 3个部分:个部分:(1)(1)土壤质地基本分类土壤质地基本分类 (见附表(见附表1 1)根据物理性砂粒与物理性粘粒的相对含量将土壤划分为砂土类、壤土类、粘土类等三类九级(2)(2)土壤质地详细分类土壤质地详细分类将六个粒级组按照其含量最多及第

87、二多的以砾质、砂质、粉质、黏质冠于基本质地名称前(3)(3)按石块含量的补充分类按石块含量的补充分类 土壤中若含有3mm的石块,则在基本质地名称或详细质地名称前再加石块含量的分类名称 (见附表2)74卡庆斯基土壤质地分类表 石块石块石块石块( (3mm)3mm)含量含量含量含量( () ) 石质程度石质程度石质程度石质程度 0.5 10 10 强石质土强石质土强石质土强石质土75 3 3我国土壤质地分类我国土壤质地分类我国土壤质地分类制共分我国土壤质地分类制共分3 3大组大组1111种质种质地,如附表地,如附表1 1。我国的砾质土壤的分类,如附表我国的砾质土壤的分类,如附表2 276附表附表1

88、 1:中国土壤质地分类(:中国土壤质地分类(19781978)77附表:中国暂拟土壤石砾含量分类附表:中国暂拟土壤石砾含量分类(19781978)石石砾(101mm)含量)含量()()分分类 10多多砾质78美国制土壤质地分类794 4、土壤质地与肥力的关系及其改良、土壤质地与肥力的关系及其改良将砂质土、壤质土、粘质土基本肥力性状比较如下:将砂质土、壤质土、粘质土基本肥力性状比较如下:(一)砂质土(一)砂质土 农民称白土、白塘土,广泛分布于我国北方,它通农民称白土、白塘土,广泛分布于我国北方,它通气透水性强,保水保肥性差,养分含量少,耕性好,春天升温快,是暖气透水性强,保水保肥性差,养分含量少

89、,耕性好,春天升温快,是暖性土。适种抗旱耐瘠作物,保证水源,及时灌溉,多施有机肥,少施勤性土。适种抗旱耐瘠作物,保证水源,及时灌溉,多施有机肥,少施勤施化肥,保证养分、水分供给。(轻、薄、暖)施化肥,保证养分、水分供给。(轻、薄、暖)(二)粘质土(二)粘质土 农民称红土、红淤土红泥头等,广泛分布于平原洼农民称红土、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,通气地、山间盆地、湖洼地区,南方分布较广。它的特性与砂土相反,通气透水性差,保水保肥性强,养分含量高,土温比较稳定,但春天土温转透水性差,保水保肥性强,养分含量高,土温比较稳定,但春天土温转暖慢

90、是冷性土,耕性差。由于它肥劲稳、肥效长,因此适种粮食作物。暖慢是冷性土,耕性差。由于它肥劲稳、肥效长,因此适种粮食作物。 (重、壮、冷)(重、壮、冷)(三)壤质土(三)壤质土 农民称两合土、连合土,砂粒粘粒含量适中,集砂农民称两合土、连合土,砂粒粘粒含量适中,集砂土粘土优点于一身,适种作物广,肥力较高。(柔、沃、温)土粘土优点于一身,适种作物广,肥力较高。(柔、沃、温)(四)砾质土(四)砾质土 (粗、贫、浅)(粗、贫、浅)80八、土壤质地改良八、土壤质地改良对不同质地的土壤,首先要强调因土制宜地对不同质地的土壤,首先要强调因土制宜地耕作和管理。耕作和管理。 对过砂或过黏的无法种植的土壤也可以通

91、过对过砂或过黏的无法种植的土壤也可以通过以下几种途径进行改良:以下几种途径进行改良:1 1、客土法、客土法2 2、放淤改良、放淤改良3 3、多施有机肥、多施有机肥4 4、翻淤压砂,翻砂压淤、翻淤压砂,翻砂压淤5 5、种绿肥、种绿肥81n n1 1、客土法、客土法、客土法、客土法 搬运别的土壤(客土)掺在过砂或过粘的土壤中搬运别的土壤(客土)掺在过砂或过粘的土壤中(本土),使之相互混合,以改良土壤质地的方法,称为客(本土),使之相互混合,以改良土壤质地的方法,称为客土法。土法。n n2 2、放淤改良、放淤改良、放淤改良、放淤改良 在有条件的大河中下游地区,可利用不同河在有条件的大河中下游地区,可

92、利用不同河流不同季节所携带泥沙的粗细不同,分别将河水引入过砂或流不同季节所携带泥沙的粗细不同,分别将河水引入过砂或过粘的土壤上,使之沉积下来,对本土进行改良的方法。过粘的土壤上,使之沉积下来,对本土进行改良的方法。 n n3 3、多施有机肥、多施有机肥、多施有机肥、多施有机肥 过砂过粘的土壤结构不良,有机肥中含有过砂过粘的土壤结构不良,有机肥中含有大量的腐殖质,腐殖质的粘结力和粘着力比砂土强而比粘土大量的腐殖质,腐殖质的粘结力和粘着力比砂土强而比粘土弱,可以改良砂土或粘土的不良物理性状,使土壤松紧度、弱,可以改良砂土或粘土的不良物理性状,使土壤松紧度、孔隙状况、吸收性能得到改善,从而提高土壤肥

93、力。孔隙状况、吸收性能得到改善,从而提高土壤肥力。n n4 4、翻砂压淤和翻淤压砂、翻砂压淤和翻淤压砂、翻砂压淤和翻淤压砂、翻砂压淤和翻淤压砂 有的土壤耕层质地过砂或过粘,有的土壤耕层质地过砂或过粘,但其底层有淤泥层或砂土层,可以通过深翻,把下层的砂土但其底层有淤泥层或砂土层,可以通过深翻,把下层的砂土或粘土翻上来,与表土掺混,以达到改良土壤质地的目的。或粘土翻上来,与表土掺混,以达到改良土壤质地的目的。n n5 5 5 5、种植绿肥、种植绿肥、种植绿肥、种植绿肥 种植田菁、绿豆、沙打旺、苜蓿、紫云英、草种植田菁、绿豆、沙打旺、苜蓿、紫云英、草木樨等增加有机质,创造良好的土壤结构。木樨等增加有

94、机质,创造良好的土壤结构。82 第二节第二节 土壤有机质土壤有机质一、土壤有机质的来源与组成一、土壤有机质的来源与组成二、土壤有机质的转化二、土壤有机质的转化三、土壤腐殖质的分离提取和性质三、土壤腐殖质的分离提取和性质四、土壤有机质在肥力上的作用四、土壤有机质在肥力上的作用五、土壤有机质的调节五、土壤有机质的调节83土壤有机质土壤有机质泛指土壤中以各种形态存在的一切有机物质的总泛指土壤中以各种形态存在的一切有机物质的总称。称。土壤有机质在自然土壤中差异很大,高的可超过土壤有机质在自然土壤中差异很大,高的可超过20%,称,称为为有机质土壤有机质土壤,低于,低于20%以下的土壤称为以下的土壤称为矿

95、质土壤矿质土壤,矿质土壤,矿质土壤占绝大多数,有些占绝大多数,有些低的不足低的不足0.50.5,主要为一些漠境或沙漠土壤。,主要为一些漠境或沙漠土壤。土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用,在农业上土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用,在农业上常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥的中心环节。的中心环节。我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外,有我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外,有机质含量一般占土壤固相重量的机质含量一般占土壤固相重量的5%以下,由南至北由西至东呈以下,由南至北由西至东

96、呈递增趋势,水田高于旱田,我省有机质含量较低,平均在递增趋势,水田高于旱田,我省有机质含量较低,平均在1%左左右,土壤培肥任务艰巨。右,土壤培肥任务艰巨。84一、 土壤有机质的来源与组成和存在形态(一)土壤有机质的来源(一)土壤有机质的来源1、来源于死亡的动植物、微生物残体。、来源于死亡的动植物、微生物残体。2、施入的农家肥。、施入的农家肥。3、工业及城市垃圾、工业及城市垃圾废水废渣废水废渣。自然土壤有机质的主要来源自然土壤有机质的主要来源自然土壤有机质的主要来源自然土壤有机质的主要来源是死亡的动、植物,微生物残体及植物的枯枝落叶,是死亡的动、植物,微生物残体及植物的枯枝落叶,但基本来源是它上

97、面生长的绿色植物。但基本来源是它上面生长的绿色植物。耕地土壤有机质的来源耕地土壤有机质的来源耕地土壤有机质的来源耕地土壤有机质的来源可概括为两个方面:(可概括为两个方面:(可概括为两个方面:(可概括为两个方面:(1 1)栽培作物的残留物()栽培作物的残留物()栽培作物的残留物()栽培作物的残留物(2 2)施用的)施用的)施用的)施用的有机肥。其中后者其主导作用。有机肥。其中后者其主导作用。有机肥。其中后者其主导作用。有机肥。其中后者其主导作用。(二)土壤有机质的元素组成(二)土壤有机质的元素组成土壤有机质组成复杂,元素组成为:含土壤有机质组成复杂,元素组成为:含土壤有机质组成复杂,元素组成为:

98、含土壤有机质组成复杂,元素组成为:含C C、HH、OO、N N、S S、P P、CaCa、MgMg、FeFe、SiSi等等等等, ,平均含碳为平均含碳为平均含碳为平均含碳为58%,58%,实验室测有机质中的含碳量实验室测有机质中的含碳量实验室测有机质中的含碳量实验室测有机质中的含碳量, ,再乘以再乘以再乘以再乘以100/58=100/58=1.7241.724即土壤有机即土壤有机即土壤有机即土壤有机质总量。质总量。质总量。质总量。土壤中的含氮量与土壤有机质含量具有相关性,土壤有机质土壤中的含氮量与土壤有机质含量具有相关性,土壤有机质土壤中的含氮量与土壤有机质含量具有相关性,土壤有机质土壤中的含

99、氮量与土壤有机质含量具有相关性,土壤有机质碳氮比碳氮比碳氮比碳氮比平均平均平均平均1212:1 1,因此,土壤有机质因此,土壤有机质因此,土壤有机质因此,土壤有机质/ /氮氮氮氮=1.724C/N=1.72412/1=1.724C/N=1.72412/1=2020:1 1,即土壤中的含氮量为土壤,即土壤中的含氮量为土壤,即土壤中的含氮量为土壤,即土壤中的含氮量为土壤有机质含量的有机质含量的有机质含量的有机质含量的5%5%。土壤有机质还与磷、硫含量具有相关性,土壤有机质中土壤有机质还与磷、硫含量具有相关性,土壤有机质中土壤有机质还与磷、硫含量具有相关性,土壤有机质中土壤有机质还与磷、硫含量具有相

100、关性,土壤有机质中C:N:P:S=100-120:10:1:1C:N:P:S=100-120:10:1:185(三)土壤有机质的化学组成(成分)(三)土壤有机质的化学组成(成分)(三)土壤有机质的化学组成(成分)(三)土壤有机质的化学组成(成分)1 1、非腐殖物质(、非腐殖物质(、非腐殖物质(、非腐殖物质(非特异性物质)非特异性物质)非特异性物质)非特异性物质)指土壤中动植物微生物残体和它指土壤中动植物微生物残体和它指土壤中动植物微生物残体和它指土壤中动植物微生物残体和它们不同阶段的分解产物。包括:们不同阶段的分解产物。包括:们不同阶段的分解产物。包括:们不同阶段的分解产物。包括:a a、碳水

101、化合物、碳水化合物、碳水化合物、碳水化合物 有单糖、多糖(淀粉纤维素木质素果胶质)等有单糖、多糖(淀粉纤维素木质素果胶质)等有单糖、多糖(淀粉纤维素木质素果胶质)等有单糖、多糖(淀粉纤维素木质素果胶质)等b b、含氮化合物、含氮化合物、含氮化合物、含氮化合物 蛋白质、多肽、氨基酸等蛋白质、多肽、氨基酸等蛋白质、多肽、氨基酸等蛋白质、多肽、氨基酸等c c、含磷化合物、含磷化合物、含磷化合物、含磷化合物 植素、核酸、磷脂等植素、核酸、磷脂等植素、核酸、磷脂等植素、核酸、磷脂等d d、含硫化合物、含硫化合物、含硫化合物、含硫化合物e e、脂溶性物质和木质素、脂溶性物质和木质素、脂溶性物质和木质素、脂

102、溶性物质和木质素2 2、腐殖质、腐殖质、腐殖质、腐殖质(特异性物质)(特异性物质)(特异性物质)(特异性物质)是指有机生物残体经土壤微生物分解和是指有机生物残体经土壤微生物分解和是指有机生物残体经土壤微生物分解和是指有机生物残体经土壤微生物分解和再合成作用重新形成的一类特殊的高分子有机化合物。占土壤有再合成作用重新形成的一类特殊的高分子有机化合物。占土壤有再合成作用重新形成的一类特殊的高分子有机化合物。占土壤有再合成作用重新形成的一类特殊的高分子有机化合物。占土壤有机质总量的机质总量的机质总量的机质总量的70%70%以上,有资料说每公顷土壤每天可以产生以上,有资料说每公顷土壤每天可以产生以上,

103、有资料说每公顷土壤每天可以产生以上,有资料说每公顷土壤每天可以产生500500千克千克千克千克的这种物质,它对植物的生长极为重要。的这种物质,它对植物的生长极为重要。的这种物质,它对植物的生长极为重要。的这种物质,它对植物的生长极为重要。(三)土壤有机质的存在形态(三)土壤有机质的存在形态(三)土壤有机质的存在形态(三)土壤有机质的存在形态1. 1.机械混合态机械混合态机械混合态机械混合态2.2.生命体生命体生命体生命体3.3.溶液态溶液态溶液态溶液态4.4.有机无机复合态有机无机复合态有机无机复合态有机无机复合态(主体)(主体)(主体)(主体)86二、 土壤有机质的转化(一)矿质化作用(一)

104、矿质化作用土壤有机质在微生物的作用下,最终分土壤有机质在微生物的作用下,最终分土壤有机质在微生物的作用下,最终分土壤有机质在微生物的作用下,最终分解为简单化合物,同时释放出矿质养料的过程,称为有机质的解为简单化合物,同时释放出矿质养料的过程,称为有机质的解为简单化合物,同时释放出矿质养料的过程,称为有机质的解为简单化合物,同时释放出矿质养料的过程,称为有机质的矿质化作用。矿质化作用。矿质化作用。矿质化作用。矿化分两个阶段:矿化分两个阶段:有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机物先分解成构成该物质的基础有机化合物。物先分解成构成该

105、物质的基础有机化合物。微生物吸收第一阶段的降解产物,一部分作为建造自身的原微生物吸收第一阶段的降解产物,一部分作为建造自身的原料,一部分则被彻底转化为最终分解产物,如料,一部分则被彻底转化为最终分解产物,如CO2、H2O并释放并释放出无机盐(如出无机盐(如NH4+、SO42、HPO42等)。等)。土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示:土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示:土壤有机质的矿化土壤有机质的矿化率率土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。一般质总量的百分数。一般农业土壤有机质矿化率在农业土壤有机质矿化率在25%之间

106、,之间,自然土壤自然土壤1%。可计算土壤有机质的消耗,例:一亩地表土重。可计算土壤有机质的消耗,例:一亩地表土重150000公斤,土壤有机质含量为公斤,土壤有机质含量为1%,土壤有机质矿化率为,土壤有机质矿化率为3%,则矿化量为,则矿化量为1500001%3%45公斤。公斤。87影响土壤有机质矿化率大小的因素影响土壤有机质矿化率大小的因素:1、有机残体的化学组成、有机残体的化学组成糖类、淀粉、简单蛋白质糖类、淀粉、简单蛋白质粗蛋白粗蛋白半纤半纤维素、纤维素维素、纤维素木质素、脂肪、蜡质(从左到右矿化率降低)。木质素、脂肪、蜡质(从左到右矿化率降低)。2、有机残体的物理状态及残体的、有机残体的物

107、理状态及残体的C/N比比鲜的比老的易分解鲜的比老的易分解,细碎的比整的易分解细碎的比整的易分解,更重要的指标是生物残更重要的指标是生物残体的体的C/N比比,C/N比是指有机物质或土壤有机质中碳与氮的重量比比是指有机物质或土壤有机质中碳与氮的重量比,一般说来一般说来,土壤微生物每分解土壤微生物每分解25份份C需吸收需吸收1份份N,C/N比为比为2530/1左右,左右,而作物秸杆而作物秸杆C/N比一般为比一般为60-80,高于,高于25/1,因此较难分解,因此较难分解,或吸收土壤中的速效氮或吸收土壤中的速效氮,造成和植物争氮现象发生造成和植物争氮现象发生,影响作物生长。影响作物生长。3、温度、温度

108、25-35生物残体分解速度最迅速。生物残体分解速度最迅速。4、水气条件、水气条件要求一定的湿度和氧气有利于矿质化,水分在田间要求一定的湿度和氧气有利于矿质化,水分在田间持水量的持水量的60%-100%、通气良好有利于矿质化。、通气良好有利于矿质化。5、土壤酸碱度、土壤酸碱度土壤微生物大多在土壤微生物大多在pH4-10范围内生存。范围内生存。pH小于小于4.9,有机物质不易被分解。另外,有机物质不易被分解。另外质地质地也影响矿质化,粘土中粘粒也影响矿质化,粘土中粘粒含量高,与有机质密切结合,不利于有机物质的分解。含量高,与有机质密切结合,不利于有机物质的分解。88(二)腐殖质化作用(二)腐殖质化

109、作用土壤微生物将生物残体矿化的过程中产生的中间产物合成更土壤微生物将生物残体矿化的过程中产生的中间产物合成更土壤微生物将生物残体矿化的过程中产生的中间产物合成更土壤微生物将生物残体矿化的过程中产生的中间产物合成更为复杂的腐殖质的过程,称为有机质的腐殖化作用。为复杂的腐殖质的过程,称为有机质的腐殖化作用。为复杂的腐殖质的过程,称为有机质的腐殖化作用。为复杂的腐殖质的过程,称为有机质的腐殖化作用。对于腐对于腐殖质形成的研究已有二三百年的历史,但整个作用机制并不殖质形成的研究已有二三百年的历史,但整个作用机制并不清楚,各国土壤学家提出了多种腐殖质形成假说,有植物物清楚,各国土壤学家提出了多种腐殖质形

110、成假说,有植物物质形成说、化学聚合说、细胞自溶说、微生物合成说,以原质形成说、化学聚合说、细胞自溶说、微生物合成说,以原苏联苏联Kononove的的化学聚合说化学聚合说较普遍获得公认,腐殖质的形成较普遍获得公认,腐殖质的形成过程可分为两个阶段:过程可分为两个阶段:第一阶段第一阶段产生构成腐殖质主要成分的原始材料,如多元酚、产生构成腐殖质主要成分的原始材料,如多元酚、氨基酸、多肽、氧化物醌和糖类物质。氨基酸、多肽、氧化物醌和糖类物质。第二阶段第二阶段是合成阶段,微生物将上述原始材料通过某种化合是合成阶段,微生物将上述原始材料通过某种化合机制(包括缩合等多种酶促反应和可能的纯化学反应),进机制(包

111、括缩合等多种酶促反应和可能的纯化学反应),进一步合成为腐殖质的单体分子。一步合成为腐殖质的单体分子。89进入土壤的有机物究竟有多少能够转化为腐殖质可用进入土壤的有机物究竟有多少能够转化为腐殖质可用进入土壤的有机物究竟有多少能够转化为腐殖质可用进入土壤的有机物究竟有多少能够转化为腐殖质可用腐殖腐殖腐殖腐殖化系数化系数化系数化系数来表示来表示来表示来表示:单位质量的有机物料在土壤中分解一年后,单位质量的有机物料在土壤中分解一年后,单位质量的有机物料在土壤中分解一年后,单位质量的有机物料在土壤中分解一年后,残留下来的量占施入量的百分数。残留下来的量占施入量的百分数。残留下来的量占施入量的百分数。残留

112、下来的量占施入量的百分数。不同有机物料的腐解残留不同有机物料的腐解残留不同有机物料的腐解残留不同有机物料的腐解残留率是不同的,同一有机物料在不同土壤上的腐解残留率也不率是不同的,同一有机物料在不同土壤上的腐解残留率也不率是不同的,同一有机物料在不同土壤上的腐解残留率也不率是不同的,同一有机物料在不同土壤上的腐解残留率也不相同,耕地土壤一般为相同,耕地土壤一般为相同,耕地土壤一般为相同,耕地土壤一般为0.20.40.20.4之间。之间。之间。之间。影响腐殖化作用的因素有:影响腐殖化作用的因素有:影响腐殖化作用的因素有:影响腐殖化作用的因素有:(一)植物物质的化学组成(一)植物物质的化学组成(一)

113、植物物质的化学组成(一)植物物质的化学组成(二)气候条件(二)气候条件(二)气候条件(二)气候条件(三)土壤质地(三)土壤质地(三)土壤质地(三)土壤质地(四)土壤反应(四)土壤反应(四)土壤反应(四)土壤反应(五)土地利用方式(五)土地利用方式(五)土地利用方式(五)土地利用方式90三、土壤腐殖质的分离、提取和性质三、土壤腐殖质的分离、提取和性质(一)土壤腐殖质的分离与提取(一)土壤腐殖质的分离与提取土壤腐殖质其主体是各种腐殖酸及其与金属离子相结合的盐类。土壤腐殖质其主体是各种腐殖酸及其与金属离子相结合的盐类。经处理的经处理的矿质土壤矿质土壤黑色沉淀物黑色沉淀物胡敏素(黑胡敏素(黑腐素)腐素

114、)溶液溶液褐色沉淀褐色沉淀胡敏酸(褐胡敏酸(褐腐酸)腐酸)黄色透明溶液黄色透明溶液富里酸(黄腐富里酸(黄腐酸)酸)稀稀NaOH浸提过滤浸提过滤稀稀HCI过滤过滤用乙醇用乙醇溶解溶解溶解物溶解物即吉马即吉马多美郎多美郎酸酸胡敏酸和富里酸是土壤腐殖质的主要部分,胡敏素是与土壤胡敏酸和富里酸是土壤腐殖质的主要部分,胡敏素是与土壤胡敏酸和富里酸是土壤腐殖质的主要部分,胡敏素是与土壤胡敏酸和富里酸是土壤腐殖质的主要部分,胡敏素是与土壤矿物颗粒紧密结合而不能被稀碱液所提取的腐殖酸,由于与矿物颗粒紧密结合而不能被稀碱液所提取的腐殖酸,由于与矿物颗粒紧密结合而不能被稀碱液所提取的腐殖酸,由于与矿物颗粒紧密结合

115、而不能被稀碱液所提取的腐殖酸,由于与土壤颗粒结合牢固,对土壤性质和土壤肥力影响不大。土壤颗粒结合牢固,对土壤性质和土壤肥力影响不大。土壤颗粒结合牢固,对土壤性质和土壤肥力影响不大。土壤颗粒结合牢固,对土壤性质和土壤肥力影响不大。91(二)土壤腐殖酸的性质1 1、腐殖酸的元素组成、腐殖酸的元素组成、腐殖酸的元素组成、腐殖酸的元素组成 主要是由C C、HH、OO、NN、P P、S S等元等元等元等元素组成。素组成。素组成。素组成。平均含碳为58%,含氮平均5.6%,土壤腐殖质C/N比12/1,其中胡敏酸与富里酸比较,前者含碳、氮高而富里酸含氧、硫高,富里酸酸性较强。 2 2、 腐殖酸含有多种含氧功

116、能团并带有电荷腐殖酸含有多种含氧功能团并带有电荷腐殖酸含有多种含氧功能团并带有电荷腐殖酸含有多种含氧功能团并带有电荷 含有多种含氧功能团如羧基、酚羟基、羰基、甲氧基、醌基和醇羟基、胺基、硫醇基等,由于这些官能团存在,使腐殖酸具有生理活性,能发生许多生化反应如离子交换、络合、氧化还原等;另外腐殖酸还是两性胶体,在不同酸碱度的介质中电性不同,可以解离使腐殖质分子表面带有电荷。(如COO、NH3)3 3、腐殖酸的分子结构特征与分子量、腐殖酸的分子结构特征与分子量、腐殖酸的分子结构特征与分子量、腐殖酸的分子结构特征与分子量 腐殖酸分子结构复杂,分子结构以芳核为主体,芳核上连接多肽、酚酸、金属离子、糖和

117、许多功能团和杂环氮,分子内部有许多非晶体的交联结构,形状为棒状或球形,分子量巨大,从几百到几万,胡敏酸分子量一般n10000,富里酸分子量为n1000。924 4、腐殖酸的颜色、腐殖酸的颜色、腐殖酸的颜色、腐殖酸的颜色 整体呈黑色,不同腐殖酸颜色有差别,与分子量和发色基团组成比例有关,胡敏酸颜色深富里酸颜色黄 5 5、腐殖酸的溶解度、腐殖酸的溶解度、腐殖酸的溶解度、腐殖酸的溶解度 胡敏酸微溶于水,其一价盐溶于水,多价盐不容于水富里酸溶于水,其一、二三价盐均溶于水。 6 6、腐殖酸的络合能力、腐殖酸的络合能力、腐殖酸的络合能力、腐殖酸的络合能力 能与铁、铝、铜锌等高价金属离子形成络合物,其中羧基

118、与酚羟基是主要参与络合金属离子的功能团,络合物的稳定程度随pH升高而增大。 7 7、腐殖酸的吸水性、腐殖酸的吸水性、腐殖酸的吸水性、腐殖酸的吸水性 是亲水胶体,吸水能力强,最大吸水量超过本身重量的5倍,干腐殖质从饱和大气中吸水可达本身重量的1倍。 8 8、腐殖酸的稳定性、腐殖酸的稳定性、腐殖酸的稳定性、腐殖酸的稳定性 其化学稳定性强,抗微生物分解能力强,因此分解周期长,在温带植物残体的半分解期为3个月,而新形成的土壤有机物质的半分解期为4.7-9年,胡敏酸在土壤中平均停留时间780-3000年,富里酸为200-630年。93四、四、 土壤有机质在土壤肥力上作用土壤有机质在土壤肥力上作用 土土土

119、土壤壤壤壤有有有有机机机机质质质质含含含含量量量量高高高高低低低低是是是是评评评评价价价价土土土土壤壤壤壤肥肥肥肥力力力力高高高高低低低低的的的的一一一一个个个个重重重重要要要要指指指指标标标标,它它它它对对对对于于于于创创创创造造造造良良良良好好好好的的的的土土土土壤壤壤壤结结结结构构构构、调调调调节节节节土土土土壤壤壤壤养分、水分、空气和热量具有重要意义。它的作用:养分、水分、空气和热量具有重要意义。它的作用:养分、水分、空气和热量具有重要意义。它的作用:养分、水分、空气和热量具有重要意义。它的作用:n n(一)土壤有机质可为植物生长提供养分(一)土壤有机质可为植物生长提供养分(一)土壤有

120、机质可为植物生长提供养分(一)土壤有机质可为植物生长提供养分 n n(二)可以促进微生物的活动(二)可以促进微生物的活动(二)可以促进微生物的活动(二)可以促进微生物的活动n n(三)土壤有机质可改善土壤的物理性状(三)土壤有机质可改善土壤的物理性状(三)土壤有机质可改善土壤的物理性状(三)土壤有机质可改善土壤的物理性状n n(四)可调节土壤的化学性质(四)可调节土壤的化学性质(四)可调节土壤的化学性质(四)可调节土壤的化学性质n n(五)可提高土壤保水保肥能力(五)可提高土壤保水保肥能力(五)可提高土壤保水保肥能力(五)可提高土壤保水保肥能力n n(六)土壤有机质有利于加速土壤矿物的风化(六

121、)土壤有机质有利于加速土壤矿物的风化(六)土壤有机质有利于加速土壤矿物的风化(六)土壤有机质有利于加速土壤矿物的风化n n(七)提高土壤有机质有利于土壤增温(七)提高土壤有机质有利于土壤增温(七)提高土壤有机质有利于土壤增温(七)提高土壤有机质有利于土壤增温n n(八)土壤有机质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污(八)土壤有机质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污(八)土壤有机质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污(八)土壤有机质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染。染。染。染。 94 五、耕地土壤有机质的调节(一)提高土壤有机质的途径(一)提高土壤有机质的途径(一)提高土壤有机质的途径(

122、一)提高土壤有机质的途径1 1、增增增增施施施施有有有有机机机机肥肥肥肥,我国历来有施有机肥的习惯,肥源广阔,有厩肥、堆肥、沤肥等对提高土壤的肥力作用极大,吨良田有机质含量不少于1.1%。有机肥工厂化生产是未来发展趋势。2 2、秸杆还田是增加土壤有机质简单易行的措施、秸杆还田是增加土壤有机质简单易行的措施、秸杆还田是增加土壤有机质简单易行的措施、秸杆还田是增加土壤有机质简单易行的措施主要方式有:(1)与厩肥混合堆腐沤制后还田。(2)秸杆粉碎就地还田;(3)高留茬收割,高度2030cm;(4)将秸杆作饲料,过腹还田。3 3、粮肥轮作,做到用地养地相结合。、粮肥轮作,做到用地养地相结合。、粮肥轮作

123、,做到用地养地相结合。、粮肥轮作,做到用地养地相结合。95(二)土壤有机质的动态平衡(二)土壤有机质的动态平衡(二)土壤有机质的动态平衡(二)土壤有机质的动态平衡由于有机质的矿质化与腐殖化,所以:由于有机质的矿质化与腐殖化,所以:由于有机质的矿质化与腐殖化,所以:由于有机质的矿质化与腐殖化,所以:土壤有机质含量年变化土壤有机质含量年变化土壤有机质含量年变化土壤有机质含量年变化= =年加入土壤的有机质量年分解的有机质量年加入土壤的有机质量年分解的有机质量年加入土壤的有机质量年分解的有机质量年加入土壤的有机质量年分解的有机质量土壤有机质土壤有机质土壤有机质土壤有机质“ “得得得得” ”、“ “失失

124、失失” ”平衡的一例:平衡的一例:平衡的一例:平衡的一例:96思考题思考题1 1、谈谈土壤的机械组成和土壤的质地分类、谈谈土壤的机械组成和土壤的质地分类2 2、土壤质地和结构对土壤水、肥、气、热的、土壤质地和结构对土壤水、肥、气、热的状况的影响有哪些?状况的影响有哪些?3 3、不同质地土壤的肥力特点是什麽?分别如、不同质地土壤的肥力特点是什麽?分别如何改良?何改良?4 4、矿质化与腐殖化过程的概念、过程。、矿质化与腐殖化过程的概念、过程。5 5、影响有机质转化的因素有哪些?、影响有机质转化的因素有哪些?6 6、土壤有机质的性质与土壤肥力的关系及有、土壤有机质的性质与土壤肥力的关系及有机质的作用机质的作用97

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