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1、土壤与作物生产土壤与作物生产本章要点:了解土壤与土壤肥力的概念，明确土壤与作物生长的关系，土壤的三相组成的特点，有机质的作用、转化及调节措施，土壤的理化性质及与作物生产的关系。掌握培肥地力的措施及土壤物理测定和养分测定的技能。三、土壤有机质三、土壤有机质土壤有机质的存在形态土壤有机质的存在形态土壤有机质的存在形态土壤有机质的存在形态 1.1.新鲜的有机物质新鲜的有机物质新鲜的有机物质新鲜的有机物质 刚进入土壤，基本上未受到微刚进入土壤，基本上未受到微生物的分解生物的分解101015% 15% 的那些动、植物残体。的那些动、植物残体。2.2.半腐解的有机物质半腐解的有机物质半腐解的有机物质半腐解
2、的有机物质 指已被微生物分解，失去原指已被微生物分解，失去原来生物特征，多呈暗裼色的碎屑和小块。来生物特征，多呈暗裼色的碎屑和小块。3.3.腐殖质腐殖质腐殖质腐殖质(占占85%90%)85%90%)指在微生物作用下，有机指在微生物作用下，有机残体在腐殖化的过程中形成的一类褐色或暗褐色残体在腐殖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。腐殖质与土壤矿物质紧密的高分子有机化合物。腐殖质与土壤矿物质紧密结合。结合。 土壤有机质的转化过程土壤有机质的转化过程 有机质的矿质化过程有机质的矿质化过程 土壤有机质的矿质化过程是指有机质在微生物的作用下，分解为简单无机化合物的过程。 有机质的腐殖化过
3、程有机质的腐殖化过程 指有机质矿质化过程形成的简单的有机化合物与难分解的残留有机物质在微生物的作用下，又重新合成新的更为复杂的、性质稳定的有机化合物，即腐殖质的过程。 影响有机质转化的因素影响有机质转化的因素 1.土壤有机质的碳氮比（C/N） 2.土壤水、气、热状况3.土壤酸碱性4. 灰分元素土壤有机质对植物生产的作用土壤有机质对植物生产的作用 1提供植物需要的养分提供植物需要的养分2改善土壤理化性质改善土壤理化性质3增强土壤的保水增强土壤的保水保肥能力保肥能力4促进土壤微生物活动促进土壤微生物活动5促进植物生长促进植物生长6减缓土壤污染减缓土壤污染第二节第二节土壤的物理性质土壤的物理性质土壤
4、孔隙性土壤孔隙性 土壤孔隙性指土壤孔隙多少、大小与大小孔隙比例及性质。 1.土壤孔隙度土壤孔隙度 土壤密度和容重土壤密度和容重土壤密度（土壤密度（土粒密度） 的单位容积固体土粒的烘干质量（无粒间孔隙），多数土壤矿物质的密度在2.62.7 g/cm3，有机质的密度1.251.40 g/cm3.土壤容重土壤容重单位容积原状土壤固体土粒的烘干质量（有粒间孔隙）。单位为g/cm3或t/m3，一般旱作土壤容重大体在1.001.80 g/cm3之间。土壤孔隙类型和性质土壤孔隙类型和性质 1 1通气孔隙（通气孔隙（通气孔隙（通气孔隙（空气孔隙）空气孔隙）通气孔隙的当量孔径通气孔隙的当量孔径0.02mm0.0
5、2mm，土壤水吸力，土壤水吸力150 hPa150 hPa，不具，不具有毛管引力不保水。有毛管引力不保水。 通气孔隙度（通气孔隙度（%）总孔隙度（毛管孔隙度非活性孔隙度）总孔隙度（毛管孔隙度非活性孔隙度）2 2毛管孔隙毛管孔隙毛管孔隙毛管孔隙毛管孔隙的当量孔径为毛管孔隙的当量孔径为0.0020.02mm0.0020.02mm，土壤水吸力，土壤水吸力1500150hPa1500150hPa，具有毛管引力，有毛管水。可被植物吸收利用。，具有毛管引力，有毛管水。可被植物吸收利用。毛管孔隙度（毛管孔隙度（%）（田间持水量萎蔫系数）（田间持水量萎蔫系数） 土壤容重土壤容重3 3非活性孔隙（非活性孔隙（非
6、活性孔隙（非活性孔隙（无效孔隙）无效孔隙）孔隙当量孔径孔隙当量孔径0.002mm0.002mm，土壤水吸力，土壤水吸力1500hPa1500hPa。保持在这。保持在这种孔隙中的水分不能移动或移动缓慢，不能被植物吸收利用。种孔隙中的水分不能移动或移动缓慢，不能被植物吸收利用。 非活性孔隙度（非活性孔隙度（%）萎蔫系数）萎蔫系数 土壤容重土壤容重土壤孔隙状况与植物生产的关系土壤孔隙状况与植物生产的关系 适宜植物生长发育的土壤耕层总孔隙度为适宜植物生长发育的土壤耕层总孔隙度为50%56%50%56%，通气孔隙度在，通气孔隙度在8%10%8%10%以上，以以上，以15%20%15%20%更好。大小孔隙
7、比在更好。大小孔隙比在1 1：2424为宜。黏土为宜。黏土总孔隙度大，但毛管孔隙和通气孔隙少；砂土通气总孔隙度大，但毛管孔隙和通气孔隙少；砂土通气孔隙多缺少毛管孔隙，漏水、漏肥。孔隙多缺少毛管孔隙，漏水、漏肥。土体内孔隙垂直分布为土体内孔隙垂直分布为“ “上虚下实上虚下实” ”，耕层上部，耕层上部（015cm015cm）的总孔隙度为）的总孔隙度为55%55%左右，通气孔隙度左右，通气孔隙度为为10%15%10%15%左右；下部（左右；下部（1530cm1530cm）的总孔隙度）的总孔隙度50%50%左右，通气孔隙度为左右，通气孔隙度为10%10%左右。左右。土壤结构性土壤结构性土壤结构体土壤结
8、构体：在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小、形状和性质不同的团聚体。称为土壤结构或土壤结构体。土壤结构性土壤结构性：指土壤中单粒和结构体的数量、大小、形状，性质及其相互排列、相应的孔隙状况等综合特性。土壤结构类型土壤结构类型 1块状结构块状结构2核状结构核状结构3柱状结构柱状结构4片状结构片状结构5团粒结构团粒结构土壤团粒结构肥力特征土壤团粒结构肥力特征 1.能协调水分与空气的矛盾能协调水分与空气的矛盾2.能协调有机质的积累与消耗的矛盾能协调有机质的积累与消耗的矛盾 3.能稳定土壤温度调节土壤热状况能稳定土壤温度调节土壤热状况4.改良土壤耕性、有利于植物根系生长改良土壤耕性、有利于植物根
9、系生长创造土壤团粒结构的措施创造土壤团粒结构的措施1.精耕细作：机械外力作用，使土块破裂松散成小土团。2.施用有机肥：促进微生物活动，增加土壤中有机胶结物质。3.合理轮作：3-4年轮作一次作物。4. 施土壤结构改良剂：主要是某些高分子化合物。 土壤耕性土壤耕性 衡量土壤耕性的标准衡量土壤耕性的标准:耕作难易耕作难易宜耕期长短宜耕期长短耕作质量好坏耕作质量好坏合理耕作改良土壤耕性合理耕作改良土壤耕性1.防止土壤过干、过湿耕作，少耕或免耕防止土壤过干、过湿耕作，少耕或免耕2.选择土壤宜耕期内耕作选择土壤宜耕期内耕作3.多施有机肥、合理灌溉、适时耕作多施有机肥、合理灌溉、适时耕作 第三节第三节土壤的
10、化学性质土壤的化学性质土壤的吸收能力（吸附性能）土壤的吸收能力（吸附性能）土壤将有效养分保留在耕层的能力称保肥性。土壤胶体土壤胶体 土壤粒径在11000nm的分散体称胶体胶体。 1土壤胶体的种类土壤胶体的种类包括无机胶体（黏粒）、有机胶体（腐殖质）及有机无机复合胶体（黏粒与与腐殖质相连）。 土壤胶体的构造土壤胶体的构造土壤胶体的构造土壤胶体的构造微粒核：各类胶体。微粒核：各类胶体。微粒核：各类胶体。微粒核：各类胶体。土壤胶体土壤胶体土壤胶体土壤胶体决定电位离子层决定电位离子层决定电位离子层决定电位离子层双电层双电层双电层双电层非活性补偿离子层非活性补偿离子层非活性补偿离子层非活性补偿离子层 引
11、力强引力强引力强引力强补偿电位离子层补偿电位离子层补偿电位离子层补偿电位离子层 扩散层扩散层扩散层扩散层 引力弱引力弱引力弱引力弱 土壤胶体的性质土壤胶体的性质 1.具有巨大的比表面积和表面能具有巨大的比表面积和表面能2.具有带电性，能进行离子交换吸收具有带电性，能进行离子交换吸收3.凝聚性和分散性凝聚性和分散性土壤阳离子交换吸收作用土壤阳离子交换吸收作用 土壤阳离子交换吸收作用土壤阳离子交换吸收作用各种阳离子在土壤胶体颗粒表面和土壤溶液之间不断进行吸附和解吸的动态过程。土壤离子交换作用特点土壤离子交换作用特点 1.是动态平衡过程，可逆反应。2.等电量交换。3.受质量作用定律支配土壤阳离子交换
12、量和盐基饱和度土壤阳离子交换量和盐基饱和度 阳离子交换量（阳离子交换量（CEC）土壤所能吸附的全部交换性阳离子的总量。土壤所能吸附的全部交换性阳离子的总量。用用cmol（+）/kg表示。是衡量土壤保肥性表示。是衡量土壤保肥性的指标。的指标。 盐基饱和度盐基饱和度 指土壤胶体上交换性盐基离子占全部交换性阳离子的百分数。 胶体吸附离子的有效性胶体吸附离子的有效性离子饱和度是指某种交换性离子被土壤胶体吸附的数量占土壤阳离子交换量的百分数。在一定范围内，某种交换性离子饱和度愈大，被代换到土壤溶液中的机率愈多，则该离子有效程度就愈高。这也是植物生产上所说的 “施肥一大片，不如一条线”的主要原因。 土壤酸
13、碱性土壤酸碱性 土壤酸碱性是土壤溶液中的H和OH浓度比例不同所表现的酸碱性质。 酸酸 性性 pH pH 中性和碱性中性和碱性 pH pH 超强酸性超强酸性3.5 3.5 中中 性性6.57.5 6.57.5 极强酸性极强酸性 3.54.4 3.54.4 碱碱 性性7.68.5 7.68.5 强酸性强酸性 4.55.4 4.55.4 强碱性强碱性8.69.5 8.69.5 酸酸 性性5.56.4 5.56.4 极强碱性极强碱性 9.5 9.5 土壤酸性土壤酸性 土壤中酸性主要来源于胶体上吸附的H、Al3+、CO2溶于水形成的碳酸、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生的少量无机酸以及施肥带入的酸性
14、物质等。1活性酸度：活性酸度：活性酸度是指土壤溶液中游离的H所直接显示的酸度。2潜性酸度：潜性酸度：潜性酸度是指土壤胶体上吸附的H、Al3+所引起的酸度。土壤碱性土壤碱性 土壤碱性主要来源于土壤中交换性钠的水解所产生的OH以及弱酸强碱盐类物质如Na2CO3、NaHCO3的水解。碱化度是指土壤胶体上吸附的Na占土壤阳离子交换量的百分数。 土壤酸碱性对植物生产的影响土壤酸碱性对植物生产的影响 1影响养分的有效性影响养分的有效性 土壤中大多数养分在pH值6.57.5范围内有效性较高。2影响微生物活性影响微生物活性 土壤酸碱性主要影响微生物对有机质的转化。3影响植物生长影响植物生长大多数植物适应的酸碱
15、范围较广，但以pH6.07.5为。4.影响土壤结构性影响土壤结构性 在碱土中，交换性Na 多，土粒分散，结构易破坏。土壤酸碱性的调节土壤酸碱性的调节 土壤酸性的调节土壤酸性的调节1.种植适宜的植物；增施有机肥。2.施用的石灰或碱性肥料（草木灰、钙镁磷肥），或施用生理碱性肥料（NaNO3）。土壤碱性的调节土壤碱性的调节土壤碱性的调节土壤碱性的调节1.1.施有机肥料，用分解施有机肥料，用分解释放出大量的释放出大量的COCO2 2或有或有机酸降低土壤机酸降低土壤pHpH。2.2.施硫磺、硫化铁、绿施硫磺、硫化铁、绿矾（矾（FeSOFeSO4 4）等。）等。3.3.施生理酸性肥料，如施生理酸性肥料，如
16、硫酸钾、氯化钾、硫硫酸钾、氯化钾、硫酸铵、氯化铵等。酸铵、氯化铵等。4 4施石膏、硅酸钙，用施石膏、硅酸钙，用钙将胶体上的钙将胶体上的NaNa代代换下来，随水流走。换下来，随水流走。 复习思考题复习思考题 1.1.名词：土壤、肥力、矿质化过程、腐殖化过程。名词：土壤、肥力、矿质化过程、腐殖化过程。 2.2.土壤的三相组成。土壤的三相组成。 3.3.土壤质地与肥力的关系如何？土壤质地与肥力的关系如何？ 4.4.简述土壤有机质的作用。简述土壤有机质的作用。 5 5什么是团粒结构？团粒结构的肥力征及创造措施？什么是团粒结构？团粒结构的肥力征及创造措施？ 6 6简述土壤孔隙类型及性质。简述土壤孔隙类型
17、及性质。 7 7土壤耕性标准如何？土壤耕性标准如何？ 8 8如何合理耕作改良土壤耕性？如何合理耕作改良土壤耕性？ 9.9.名词：土壤阳离子交换量、盐基饱和度名词：土壤阳离子交换量、盐基饱和度 10.10.简述土壤阳离子交换吸收与土壤保肥、供肥的关系。简述土壤阳离子交换吸收与土壤保肥、供肥的关系。 11.11.简述土壤酸碱性的分级。简述土壤酸碱性的分级。 12.12.简述土壤酸碱性对植物生产的影响。简述土壤酸碱性对植物生产的影响。学习参考资料学习参考资料 1.1.1.1.农业气象学北京农业大学农业气象学北京农业大学农业气象学北京农业大学农业气象学北京农业大学 中国农业出版社中国农业出版社中国农业
18、出版社中国农业出版社 1998 1998 1998 1998 2.2.2.2.土壤肥料学陈忠焕等土壤肥料学陈忠焕等土壤肥料学陈忠焕等土壤肥料学陈忠焕等 北京北京北京北京 中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社 1990 1990 1990 1990 3.3.3.3.植物生产与环境植物生产与环境植物生产与环境植物生产与环境 陈瑞生等陈瑞生等陈瑞生等陈瑞生等 北京北京北京北京 中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社 1999 1999 1999 1999 4.4.4.4.测土与施肥测土与施肥测土与施肥测土与施肥 吕英华等吕英华等吕英华等吕英华等 北京北京北京北京 中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社中国农业出版社 2002 2002 2002 2002 5.5.5.5.小气候改善与管理小气候改善与管理小气候改善与管理小气候改善与管理 乐天宇等乐天宇等乐天宇等乐天宇等 北京北京北京北京 农业出版社农业出版社农业出版社农业出版社 1982 1982 1982 1982结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！36
