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1、四土壤肥力soil fertility 土壤与其他自然界物质不同之处在于土壤具有肥力,构成了土壤的本质属性、是土壤与其它自然界物质的本质区别、是土壤可以生长万物的根源。一土壤肥力的概念 人们对土壤肥力认识阅历了一个漫长的过程,使其不断的深入和完善。 1美国土壤学会的观念:在Glossary of Soil Science Terms中对土壤肥力定义为: 土壤肥力是:土壤供应植物所必需的各种营养的才干。-西方土壤学家观念属于狭义土壤肥力的概念。这里:肥营养或养分物质的概念和要素;力是指营养的储存或供应的才干强度概念和要素。这个才干包含的内容有营养的含量、存在的形态、对植物有效性和供应才干,也包含
2、了影响土壤营养供应力的因素以及土壤调控措施等。2前苏联土壤学家观念:威廉姆斯:土壤在植物生活的全过程中,同时而又不断地供应植物以最大量的有效营养和水分的才干。 该观念特点; a强调了肥力的两个根本要素:水分和营养,且特指“有效 b供应的程度和质量为在全生育期,不断地供应。3我国土壤学家观念:1中国农业土壤概论:土壤肥力就是土壤体质和生命力:在一定自然条件下,土壤稳、匀、足、适地对植物供应水分和养分的才干。-侯光炯1982肥力包含的要素:营养、水分;肥力的程度:稳、匀、足、适产生肥力的条件:自然条件四土壤肥力soil fertility2中国土壤1978:肥力是土壤的本质属性,是指土壤为植物生长
3、供应和协调营养条件和环境条件的才干。留意:协调才干,阐明土壤肥力要素间有一定相互关系,并不是孤立存在的。3我国土壤学界普通认识:土壤肥力:土壤水、肥、气、热四大要素的综合表现。水、肥、气是肥力的物质根底;热是肥力的能量条件。小结:以上关于肥力的观念认识还不一致,肥力要素有“一元论营养西方;“二元论营养和水分前苏联;“四元论水、肥、气、热中国。四土壤肥力soil fertility营养 水分 空气 温度营养条件环境条件肥力4个要素肥力与肥沃度区别:肥沃度皆是指土壤营养含量一元论概念肥力与消费力productivity区别:土壤消费力productivity:有土壤肥力属性和发扬肥力作用的环境条件
4、所决议的消费植物收获物的才干。 “肥力是决议消费力的根底,其次消费力还依赖于环境条件:气候条件、光照条件、地形、水文条件、人为耕作、栽培等土壤管理措施,病虫害、有害元素、污染程度等。问题:土壤愈肥沃,消费力就一定愈高吗?为什么?四土壤肥力soil fertility二肥力程度: 各个肥力要素都有程度差别,有不同组合,构成了不同程度费力程度。人们可以定量测定,也可以直观地描画。“肥土、瘦土;“好土、坏土;“粳性土和糯性土“;“淀浆与“起浆;“口松和 “口紧;“冷浆与“热燥;“暖性土和“冷性土;“轻土和“重土;“发小苗,不发老苗、“发老苗不发小苗、“既发小苗也发老苗等。有些反映了某一方面性质、有些
5、反映全部性质。四土壤肥力soil fertility三土壤肥力类型: 1按照肥力要素的有效性分为:1有效肥力:active fertility,Useful fertility:在当季作物消费上能够表现出来的肥力叫有效肥力。有效肥力已经产生了经济效益,也有人叫经济肥力。 在土壤性质描画中,如土壤有效营养、有效氮、磷、钾等、有效水分、活性酸度都属于有效肥力详细概念。有效肥力与作物产量普通有极强的相关性。2潜在肥力potential fertility: 在当季作物消费中不能直接表现出来的肥力叫潜在肥力。 全量营养、全氮、磷、钾等,无效钾等、土壤总含水量、潜性酸度等属于潜在肥力概念的详细表达。 有
6、效肥力和潜在肥力并没有明确的界限,二者可以相互转化,转化的条件是环境要素与人为要素。2按照肥力的来源分为成因:1自然肥力Natural fertility:在自然要素的联协作用下所构成的肥力。是成土过程的产物。-自然土壤2人为肥力man-caused ,artificial fertility:人类各种消费、管理活动作用所构成的肥力。-农业土壤。本节小结一世界土壤科学开展史History of soil sciences in the world 土壤科学开展阅历了极为漫长的道路,由于人们对土壤的认识从最初的神学观念逐渐开展到今天的科学时代,归结起来,作为科学含义,土壤科学开展历史有3个明显不
7、同的学派School一农业化学派 School of agricultural chemistry 代表人物德国的化学家李比希JFLiebig, 18031873在1840年出版了专著提出了“矿质营养学说theory of mineral和“营养归还学说theory of returns。突破了长期神学束缚,从科学角度对待土壤消费力这个问题,建立的学术观念中心是把土壤当作植物养料的储存库,土壤消费力就决议寓所储存矿之养料的多寡,这就是“矿质营养学说。 他随后的著作中,又进一步论述,“作物产量的减少或添加,和厩肥所带入的矿质养料的多少成严厉的比例关系,进而以为只需把植物所吸收的养料以肥料的方式如
8、数归还给土壤,肥力就可以维持不变营养归还学说theory of returns。奉献: 1.开辟了用化学实际、方法研讨土壤问题,开辟了土壤分析化学、土壤化学、和农业化学等学科分支,促进土壤科学开展。 2迅速推进了化工、化肥工业的开展,在化肥开展史上产生了具有划时代的意义。唤醒了人们培肥土壤,进展施肥思想观念。到今天,这个理论依然在发扬着宏大的作用,化肥对全世界粮食增产的奉献率在50%以上。马克思和恩克斯曾给过他极高的评价。缺陷:在他的以后著作中把原来“矿质营养学说引向了错误的方向 1以纯化学实际对待复杂的土壤问题,简单、机械地把土壤当作养料的“储存库。忽视了土壤本身的调理,物质循环与转化关系。
9、-被人们称为农业化学派。 2片面地对待土壤与植物的相互关系,仅强调植物是土壤营养的耗费着,却忽视了植物对土壤养料的积聚和对肥力提高也有极为积极的作用固氮植物。在大量施用化肥呵斥作物减产的现实面前,又得出了土壤肥力递减律的错误结论,变成发反动的马尔萨斯“人口论的主要根据一农业化学派 School of agricultural chemistry二农业地质学派school of geology 19世纪后半叶德国科学家法鲁F.A.Fellow)、李希霍芬F.V.Richthofen 、拉曼E.Ramann等用地质学观念研讨土壤构成了地质学派。 他们把土壤看成是岩石风化的碎屑物质,土壤本身是地层构
10、造的一部分,过于强调了成土母质的作用,忽视了生物对土壤形成与发育的主体作用,错误地解释土壤腐殖质来源。 以为土壤构成过程是风化和淋溶过程的结果,也就是土壤肥力开展过程。风化过程释放的营养为植物生长发明了营养条件。同时由于水的淋溶,营养不断流失而肥力将趋于枯竭,因此土壤肥力必然是逐渐减退的,最终变为不毛之地。 他不了解生物对提高土壤肥力的作用,更不了解人为要素对耕作土壤肥力变化的主导作用。导致土壤科学脱离了农业消费实际。三发生学派school of soil genetic 19世纪7080年代,俄罗斯科学家道库恰耶夫 .,18461902在发表的著作中,全面地论述了土壤发生、开展过程,创建了土
11、壤发生学派。 其主要观念有: 1土壤构成过程是由矿物和岩石经过风化作用weathing和成土过程soil formation所形成的。2土壤是一个独立的历史自然体,在母质parent material、气候climatic factors)、生物(biota)、地形(relief)、时间(time)等5大成土因素的结协作用下构成。土壤分布规律都是受5大成土要素Soil forming factors作用。为土壤地带性分布、农业区划奠定了科学根底。 道库卡耶夫的发生学观念对学术界产生了深化的影响。三发生学派school of soil genetic 道库卡耶夫的继任者威廉姆斯.进一步开展了该学
12、说,创建了一致构成实际。他特别指出: 1强调了土壤构成过程是以生物为主导。更加强调了生物在土壤发生和肥力开展上的作用。 2土壤构成是以地质大循环和生物小循环共同构成的。进一步完善了土壤构成与发生的根本实际。 他建立了“一致构成学说和“土壤肥力学说、“土壤结果学说“ 由于土壤发生学观念构筑了现代土壤科学实际根底,所以,道库恰耶夫被世界上公认地奉为土壤学的鼻祖。二我国土壤科学开展史 History of soil sciences in the China一古代土壤科学开展史 在我国许多古籍中都记载着我国劳动人民对土壤知识的积累,如战国时期的、秦汉到唐朝时期管仲的、西汉的、后魏贾思勰的、宋、元、明
13、、清时期的一些农书、如、等。 5色土壤黑土、红土、白土、青土、黄土二近代土壤科学开展史1.进展了两次全国土壤普查。查清了资源和现状2.中低产田改良:防沙治沙、水土坚持、盐渍土壤改良、南方红壤改良等成果显著3.土壤学根底实际研讨:特别是土壤电化学研讨据国际领先位置于天仁教授一.土壤科学根本体系与学科分支土壤物理学土壤化学土壤微生物学土壤生物化学土壤生态学土壤发生与分类学土壤地理学土壤改良学土壤侵蚀学土壤调查与制图土壤肥力学森林土壤学草原土壤学城市绿地土壤学土壤污染与防治环境土壤学土壤信息学一.土壤科学根本体系与学科分支 土壤科学不断成熟。学科体系不断完善,它既是一门运用科学。也是一门根底科学,与
14、其它科学具有非常亲密联络。二.研讨内容 土壤科学从研讨的对象和义务可分为发生土壤学Pedology和农业土壤学Edaphology两个方面。发生土壤学研讨土壤的发生、演化、特性、分类、分布和利用潜力等内容;农业土壤学研讨土壤的物质组成、性质及其与植物生长的关系,经过耕作管理提高土壤的消费力。 土宜soil feasibility:适宜于某种植物种或种类正常生长发育的土壤条件或一定土壤条件对某植物种或种类的适宜程度。 影响作物生长的条件有: 土壤物理条件:剖面层次、构造、质地、水分、温度、空气等。 土壤化学条件:粘土矿物组成、离子交换、酸碱度、营养物质的含量及其有效性等 土壤生物性质:微生物区系
15、、动物区系、残落物和腐殖质、抗生素等。 各种作物的土宜共性特征:土层深沉、质地适中、pH中性、通透性强、有机质含量丰富,构造良好、营养供应力强 个性因作物而已 作物的立地条件:作物不受胁迫的土壤与环境条件综合。 当前在全球建立土壤资源数据库正在进展。微观土壤学正在诞生。1土壤的历史地貌研讨法:研讨某种土壤发育的地形部位和构成条件、途径和年龄。地貌类型不同、年龄和历史不同,生成了不同的土壤类型。类似的地貌条件具有类似的或同型的土壤这种方法叫比较地理法。经常采用进展野外调查方法。2土壤地球化学研讨法:研讨土壤在时间和空间上的化学过程,描画个景观中土壤中物质的迁移、分化和累积的方式。研讨的方法有:
16、1剖面法:综合地研讨土壤各发生层次及整个剖面,而不是研究土壤的表层和耕层。土壤学中采用的形状学研讨方法从外部特征颜色、构造、结持形状、新生体、侵入体、层次配置的深度和顺序研讨土壤特性的有效方法。2制图法:用来描画土壤及其组合的空间配置的方法。三.土壤学研讨方法 method of research soil 三.土壤学研讨方法method of research soil 3定位研讨法:研讨土壤一系列性质演化的动态过程,了解土壤性质的季节性变化规律。如水分、气体、盐分、微生物和营养物质的形状。研讨土壤侵蚀、土壤沙化、水盐动态、土壤肥力演化方面的实验。1渗漏测定法渗漏计lysimeter:不破坏土壤,搜集到经过土壤淋失的营养物质等。2田间实验的方法:进展肥料实验、营养平衡实验、土壤改良实验。4实验室研讨方法:运用化学分析的手段和技术在室内测定土壤理化性状。在温室人工控制条件下进展的盆栽实验,研讨土壤性质与植物的关系。5土壤模拟及模型研讨:研讨手段现代化1遥感技术运用在土壤调查和土壤质量监控等方面数字土壤土壤信息学。2放射线或稳定性同位素在土壤科学中运用。 -射线仪,中子水分测定仪、稳定性同位素示踪技术,质谱仪、光谱仪、离子选择电极、电子探针、X衍射等。 其他手段有:电镜技术、流动注射分析仪、气候色谱仪、原子吸收仪、高速离心机等。