土壤.docx

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土壤

第一章

土壤：

陆地表面具有肥力特征、能够生长植物的疏松表层

肥力分为自然肥力和人为肥力

自然肥力：

是由自然因素形成的土壤所具有的肥力，也就是土壤在自然因素综合作用下发生和发展起来的肥力

人为肥力：

是在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

第二章

岩石风化形成的矿物颗粒统称为土壤矿物质

母质：

原生基岩经过风化、搬运、堆积等作用在地表形成的一层疏松的堆积物，是形成土壤的基础。

岩石：

一种和数种矿物的集合体

岩石的风化a，物理风化b，化学风化c，生物风化

土壤有机质一般呈现三种形态a，新鲜有机质：

指土壤中未分解的动、植物残体

b，半分解有机质：

有机质已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小块

c，腐殖质：

指有机残体在土壤腐殖质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

腐殖质的组成a，胡敏酸（褐腐酸）b，富里酸（黄腐酸）c，胡敏素（黑腐素）腐殖质又属两性胶体，弱酸，对土壤具较强的缓冲作用

土壤有机质对土壤肥力的作用

1，土壤养分的主要来源

2，改善土壤物质性质

3，提高土壤的保肥性

4，促进作物生长发育

5，有助于消除土壤污染

土壤空气组成的特点

1，土壤空气中的co2含量比大气高十至数百倍

2，土壤空气中的氧的含量低

3，土壤空气中的相对湿度比大气高

4，土壤空气中有时含有还原性气体

5，土壤空气数量和组成经常处于变化之中

土壤水分调节

1，控制地表径流，增加土壤水分入渗

2，减少土壤水分蒸发

3，合理灌溉

4，提高土壤水分对作物的有效性

5，多余水分的排除

土壤氧化还原性质

土壤氧化还原点位：

指土壤中氧化剂和还原剂在氧化还原电极上所建立的平衡电位，是反映土壤氧化或还原程度的重要指标

第三章

土壤孔隙度=空隙容积/土壤容积*100%=（土壤容积-土粒容积）/土壤容积*100%=（1-土粒容积/土壤容积）*100%=（1-容重/相对密度）*100%详细见课本P54

土壤容重：

指单位容积土体的干重，单位为克每立方厘米或吨每立方米一般旱地土壤容重大体在1.00到1.80g/cm3之间

总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+通气孔度

非活性孔度=非活性孔容积/土壤容积*100%

毛管孔度=毛管孔容积/土壤容积*100%

通气孔度=通气孔容积/土壤容积*100%

团粒结构；通常是指土壤中近于圆球状小团聚体，粒径在0.25到10mm

土壤团粒结构与土壤肥力

1，良好的团粒结构具备的条件

a，有一定的结构形态大小

b，有多级孔隙

c，有一定的稳定性

d，有抵抗微生物分解破碎的能力

团粒结构对土壤肥力的作用

a，能协调水分和空气的矛盾

b，能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾

c，能稳定土壤温度，调节土热状况

d，改良耕性和有利于作物根系发展

土壤胶体：

指土壤中最细微的颗粒，胶体颗粒的直径一般在1-100nm

土壤胶体的种类

1，无机胶体

a，含水氧化硅胶体

b，含水氧化铁、氧化铝胶体

c，层状硅酸盐（分为硅氧片和硅四面体铝氧片与铝八面体）

2，有机胶体

3，有机无机复合体

土壤胶体的构造

土壤胶体分散系包括胶体微粒（分为微粒核、决定电位离子层和补偿离子层）和微粒间的溶液

土壤吸收性能：

指土壤能吸收和保留土壤溶液中的分子和离子，悬液中的悬浮颗粒、气体以及微生物的能力

土壤吸收性能类型

1，机械吸收性

2，物理吸收性

3，化学吸收性

4，物理化学吸收性

5，生物吸收性

土壤阳离子交换作用：

带负电胶体所吸附的阳离子与溶液中的阳离子进行交换

作用特点a，可逆反应b，反应迅速c，等量交换

交换能力Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+

•盐基饱和度（BSP）：

土壤胶体上的交换性盐基离子总量占交换性阳离子总量的百分比。

盐基饱和度=交换性盐基总量/阳离子交换量*100%

第五章

高产肥沃土壤的特征

1，良好的土体构造

2，适量协调的土壤养分

3，良好的物理性质

土壤培肥的基本措施

1，增施有机肥料，培育土壤肥力

2，发展旱作农业，建设灌溉农业

3，合理轮作倒茬，用地养地结合

4，合理耕作改土，加速土壤熟化

5，防止土壤侵蚀，保护土壤资源

第六章

二、植物必需营养元素的标准及种类

（一）标准（定义）

1.这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。

如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史－－必要性

2.这种元素的功能不能由其它元素所代替。

缺乏这种元素时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失－－专一性

3.这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用－－直接性

17种必需营养元素：

大量营养元素：

C、H、O、N、P、K

中量营养元素：

Ca、Mg、S

微量营养元素：

Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B、Cl、Ni

肥料三要素N、P、K

有益元素为某些植物正常生长发育所必需，或对某些植物生长有促进作用

Na、Si、Co、Ni、Se

3.土壤养分向根部迁移的方式

截获扩散质流

根对养分吸收的方式被动吸收主动吸收

矿质元素重新分配的难易程度

v再利用程度强的元素　指通过韧皮部而运转的离子，元素可由老叶向新叶转移，缺素症由老叶开始。

NPKMgCl

v再利用程度较差的元素　其缺素症，出现在幼叶上，现在完全展开的叶片或老叶片上。

SZnCuMnFeMo

v难于再利用的元素　主要在木质部由下往上随蒸腾液流而运输，出现在顶叶和新叶。

Ca

养分归还学说：

为恢复地力和提高作物单产，通过施肥把作物从土壤中摄取并随收获物而移走的那些养分归还给土壤的学说

养分归还方式：

有机肥料；无机肥料。

配合施用则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发展的正确之路

最小养分律（木桶理论）：

植物产量受土壤中某一相对含量最小的有效性因子制约的规律

一）传统施肥方法

特点：

把肥料施入土壤，补给作物最缺

的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥

料。

一般根据施用时期的不同分为基肥、种

肥和追肥三种施肥方式及其相应的施肥方法。

（二）现代施肥方法

1.喷施多元微肥

2.喷施多功能叶面肥

3.灌溉施肥：

喷灌、滴灌

4.二氧化碳施肥

1.植物营养临界期：

是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间

植物营养最大效率期：

是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。

●特点：

这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果将非常显著。

第七章

二）、氮在植物生长发育中的作用

1、蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%-18%）

2、核酸和核蛋白质的成分

3、叶绿素的组分元素

4、许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）

氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物激素也都含有氮。

一、耕作土壤中的氮素来源

1、施入的肥料氮素

2、生物固氮非共生固氮（4.6～8.4公斤/公顷）和共生固氮（57～600公斤/公顷）

3、降水英国洛桑为4公斤/公顷年；美国为2～32公斤/公顷年）；浙江金华为23.1公斤/公顷年

4、尘埃为0.1～0.2公斤/公顷年

5、土壤吸附0.025～0.1克/公顷年

6、灌水：

泰国为0.1公斤/公顷年

7、成土母质中也有少量的氮素

二、土壤中的氮素含量与形态

一）土壤含氮量一般为0.04～0.35%，多数在0.05～0.1%之间。

土壤含氮量与土壤有机质具有密切关系，有机质越高含氮量越高；

（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）：

在微生物作用下，土壤中有机质分解形成氨的过程。

结果：

生成NH4＋－N（有效化）

（二）土壤粘土矿物对NH4＋的固定

1.定义

吸附固定：

由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4＋的吸附作用

晶格固定：

NH4＋进入2：

1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用

2.过程

液相NH4＋→交换性NH4＋→固定态NH4＋

3.结果：

减缓NH4＋的供应程度（暂时无效化）

（三）氨的挥发损失：

在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程

2.过程：

NH4＋→NH3＋H＋

结果：

造成氮素损失（无效化）

四）硝化作用：

土壤中的NH4＋，在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象

2.过程：

NH4＋＋O2→NO2－＋4H＋

2NO2－＋O2→2NO3－

结果：

形成NO3－－N

利：

为喜硝植物提供氮素（有效化）

弊：

淋失、发生反硝化作用（无效化）

五）无机氮的生物固定：

土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象

2.过程：

铵态氮→→硝态氮

生物固定→→生物固定

↘有机氮↙

结果：

减缓氮的供应（暂时无效化）；

可减少氮素的损失

六）硝酸还原作用

NO3－NH4＋

（七）反硝化作用

NO3－N2、NO、NO2

结果：

造成氮素的气态挥发损失（无效化）,并影响大气（破坏臭氧层、加剧温室效应）

（八）硝酸盐的淋洗损失

NO3－－N随水渗漏或流失，可达施入氮量的5～10％

结果：

氮素损失（无效化）,并污染水体（富营养化）

氮肥的种类、性质与施用

一、氮肥的分类

铵（氨）态氮肥：

液铵、氨水、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵

硝态-硝铵态氮肥：

硝酸铵、硝酸钠、硝酸钾

酰胺态氮肥：

尿素

氰氨态氮肥：

石灰氮

氮溶液：

有压氮溶液、无压氮溶液

液氨（NH3）基肥深施3-4寸以下，距离植株15厘米以上。

氨水（NH3·nH2O）作基肥和追肥。

作追肥时，应将氨水施在距植株3～6厘米土层下，或稀释50～100倍泼施，或随灌溉水施入。

氮溶液

碳酸氢铵（NH4）2HCO3施用适宜于作基肥和追肥，不能做种肥

硫酸铵（NH4）2SO4硫酸铵可做基肥、种肥和追肥；

尤其适宜于拌种，但应该干拌，不能加水；

在酸性土壤上应配合施用石灰，或有机肥来，防止土壤酸化；在盐基饱和度小，而且降雨比较多的土壤上，要注意钙的流失；在水田施用时，要注意排水晒田，防止硫化氢的毒害。

氯化铵（NH4CI）可做基肥和追肥，不适宜于做种肥，也不适宜做秧田肥；

氯化铵不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、柑橘、葡萄和茶树等“忌氯”作物上施用，除非这些作物生长的土壤缺氯；如果要施用应提前施用。

但是猕猴桃是一种需要氯比较多的果树，应提倡施用含氯肥料。

在盐碱地、低洼地最好不要施用氯化钾；酸性土壤施用氯化钾应与石灰或有机肥配合施用。

硝酸铵NH4NO3施用一般做追肥，少量多次施用，在旱地可做基肥，但不宜做种肥

•尿素（CO（NH2）2尿素可做基肥和追肥；

•尿素适宜任何作物与土壤。

由于施入土壤后水解产生大量的氢氧化铵和碳酸氢铵，使得施肥点周围的pH值升高，易造成氨挥发，因此要深施盖土。

•尿素含氮量高，因此一次施肥量不宜过多，一般每亩追肥不要超过7.5公斤。

土壤追肥肥效较缓，应提前4～5天施用。

•尿素最适宜做根外追肥因为尿素为小分子有机物，容易扩散进入叶细胞；在细胞内的电离度小，对植物茎叶的损伤小，质壁分离现象叶少。

另外，吸湿性较强，能在叶面上保持较长的湿润时间，有利于吸收。

二、提高氮肥利用率的途径

1、根据土壤、作物肥料等特性合理分配和施用氮肥

2、合理调控氮肥施用量

3、氮肥与其它肥料（有机肥、磷、钾肥和微肥）配合施用

4、提高氮肥施用技术（氮肥深施、水肥综合管理、合理的施肥时期等）

5、合理施用氮肥增效剂、如硝化抑制剂、脲酶抑制剂等

第八章

土壤溶液磷

酸性土壤上多以H2PO4-形态存在，

碱性、石灰性土壤上多以HPO42-存在；

磷在土壤中的转化

异成分溶解

固定化学固定磷灰石，磷铝石与磷铁矿

吸附固定铁铝氧化物，粘土矿物，

有机质-Al-Fe-复合体和碳酸钙

生物固定

v水溶性磷肥：

普通过磷酸钙（普钙）

重过磷酸钙（重钙）

磷酸铵

硝酸磷肥

磷酸二氢钾等；

v弱酸溶性磷肥：

钙镁磷肥

脱氟磷肥

钢渣磷肥

偏磷酸钙等

v各个时期都吸收P，但以生长早期吸收快；

v通常作基肥施入；

碱性/石灰性土壤——水溶性磷肥；

酸性土壤——弱酸溶性磷肥较好；

生长期短的作物——水溶性磷肥；

与有机肥配合施用；

v平衡施肥，合理的N:

P比；

v水田、雨季旱田不施含硝态氮的磷肥；

v方式：

全层撒施和集中施用；

v磷不足影响蔗糖运输，植株内糖相对积累，并形成较多的花青素，使植株呈紫红色。

（缺磷症状）

一、土壤中的钾素含量和形态

形态分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾（水溶性钾和交换性钾）。

晶格固定：

在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入2:

1型粘土矿物晶片层间而被固定的现象。

速效性钾是植物可以利用的形态

矿物态钾→（风化）→缓效态钾←（晶格固定风化）→交换性钾←（吸附固定解吸）→水溶性钾→（生物固定）→有机体中的钾

作物缺钾的一般症状

v钾在作物体内流动性大，且可再利用

v早期不易观察到缺钾症状

v严重缺钾时，下部老叶上出现失绿并逐渐坏死，叶片暗绿无光泽

v褐色坏死组织与缺钾时腐胺积累有关

氯化钾生理酸性肥料方法：

可作基肥、追肥施用，不宜作种肥

钾的释放：

过程：

非交换性钾有效性钾

结果：

土壤中有效钾增加

硫酸钾生理酸性肥料

适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥、种肥及根外追肥。

在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在通气不良的土壤中尽量少用。

草木灰呈化学碱性（在酸性土壤上使用不仅能供钾，而且可以降低酸度，并可补充Ca、Mg等元素）

可作基肥、追肥和根外追肥，也可作盖种肥

注意：

草木灰是碱性肥料，不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料混合施用，以免造成氨的挥发损失

窑灰钾肥强碱性肥料

可作基肥或追肥，但不可作种肥、不适合用来沾秧根。

窑灰钾肥是强碱性肥料，因此不可与铵态氮肥混合施用，以免引起氮素的挥发损失。

不可与过磷酸钙混合，否则会降低磷肥的肥效

土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的含量和缓效性钾的贮藏量及其释放速度。

技术：

深施（6～12cm以下）

早施（重施基肥，看苗早施追肥）

相对集中施（宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好，窄行作物可以撤施）

第九章

植物缺锰时，叶片失绿并出现杂色斑点，而叶脉保持绿色。

典型症状：

燕麦“灰斑病”、豌豆“杂斑病”。

缺锰植株往往有硝酸盐累积。

铜的营养功能

Ø

（一）参与体内氧化还原反应

Ø

（二）构成铜蛋白并参与光合作用

Ø（三）超氧化物歧化酶（SOD）的重要组分

Ø（四）参与氮素代谢，影响固氮作用

Ø（五）促进花器官的发育

缺铜症状

（1）禾本科作物植株丛生，顶端逐渐发白，通常从叶尖开始。

严重时不抽穗，或穗萎缩变形，结实率降低，或籽粒不饱满，甚至不结实。

（2）果树缺铜，顶梢上的叶片呈叶簇状，叶和果实均褪色。

严重时顶梢枯死，并逐渐向下扩展。

还有，某些作物的花会褪色

铜中毒症状表现为：

新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶的背面出现紫红色。

主根的伸长受阻，侧根变短

锌的营养功能

Ø

（一）某些酶的组分或活化剂

Ø

（二）参与生长素的代谢

Ø（三）参与光合作用中CO2的水合作用

Ø（四）促进蛋白质代谢

Ø（五）促进生殖器官发育和提高抗逆性

•植物缺锌时，生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿或白化。

●植物缺锌时，生长素浓度降低，赤酶素含量明显减少。

●缺锌时叶绿体内膜系统易遭破坏，叶绿素形成受阻，因而植物常出现叶脉间失率现象。

•典型症状：

果树“小叶病”、“簇叶病”。

植物体内硼的分布规律是：

繁殖器官高于营养器官；叶片高于枝条，枝条高于根系。

硼比较集中的分布在子房、柱头等器官中。

硼的营养功能

Ø

（一）促进体内碳水化合物的运输和代谢

Ø

（二）参与半纤维素及细胞壁物质的合成

Ø（三）促进细胞伸长和细胞分裂

Ø（四）促进生殖器官的建成和发育

Ø（五）调节酚的代谢和木质化作用

Ø（六）提高豆科作物根瘤菌的固氮能力

植物缺硼的表现

对硼比较敏感的作物会出现许多典型症状，如甜菜“腐心病”、油菜“花而不实”、棉花的“蕾而不花”、花椰菜的“褐心病”、小麦的“穗而不实”、芹菜的“茎折病”、苹果的“缩果病”等

硼在植物体内的运输明显受蒸腾作用的影响，硼中毒的症状多表现在成熟叶片的尖端和边缘

钼的营养功能

Ø1.硝酸还原酶的组分

Ø2.参与根瘤菌的固氮作用

Ø3.促进植物体内有机含磷的化合物合成

Ø4.参与体内的光合作用和呼吸作用

Ø5.促进繁殖器官的建成

植物缺钼典型症状：

花椰菜“鞭尾病”，柑橘“黄斑病

植物缺氯

•缺氯的一般症状是：

叶片失绿、凋萎。

•番茄缺氯时，首先是叶片尖端出现凋萎，而后叶片失绿，进而呈青铜色，逐渐由局部遍及全叶而坏死，根系生长不良，表现为根细而短，侧根少；还表现为不结果。

•甜菜缺氯的症状是：

叶细胞的增殖速率降低，叶片生长明显缓慢，叶面积变小，并且叶脉间失绿。

1.土壤施肥

•1）常采用条施或穴施，用这种方法，微量元素肥料的利用率较低。

利用工业上含微量元素的废弃物做肥料时，多采用此种方法。

土壤施用微量元素肥料有后效，一般可3～4年施用一次。

•

（2）许多微量元素从缺乏到过量间的浓度范围相当狭窄，因此施入土壤的微量元素肥料必须均匀，或施用含微量元素的大量元素肥料，如含硼过磷酸钙，含某种微肥的复合肥料等。

也可把微肥元素肥料混拌在有机肥料中施用。

2.植物体施肥

•

（1）拌种用少量温水将微量元素肥料（以下简称微肥）溶解，配成较高浓度的溶液，喷洒在种子上，边喷边搅拌，使种子沾有一层微肥溶液，阴干后播种。

拌种所用肥料虽比浸种多，但种子吸水比浸种少，比较安全。

拌种时微肥用量一般为每500克种子用1～3克，最好能预先做预备试验，确定最佳适用量。

•

（2）浸种种子吸收含有微肥的水溶液，肥料随水进入种皮。

微肥浸种常用的浓度是0.01～0.1％，时间一般为12～24小时。

•（3）沾秧根是对水稻及其它移栽作物的特殊施肥方法，操作简便，效果良好。

用于沾秧根的肥料应没有损害幼根的有害物质，酸碱性不可太强。

•（4）根外喷施根外喷施是经济、有效施用微肥的方法。

•其用量只相当于土壤施肥用量的1/5～1/10。

常用的浓度为0.01～0.1％，具体用量应随作物种类、植株大小等而定

第十章

复混肥料：

同时含有氮、磷、钾中两种或两种以上养分的肥料

2.类型：

复合肥料混合肥料

种类：

按养分数量和功能可分为

（1）二元复合肥料：

同时含氮磷钾三种养分中的两种养分，如氮磷二元复合肥料；

（2）三元复混肥料：

同时含氮磷钾三种养分；

（3）多元复混肥料：

除氮磷钾三种养分外，同时还含中量元素或微量营养元素等；

（4）多功能复混肥料：

除养分外，还掺有农药或生长素类物质

4.有效养分表示法

1）分析式表示法：

以N－P2O5－K2O的含量百分数表示

优点

（1）养分全面，含量高

2）物理性状好，便于施用

3）副成分少，对土壤无不良影响

（4）配比多样性，有利于针对性的选择和施用

（5）降低成本，节约开支

缺点

养分比例相对固定的二元复合肥料难以同时满足各类土壤和各种作物的要求。

复混肥料在养分所处位置和释放速度等方面很难完全符合作物某一时期对养分的特殊需求（难于满足不同养分最佳施肥技术的要求）。

多元混合肥料：

在二元或三元复混肥料的基础上添加植物需要的中量元素或微量元素

多功能混合肥料：

在二元、三元或多元复混肥料的基础上添加杀虫剂、灭菌剂或生长素配制而成。

混合肥料的配制

（一）肥料混合的原则

1.混合后物理性状不能变坏——吸湿性要高

2.混合时肥料养分不能损失或退化

3.肥料在运输和机施过程中不发生分离

4.有利于提高肥效和施肥功效

第十一章

有机肥：

有机肥料是农村中就地取材，就地积制的自然肥料的总称

类型:

粪尿肥,人粪肥,秸秆类肥,绿肥

传统的有机肥料利用方式落后，存在“三低三大”问题：

1.养分含量低，体积大

2.劳动效率低，强度大

3.无害化程度低，污染大

矿质化过程：

复杂有机物质→简单的无机物质

腐殖化过程：

矿质化过程中形成的中间产物→腐殖质

绿肥:

利用植物生长过程中所产生的全部或部分绿色体，直接耕翻到土壤中作肥料，这类绿色植物体

常见绿肥：

紫云英，毛叶召子。

兰花召子，建设豌豆，香豆子，金花菜，豌豆，蚕豆，草木樨，田菁，怪麻，绿豆，沙打旺，肥田萝卜，黑麦草，红萍。