2012土壤學(xué) 第十一章 土壤肥力與養(yǎng)分管理ppt

1、 主主 講講: : 黃寶圣黃寶圣聯(lián)系方式聯(lián)系方式: 電話電話-3191456;3191456;Email- Email-授課班級(jí)授課班級(jí): 2012 2012 級(jí)級(jí)-生態(tài)學(xué)專業(yè)生態(tài)學(xué)專業(yè) 1 1 班班學(xué)學(xué) 期期: 20132013 - - 20142014學(xué)年第一學(xué)期學(xué)年第一學(xué)期 開課單位開課單位: : 城市與環(huán)境系城市與環(huán)境系上午10時(shí)39分211 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握有關(guān)掌握有關(guān)“土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生物有效性物有效性”以及以及“土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移過(guò)程

2、過(guò)程”等的重要概念和基本原理；了解農(nóng)等的重要概念和基本原理；了解農(nóng)田養(yǎng)分的管理技術(shù)。田養(yǎng)分的管理技術(shù)。上午10時(shí)39分311 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理11-1 11-1 土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生物有效性土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生物有效性 一、一、土壤肥力與土壤生產(chǎn)力土壤肥力與土壤生產(chǎn)力 二、土壤養(yǎng)分的生物有效性二、土壤養(yǎng)分的生物有效性11-2 11-2 土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移過(guò)程土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移過(guò)程 一、植物根系吸收養(yǎng)分的過(guò)程一、植物根系吸收養(yǎng)分的過(guò)程 二、土壤溶液中養(yǎng)分的補(bǔ)給與供應(yīng)二、土壤溶液中養(yǎng)分的補(bǔ)給與供應(yīng) 三、土壤養(yǎng)分向根系的移動(dòng)三、土壤養(yǎng)分向根系的移動(dòng) 11-3 11-

3、3 農(nóng)田養(yǎng)分管理農(nóng)田養(yǎng)分管理 一、養(yǎng)分管理的概念一、養(yǎng)分管理的概念 二、農(nóng)田養(yǎng)分管理的基本原理二、農(nóng)田養(yǎng)分管理的基本原理 三、三、農(nóng)田養(yǎng)分的管理技術(shù)農(nóng)田養(yǎng)分的管理技術(shù) 上午10時(shí)39分411 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理11-1 11-1 土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生物有效性土壤肥力與土壤養(yǎng)分的生物有效性一、土壤肥力與土壤生產(chǎn)力一、土壤肥力與土壤生產(chǎn)力( (一一) )土壤肥力土壤肥力 土壤肥力土壤肥力- -自然肥力和人為肥力。自然肥力和人為肥力。 自然肥力自然肥力- -是指在自然成土因子是指在自然成土因子( (生物、氣候、母質(zhì)、地形和時(shí)間生物、氣候、母質(zhì)、地形和時(shí)間) )綜合作綜合作用

4、下自然成土過(guò)程的產(chǎn)物。用下自然成土過(guò)程的產(chǎn)物。 “ “肥力是土壤的基本屬性和質(zhì)的特征，是土壤從營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件方面，肥力是土壤的基本屬性和質(zhì)的特征，是土壤從營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件方面，供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)的能力。供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)的能力。 “協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)”：土壤中四大肥力因素土壤中四大肥力因素( (水、肥、氣、熱水、肥、氣、熱) )不是孤立的，而是相互不是孤立的，而是相互聯(lián)系和相互制約的。比喻為土壤能穩(wěn)、勻、足、適地供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物水分和養(yǎng)聯(lián)系和相互制約的。比喻為土壤能穩(wěn)、勻、足、適地供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物水分和養(yǎng)分的需要。分的需要。 “ “穩(wěn)穩(wěn)”-源源不斷地供應(yīng)植物水分和養(yǎng)分；源源不斷地供應(yīng)植物水分和養(yǎng)分；

5、“ “適適”-供應(yīng)量要適當(dāng)，不僅水分和養(yǎng)分適量，各種養(yǎng)分比例也要適量；供應(yīng)量要適當(dāng)，不僅水分和養(yǎng)分適量，各種養(yǎng)分比例也要適量； “ “勻勻”-隨著植物生長(zhǎng)需要能均勻地輸送養(yǎng)分和水分；隨著植物生長(zhǎng)需要能均勻地輸送養(yǎng)分和水分； “ “足足”-土壤有足夠的水分和養(yǎng)分儲(chǔ)量，能保證滿足植物生長(zhǎng)需求。土壤有足夠的水分和養(yǎng)分儲(chǔ)量，能保證滿足植物生長(zhǎng)需求。上午10時(shí)39分511 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理( (二二) )土壤生產(chǎn)力土壤生產(chǎn)力 土壤生產(chǎn)力：土壤生產(chǎn)力：是由土壤本身的肥力屬性和發(fā)揮肥力作是由土壤本身的肥力屬性和發(fā)揮肥力作用的外界條件所決定的。肥力只是生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，而不是用的外界條件

6、所決定的。肥力只是生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，而不是生產(chǎn)力的全部。生產(chǎn)力的全部。 發(fā)揮肥力作用的外界條件：發(fā)揮肥力作用的外界條件：土壤所處的環(huán)境土壤所處的環(huán)境( (氣候、日氣候、日照狀況、地形及與其相關(guān)聯(lián)的排水和供水條件，有無(wú)毒質(zhì)照狀況、地形及與其相關(guān)聯(lián)的排水和供水條件，有無(wú)毒質(zhì)或污染物質(zhì)的侵入等，也包括人為耕作、栽培等土壤管理或污染物質(zhì)的侵入等，也包括人為耕作、栽培等土壤管理措施措施) )。上午10時(shí)39分611 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理二、土壤養(yǎng)分的生物有效性二、土壤養(yǎng)分的生物有效性( (一一) )土壤養(yǎng)分元素土壤養(yǎng)分元素 養(yǎng)分：是維持生物體生命周期所必需的化學(xué)元素。養(yǎng)分：是維持生物體

7、生命周期所必需的化學(xué)元素。 植物必需元素植物必需元素(17(17種種-大量元素9種，微量元素8種) ) 大量營(yíng)養(yǎng)元素大量營(yíng)養(yǎng)元素(9) (9) 主要吸收形態(tài)主要吸收形態(tài) 主要來(lái)源主要來(lái)源 在干物質(zhì)中的含量在干物質(zhì)中的含量( () ) C CO C CO2 2 大氣大氣 4545 H H H H2 2O O 土壤水土壤水 4545 O CO O CO2 2 O O2 2 大氣和土壤空氣大氣和土壤空氣 6 6 N NH N NH4 4+ + NO NO3 3- - 土壤土壤 1.51.5 P H P H2 2POPO4 4- - HPO HPO4 42-2- 土壤土壤 0.20.2 K K K K

8、+ + 土壤土壤 1.01.0 S SO S SO4 42-2- 土壤土壤 0.10.1 Ca Ca Ca Ca2+2+ 土壤土壤 0.50.5 Mg Mg Mg Mg2+2+ 土壤土壤 0.20.2上午10時(shí)39分711 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理微量營(yíng)養(yǎng)元素微量營(yíng)養(yǎng)元素(8)(8)吸收形態(tài)吸收形態(tài) 主要來(lái)源主要來(lái)源 在干物質(zhì)中的含量在干物質(zhì)中的含量( () ) ClCl ClCl- - 土壤土壤 0.010.01 Fe Fe Fe Fe3+3+ FeFe2+2+ 土壤土壤 0.01 0.01 MnMn Mn Mn2+2+ 土壤土壤 0.0050.005 B BO B BO3

9、 33-3- B B4 4O O7 72-2- 土壤土壤 0.0020.002 Zn Zn Zn Zn2+2+ 土壤土壤 0.0020.002 Cu Cu CuCu+ + Cu Cu2+2+ 土壤土壤 0.0006 0.0006 Mo MoO Mo MoO4 42-2- 土壤土壤 0.000010.00001 Ni Ni Ni Ni2+2+ 土壤土壤 0.000010.000011717種必需的營(yíng)養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過(guò)施肥補(bǔ)充。種必需的營(yíng)養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過(guò)施肥補(bǔ)充。C H OC H O：過(guò)去認(rèn)為大氣中取之不盡，用之不竭?，F(xiàn)根據(jù)需要施：過(guò)去認(rèn)為大氣中取之不盡，用之不竭

10、。現(xiàn)根據(jù)需要施COCO2 2肥肥:2NH:2NH4 4HCOHCO3 3+H+H2 2SOSO4 4 = (NH = (NH4 4) )2 2SOSO4 4+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O ON P K: N P K: 土壤中含量少土壤中含量少( (相對(duì)相對(duì)) )，作物需要多，需施肥補(bǔ)充，稱肥料三要素。，作物需要多，需施肥補(bǔ)充，稱肥料三要素。S Ca Mg: S Ca Mg: 北方土壤一般夠用，施磷肥時(shí)有所補(bǔ)充北方土壤一般夠用，施磷肥時(shí)有所補(bǔ)充Fe Mo Cu Zn B Fe Mo Cu Zn B MnMn Ni Ni ClCl: : 一般土壤夠用，但隨產(chǎn)量提高需補(bǔ)充一般土壤夠用，但

11、隨產(chǎn)量提高需補(bǔ)充Zn B Fe NiZn B Fe Ni等。等。上午10時(shí)39分811 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理必需元素的作用必需元素的作用1.1.構(gòu)成作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì)構(gòu)成作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì) C H O N P S Ca Mg C H O N P S Ca Mg 如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等。如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠、蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等。2.2.加速作物體內(nèi)代謝加速作物體內(nèi)代謝 Zn Cu Zn Cu MnMn ClCl Mo Ni B Fe Ca Mg K Mo Ni B Fe Ca

12、Mg K 是酶的輔基或活化基。是酶的輔基或活化基。 3.3.對(duì)作物具特殊功能的元素對(duì)作物具特殊功能的元素 K Ca Mg K Ca Mg 調(diào)節(jié)滲透勢(shì)，增強(qiáng)抗逆性。調(diào)節(jié)滲透勢(shì)，增強(qiáng)抗逆性。營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要性和不可替代律營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要性和不可替代律 作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素有作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素有1717種，它們含量相差幾十到幾十萬(wàn)倍，但它們對(duì)作物所起的作種，它們含量相差幾十到幾十萬(wàn)倍，但它們對(duì)作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀( (互不代替互不代替) )。 各種營(yíng)養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協(xié)調(diào)，

13、有適當(dāng)?shù)呐浔?，各種營(yíng)養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協(xié)調(diào)，有適當(dāng)?shù)呐浔?，生產(chǎn)上可見到單施氮肥或單施磷肥的增產(chǎn)效果不如二者配合的好。即生產(chǎn)上可見到單施氮肥或單施磷肥的增產(chǎn)效果不如二者配合的好。即: :兩種元素配合施用的兩種元素配合施用的增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，這叫交互作用增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，這叫交互作用( (連應(yīng)效應(yīng)連應(yīng)效應(yīng)) ) 。上午10時(shí)39分911 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理 生命元素：植物和動(dòng)物所必需的元素生命元素：植物和動(dòng)物所必需的元素( (硒、鉻、砷、碘、氟、鈷等硒、鉻、砷、碘、氟、鈷等并非是植物必不可缺的，但對(duì)動(dòng)物和

14、人類卻是必需的并非是植物必不可缺的，但對(duì)動(dòng)物和人類卻是必需的) )。 有益元素：鋁、硅、鋰、銀并非植物、動(dòng)物或人體所必需，但適量有益元素：鋁、硅、鋰、銀并非植物、動(dòng)物或人體所必需，但適量存在能促進(jìn)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育。存在能促進(jìn)生物體的生長(zhǎng)發(fā)育。 有毒元素有毒元素( (污染元素污染元素) )：鉛、汞、鎘等元素對(duì)生物體易產(chǎn)生直接或間：鉛、汞、鎘等元素對(duì)生物體易產(chǎn)生直接或間接的毒害作用。接的毒害作用。( (二二) )土壤養(yǎng)分的生物有效性土壤養(yǎng)分的生物有效性1.1.土壤養(yǎng)分的形態(tài)有效性土壤養(yǎng)分的形態(tài)有效性 養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)：指養(yǎng)分元素在土壤中以某種分子或離子的形式存養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)：指養(yǎng)分元素在土壤中以某種

15、分子或離子的形式存在，實(shí)際上包括價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合狀態(tài)等。在，實(shí)際上包括價(jià)態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合狀態(tài)等。9898的養(yǎng)分元素存在于土的養(yǎng)分元素存在于土壤固相礦物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)中，它們與礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)緊密結(jié)合呈束縛壤固相礦物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)中，它們與礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)緊密結(jié)合呈束縛狀態(tài)。狀態(tài)。上午10時(shí)39分10 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理上午10時(shí)39分1111 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理2.2.土壤污染元素的形態(tài)有效性土壤污染元素的形態(tài)有效性 土壤中污染元素生物有效性土壤中污染元素生物有效性( (以重金屬污染物為主以重金屬污染物為主) )：采用化學(xué)提取劑對(duì)重金屬元：采

16、用化學(xué)提取劑對(duì)重金屬元素進(jìn)行形態(tài)分析或分級(jí)測(cè)定是最常用的研究方法。素進(jìn)行形態(tài)分析或分級(jí)測(cè)定是最常用的研究方法。 根據(jù)不同化學(xué)相中重金屬元素被提取程度的難易，將土壤中重金屬分為不同形態(tài)根據(jù)不同化學(xué)相中重金屬元素被提取程度的難易，將土壤中重金屬分為不同形態(tài)或化學(xué)相或化學(xué)相( (單一提取法和連續(xù)提取法單一提取法和連續(xù)提取法) )。 單一提取法：?jiǎn)我惶崛》ǎ褐挥媚骋环N提取劑一次性提取一種或多種形態(tài)；只用某一種提取劑一次性提取一種或多種形態(tài)； 連續(xù)提取劑法：連續(xù)提取劑法：采用多種提取劑，在控制反應(yīng)條件和作用順序下，將土壤重金屬采用多種提取劑，在控制反應(yīng)條件和作用順序下，將土壤重金屬賦存形態(tài)區(qū)分開來(lái)。賦存

17、形態(tài)區(qū)分開來(lái)。 區(qū)分為區(qū)分為5 5種形態(tài)：種形態(tài)： 被土壤黏粒和土壤有機(jī)質(zhì)膠體表面以靜電吸附的可交換吸附態(tài)；被土壤黏粒和土壤有機(jī)質(zhì)膠體表面以靜電吸附的可交換吸附態(tài)； 與土壤碳酸鹽結(jié)合的碳酸鹽結(jié)合態(tài)；與土壤碳酸鹽結(jié)合的碳酸鹽結(jié)合態(tài)； 被土壤中鐵、錳氧化物吸持、包裹或沉淀的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)；被土壤中鐵、錳氧化物吸持、包裹或沉淀的鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)； 與土壤腐殖物質(zhì)、有機(jī)活體結(jié)合的有機(jī)結(jié)合態(tài)；與土壤腐殖物質(zhì)、有機(jī)活體結(jié)合的有機(jī)結(jié)合態(tài)； 包含在硅酸鹽礦物晶格中，在通常條件下很難釋放到溶液中的硅酸鹽殘?jiān)鼞B(tài)。包含在硅酸鹽礦物晶格中，在通常條件下很難釋放到溶液中的硅酸鹽殘?jiān)鼞B(tài)。 ( (表表112 112 常用

18、的重金屬形態(tài)分級(jí)方法常用的重金屬形態(tài)分級(jí)方法) )上午10時(shí)39分12 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理上午10時(shí)39分1311 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理3.3.養(yǎng)分及重金屬的空間有效性養(yǎng)分及重金屬的空間有效性 空間有效養(yǎng)分空間有效養(yǎng)分: : 指植物根系活動(dòng)的指植物根系活動(dòng)的“特區(qū)特區(qū)”，即根際，即根際土壤微區(qū)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中根系能直接接觸到并可吸土壤微區(qū)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中根系能直接接觸到并可吸收利用的部分，除土壤溶液中可溶性部分外，還包括遷移收利用的部分，除土壤溶液中可溶性部分外，還包括遷移到根土界面的部分。到根土界面的部分。 影響空間有效性的因素：影

19、響空間有效性的因素：土壤、植物和多種環(huán)境因子土壤、植物和多種環(huán)境因子, ,以及土壤酸堿效應(yīng)、氧化還原效應(yīng)、溶度及配位效應(yīng)、土以及土壤酸堿效應(yīng)、氧化還原效應(yīng)、溶度及配位效應(yīng)、土壤理化性質(zhì)、植物根系總量、根長(zhǎng)、根比表面積和根毛數(shù)壤理化性質(zhì)、植物根系總量、根長(zhǎng)、根比表面積和根毛數(shù)量、分布特征、土壤水分運(yùn)移和根系吸收水分的能力等都量、分布特征、土壤水分運(yùn)移和根系吸收水分的能力等都對(duì)空間有效性起著調(diào)控作用。對(duì)空間有效性起著調(diào)控作用。上午10時(shí)39分1411 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理11-2 11-2 土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移過(guò)程土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和遷移過(guò)程一、植物根系吸收養(yǎng)分的過(guò)程一、植物根系

20、吸收養(yǎng)分的過(guò)程 植物根系吸收養(yǎng)分的過(guò)程植物根系吸收養(yǎng)分的過(guò)程: : 土壤過(guò)程、根際過(guò)程和植物過(guò)程。土壤過(guò)程、根際過(guò)程和植物過(guò)程。 土壤過(guò)程：土壤過(guò)程：土壤的固土壤的固- -液界面反應(yīng)液界面反應(yīng)( (有機(jī)養(yǎng)分的礦化與固定作用、無(wú)機(jī)養(yǎng)分的沉淀有機(jī)養(yǎng)分的礦化與固定作用、無(wú)機(jī)養(yǎng)分的沉淀與溶解作用、土壤膠體表面對(duì)養(yǎng)分的吸附與解吸作用等與溶解作用、土壤膠體表面對(duì)養(yǎng)分的吸附與解吸作用等) )。 土壤過(guò)程作用：土壤過(guò)程作用：使土壤固持態(tài)有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分元素活化，并釋放進(jìn)入土壤溶液成使土壤固持態(tài)有機(jī)、無(wú)機(jī)養(yǎng)分元素活化，并釋放進(jìn)入土壤溶液成為根系能吸收的生物有效態(tài)養(yǎng)分。為根系能吸收的生物有效態(tài)養(yǎng)分。 根際過(guò)程：根際

21、過(guò)程：一是土壤過(guò)程，進(jìn)入土壤溶液的化學(xué)有效態(tài)養(yǎng)分必須遷移至根際區(qū)域一是土壤過(guò)程，進(jìn)入土壤溶液的化學(xué)有效態(tài)養(yǎng)分必須遷移至根際區(qū)域( (具有空間有效性才能真正被植物吸收利用具有空間有效性才能真正被植物吸收利用) )；二是根系分泌物以及根際微生物的作用，；二是根系分泌物以及根際微生物的作用，改變根際微環(huán)境改變根際微環(huán)境( (根際微區(qū)土壤的酸堿性、氧化還原等根際微區(qū)土壤的酸堿性、氧化還原等),), 進(jìn)一步推進(jìn)養(yǎng)分元素的活化進(jìn)一步推進(jìn)養(yǎng)分元素的活化和移動(dòng)。和移動(dòng)。 根際過(guò)程作用：根際過(guò)程作用：促進(jìn)根系生長(zhǎng)、擴(kuò)大根系分布、增加根系活動(dòng)所占的體積比例、促進(jìn)根系生長(zhǎng)、擴(kuò)大根系分布、增加根系活動(dòng)所占的體積比例、

22、提高根系活力等，改善根際過(guò)程的養(yǎng)分利用途徑。提高根系活力等，改善根際過(guò)程的養(yǎng)分利用途徑。 植物過(guò)程：植物過(guò)程：根系吸收的養(yǎng)分元素通過(guò)植物的木質(zhì)部、韌皮部向地上部分運(yùn)輸、轉(zhuǎn)根系吸收的養(yǎng)分元素通過(guò)植物的木質(zhì)部、韌皮部向地上部分運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移及利用的過(guò)程。移及利用的過(guò)程。 土壤過(guò)程土壤過(guò)程 根際過(guò)程根際過(guò)程 植物過(guò)程植物過(guò)程( (土壤養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)有效性、空間有效性等效應(yīng)相連土壤養(yǎng)分的化學(xué)形態(tài)有效性、空間有效性等效應(yīng)相連) )上午10時(shí)39分15 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理 上午10時(shí)39分16 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理 二、土壤溶液中養(yǎng)分的補(bǔ)給與供應(yīng)二、土

23、壤溶液中養(yǎng)分的補(bǔ)給與供應(yīng)土壤養(yǎng)分的強(qiáng)度和容量指標(biāo)土壤養(yǎng)分的強(qiáng)度和容量指標(biāo) 強(qiáng)度因素：強(qiáng)度因素：指土壤溶液中養(yǎng)分離子的濃度。指土壤溶液中養(yǎng)分離子的濃度。 容量因素：容量因素：土壤中有效養(yǎng)分的總量土壤中有效養(yǎng)分的總量( (固相能補(bǔ)給土壤溶液養(yǎng)分的總貯量固相能補(bǔ)給土壤溶液養(yǎng)分的總貯量) )。 緩沖容量：緩沖容量：土壤固相維持溶液中養(yǎng)分強(qiáng)度的能力。是強(qiáng)度因素和容量因土壤固相維持溶液中養(yǎng)分強(qiáng)度的能力。是強(qiáng)度因素和容量因素的綜合指標(biāo)。素的綜合指標(biāo)。上午10時(shí)39分1711 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理三、土壤養(yǎng)分向根系的移動(dòng)三、土壤養(yǎng)分向根系的移動(dòng)土壤養(yǎng)分離子向根系表面移動(dòng)的途徑：土壤養(yǎng)分離

24、子向根系表面移動(dòng)的途徑： 根系截獲引起的接觸交換；根系截獲引起的接觸交換； 隨植物蒸騰作用引起水分運(yùn)移的質(zhì)流；隨植物蒸騰作用引起水分運(yùn)移的質(zhì)流； 通過(guò)土壤水溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)引起的擴(kuò)散。通過(guò)土壤水溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)引起的擴(kuò)散。 上午10時(shí)39分18 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理1.1.根系截獲根系截獲 根系截獲：根系截獲：由于根系發(fā)育，穿透土壤伸展到土壤溶液和黏粒表面，根由于根系發(fā)育，穿透土壤伸展到土壤溶液和黏粒表面，根系表面的系表面的H H+ +、HCOHCO3 3- -與土壤溶液和黏粒表面吸附的離子通過(guò)接觸交換吸收養(yǎng)與土壤溶液和黏粒表面吸附的離子通過(guò)接觸交換吸收養(yǎng)分稱為截獲分稱為截獲( (

25、截獲吸收的養(yǎng)分僅占植物吸收總量的很小部分截獲吸收的養(yǎng)分僅占植物吸收總量的很小部分) )。上午10時(shí)39分19 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理2.2.質(zhì)流質(zhì)流 質(zhì)流：質(zhì)流：由植物蒸騰作用引起土壤水分及有效養(yǎng)分向根表的移動(dòng)。由植物蒸騰作用引起土壤水分及有效養(yǎng)分向根表的移動(dòng)。 質(zhì)流遷移供應(yīng)的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量：質(zhì)流遷移供應(yīng)的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量：Fm=VoCFm=VoC1 1 Fm-Fm-為養(yǎng)分質(zhì)流遷移量；為養(yǎng)分質(zhì)流遷移量；Vo-Vo-根系的水分流量；根系的水分流量；C C1 1- -溶液中離子濃度。溶液中離子濃度。3.3.擴(kuò)散擴(kuò)散 擴(kuò)散：擴(kuò)散：是分子通過(guò)隨機(jī)分子運(yùn)動(dòng)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的網(wǎng)狀的傳播

26、。擴(kuò)散是分子通過(guò)隨機(jī)分子運(yùn)動(dòng)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的網(wǎng)狀的傳播。擴(kuò)散過(guò)程的結(jié)果是完全混合或達(dá)到一種平衡狀態(tài)。過(guò)程的結(jié)果是完全混合或達(dá)到一種平衡狀態(tài)。 在植物吸收養(yǎng)分過(guò)程中，由于根系吸收的養(yǎng)分不斷地向植物地上部分輸送，根表在植物吸收養(yǎng)分過(guò)程中，由于根系吸收的養(yǎng)分不斷地向植物地上部分輸送，根表與土體間出現(xiàn)養(yǎng)分離子的濃度梯度。通過(guò)土壤水溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)，養(yǎng)分離子沿著濃度梯度向與土體間出現(xiàn)養(yǎng)分離子的濃度梯度。通過(guò)土壤水溶質(zhì)運(yùn)動(dòng)，養(yǎng)分離子沿著濃度梯度向根表擴(kuò)散。根表擴(kuò)散。 均質(zhì)土壤，有效擴(kuò)散系數(shù)：均質(zhì)土壤，有效擴(kuò)散系數(shù)：De=DDe=D1 1QFQF1 1dcdc1 1/dc/dcx x D D1 1- -養(yǎng)

27、分離子在溶液中的擴(kuò)散系數(shù)；養(yǎng)分離子在溶液中的擴(kuò)散系數(shù)；Q-Q-溶液所占的土壤體積溶液所占的土壤體積( (擴(kuò)散截面擴(kuò)散截面) )；F F1 1- -阻抗因素阻抗因素( (與離子通過(guò)孔隙的彎曲與離子通過(guò)孔隙的彎曲小徑、水黏滯度等有關(guān)小徑、水黏滯度等有關(guān)) )；dCdC1 1/dCx-/dCx-土體土體(c(c1 1) )與根表與根表( (c cx x) )各自溶液濃度間的梯度。各自溶液濃度間的梯度。 影響?zhàn)B分?jǐn)U散的主要因子有：影響?zhàn)B分?jǐn)U散的主要因子有：土壤含水量；土壤含水量； 土壤質(zhì)地和土壤容重；土壤質(zhì)地和土壤容重； 植物根系。植物根系。上午10時(shí)39分20 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力

28、與養(yǎng)分管理11-3 11-3 農(nóng)田養(yǎng)分管理農(nóng)田養(yǎng)分管理一、養(yǎng)分管理的概念一、養(yǎng)分管理的概念( (一一) )養(yǎng)分的資源性質(zhì)養(yǎng)分的資源性質(zhì)1.1.養(yǎng)分來(lái)源廣泛性養(yǎng)分來(lái)源廣泛性 養(yǎng)分元素以不同形態(tài)存在于大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈和生物圈。養(yǎng)分元素以不同形態(tài)存在于大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈和生物圈。 在不同系統(tǒng)中的分布不均衡。在不同系統(tǒng)中的分布不均衡。2.2.養(yǎng)分循環(huán)與再利用性養(yǎng)分循環(huán)與再利用性 養(yǎng)分養(yǎng)分( (地球表層系統(tǒng)中最活躍的化學(xué)元素或化合物地球表層系統(tǒng)中最活躍的化學(xué)元素或化合物) )服從物質(zhì)的地球化學(xué)循環(huán)和生服從物質(zhì)的地球化學(xué)循環(huán)和生物地球化學(xué)循環(huán)的基本規(guī)律。物地球化學(xué)循環(huán)的基本規(guī)律。 在

29、地表系統(tǒng)的土水、動(dòng)植物群落和土壤微生物群落間：在地表系統(tǒng)的土水、動(dòng)植物群落和土壤微生物群落間： 非生物環(huán)境非生物環(huán)境 生物有機(jī)體生物有機(jī)體 生物體生生死死不息生物體生生死死不息, ,養(yǎng)分循環(huán)反復(fù)利用不止。養(yǎng)分循環(huán)反復(fù)利用不止。3.3.養(yǎng)分的流動(dòng)、遷移性養(yǎng)分的流動(dòng)、遷移性 在自然生態(tài)系統(tǒng)中，養(yǎng)分元素在土壤、生物、大氣和水體之間進(jìn)行著復(fù)雜的輸入在自然生態(tài)系統(tǒng)中，養(yǎng)分元素在土壤、生物、大氣和水體之間進(jìn)行著復(fù)雜的輸入與輸出，是一種開放性的循環(huán)流動(dòng)。與輸出，是一種開放性的循環(huán)流動(dòng)。 人類的強(qiáng)烈干預(yù)，影響著自然生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分平衡，最終影響人類的生活質(zhì)量。人類的強(qiáng)烈干預(yù)，影響著自然生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分平衡，最

30、終影響人類的生活質(zhì)量。上午10時(shí)39分2111 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理( (二二) )農(nóng)田養(yǎng)分管理的概念農(nóng)田養(yǎng)分管理的概念 養(yǎng)分管理的內(nèi)涵：養(yǎng)分管理的內(nèi)涵：涉及自然生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)、流動(dòng)，同時(shí)也涉及到涉及自然生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)、流動(dòng)，同時(shí)也涉及到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、肥料生產(chǎn)、廢棄物再利用及社會(huì)需求、消農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、肥料生產(chǎn)、廢棄物再利用及社會(huì)需求、消費(fèi)等方方面面。費(fèi)等方方面面。美國(guó)自然保護(hù)服務(wù)中心對(duì)養(yǎng)分管理的定義：美國(guó)自然保護(hù)服務(wù)中心對(duì)養(yǎng)分管理的定義： 平衡和供給作物生產(chǎn)所需要植物養(yǎng)分，合理利用植物養(yǎng)分，保持和改善平衡和供給作物生產(chǎn)所需要植物養(yǎng)分

31、，合理利用植物養(yǎng)分，保持和改善土壤質(zhì)量，保護(hù)水、空氣、植物、動(dòng)物和人類資源。土壤質(zhì)量，保護(hù)水、空氣、植物、動(dòng)物和人類資源。 旨意在于：最大限度發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影旨意在于：最大限度發(fā)揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并在經(jīng)濟(jì)上實(shí)施可持續(xù)的農(nóng)田管理策略。響，并在經(jīng)濟(jì)上實(shí)施可持續(xù)的農(nóng)田管理策略。我國(guó)科學(xué)家對(duì)農(nóng)田養(yǎng)分管理的定義：我國(guó)科學(xué)家對(duì)農(nóng)田養(yǎng)分管理的定義： 利用自然和人工的養(yǎng)分資源，通過(guò)有機(jī)肥與化肥投入、土壤培肥與保護(hù)、利用自然和人工的養(yǎng)分資源，通過(guò)有機(jī)肥與化肥投入、土壤培肥與保護(hù)、生物固氮、植物品種改良和農(nóng)藝措施等有關(guān)技術(shù)的綜合運(yùn)用，協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生態(tài)生物固氮、植

32、物品種改良和農(nóng)藝措施等有關(guān)技術(shù)的綜合運(yùn)用，協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分的輸入、輸出和投入產(chǎn)出平衡，調(diào)節(jié)養(yǎng)分循環(huán)與再利用強(qiáng)度，實(shí)系統(tǒng)中養(yǎng)分的輸入、輸出和投入產(chǎn)出平衡，調(diào)節(jié)養(yǎng)分循環(huán)與再利用強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效利用，使生產(chǎn)、生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展?，F(xiàn)養(yǎng)分的高效利用，使生產(chǎn)、生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。上午10時(shí)39分22 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理二、農(nóng)田養(yǎng)分管理的基本原理二、農(nóng)田養(yǎng)分管理的基本原理( (一一) )多目標(biāo)養(yǎng)分管理多目標(biāo)養(yǎng)分管理 農(nóng)田養(yǎng)分管理的多目標(biāo)管理：不僅在作物生產(chǎn)上要求高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)農(nóng)田養(yǎng)分管理的多目標(biāo)管理：不僅在作物生產(chǎn)上要求高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)上要求高效

33、，而且還必須保護(hù)環(huán)境、生態(tài)安全。上要求高效，而且還必須保護(hù)環(huán)境、生態(tài)安全。 建立既維持作物增產(chǎn)又保護(hù)環(huán)境不受污染的土壤養(yǎng)分指標(biāo)，確定安全肥建立既維持作物增產(chǎn)又保護(hù)環(huán)境不受污染的土壤養(yǎng)分指標(biāo)，確定安全肥料用量以及有機(jī)肥用量基準(zhǔn)等都是亟待解決的問(wèn)題。料用量以及有機(jī)肥用量基準(zhǔn)等都是亟待解決的問(wèn)題。( (二二) )養(yǎng)分高效利用養(yǎng)分高效利用 農(nóng)田養(yǎng)分的來(lái)源：農(nóng)田養(yǎng)分的來(lái)源：農(nóng)作物生產(chǎn)中向農(nóng)田施肥；束縛土壤礦質(zhì)和有機(jī)農(nóng)作物生產(chǎn)中向農(nóng)田施肥；束縛土壤礦質(zhì)和有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)中的固定態(tài)養(yǎng)分元素的活化質(zhì)結(jié)構(gòu)中的固定態(tài)養(yǎng)分元素的活化( (有效化有效化) )釋放；環(huán)境要素通過(guò)降雨、灌釋放；環(huán)境要素通過(guò)降雨、灌溉、氣體交換等

34、途徑的輸入；植物根系及地上部殘留物。溉、氣體交換等途徑的輸入；植物根系及地上部殘留物。 養(yǎng)分高效利用：養(yǎng)分高效利用：科學(xué)合理施肥；挖掘、盤活土壤固有的養(yǎng)分潛力，提高科學(xué)合理施肥；挖掘、盤活土壤固有的養(yǎng)分潛力，提高土壤養(yǎng)分的有效性；加強(qiáng)環(huán)境廢棄物養(yǎng)分的再循環(huán)利用。土壤養(yǎng)分的有效性；加強(qiáng)環(huán)境廢棄物養(yǎng)分的再循環(huán)利用。上午10時(shí)39分23 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理( (三三) )農(nóng)田養(yǎng)分平衡農(nóng)田養(yǎng)分平衡 BkBk- -養(yǎng)分庫(kù)的平均虧盈量；養(yǎng)分庫(kù)的平均虧盈量；I Ii i- -某輸入途徑的養(yǎng)分輸入量；某輸入途徑的養(yǎng)分輸入量；Q Qj j- -某輸出途徑的養(yǎng)分輸出量；某輸出途徑的養(yǎng)

35、分輸出量；m-m-養(yǎng)分養(yǎng)分輸入途徑；輸入途徑；n-n-養(yǎng)分輸出途徑。養(yǎng)分輸出途徑。 Bk Bk0 0 土壤養(yǎng)分有殘留盈余，長(zhǎng)期土壤養(yǎng)分有殘留盈余，長(zhǎng)期土壤殘留養(yǎng)分的積累易隨徑流進(jìn)入地表土壤殘留養(yǎng)分的積累易隨徑流進(jìn)入地表水體或淋洗進(jìn)入地下水，導(dǎo)致水質(zhì)污染，水體或淋洗進(jìn)入地下水，導(dǎo)致水質(zhì)污染，或通過(guò)揮發(fā)損失造成大氣污染；或通過(guò)揮發(fā)損失造成大氣污染； Bk Bk0 0 作物從田間移去的養(yǎng)分量超作物從田間移去的養(yǎng)分量超過(guò)輸入量，土壤養(yǎng)分庫(kù)虧缺，長(zhǎng)期的負(fù)過(guò)輸入量，土壤養(yǎng)分庫(kù)虧缺，長(zhǎng)期的負(fù)平衡可耗竭土壤養(yǎng)分庫(kù)，破壞土壤生態(tài)平衡可耗竭土壤養(yǎng)分庫(kù)，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)，影響土壤生產(chǎn)力。系統(tǒng)，影響土壤生產(chǎn)力。上午1

36、0時(shí)39分24 11 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理( (四四) )養(yǎng)分分類管理養(yǎng)分分類管理 農(nóng)田養(yǎng)分農(nóng)田養(yǎng)分( (氮、磷氮、磷) )管理策略管理策略: :( (五五) )養(yǎng)分綜合管理養(yǎng)分綜合管理 以滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物生產(chǎn)需求為目標(biāo)，在量化土壤和環(huán)境有效養(yǎng)分供應(yīng)基礎(chǔ)上以滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物生產(chǎn)需求為目標(biāo)，在量化土壤和環(huán)境有效養(yǎng)分供應(yīng)基礎(chǔ)上, ,通過(guò)優(yōu)化施肥作為調(diào)控手段，實(shí)現(xiàn)作物對(duì)養(yǎng)分需求與土壤、環(huán)境和肥料養(yǎng)分供應(yīng)在時(shí)間通過(guò)優(yōu)化施肥作為調(diào)控手段，實(shí)現(xiàn)作物對(duì)養(yǎng)分需求與土壤、環(huán)境和肥料養(yǎng)分供應(yīng)在時(shí)間和空間上同步性，提高農(nóng)田養(yǎng)分的高效利用，使作物生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。和空間上同步性，提

37、高農(nóng)田養(yǎng)分的高效利用，使作物生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。上午10時(shí)39分2511 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理三、農(nóng)田養(yǎng)分的管理技術(shù)三、農(nóng)田養(yǎng)分的管理技術(shù)( (一一) )農(nóng)田氮磷養(yǎng)分的土壤管理技術(shù)農(nóng)田氮磷養(yǎng)分的土壤管理技術(shù)1.1.土壤測(cè)試技術(shù)土壤測(cè)試技術(shù) 通過(guò)土壤測(cè)試提供的信息：建立農(nóng)田土壤養(yǎng)分和肥力檔案，以校正作物從土壤通過(guò)土壤測(cè)試提供的信息：建立農(nóng)田土壤養(yǎng)分和肥力檔案，以校正作物從土壤中吸收養(yǎng)分的能力；預(yù)測(cè)肥料養(yǎng)分的產(chǎn)量與效益；作為推薦施肥的基礎(chǔ)；總結(jié)中吸收養(yǎng)分的能力；預(yù)測(cè)肥料養(yǎng)分的產(chǎn)量與效益；作為推薦施肥的基礎(chǔ)；總結(jié)評(píng)估土壤肥力質(zhì)量。評(píng)估土壤肥力質(zhì)量。2.2.少耕和免耕技術(shù)少耕

38、和免耕技術(shù) 少耕和免耕技術(shù)的作用：防止水土流失，降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。在控制少耕和免耕技術(shù)的作用：防止水土流失，降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。在控制氮磷氮磷( (尤其磷的徑流尤其磷的徑流) )損失方面有優(yōu)越性。免耕法耕作層堅(jiān)實(shí)度適宜，減緩?fù)寥烙袡C(jī)質(zhì)損失方面有優(yōu)越性。免耕法耕作層堅(jiān)實(shí)度適宜，減緩?fù)寥烙袡C(jī)質(zhì)的礦化率，增加有機(jī)質(zhì)積累，利于根系在耕作層生長(zhǎng)擴(kuò)展和對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。的礦化率，增加有機(jī)質(zhì)積累，利于根系在耕作層生長(zhǎng)擴(kuò)展和對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。3.3.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)3S(3S(地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)-GIS-GIS、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)-GPS-GPS、遙感技術(shù)、遙感技術(shù)-R

39、S)-RS)與計(jì)算機(jī)自控技術(shù)的利用與計(jì)算機(jī)自控技術(shù)的利用 ( (二二) )農(nóng)田氮磷養(yǎng)分的灌溉管理技術(shù)農(nóng)田氮磷養(yǎng)分的灌溉管理技術(shù)( (略略) )上午10時(shí)39分2611 11 土壤肥力與養(yǎng)分管理土壤肥力與養(yǎng)分管理( (三三) )農(nóng)田氮磷養(yǎng)分管理的施肥技術(shù)農(nóng)田氮磷養(yǎng)分管理的施肥技術(shù)1.1.量化施肥技術(shù)量化施肥技術(shù) 土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法-用適當(dāng)?shù)慕釀┨崛⊥寥烙行юB(yǎng)分，同時(shí)根據(jù)作物相對(duì)產(chǎn)用適當(dāng)?shù)慕釀┨崛⊥寥烙行юB(yǎng)分，同時(shí)根據(jù)作物相對(duì)產(chǎn)量水平，把土壤養(yǎng)分含量劃分為不同的等級(jí)，再按不同等級(jí)提出推薦施肥量；量水平，把土壤養(yǎng)分含量劃分為不同的等級(jí)，再按不同等級(jí)提出推薦施肥量；養(yǎng)分平養(yǎng)分平衡法衡法-按作物目標(biāo)產(chǎn)量、作物單位產(chǎn)量的平均需肥量、土壤供肥量、肥料養(yǎng)分有效含量按作物目標(biāo)產(chǎn)量、作物單位產(chǎn)量的平均需肥量、土壤供肥量、肥料養(yǎng)分有效含量和利用率提出適宜施肥量；和利用率提出適宜施肥量；