土壤學基礎PPT學習教案

1、會計學1土壤學基礎土壤學基礎第2頁/共117頁F土壤是農(nóng)業(yè)最基本的生產(chǎn)資料 在人類賴以生存的物質(zhì)生活中，人類消耗的約在人類賴以生存的物質(zhì)生活中，人類消耗的約8080以上的熱量以上的熱量，7575以上的蛋白質(zhì)和大部分的纖維都直接來源自土壤。以上的蛋白質(zhì)和大部分的纖維都直接來源自土壤。F土壤是具有再生意義的自然資源 治之得宜，地力常新，可永續(xù)利用；是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。治之得宜，地力常新，可永續(xù)利用；是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎。第一節(jié)第一節(jié) 土壤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境中的重要性土壤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境中的重要性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)植物生產(chǎn)植物生產(chǎn)動物生產(chǎn)動物生產(chǎn)一、土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎一、土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的

2、基礎 民以食為天，食以土為本！民以食為天，食以土為本！第3頁/共117頁土壤的重要土壤的重要性性v土壤在植物生長發(fā)育中的作用2、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用3、雨水涵養(yǎng)作用、雨水涵養(yǎng)作用4、生物的支撐作用、生物的支撐作用5、穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用、穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用1、營養(yǎng)庫的作用營養(yǎng)庫的作用第4頁/共117頁土壤在人類農(nóng)業(yè)和自然環(huán)境中的重要性 第5頁/共117頁二、土壤與作物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分二、土壤與作物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分水圈巖石圈風化殼風化殼土壤圈生物圈大氣圈生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)平衡生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)惡化生態(tài)系統(tǒng)惡化人類是生態(tài)系統(tǒng)的重要干擾者 第6頁/共117

3、頁二、土壤與作物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分二、土壤與作物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分第7頁/共117頁土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎第8頁/共117頁三、保護土壤資源的意義三、保護土壤資源的意義土壤的重要性土壤的重要性v破壞土壤資源吃祖宗的飯，斷子孫的路。破壞土壤資源吃祖宗的飯，斷子孫的路。1、土壤資源的有限性要求我們必須要保護好土壤資源、土壤資源的有限性要求我們必須要保護好土壤資源第9頁/共117頁土壤的可持續(xù)利用是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎土壤的可持續(xù)利用是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基礎 我國要跨進可持續(xù)發(fā)展的我國要跨進可持續(xù)發(fā)展的“大門大門”還需要：還需要：30-5030-50年？年？糧食供應壓力加大糧食供應壓力加大！

4、短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢：短期內(nèi)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢： 1 1、耕地減少不可逆轉(zhuǎn)；、耕地減少不可逆轉(zhuǎn)； 2 2、人口增長不可逆轉(zhuǎn)；、人口增長不可逆轉(zhuǎn)； 3 3、消費水平的提高不可逆轉(zhuǎn)；、消費水平的提高不可逆轉(zhuǎn)；可持續(xù)發(fā)展的條件：可持續(xù)發(fā)展的條件： 人口的零或負增長人口的零或負增長 （中國每年凈增人口中國每年凈增人口10001000萬萬） 資源破壞的零或負增長資源破壞的零或負增長 （中國每年減少土地中國每年減少土地300300萬畝萬畝） 生態(tài)環(huán)境惡化的零或負增長生態(tài)環(huán)境惡化的零或負增長 （中國荒漠化速度中國荒漠化速度2620km2620km2 2/ /年年）第10頁/共117頁 當前，當前，“人口人口糧食

5、糧食資源資源環(huán)境環(huán)境”仍是仍是困擾人類社會發(fā)展的難題，農(nóng)業(yè)及土壤科學困擾人類社會發(fā)展的難題，農(nóng)業(yè)及土壤科學工作者責任越來越重大。工作者責任越來越重大。土壤的重要性土壤的重要性 現(xiàn)在你已經(jīng)不再以普通人的眼光看待土壤，你將成為一個土壤工作者地球的醫(yī)生和衛(wèi)士。 答案： 1、中國人自己養(yǎng)活中國人！ 2、依靠土壤和科技！土壤和科技！ “老老”問題：問題： 1 1、誰來養(yǎng)活、誰來養(yǎng)活2121世紀的世紀的1616億中國人？！億中國人？！ 2 2、怎么養(yǎng)活、怎么養(yǎng)活1616億中國人億中國人第11頁/共117頁第二節(jié)第二節(jié) 土壤與土壤肥力土壤與土壤肥力Whats the soil?!第12頁/共117頁定義定義

6、：土壤是發(fā)育于地球陸地表面，能生長綠色植物的疏松土壤是發(fā)育于地球陸地表面，能生長綠色植物的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層。（土壤學家和農(nóng)學家）多孔結(jié)構(gòu)表層。（土壤學家和農(nóng)學家）其中：地球陸地表面：其中：地球陸地表面：位置位置 能夠生長植物，具有生物多樣性：能夠生長植物，具有生物多樣性：主要功能主要功能 疏松表面：疏松表面：結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)性 生物、氣候、母質(zhì)、地形、時間等因素綜合作用下形生物、氣候、母質(zhì)、地形、時間等因素綜合作用下形成的成的：五大形成因素：五大形成因素萬物土中生第13頁/共117頁農(nóng)業(yè)土農(nóng)業(yè)土壤壤自然土壤自然土壤土壤土壤人類開墾人類開墾與否與否第14頁/共117頁第15頁/共117頁土壤的形成過程

7、土壤的形成過程裸裸露露巖巖石石成成熟熟土土壤壤原原始始土土壤壤成成土土母母質(zhì)質(zhì)耕耕作作土土壤壤風化作用風化作用經(jīng)微生物、經(jīng)微生物、低低等植物改造等植物改造經(jīng)草本植物、經(jīng)草本植物、木本植物改造木本植物改造耕耕作作培培育育土壤肥沃土壤肥沃土壤退化土壤退化合理耕作經(jīng)營合理耕作經(jīng)營不合理不合理耕作經(jīng)營耕作經(jīng)營用養(yǎng)結(jié)合用養(yǎng)結(jié)合第16頁/共117頁自然土壤的形成過程：地質(zhì)大循環(huán)自然土壤的形成過程：地質(zhì)大循環(huán) 生物小循環(huán)生物小循環(huán)生物小循環(huán)是在地質(zhì)大循環(huán)的基礎上進行的，兩者統(tǒng)一于母質(zhì)上，生物小循環(huán)是土壤形成的動力。兩者必須同時進行，互相促進，使營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，使母質(zhì)具有肥力，形成土壤。所以說，土壤形成過程

8、就是土壤肥力不斷土壤形成過程就是土壤肥力不斷提高的過程。提高的過程。第17頁/共117頁第18頁/共117頁第19頁/共117頁第20頁/共117頁第21頁/共117頁耕作層（Tilth），又稱熟土層，是農(nóng)業(yè)耕作經(jīng)常作用的土層、也是作物根系分布的主要層次，通常厚約1525cm。犁底層和半熟化層心土層（生土層）底土層。表土層表土層 010cm覆蓋層(03cm)種床層(310cm)穩(wěn)定層穩(wěn)定層 1020-30cm根際層犁底層犁底層 5-10cm5-10cm心土層心土層第22頁/共117頁母質(zhì)層潛育層潴育層耕作層犁底層第23頁/共117頁第24頁/共117頁第25頁/共117頁第26頁/共117頁

9、自然肥力自然肥力：自然成土過程中產(chǎn)生的肥力。：自然成土過程中產(chǎn)生的肥力。土壤肥力土壤肥力按成因按成因可分為：可分為： 人工肥力人工肥力：在自然肥力的基礎上，人為耕作：在自然肥力的基礎上，人為耕作 熟化過程中產(chǎn)生的肥力。熟化過程中產(chǎn)生的肥力。 有效肥力有效肥力：當季作物種植過程中反映出來的肥力：當季作物種植過程中反映出來的肥力。 按按有效程度有效程度可分為：可分為： 潛在肥力潛在肥力：當季作物種植過程中沒有直接反映出當季作物種植過程中沒有直接反映出 來的肥力。來的肥力。第27頁/共117頁第28頁/共117頁糧食作物經(jīng)濟作物或工業(yè)原料作物綠肥及飼料作物第29頁/共117頁u 土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)

10、u 土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)u 土壤空氣與土壤溶土壤空氣與土壤溶液液第30頁/共117頁土壤的基本組成土壤的基本組成 土土 壤壤固體土壤（約固體土壤（約占土壤總?cè)莘e占土壤總?cè)莘e的的50%50%）粒間孔隙（約粒間孔隙（約占土壤總?cè)莘e占土壤總?cè)莘e的的50%50%）礦物質(zhì)礦物質(zhì)來自巖石的風化，包括原生礦物和次來自巖石的風化，包括原生礦物和次生礦物，約占固體重量的生礦物，約占固體重量的95%95%以上。以上。有機質(zhì)有機質(zhì)動物殘體及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，約占固體重動物殘體及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，約占固體重量的量的5%5%以下。以下。土壤空氣土壤空氣一部分由地上大氣層進入，主要一部分由地上大氣層進入，主要為為O O2 2 、 N

11、 N2 2 等，另一部分由土壤內(nèi)部產(chǎn)生等，另一部分由土壤內(nèi)部產(chǎn)生，主要為，主要為COCO2 2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上進入土中，其中含有主要由地上進入土中，其中含有溶質(zhì)，包括離子、分子、膠體顆粒等，實際溶質(zhì)，包括離子、分子、膠體顆粒等，實際上是濃度不同的溶液（土壤溶液）。上是濃度不同的溶液（土壤溶液）。第31頁/共117頁第32頁/共117頁原生礦物原生礦物：起源于巖漿巖，存在于巖漿巖中的礦物。：起源于巖漿巖，存在于巖漿巖中的礦物。次生礦物次生礦物：原生礦物經(jīng)過風化作用，其組成和性質(zhì)發(fā)生：原生礦物經(jīng)過風化作用，其組成和性質(zhì)發(fā)生改變而形成的新礦物。改變而形成的新礦物。一、

12、土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物質(zhì)1 1、土壤礦物質(zhì)的種類與組成、土壤礦物質(zhì)的種類與組成第33頁/共117頁第34頁/共117頁第35頁/共117頁第36頁/共117頁第37頁/共117頁第38頁/共117頁第39頁/共117頁第40頁/共117頁R R（C C，4H4H，養(yǎng)分，養(yǎng)分+ 2O+ 2O2 2 CO CO2 2 + 2H+ 2H2 2O + O + 能量能量+ +養(yǎng)分養(yǎng)分 酶酶氧化氧化第41頁/共117頁二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)第42頁/共117頁二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)第43頁/共117頁二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)第44頁/共117頁二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)第45頁/共117

13、頁二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)第46頁/共117頁三、土壤膠體三、土壤膠體第47頁/共117頁第48頁/共117頁 擴擴 散散 層層 內(nèi) 離 子 層膠核土壤膠體構(gòu)造示意圖第49頁/共117頁第50頁/共117頁第51頁/共117頁第52頁/共117頁第53頁/共117頁二、土壤孔隙性二、土壤孔隙性（一）土壤孔性的數(shù)量指標（一）土壤孔性的數(shù)量指標1 1、土壤孔隙度土壤孔隙度 土壤孔隙的容積占整個土壤容積的百分數(shù)土壤孔隙的容積占整個土壤容積的百分數(shù)。 2 2、孔隙比孔隙比 指土壤中孔隙容積與土粒容積的比值。指土壤中孔隙容積與土粒容積的比值?？紫度莘e孔隙度%=土壤容積100 孔隙容積 孔隙度% 孔隙

14、比= 土粒容積 = 1孔隙度% 容重 孔隙度%= （1 比重）100第54頁/共117頁（二）土壤孔隙類型（二）土壤孔隙類型（1）非活性孔隙（無效孔隙）非活性孔隙（無效孔隙） 土壤最細小的孔隙土壤最細小的孔隙當量孔徑當量孔徑0.002mm，土壤水吸力，土壤水吸力1.5bar，該類孔隙充滿無效水，根毛難以進入，微生物亦難進入，該類孔隙充滿無效水，根毛難以進入，微生物亦難進入， 在在粘質(zhì)土壤中此孔較多，板結(jié)土壤此孔也較多。粘質(zhì)土壤中此孔較多，板結(jié)土壤此孔也較多。（2）毛管孔隙毛管孔隙 該孔隙直徑該孔隙直徑d=0.002mm0.06mm，具毛管作，具毛管作用，土壤水吸力用，土壤水吸力1.5 0.15

15、bar, 壤土和結(jié)構(gòu)好的土壤此孔較多。壤土和結(jié)構(gòu)好的土壤此孔較多。（3）通氣孔隙（非毛管孔隙）通氣孔隙（非毛管孔隙）孔隙直徑孔隙直徑 d0.06mm，此類孔，此類孔隙中的水分可在重力作用下短時間內(nèi)排出而成為通氣孔隙，隙中的水分可在重力作用下短時間內(nèi)排出而成為通氣孔隙，土壤水吸力土壤水吸力0.15bar 。第55頁/共117頁（三）影響土壤孔隙性的因素（三）影響土壤孔隙性的因素1 1、土壤質(zhì)地、土壤質(zhì)地 粘質(zhì)土孔隙度粘質(zhì)土孔隙度454560%60%之間，以毛管孔隙和無效孔隙為之間，以毛管孔隙和無效孔隙為主；主； 砂質(zhì)土孔隙度砂質(zhì)土孔隙度333345%45%，通氣孔隙較多；，通氣孔隙較多； 壤質(zhì)土

16、孔隙度壤質(zhì)土孔隙度454552%52%，有適量通氣孔隙又有較多毛管，有適量通氣孔隙又有較多毛管孔隙，水氣協(xié)調(diào)，利于作物生長孔隙，水氣協(xié)調(diào)，利于作物生長。2 2、土壤有機質(zhì)、土壤有機質(zhì) 有機質(zhì)多的土壤易形成團粒結(jié)構(gòu)而孔有機質(zhì)多的土壤易形成團粒結(jié)構(gòu)而孔隙度較高。隙度較高。3 3、自然因素和土壤管理等、自然因素和土壤管理等第56頁/共117頁（四）土壤三相組成的計算（四）土壤三相組成的計算1.1.土壤的固相率土壤的固相率=1=1土壤孔隙度土壤孔隙度2.2.土壤液相率（容積含水率）土壤液相率（容積含水率）= =土壤含水量（質(zhì)量土壤含水量（質(zhì)量% %）土壤容土壤容重重3.3.土壤氣相率土壤氣相率= =土

17、壤孔隙度土壤容積含水率土壤孔隙度土壤容積含水率4.4.土壤三相比土壤三相比= =固相率固相率液相率液相率氣相率氣相率 適宜旱地土壤要求固相率適宜旱地土壤要求固相率50%50%左右，容積含水量在左右，容積含水量在252530%30%之間，氣相率之間，氣相率10%10%20%20%，土體還應，土體還應“上虛下實上虛下實”。第57頁/共117頁（一）計算孔隙度，孔隙體積占整個土壤體積的百分數(shù)（一）計算孔隙度，孔隙體積占整個土壤體積的百分數(shù)（二）判斷土壤熟化程度（二）判斷土壤熟化程度 1.11.11.31.3較疏松，較疏松，1.51.5以上緊實以上緊實，（三）利用它計算土壤重量、水分、養(yǎng)分、鹽分含量。

18、（三）利用它計算土壤重量、水分、養(yǎng)分、鹽分含量。 例例1 1已知土壤容重為已知土壤容重為1.15g/cm1.15g/cm3 3，求畝（求畝（666.7m666.7m2 2）耕層）耕層0-20cm0-20cm土壤土重。解：土壤土重。解：666.7666.70.20.21.15=153t=153000 kg1.15=153t=153000 kg因此過去常說每公頃耕層土重因此過去常說每公頃耕層土重225225萬萬kgkg。 例例2 2已測得有機質(zhì)含量已測得有機質(zhì)含量1%1%，求畝耕層土壤有機質(zhì)重量？，求畝耕層土壤有機質(zhì)重量？W W有有=W=W1%=666.71%=666.70.70.71.21.21

19、%=1.6t=1600kg1%=1.6t=1600kgN N、P P、K K等都可計算出，如測得等都可計算出，如測得N N含量含量0.05%0.05%，則畝含，則畝含N 80kgN 80kg，如測得鹽含量，如測得鹽含量0.3%0.3%，則畝含，則畝含鹽鹽480kg480kg。第58頁/共117頁三、土壤的結(jié)構(gòu)性三、土壤的結(jié)構(gòu)性 （一）土壤結(jié)構(gòu)的概念（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念通常所說的通常所說的“土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)”實際包含兩個方面，土壤結(jié)構(gòu)性實際包含兩個方面，土壤結(jié)構(gòu)性和土壤結(jié)構(gòu)體。和土壤結(jié)構(gòu)體。土壤結(jié)構(gòu)體土壤結(jié)構(gòu)體是指土壤中的土粒相互粘結(jié)團聚成大小形狀和性質(zhì)不同的是指土壤中的土粒相互粘結(jié)團聚成大小形

20、狀和性質(zhì)不同的聚合體稱之為土壤結(jié)構(gòu)體。聚合體稱之為土壤結(jié)構(gòu)體。土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤中單粒、次生單?；驁F聚體的數(shù)量、大小、形狀是指土壤中單粒、次生單?；驁F聚體的數(shù)量、大小、形狀及其相互排列和相應的孔隙狀況等綜合特性。及其相互排列和相應的孔隙狀況等綜合特性。第59頁/共117頁三、土壤的結(jié)構(gòu)性三、土壤的結(jié)構(gòu)性（二）土壤結(jié)構(gòu)形成（二）土壤結(jié)構(gòu)形成土壤結(jié)構(gòu)體形成大體經(jīng)歷兩個階段：土壤結(jié)構(gòu)體形成大體經(jīng)歷兩個階段：第一階段是由原生土粒（分散的單個土粒）黏結(jié)形成為初第一階段是由原生土粒（分散的單個土粒）黏結(jié)形成為初級的次生土粒（復粒）或較大的土體；級的次生土粒（復粒）或較大的土體；第二個階段則是由初

21、級的復粒在各種膠結(jié)物的作用下進行第二個階段則是由初級的復粒在各種膠結(jié)物的作用下進行團聚或由土粒粘結(jié)成的土體沿一定方向破裂而成。團聚或由土粒粘結(jié)成的土體沿一定方向破裂而成。凝聚作用、水膜的粘結(jié)作用、膠結(jié)劑的膠結(jié)作用、外力作凝聚作用、水膜的粘結(jié)作用、膠結(jié)劑的膠結(jié)作用、外力作用。用。第60頁/共117頁（三）土壤結(jié)構(gòu)體的類型（三）土壤結(jié)構(gòu)體的類型第61頁/共117頁（四）土壤結(jié)構(gòu)體與土壤肥力（四）土壤結(jié)構(gòu)體與土壤肥力團粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力（團粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力（為什么說具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤是最肥沃為什么說具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤是最肥沃的土壤？的土壤？）對土壤肥力尤其是粘土的肥力起良好的作用，原因如下：對土壤肥力

22、尤其是粘土的肥力起良好的作用，原因如下：（1 1）團粒結(jié)構(gòu)具有較適宜的孔隙性；）團粒結(jié)構(gòu)具有較適宜的孔隙性；（2 2）團粒結(jié)構(gòu)較多的土壤具有蓄水抗旱作用；）團粒結(jié)構(gòu)較多的土壤具有蓄水抗旱作用；（3 3）團粒結(jié)構(gòu)較多的土壤可以協(xié)調(diào)水、氣矛盾、保肥和供肥）團粒結(jié)構(gòu)較多的土壤可以協(xié)調(diào)水、氣矛盾、保肥和供肥的矛盾；的矛盾；（4 4）團粒結(jié)構(gòu)可提高土壤耕作質(zhì)量）團粒結(jié)構(gòu)可提高土壤耕作質(zhì)量第62頁/共117頁四、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性的調(diào)節(jié)四、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性的調(diào)節(jié)常見措施有：常見措施有：（一）精耕細作，增施有機肥料（一）精耕細作，增施有機肥料（二）合理輪作倒茬，擴種綠肥及牧草（二）合理輪作倒茬，擴種綠肥及牧草（三）改良土壤酸堿性質(zhì)（施用石膏或石灰）（三）改良土壤酸堿性質(zhì)（施用石膏或石灰）（四）合理灌溉（四）合理灌溉（五）施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑：有天然和合成改良劑兩類，（五）施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑：有天然和合成改良劑兩類，都具很好效果都具很好效果第63頁/共117頁第64頁/共117頁第65頁/共117頁 主要是物理化學代換，是由土壤膠體帶電引主要是物理化學代換，是由土壤膠體帶電引起，由于土壤以帶負電荷為主，土壤的陽離子代起，由于土壤以帶負電荷為主，土壤的陽離子代換成為土壤保肥、供肥的源泉換成為土壤保肥