項目二土壤的基本組成全解課件

項目二土壤的基本組成

任務(wù)一土壤礦物質(zhì)

任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)

任務(wù)三土壤生物項目二土壤的基本組成

任務(wù)一土壤礦物質(zhì)

任務(wù)12022/11/19任務(wù)一

土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物組成1.土壤礦物質(zhì)的概念：

一切自然產(chǎn)生于地殼中的化合物或單質(zhì)稱為礦物。土壤礦物質(zhì)指土壤中無機(jī)物質(zhì)的總和，既組成土粒的物質(zhì)。（1）土壤的主要組成物質(zhì)，占95%以上；（2）提供植物礦質(zhì)營養(yǎng)，不包括N元素。2022/11/12任務(wù)一土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物組成22022/11/192.土壤的礦物組成（1）原生礦物：來源于巖石風(fēng)化，組成土壤中的粗粒，常見的有石英、長石、云母、角閃石、輝石；抗風(fēng)化能力強(qiáng)。（2）次生礦物：成土過程中重新形成，組成土壤中的細(xì)粒，主要是次生硅鋁酸鹽礦物（如蒙脫石、伊利石、高嶺石）；具有膠體性質(zhì)。任務(wù)一

土壤礦物質(zhì)2022/11/122.土壤的礦物組成任務(wù)一土壤礦物質(zhì)3表1-1常見的原生礦物礦物名稱化學(xué)組成風(fēng)化特點分解產(chǎn)物石英SO2最不易風(fēng)化礦粒主要來源正長石KAlSi3O8比石英易風(fēng)化形成黏料礦物，黏粒和鉀素的來源鈉長石NaAlSi3O8黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2黑云母易風(fēng)化，白云母抗風(fēng)化能力強(qiáng)土壤黏粒和鉀素的來源白云母KAl3Si3O10(OH)2易風(fēng)化，土壤中較少土壤黏粒和其他無機(jī)養(yǎng)分的來源角閃石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)8O22(OH)2]輝石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]風(fēng)化緩慢土壤磷素來源磷灰石Ca5(PO4)3（F，Cl）表1-1常見的原生礦物礦物名稱化學(xué)組成風(fēng)化特點分解產(chǎn)物石英S4

二、礦物質(zhì)土粒1.礦物質(zhì)土粒的分級：是指將大小、成分及性質(zhì)基本相近的礦物質(zhì)土粒劃分為一組。分石礫、砂粒、粉粒、粘粒四大基本粒級；土粒越細(xì)，土壤養(yǎng)分含量越豐富，比表面積越大，對土壤肥力的作用越大。

物理性砂粒：粒徑大于0.01mm的土粒。

物理性黏粒：粒徑小于0.01mm的土粒。任務(wù)一土壤礦物質(zhì)二、礦物質(zhì)土粒任務(wù)一土壤礦物質(zhì)5粒級名稱顆粒直徑（mm）石塊﹥10石礫3~10物理性砂粒砂粒粗砂粒中砂粒細(xì)砂粒0.5~0.250.25~0.20.1~0.05粉粒粗粉粒0.02~0.010.01~0.0050.005~0.002物理性黏粒中粉粒細(xì)粉粒黏粒粗黏粒細(xì)黏粒膠粒0.001~0.00050.0005~0.0001﹤0.0001表1-2幾種礦質(zhì)土壤分級標(biāo)準(zhǔn)粒級名稱顆粒直徑（mm）石塊﹥10石礫3~10物理性砂粒砂粒62.各粒級土的性質(zhì)（1）石礫

山區(qū)土壤和河漫灘土壤中常見，易漏水漏肥、損壞農(nóng)具，無保水保肥能力，不含養(yǎng)分，農(nóng)業(yè)上利用時應(yīng)進(jìn)行改良。（2）砂粒

沖積平原的土壤中含量大（3）粉粒在黃土中含量較高，通透性差，保水保肥力較強(qiáng)，營養(yǎng)元素含量較多，可塑性、黏結(jié)性較小。（4）黏粒

含黏粒多的土壤，通透性極差，保水保肥力強(qiáng)，營養(yǎng)元素豐富等。1.1土壤礦物質(zhì)2.各粒級土的性質(zhì)1.1土壤礦物質(zhì)72022/11/192022/11/1282022/11/19三、土壤質(zhì)地1.土壤質(zhì)地的分類指土壤中各粒級土粒所占的比例及其表現(xiàn)出的物理性質(zhì)。分砂土、壤土和黏土。2.土壤質(zhì)地對土壤肥力的影響（1）砂土：粒粗、孔隙大，通氣能力強(qiáng)，保水性差；養(yǎng)分含量少；溫差大；耕作省力。（2）黏土：粒細(xì)、孔隙小，保水性強(qiáng)，通氣能力差；易吸收養(yǎng)分含量少；溫差大；耕作費(fèi)力（3）壤土：兼有砂、黏土的優(yōu)點，是最理想的一種土壤質(zhì)地。1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/12三、土壤質(zhì)地1.1土壤礦物質(zhì)92022/11/193.質(zhì)地層次

由于自然及人類的活動，是土壤表現(xiàn)出層次性，有通體砂土型、通體黏土型、通體壤土型、上砂下粘，上粘下砂，夾砂或夾粘型。在土壤形成過程中，表層土壤中的黏粒或細(xì)土粒隨水向下移動，或因下層土壤化學(xué)風(fēng)化作用使黏粒增多，致使土體下部在一定深度黏粒增多，形成黏化層，導(dǎo)致上砂下黏的土壤質(zhì)地剖面層次。經(jīng)常不斷的耕、耙、耱、中耕及農(nóng)具的重壓，也使土壤在耕層底下形成緊實的犁底層。鑒別時看各層的厚度。1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/123.質(zhì)地層次1.1土壤礦物質(zhì)102022/11/192022/11/12112022/11/194.土壤質(zhì)地的利用和改良1.土壤質(zhì)地的利用：根據(jù)土壤質(zhì)地，選擇種植適宜作物。（舉例、互動）2.土壤質(zhì)地的改良（1）摻砂摻黏，客土調(diào)劑（2）翻淤壓砂或翻砂壓淤（3）引洪漫淤或引洪漫砂（4）增施有機(jī)肥（5）種樹種草，培肥土壤1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/124.土壤質(zhì)地的利用和改良1.1土壤礦122022/11/192022/11/1213任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源、組成和存在的狀態(tài)土壤有機(jī)質(zhì)：廣義地講是指包括土壤中各種動物殘體、微生物和合成的有機(jī)化合物。狹義地講一般是指有機(jī)物殘體經(jīng)微生物作用后，形成一類特殊的、復(fù)雜的、性質(zhì)比較穩(wěn)定的多種高分子有機(jī)化合物，一般包括部分半腐解的有機(jī)物質(zhì)和全部的腐殖質(zhì)。

來源：主要來源于植物殘體和根系，以及施入的各種有機(jī)肥料，包括城市垃圾堆肥、造紙和食品工業(yè)的廢水廢渣、動物糞便等，土壤中的微生物和動物也為土壤提供一定量的有機(jī)質(zhì)。任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源、組成和存在14

組成：

普通化合物（非腐殖質(zhì)）是指一般的有機(jī)化合物，一般占土壤有機(jī)質(zhì)的小部分，如有機(jī)酸、單糖、多糖（包括淀粉、半纖維素、纖維素、果膠）、糖醛酸、氨基糖、木質(zhì)素、脂肪、蛋白質(zhì)、樹脂和臘質(zhì)等，

特殊化合物是指土壤中特有的腐殖物質(zhì)，包括胡敏素、胡敏酸、富理酸等，占土壤有機(jī)質(zhì)的80%以上。組成：15

存在狀態(tài)：

新鮮的有機(jī)物——指那些剛進(jìn)入土壤中未被微生物分解的動、植物殘體。

半分解的有機(jī)物——經(jīng)微生物分解的動、植物殘體，它們失去了原來的形態(tài)學(xué)特征，呈分散的暗黑色小塊。

腐殖質(zhì)——是有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物分解和再合成的一種褐色或暗褐色的大分子的膠體物質(zhì)。存在狀態(tài)：162022/11/192022/11/12172022/11/19

二、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程及影響因素（一）土壤有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程

各種動、植物有機(jī)殘體進(jìn)入士壤后，進(jìn)行著多種多樣的復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，這些過程可歸結(jié)為兩個對立的過程，即有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過程和腐殖化過程。這兩個過程就是有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程。任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)2022/11/12二、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程及影響因素任182022/11/19土壤有機(jī)質(zhì)（碳）的轉(zhuǎn)化2022/11/12土壤有機(jī)質(zhì)（碳）的轉(zhuǎn)化192022/11/19

1.礦質(zhì)化過程土壤礦質(zhì)化過程：在微生物和動物的作用下，土壤中復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡單的化合物的過程。土壤礦質(zhì)化系數(shù)：在一定條件下，單位時間內(nèi)（一般為一年）土壤中復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單的化合物的數(shù)量。2022/11/121.礦質(zhì)化過程土壤礦質(zhì)化過20（1）含碳有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)中的碳水化合物如纖維素、半纖維素、淀粉等糖類，在微生物分泌的糖類水解酶的作用下，首先水解為單糖：

(C6H10O5)n＋nH2O→nC6H12O6如果在好氣條件下，有好氣性微生物分解，最終產(chǎn)物為水和二氧化碳，放出的熱量多，稱氧化作用。其反應(yīng)如下：nC6H12O6＋6O2→

6CO2＋6H20＋熱量如果在通氣不良的條件下，則在嫌氣性微生物作用下緩慢分解，并形成一些還原性氣體、有機(jī)酸，產(chǎn)生的熱量少，稱發(fā)酵作用。（1）含碳有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化21糖類的分解多糖（淀粉和纖維素）葡萄糖酒精醋酸CO2+H2O

（好氣性分解）丁酸甲烷+CO2

（嫌氣性分解）糖類的分解多糖（淀粉和纖維素）222022/11/19（2）含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化

①水解過程蛋白質(zhì)在微生物所分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下，分解成為簡單氨基酸類含氮化合物。蛋白質(zhì)→水解蛋白質(zhì)→消化蛋白質(zhì)→多肽→氨基酸。

②氨化過程蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下，產(chǎn)生氨的過程。③硝化過程

亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌在有氧條件下，將氨轉(zhuǎn)化為硝酸的過程。④反硝化過程

也稱脫氮作用。反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的過程。2022/11/12（2）含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化232022/11/192022/11/12242022/11/19（3）含磷、硫有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化

土壤中有機(jī)態(tài)磷、硫等物質(zhì)，經(jīng)過各種微生物的作用，分解成無機(jī)態(tài)可溶性物質(zhì)后，才能被植物吸收利用。a含磷有機(jī)化合物的分解b含硫有機(jī)化合物的分解2022/11/12（3）含磷、硫有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化252.土壤的腐殖化過程

土壤腐殖質(zhì)化過程：在以微生物為主導(dǎo)的生物化學(xué)因素的作用下，土壤中各種化合物重新合成為一類性質(zhì)更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的高分子物質(zhì)的過程，即腐殖質(zhì)的形成過程。

土壤腐殖質(zhì)化系數(shù)：在一定環(huán)境條件下，單位有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一年后形成的腐殖物質(zhì)數(shù)量。2.土壤的腐殖化過程土壤腐殖質(zhì)化過程：在以26

土壤腐殖質(zhì)的形成是一個復(fù)雜的過程，大致可分為兩個階段：

第一階段：有機(jī)殘體在微生物分解作用下，其中一部分徹底礦化，最終生成CO2、H2O、NH3、H2S等無機(jī)化合物。另一部分轉(zhuǎn)化為較簡單的有機(jī)化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸、肽等），提供了形成腐殖質(zhì)的材料。第二階段：在微生物的作用下經(jīng)縮合形成腐殖質(zhì)的基本單元。先是多元酚在微生物的作用下氧化為醌，然后醌再與含氮化合物縮合成原始腐殖質(zhì)。2.土壤的腐殖化過程土壤腐殖質(zhì)的形成是一個復(fù)雜的過程，大致可分為272022/11/19（二）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件

土壤有機(jī)質(zhì)的分解與合成受各種因素的影響，這些因

素可影響它們的強(qiáng)度和速度。

1.土壤條件

（1）通氣條件：土壤通氣良好時，好氣性微生物活躍

，有機(jī)質(zhì)進(jìn)行好氣分解，分解速度快，較完全。

（2）水熱條件：每一種微生物都有其適宜的生活溫度，一般為25℃~35℃，過高或過低，都不利于微生物的活動。（3）酸堿度：適于土壤微生物活動的PH為6.5~7.5，土壤酸性過強(qiáng)（PH﹤4.5）和堿性過強(qiáng)（PH﹥8.5）時，微生物的活動都顯著受到抑制。2022/11/12（二）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件282.有機(jī)物質(zhì)的組成及狀態(tài)有機(jī)物質(zhì)中的碳和氮物質(zhì)的量的比（C/N）對其分解速度影響很大。有機(jī)殘體的C/N比C/N=25：1時，最有利于有機(jī)殘體的分解C/N<25：1時，分解過程會釋放部分N供植物吸收；C/N>25:1時，微生物會與植物爭奪有效N,造成植物氮素缺乏。2.有機(jī)物質(zhì)的組成及狀態(tài)292022/11/193.溫度

土溫在0℃以下，土壤有機(jī)質(zhì)的分解較慢，在0-35℃范圍內(nèi)，有機(jī)質(zhì)隨溫度的升高分解速度加快。4.土壤特性

土壤質(zhì)地、PH影響土壤的水、氣狀況以及微生物的活動性，從而將影響有機(jī)物質(zhì)的分解。2022/11/123.溫度302022/11/192022/11/12312022/11/19三、土壤腐殖質(zhì)組分、性質(zhì)和變異（一）土壤腐殖質(zhì)組分

腐殖質(zhì)：在以微生物為主導(dǎo)的作用下，土壤中多種芳環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物和含氮化合物經(jīng)多重縮合作用，重新合成為一類性質(zhì)更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的高分子物質(zhì)，包括胡敏素、胡敏酸、富里酸等。2022/11/12三、土壤腐殖質(zhì)組分、性質(zhì)和變異322022/11/19土壤中腐殖質(zhì)存在的形態(tài)大致有四種：（1）游離狀態(tài)的腐殖質(zhì)，在一般土壤中占極少部分。（2）與礦物成分中的強(qiáng)鹽基化合成穩(wěn)定的鹽類，主要為腐殖酸鈣和鎂。（3）與含水三氧化物（4）與粘粒結(jié)合成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體。2022/11/12土壤中腐殖質(zhì)存在的形態(tài)大致有四種：332022/11/19（二）腐殖酸的性質(zhì)和變異1.腐殖質(zhì)的性質(zhì)（1）腐殖酸的元素組成（C、H、O、N、P、S、Ca）（2）腐殖質(zhì)的官能團(tuán)（羥基、羧基、甲氧基）和電性（負(fù)電荷）（3）腐殖酸的溶解度和凝聚性（4）腐殖酸的顏色是黑色或棕色的有機(jī)膠體。（5）腐殖酸的吸水性（親水膠體）（6）腐殖物質(zhì)的穩(wěn)定性2022/11/12（二）腐殖酸的性質(zhì)和變異342.腐殖質(zhì)的變異土壤腐殖質(zhì)形成的過程也是土壤形成發(fā)育中的一個重要過程。不同的土壤，不僅其腐殖質(zhì)的含量不同，而且其腐殖質(zhì)的形成，各組成成分的復(fù)雜程度等也有差異，有的土壤胡敏酸為主，有的土壤則以富里酸為主，即使都是胡敏酸，不同土壤的胡敏酸分子量和分子結(jié)構(gòu)也有差別。2.腐殖質(zhì)的變異352022/11/19四、土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力的影響（1）提供植物需要的各種養(yǎng)分（2）增強(qiáng)土壤的保肥保水能力和緩沖性能（3）促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，改善土壤的物理性狀（4）促進(jìn)土壤微生物活動，增強(qiáng)作物的抗旱能力（5）促進(jìn)植物的生理活動，減輕農(nóng)藥污染2022/11/12四、土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力的影響362022/11/19五、土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)（1）調(diào)節(jié)原則①生態(tài)平衡原則②經(jīng)濟(jì)原則（2）增加土壤有機(jī)質(zhì)的途徑

①種植綠肥、②增施有機(jī)肥料、③秸稈還田（3）調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的分解速率①調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱狀況，控制有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化。②合理耕作和輪作③調(diào)節(jié)碳氮比率和土壤酸堿度2022/11/12五、土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)372022/11/19任務(wù)三土壤生物一、土壤生物組成及特點1.土壤生物生物類型多樣性（1）后生動物如線蟲、蠕蟲、蚯蚓、蝸牛、蜈蚣、螞蟻、昆蟲等混合組成。（2）原生動物單細(xì)胞真核生物，如鞭毛蟲、變形蟲、纖毛蟲等，在土壤表層最多。（3）微生物

參與土壤有機(jī)質(zhì)分解，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，在土壤中分布廣，數(shù)量大、種類多。2022/11/12任務(wù)三土壤生物一、土壤生物組成及特382022/11/192022/11/12392022/11/192.土壤微生物種群的多樣性（1）原核生物古細(xì)菌、細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、黏細(xì)菌、（2）真核生物真菌、藻類、地衣（3）病毒2022/11/122.土壤微生物種群的多樣性402022/11/192022/11/12412022/11/193.土壤微生物營養(yǎng)類型的多樣性分為四大類型（1）化能有機(jī)營養(yǎng)型（2）化能無機(jī)營養(yǎng)型（3）光能有機(jī)營養(yǎng)型（4）光能無機(jī)營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型2022/11/123.土壤微生物營養(yǎng)類型的多樣性422022/11/194.土壤微生物呼吸類型的多樣性（1）好氣性微生物（2）厭氣性生物的無氧呼吸（3）兼厭氣性微生物的兼性呼吸2022/11/124.土壤微生物呼吸類型的多樣性432022/11/19二、影響土壤微生物活性的環(huán)境因素（1）溫度溫度是影響微生物生長和代謝最重要的環(huán)境因素。根據(jù)微生物的最適生長溫度，將微生物劃分為高溫型、中溫型、低溫型3種類型。（2）水分及其有效性水是微生物細(xì)胞生命活動的基本條件之一。（3）土壤酸堿度每種微生物都有其最適宜的PH和一定的PH適應(yīng)范圍。2022/11/12二、影響土壤微生物活性的環(huán)境因素442022/11/19（4）土壤通氣性土壤通氣狀況的好壞對微生物生長有一定的影響。（5）生物因素（6）土壤管理措施

①土壤耕作不同的耕作措施對土壤微生物的影響是不同的，減耕和免耕增強(qiáng)土壤表層與表層附近的微生物活性。

②殺蟲劑和其它化學(xué)制劑除草劑和葉面殺蟲劑會直接傷害到土壤微生物。2022/11/12（4）土壤通氣性土壤通氣狀況的好壞45三、土壤生物對土壤肥力的影響（一）土壤動物對土壤肥力的影響土壤中的動物主要通過將植物組織嚼細(xì)或撕碎，或在土壤中進(jìn)行搬遷、攪動、為植物殘體進(jìn)一步被微生物分解提供條件。土壤動物的活動可增加土壤通透性（蚯蚓）三、土壤生物對土壤肥力的影響46（二）土壤微生物對土壤肥力的影響有機(jī)物中的養(yǎng)分元素只有通過微生物的分解作用，才能釋放出來供植物吸收利用。（三）土壤微生物在作物生長和發(fā)育中的作用土壤微生物種類繁多，除了極少數(shù)是作物病害微生物，大多數(shù)對作物沒有危害，少數(shù)對作物正常的生長和發(fā)育極其重要，廣義地講這部分微生物稱為土壤有益微生物。（二）土壤微生物對土壤肥力的影響47名詞20、有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化作用，21、有機(jī)質(zhì)的腐殖化作用，22、礦化率，23、腐殖化系數(shù)，23、硝化作用，24、反硝化作用，25、氨化作用填空16、進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)一般成三種狀態(tài)______、_____和______，其中_____占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85—90%。17、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程包括兩個不同的方面為

和

。18、影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素有________、________、_______和_______。19、土壤中腐殖質(zhì)存在的形態(tài)大致有四種_______、_______、_______和_______，其中______最重要。20、土壤腐殖質(zhì)是由

、

、

三類不同的腐殖物質(zhì)組成；____與____的比值（HA/FA）是土壤腐殖質(zhì)組成和性質(zhì)的指標(biāo)之一，可作為土壤肥力和熟化程度的標(biāo)志。名詞48項目二土壤的基本組成

任務(wù)一土壤礦物質(zhì)

任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)

任務(wù)三土壤生物項目二土壤的基本組成

任務(wù)一土壤礦物質(zhì)

任務(wù)492022/11/19任務(wù)一

土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物組成1.土壤礦物質(zhì)的概念：

一切自然產(chǎn)生于地殼中的化合物或單質(zhì)稱為礦物。土壤礦物質(zhì)指土壤中無機(jī)物質(zhì)的總和，既組成土粒的物質(zhì)。（1）土壤的主要組成物質(zhì)，占95%以上；（2）提供植物礦質(zhì)營養(yǎng)，不包括N元素。2022/11/12任務(wù)一土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物組成502022/11/192.土壤的礦物組成（1）原生礦物：來源于巖石風(fēng)化，組成土壤中的粗粒，常見的有石英、長石、云母、角閃石、輝石；抗風(fēng)化能力強(qiáng)。（2）次生礦物：成土過程中重新形成，組成土壤中的細(xì)粒，主要是次生硅鋁酸鹽礦物（如蒙脫石、伊利石、高嶺石）；具有膠體性質(zhì)。任務(wù)一

土壤礦物質(zhì)2022/11/122.土壤的礦物組成任務(wù)一土壤礦物質(zhì)51表1-1常見的原生礦物礦物名稱化學(xué)組成風(fēng)化特點分解產(chǎn)物石英SO2最不易風(fēng)化礦粒主要來源正長石KAlSi3O8比石英易風(fēng)化形成黏料礦物，黏粒和鉀素的來源鈉長石NaAlSi3O8黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2黑云母易風(fēng)化，白云母抗風(fēng)化能力強(qiáng)土壤黏粒和鉀素的來源白云母KAl3Si3O10(OH)2易風(fēng)化，土壤中較少土壤黏粒和其他無機(jī)養(yǎng)分的來源角閃石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)8O22(OH)2]輝石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]風(fēng)化緩慢土壤磷素來源磷灰石Ca5(PO4)3（F，Cl）表1-1常見的原生礦物礦物名稱化學(xué)組成風(fēng)化特點分解產(chǎn)物石英S52

二、礦物質(zhì)土粒1.礦物質(zhì)土粒的分級：是指將大小、成分及性質(zhì)基本相近的礦物質(zhì)土粒劃分為一組。分石礫、砂粒、粉粒、粘粒四大基本粒級；土粒越細(xì)，土壤養(yǎng)分含量越豐富，比表面積越大，對土壤肥力的作用越大。

物理性砂粒：粒徑大于0.01mm的土粒。

物理性黏粒：粒徑小于0.01mm的土粒。任務(wù)一土壤礦物質(zhì)二、礦物質(zhì)土粒任務(wù)一土壤礦物質(zhì)53粒級名稱顆粒直徑（mm）石塊﹥10石礫3~10物理性砂粒砂粒粗砂粒中砂粒細(xì)砂粒0.5~0.250.25~0.20.1~0.05粉粒粗粉粒0.02~0.010.01~0.0050.005~0.002物理性黏粒中粉粒細(xì)粉粒黏粒粗黏粒細(xì)黏粒膠粒0.001~0.00050.0005~0.0001﹤0.0001表1-2幾種礦質(zhì)土壤分級標(biāo)準(zhǔn)粒級名稱顆粒直徑（mm）石塊﹥10石礫3~10物理性砂粒砂粒542.各粒級土的性質(zhì)（1）石礫

山區(qū)土壤和河漫灘土壤中常見，易漏水漏肥、損壞農(nóng)具，無保水保肥能力，不含養(yǎng)分，農(nóng)業(yè)上利用時應(yīng)進(jìn)行改良。（2）砂粒

沖積平原的土壤中含量大（3）粉粒在黃土中含量較高，通透性差，保水保肥力較強(qiáng)，營養(yǎng)元素含量較多，可塑性、黏結(jié)性較小。（4）黏粒

含黏粒多的土壤，通透性極差，保水保肥力強(qiáng)，營養(yǎng)元素豐富等。1.1土壤礦物質(zhì)2.各粒級土的性質(zhì)1.1土壤礦物質(zhì)552022/11/192022/11/12562022/11/19三、土壤質(zhì)地1.土壤質(zhì)地的分類指土壤中各粒級土粒所占的比例及其表現(xiàn)出的物理性質(zhì)。分砂土、壤土和黏土。2.土壤質(zhì)地對土壤肥力的影響（1）砂土：粒粗、孔隙大，通氣能力強(qiáng)，保水性差；養(yǎng)分含量少；溫差大；耕作省力。（2）黏土：粒細(xì)、孔隙小，保水性強(qiáng)，通氣能力差；易吸收養(yǎng)分含量少；溫差大；耕作費(fèi)力（3）壤土：兼有砂、黏土的優(yōu)點，是最理想的一種土壤質(zhì)地。1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/12三、土壤質(zhì)地1.1土壤礦物質(zhì)572022/11/193.質(zhì)地層次

由于自然及人類的活動，是土壤表現(xiàn)出層次性，有通體砂土型、通體黏土型、通體壤土型、上砂下粘，上粘下砂，夾砂或夾粘型。在土壤形成過程中，表層土壤中的黏?；蚣?xì)土粒隨水向下移動，或因下層土壤化學(xué)風(fēng)化作用使黏粒增多，致使土體下部在一定深度黏粒增多，形成黏化層，導(dǎo)致上砂下黏的土壤質(zhì)地剖面層次。經(jīng)常不斷的耕、耙、耱、中耕及農(nóng)具的重壓，也使土壤在耕層底下形成緊實的犁底層。鑒別時看各層的厚度。1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/123.質(zhì)地層次1.1土壤礦物質(zhì)582022/11/192022/11/12592022/11/194.土壤質(zhì)地的利用和改良1.土壤質(zhì)地的利用：根據(jù)土壤質(zhì)地，選擇種植適宜作物。（舉例、互動）2.土壤質(zhì)地的改良（1）摻砂摻黏，客土調(diào)劑（2）翻淤壓砂或翻砂壓淤（3）引洪漫淤或引洪漫砂（4）增施有機(jī)肥（5）種樹種草，培肥土壤1.1土壤礦物質(zhì)2022/11/124.土壤質(zhì)地的利用和改良1.1土壤礦602022/11/192022/11/1261任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源、組成和存在的狀態(tài)土壤有機(jī)質(zhì)：廣義地講是指包括土壤中各種動物殘體、微生物和合成的有機(jī)化合物。狹義地講一般是指有機(jī)物殘體經(jīng)微生物作用后，形成一類特殊的、復(fù)雜的、性質(zhì)比較穩(wěn)定的多種高分子有機(jī)化合物，一般包括部分半腐解的有機(jī)物質(zhì)和全部的腐殖質(zhì)。

來源：主要來源于植物殘體和根系，以及施入的各種有機(jī)肥料，包括城市垃圾堆肥、造紙和食品工業(yè)的廢水廢渣、動物糞便等，土壤中的微生物和動物也為土壤提供一定量的有機(jī)質(zhì)。任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源、組成和存在62

組成：

普通化合物（非腐殖質(zhì)）是指一般的有機(jī)化合物，一般占土壤有機(jī)質(zhì)的小部分，如有機(jī)酸、單糖、多糖（包括淀粉、半纖維素、纖維素、果膠）、糖醛酸、氨基糖、木質(zhì)素、脂肪、蛋白質(zhì)、樹脂和臘質(zhì)等，

特殊化合物是指土壤中特有的腐殖物質(zhì)，包括胡敏素、胡敏酸、富理酸等，占土壤有機(jī)質(zhì)的80%以上。組成：63

存在狀態(tài)：

新鮮的有機(jī)物——指那些剛進(jìn)入土壤中未被微生物分解的動、植物殘體。

半分解的有機(jī)物——經(jīng)微生物分解的動、植物殘體，它們失去了原來的形態(tài)學(xué)特征，呈分散的暗黑色小塊。

腐殖質(zhì)——是有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物分解和再合成的一種褐色或暗褐色的大分子的膠體物質(zhì)。存在狀態(tài)：642022/11/192022/11/12652022/11/19

二、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程及影響因素（一）土壤有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程

各種動、植物有機(jī)殘體進(jìn)入士壤后，進(jìn)行著多種多樣的復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程，這些過程可歸結(jié)為兩個對立的過程，即有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過程和腐殖化過程。這兩個過程就是有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程。任務(wù)二土壤有機(jī)質(zhì)2022/11/12二、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程及影響因素任662022/11/19土壤有機(jī)質(zhì)（碳）的轉(zhuǎn)化2022/11/12土壤有機(jī)質(zhì)（碳）的轉(zhuǎn)化672022/11/19

1.礦質(zhì)化過程土壤礦質(zhì)化過程：在微生物和動物的作用下，土壤中復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡單的化合物的過程。土壤礦質(zhì)化系數(shù)：在一定條件下，單位時間內(nèi)（一般為一年）土壤中復(fù)雜有機(jī)物分解為簡單的化合物的數(shù)量。2022/11/121.礦質(zhì)化過程土壤礦質(zhì)化過68（1）含碳有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)中的碳水化合物如纖維素、半纖維素、淀粉等糖類，在微生物分泌的糖類水解酶的作用下，首先水解為單糖：

(C6H10O5)n＋nH2O→nC6H12O6如果在好氣條件下，有好氣性微生物分解，最終產(chǎn)物為水和二氧化碳，放出的熱量多，稱氧化作用。其反應(yīng)如下：nC6H12O6＋6O2→

6CO2＋6H20＋熱量如果在通氣不良的條件下，則在嫌氣性微生物作用下緩慢分解，并形成一些還原性氣體、有機(jī)酸，產(chǎn)生的熱量少，稱發(fā)酵作用。（1）含碳有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化69糖類的分解多糖（淀粉和纖維素）葡萄糖酒精醋酸CO2+H2O

（好氣性分解）丁酸甲烷+CO2

（嫌氣性分解）糖類的分解多糖（淀粉和纖維素）702022/11/19（2）含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化

①水解過程蛋白質(zhì)在微生物所分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下，分解成為簡單氨基酸類含氮化合物。蛋白質(zhì)→水解蛋白質(zhì)→消化蛋白質(zhì)→多肽→氨基酸。

②氨化過程蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下，產(chǎn)生氨的過程。③硝化過程

亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌在有氧條件下，將氨轉(zhuǎn)化為硝酸的過程。④反硝化過程

也稱脫氮作用。反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的過程。2022/11/12（2）含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化712022/11/192022/11/12722022/11/19（3）含磷、硫有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化

土壤中有機(jī)態(tài)磷、硫等物質(zhì)，經(jīng)過各種微生物的作用，分解成無機(jī)態(tài)可溶性物質(zhì)后，才能被植物吸收利用。a含磷有機(jī)化合物的分解b含硫有機(jī)化合物的分解2022/11/12（3）含磷、硫有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化732.土壤的腐殖化過程

土壤腐殖質(zhì)化過程：在以微生物為主導(dǎo)的生物化學(xué)因素的作用下，土壤中各種化合物重新合成為一類性質(zhì)更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的高分子物質(zhì)的過程，即腐殖質(zhì)的形成過程。

土壤腐殖質(zhì)化系數(shù)：在一定環(huán)境條件下，單位有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一年后形成的腐殖物質(zhì)數(shù)量。2.土壤的腐殖化過程土壤腐殖質(zhì)化過程：在以74

土壤腐殖質(zhì)的形成是一個復(fù)雜的過程，大致可分為兩個階段：

第一階段：有機(jī)殘體在微生物分解作用下，其中一部分徹底礦化，最終生成CO2、H2O、NH3、H2S等無機(jī)化合物。另一部分轉(zhuǎn)化為較簡單的有機(jī)化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸、肽等），提供了形成腐殖質(zhì)的材料。第二階段：在微生物的作用下經(jīng)縮合形成腐殖質(zhì)的基本單元。先是多元酚在微生物的作用下氧化為醌，然后醌再與含氮化合物縮合成原始腐殖質(zhì)。2.土壤的腐殖化過程土壤腐殖質(zhì)的形成是一個復(fù)雜的過程，大致可分為752022/11/19（二）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件

土壤有機(jī)質(zhì)的分解與合成受各種因素的影響，這些因

素可影響它們的強(qiáng)度和速度。

1.土壤條件

（1）通氣條件：土壤通氣良好時，好氣性微生物活躍

，有機(jī)質(zhì)進(jìn)行好氣分解，分解速度快，較完全。

（2）水熱條件：每一種微生物都有其適宜的生活溫度，一般為25℃~35℃，過高或過低，都不利于微生物的活動。（3）酸堿度：適于土壤微生物活動的PH為6.5~7.5，土壤酸性過強(qiáng)（PH﹤4.5）和堿性過強(qiáng)（PH﹥8.5）時，微生物的活動都顯著受到抑制。2022/11/12（二）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件762.有機(jī)物質(zhì)的組成及狀態(tài)有機(jī)物質(zhì)中的碳和氮物質(zhì)的量的比（C/N）對其分解速度影響很大。有機(jī)殘體的C/N比C/N=25：1時，最有利于有機(jī)殘體的分解C/N<25：1時，分解過程會釋放部分N供植物吸收；C/N>25:1時，微生物會與植物爭奪有效N,造成植物氮素缺乏。2.有機(jī)物質(zhì)的組成及狀態(tài)772022/11/193.溫度

土溫在0℃以下，土壤有機(jī)質(zhì)的分解較慢，在0-35℃范圍內(nèi)，有機(jī)質(zhì)隨溫度的升高分解速度加快。4.土壤特性

土壤質(zhì)地、PH影響土壤的水、氣狀況以及微生物的活動性，從而將影響有機(jī)物質(zhì)的分解。2022/11/123.溫度782022/11/192022/11/12792022/11/19三、土壤腐殖質(zhì)組分、性質(zhì)和變異（一）土壤腐殖質(zhì)組分

腐殖質(zhì)：在以微生物為主導(dǎo)的作用下，土壤中多種芳環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物和含氮化合物經(jīng)多重縮合作用，重新合成為一類性質(zhì)更穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的高分子物質(zhì)，包括胡敏素、胡敏酸、富里酸等。2022/11/12三、土壤腐殖質(zhì)組分、性質(zhì)和變異802022/11/19土壤中腐殖質(zhì)存在的形態(tài)大致有四種：（1）游離狀態(tài)的腐殖質(zhì)，在一般土壤中占極少部分。（2）與礦物成分中的強(qiáng)鹽基化合成穩(wěn)定的鹽類，主要為腐殖酸鈣和鎂。（3）與含水三氧化物（4）與粘粒結(jié)合成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體。2022/11/12土壤中腐殖質(zhì)存在的形態(tài)大致有四種：812022/11/19（二）腐殖酸的性質(zhì)和變異1.腐殖質(zhì)的性質(zhì)（1）腐殖酸的元素組成（C、H、O、N、P、S、Ca）（2）腐殖質(zhì)的官能團(tuán)（羥基、羧基、甲氧基）和電性（負(fù)電荷）（3）腐殖酸的溶解度和凝聚性（4）腐殖酸的顏色是黑色或棕色的有機(jī)膠體。（5）腐殖酸的吸水性（親水膠體）（6）腐殖物質(zhì)的穩(wěn)定性2022/11/12（二）腐殖酸的性質(zhì)和變異822.腐殖質(zhì)的變異土壤腐殖質(zhì)形成的過程也是土壤形成發(fā)育中的一個重要過程。不同的土壤，不僅其腐殖質(zhì)的含量不同，而且其腐殖質(zhì)的形成，各組成成分的復(fù)雜程度等也有差異，有的土壤胡敏酸為主，有的土壤則以富里酸為主，即使都是胡敏酸，不同土壤的胡敏酸分子量和分子結(jié)構(gòu)也有差別。2.腐殖質(zhì)的變異832022/11/19四、土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力的影響（1）提供植物需要的各種養(yǎng)分（2）增強(qiáng)土壤的保肥保水能力和緩沖性能（3）促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，改善土壤的物理性狀（4）促進(jìn)土壤微生物活動，增強(qiáng)作物的抗旱能力（5）促進(jìn)植物的生理活動，減輕農(nóng)藥污染2022/11/12四、土壤有機(jī)質(zhì)對土壤肥力的影響842022/11/19五、土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)（1）調(diào)節(jié)原則①生態(tài)平衡原則②經(jīng)濟(jì)原則（2）增加土壤有機(jī)質(zhì)的途徑

①種植綠肥、②增施有機(jī)肥料、③秸稈還田（3）調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的分解速率①調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱狀況，控制有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化。②合理耕作和輪作③調(diào)節(jié)碳氮比率和土壤酸堿度2022/11/12五、土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)852022/11/19任務(wù)三土壤生物一、土壤生物組成及特點1.土壤生物生物類型多樣性（1）后生動物如線蟲、蠕蟲、蚯蚓、蝸牛、蜈蚣、螞蟻、昆蟲等混合組成。（2）原生動物單細(xì)胞真核生物，