新生土壤物質(zhì)課件

第一節(jié)土壤有機質(zhì)概念：土壤有機質(zhì)(soilorganicmatter)

土壤有機質(zhì)是土壤中的各種動植物殘體，在土壤生物的作用下形成的一類特殊的高分子化合物。第一節(jié)土壤有機質(zhì)概念：土壤有機質(zhì)(soilorgani1土壤有機質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%土壤有機質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%2一、土壤有機質(zhì)的來源、含量及其組成（一）、土壤有機質(zhì)的來源微生物動物來源植物來源一、土壤有機質(zhì)的來源、含量及其組成微生物3（二）、有機質(zhì)含量一般含量在0-5%之間。泥炭土可高達20%或30%以上漠境土和砂質(zhì)土壤不足0.5%（二）、有機質(zhì)含量4（三）、有機質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成土壤有機質(zhì)的基本元素組成是C、H、O、N，C/N比大約在10~12之間。(2)化合物組成可分為:

腐殖殖物質(zhì)（HumicSubstance)非腐殖物質(zhì)

（Non-HumicSubstance)常見化合物有纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及脂類。（三）、有機質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成(2)化合物組成5(3)存在形態(tài)：動、植物殘體半分解的動、植物殘體腐殖物質(zhì)(3)存在形態(tài)：6新生土壤物質(zhì)課件7新生土壤物質(zhì)課件8決定土壤有機質(zhì)含量的因素：

進入土壤的有機物質(zhì)數(shù)量土壤有機質(zhì)的損失量土壤有機碳的平衡

決定土壤有機質(zhì)含量的因素：9二、土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化（一）礦化過程與腐殖化過程1、礦化作用(Mineralization)***

土壤有機質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并釋放出其中的礦質(zhì)養(yǎng)分的過程。

R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O2CO2+2H2O+能量+養(yǎng)分酶氧化2.腐殖化過程:(Humification)***各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來有機化合物更為復(fù)雜的新的有機化合物，這一過程稱為腐殖化過程。二、土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O210圖4-1有機質(zhì)的分解與合成示意圖圖4-1有機質(zhì)的分解與合成示意圖11在好氧條件下，微生物活動旺盛，分解作用可進行較快而徹底，有機物質(zhì)---->CO2和H2O，而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類釋放出來。

在嫌氣條件下，好氧微生物的活動受到抑制，分解作用進行得既慢又不徹底，同時往往還產(chǎn)生有機酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對植物生長不利。注意注意121.土壤生物的組成與活性土壤動物促進植物殘體的破碎和運輸真菌可促進木質(zhì)素的分解細(xì)菌和放線菌可促進碳水化合物的分解

（二）、影響有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的因素：1.土壤生物的組成與活性（二）、影響有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的132土壤環(huán)境條件質(zhì)地粘粒含量越高，有機質(zhì)含量也越高。

pH值中性、鈣質(zhì)豐富較好，pH6.5-7.5。水分最適濕度：土壤持水量的50-80%（低洼、積水有利于有機質(zhì)的積累）通氣性通氣不良易有機質(zhì)累積

溫度

最適宜溫度大約為25-35

2土壤環(huán)境條件14有機物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對其分解速度影響很大。

以2530：1較為合適。C/N降至大約25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮C/N比***動畫演示3.植物殘體的特性有機物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對其分解速C/N比***動畫演15新生土壤物質(zhì)課件16三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)

三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)17（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合態(tài)52%-98%腐殖質(zhì)（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合18土壤有機無機復(fù)合體示意圖土壤有機無機復(fù)合體示意圖19（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑（1）0.1MNaOH溶液（2）0.1MNaOH+0.1M焦磷酸鈉混合提取液（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑20腐殖質(zhì)分組方法腐殖質(zhì)分組方法21（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)1、顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富里酸的一價、二價鹽溶于水，三價鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價鹽溶于水，但二價、三價鹽幾乎不溶于水。3、吸水性最大吸水量可以超過500%4.膠體特性

土壤有機膠體的主要組成部分（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)22化學(xué)性質(zhì)１、腐殖質(zhì)的組成胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)化學(xué)性質(zhì)胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)23２、化學(xué)組成我國主要土壤腐殖酸的元素組成元素（%）CHO+SN（胡敏酸）HA50-603.1-5.331-413.0-5.6（富里酸）FA45-534.0-4.840-482.5-4.3習(xí)慣上以58%為其平均值，故計算有機質(zhì)的含量時，一般以1.724為折算系數(shù)。２、化學(xué)組成我國主要土壤腐殖酸的元素組成元素（243、含氧官能團羧基、酚羥基、羰基、醌基、醇羥基、甲氧基等。種類羧基酚羥基醇羥基醌基酮基甲氧基總酸度

HA15-5721-572-491-261-53-867FA55-1123-5726-953-2012-273-12103腐殖質(zhì)的含氧官能團含量（mmolM＋）.kg-13、含氧官能團種類羧基酚羥基醇羥254、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。在Ph4.8時能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡(luò)合物，但在中性或堿性條件下會產(chǎn)生沉淀。4、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。265、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負(fù)電荷為主。腐殖質(zhì)的負(fù)電荷數(shù)量隨pH質(zhì)的升高而升高。5、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以27（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性在溫帶條件下，一般植物殘體的半分解周期少于3個月，植物殘體形成的新的有機質(zhì)的半分解期為4.7-9年，而胡敏酸的平均停留時間為780-3000年，富里酸的平均停留為200-630年。（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性28一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：在大氣圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上層水域停留385年；在深海中停留10萬年；在地殼中停留3.42×108一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：292、腐殖質(zhì)的變異性HA/FA值***：表示胡敏酸與富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖質(zhì)成份變異的指標(biāo)之一。一般我國北方的土壤，特別干旱區(qū)與半干旱區(qū)的土壤腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，HA/FA比大于1.0而在溫暖潮濕的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸為主，HA/FA比一般小于1.在同一地區(qū)，水稻土的腐殖質(zhì)的HA/FA比大于旱地。在同一地區(qū)，熟化程度高的土壤的HA/FA比較高。2、腐殖質(zhì)的變異性30題外話：一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：在大氣圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上層水域停留385年；在深海中停留10萬年；在地殼中停留3.42×108題外話：一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：31題外話：有機農(nóng)業(yè)“有機農(nóng)業(yè)”是指遵照有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，在生產(chǎn)中不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物，不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì)，而是遵循自然規(guī)律和生物學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。主要的有機肥源包括：

綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、餅肥、蠶沙、魚肥、河泥、塘泥秸稈還田:

要注意秸稈的C/N比、破碎度、埋壓深度以及土壤墑情、播種期遠(yuǎn)近、化肥施用量等題外話：有機農(nóng)業(yè)32新生土壤物質(zhì)課件33

課堂測試1、土壤有機質(zhì)是化學(xué)中已有的有機化合物(）2、土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化是受微生物控制的一系列生化反應(yīng)( )3、C/N高會抑制有機質(zhì)的分解()4、一般南方土壤有機質(zhì)的ＨＡ/ＦＡ＜１，而北方大與１()5、一般隨著土壤熟化度的提高，ＨＡ/ＦＡ也提高()6．有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化是先礦化后腐殖化，兩個過程是矛盾對立的()7、土壤微生物主要分解碳水化合物，不分解腐殖質(zhì)()8、土壤有機質(zhì)在土壤中是完全獨立存在的()課堂測試34第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水35一、土壤水的重要性：所有的水只有進入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來源。土壤水是土壤的最重要組成部分之一。土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑；

土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水實際上是指在105℃溫度下從土壤中驅(qū)逐出來的水。一、土壤水的重要性：36二、土壤水分類型及有效性1、土壤水分類型**吸濕水膜狀水毛管水重力水二、土壤水分類型及有效性37（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。由于吸濕不能移動，植被也不能吸收只有在105℃左右，經(jīng)過若干小時后，才能將它完全排出（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。38（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱膜狀水，這部分水稱為土壤膜狀水。水膜厚約0.056um，不受重力影響而移動呈粘滯－液體狀態(tài)，能從水膜厚處向薄處移動，即從濕土向干土移動它的外層可被植物吸收，但移動速度太慢，解決不了植被對水分的需要（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱膜狀水，這部39膜狀水示意圖膜40（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱毛管水。從毛管力小處向大處的方向運動，即從粗毛管向細(xì)毛管運動，同時也從溫度高處向低處運動，從溶質(zhì)濃度低處向濃度高處運動。包括毛管懸著水和毛管上升水。（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱41水沿著毛管上升毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用較強0.05-0.005mm毛管作用最強〈0.001mm毛管作用消失水沿毛管作用力范圍：42借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來自地下水上升的毛管水并不相連，好像懸掛在上層土壤中一樣，故稱之為毛管懸著水。主要是由降水、灌溉、融雪等產(chǎn)生的重力水向下運動而保存在土壤表層的水分

毛管懸著水**借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來自地43當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，蒸發(fā)速率明顯降低，此時土壤含水量稱為毛管水?dāng)嗔蚜?。大約相當(dāng)于該土壤田間持水量的75％左右。毛管水?dāng)嗔蚜?*當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)44土粒毛管懸著水示意圖土粒毛管45田間持水量***：

毛管懸著水達到最大值時的土壤含水量稱為田間持水量，通常作為灌溉水量定額的最高指標(biāo)。

在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。

田間持水量的大小，主要受質(zhì)地、有機質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、松緊狀況等的影響。田間持水量***：46土粒毛管上升水示意圖地下水位土粒毛管地下水位47***毛管水上升高度從地下水面到毛管上升誰所能達到的相對高度，叫毛管水上升高度。h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）***毛管水上升高度h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）48（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過田間持水量時，多余的水分在重力作用下，沿著土壤中的毛管孔隙向下滲透，直至地下水中，稱為自由重力水與土壤養(yǎng)分的淋失有關(guān)。如有不透水層阻隔，它可在不透水層之上滯積起來，即成支持重力水或叫上層滯水。（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過田間持水量時，多余的水分在49三、土壤水的調(diào)控措施

主要包括土壤水的保蓄和調(diào)節(jié)。1、耕作措施秋耕中耕鎮(zhèn)壓等2、地面覆蓋薄膜覆蓋秸稈覆蓋3、灌溉措施噴灌、滴灌、滲灌4、生物節(jié)水三、土壤水的調(diào)控措施50新生土壤物質(zhì)課件51以色列塑料壩以色列花農(nóng)以色列塑料壩以色列花農(nóng)52以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆53問答題：1、研究土壤水有何重大意義?土壤水在土壤中有何重要作用?

問答題：54第三節(jié)土壤空氣第三節(jié)55主要內(nèi)容(重點)：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時安排與進度：1.土壤空氣（重點）2.土壤熱量3.土壤熱性質(zhì)（重點）4.土壤溫度掌握土壤空氣的組成與大氣組成的差異及土壤空氣運動的方式；了解土壤熱量的來源，掌握土壤的三個熱參數(shù)，理解土壤溫度變化的影響因素?；脽?，動畫演示；案例分析；課時數(shù)：2課時主要內(nèi)容(重點)：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時安排56第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤空氣

一 土壤空氣的組成二 土壤空氣的運動三 土壤空氣與土壤肥力第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤57§1土壤空氣的組成與植物生長一、土壤空氣的組成與變化氣體O2CO2N2其他氣體近地面的大氣20.940.0378.050.95土壤空氣18.0-20.030.15-0.6578.8-80.24－土壤空氣與大氣組成的比較（容積%）第六章土壤空氣和熱量§1土壤空氣的組成與植物生長一58土壤空氣和進地面大氣空氣組成的差異

1．土壤空氣中的CO2含量高于大氣2．土壤空氣中的O2含量低于大氣3．土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣4．土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）土壤空氣組成顯然不是固定不變的。土壤空氣和進地面大氣空氣組成的差異1．土59

深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O20－－0.915－－0.0560.056－50.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.61520.1241.26819.9530.26920.3290.84720.022覆膜和裸露棉田在不同生長期內(nèi)土壤空氣含量(%)

覆膜露地05-0107-2905-010760土壤空氣的變化規(guī)律：隨著土層深度的增加，土壤空氣中CO2含量增大，O2含量減少，無論在膜地或露地均是如此；氣溫和土溫升高，根系呼吸加加強，微生物活動加快，土壤空氣中CO2含量增加，夏季CO2含量最高；覆膜田塊的CO-2含量明顯高于未覆稻草原露地，而O2則反之土壤空氣中的CO2和O2的含量是相互消長的，二者的總和維持在19~22%之間，土壤空氣的變化規(guī)律：隨著土層深度的增加，土壤空氣中CO2含61新生土壤物質(zhì)課件62①土壤空氣對植物生長的影響，有許多過程和因素需進一步研究。如土壤微生物需O2有一個很寬的范圍。②僅僅一個空氣容量指標(biāo)并不能肯定土壤是否能滿足植物和微生物對氧的需求。③土壤中CO2濃度對植物生長的影響也有待進一步研究?，F(xiàn)有的研究表明，某一特定植物對CO2濃度有一最佳值,過高或過低都會引起根系生長衰退。過高濃度CO2往往伴隨缺O(jiān)2而造成不良后果，但一定濃度CO2對植物生長也有促進作用，而且CO2造成的土壤溶液的微酸性也有利于有些土壤養(yǎng)分的釋放.注意：①土壤空氣對植物生長的影響，有許多過程和因素需進一步研究。如63二、土壤通氣性(soilaeration)（一）、土壤通氣性的定義和指標(biāo)

土壤通氣性是泛指土壤空氣與大氣進行交換以及土體內(nèi)部允許氣體擴散和通氣的能力。1．靜態(tài)指標(biāo)（1）容積分?jǐn)?shù)或充氣孔隙度（2）土壤的空氣組成（CO2和O2等的含量）取樣的代表性不十分確定2．土壤通氣量(soilairflux)

土壤通氣量是指在單位時間內(nèi)，單位壓力下，進入單位體積土壤中的氣體總量（CO2和O2），常用單位是毫升厘米-2

秒-1。土壤通氣量的大小標(biāo)志著土壤通氣性好壞，通氣量大則土壤通氣性良好。二、土壤通氣性(soilaeration)643．土壤氧化還原電位（Eh）

土壤的Eh取決于土壤溶液中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度比，而后者又主要取決于土壤中的氧化壓或溶解態(tài)氧的濃度，這就直接與土壤通氣性相聯(lián)系。因此Eh可以做為土壤通氣性的指標(biāo)，它指示土壤溶液中氧壓的高低，反映土壤通氣排水狀況。3．土壤氧化還原電位（Eh）土壤的Eh取決于土壤溶液中氧65（二）、土壤通氣性的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)土壤水分含量2、改良土壤結(jié)構(gòu)3、通過各種耕作手段來調(diào)節(jié)土壤通性

對旱作土壤，有中耕松土，深耙勤鋤，打破土表結(jié)殼，疏松耕層等措施。

對于水田土壤，可通過落水曬田、曬垡，擱田及合理的下滲速率等措施。（二）、土壤通氣性的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)土壤水分含量2、改良土壤結(jié)66課堂測驗：1、土壤空氣質(zhì)量的好壞關(guān)鍵不在其含量而于其質(zhì)量()2、土壤空氣和大氣某些組成含量有差異，其他則是相同的()。3、土壤空氣是水汽飽和的()4、土壤空氣中的CO2的數(shù)量是越低越好()5、土壤空氣的組成是時刻變化的()6、土壤水分含量的變化導(dǎo)致土壤通氣性的變化()。7、土壤和土壤空氣是矛盾的，永遠(yuǎn)無法調(diào)和的()8、土壤Eh值主要由氧體系的氧化還原電位來決定。()9、土壤通氣的好壞主要受含水量和結(jié)構(gòu)性的影響()。課堂測驗：67問答題1、土壤空氣的組成有何特點?3、土壤Eh的意義是什么?4、如何調(diào)節(jié)土壤的通氣性?問答題68第一節(jié)土壤有機質(zhì)概念：土壤有機質(zhì)(soilorganicmatter)

土壤有機質(zhì)是土壤中的各種動植物殘體，在土壤生物的作用下形成的一類特殊的高分子化合物。第一節(jié)土壤有機質(zhì)概念：土壤有機質(zhì)(soilorgani69土壤有機質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%土壤有機質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%70一、土壤有機質(zhì)的來源、含量及其組成（一）、土壤有機質(zhì)的來源微生物動物來源植物來源一、土壤有機質(zhì)的來源、含量及其組成微生物71（二）、有機質(zhì)含量一般含量在0-5%之間。泥炭土可高達20%或30%以上漠境土和砂質(zhì)土壤不足0.5%（二）、有機質(zhì)含量72（三）、有機質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成土壤有機質(zhì)的基本元素組成是C、H、O、N，C/N比大約在10~12之間。(2)化合物組成可分為:

腐殖殖物質(zhì)（HumicSubstance)非腐殖物質(zhì)

（Non-HumicSubstance)常見化合物有纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及脂類。（三）、有機質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成(2)化合物組成73(3)存在形態(tài)：動、植物殘體半分解的動、植物殘體腐殖物質(zhì)(3)存在形態(tài)：74新生土壤物質(zhì)課件75新生土壤物質(zhì)課件76決定土壤有機質(zhì)含量的因素：

進入土壤的有機物質(zhì)數(shù)量土壤有機質(zhì)的損失量土壤有機碳的平衡

決定土壤有機質(zhì)含量的因素：77二、土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化（一）礦化過程與腐殖化過程1、礦化作用(Mineralization)***

土壤有機質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并釋放出其中的礦質(zhì)養(yǎng)分的過程。

R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O2CO2+2H2O+能量+養(yǎng)分酶氧化2.腐殖化過程:(Humification)***各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來有機化合物更為復(fù)雜的新的有機化合物，這一過程稱為腐殖化過程。二、土壤有機質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O278圖4-1有機質(zhì)的分解與合成示意圖圖4-1有機質(zhì)的分解與合成示意圖79在好氧條件下，微生物活動旺盛，分解作用可進行較快而徹底，有機物質(zhì)---->CO2和H2O，而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類釋放出來。

在嫌氣條件下，好氧微生物的活動受到抑制，分解作用進行得既慢又不徹底，同時往往還產(chǎn)生有機酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對植物生長不利。注意注意801.土壤生物的組成與活性土壤動物促進植物殘體的破碎和運輸真菌可促進木質(zhì)素的分解細(xì)菌和放線菌可促進碳水化合物的分解

（二）、影響有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的因素：1.土壤生物的組成與活性（二）、影響有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的812土壤環(huán)境條件質(zhì)地粘粒含量越高，有機質(zhì)含量也越高。

pH值中性、鈣質(zhì)豐富較好，pH6.5-7.5。水分最適濕度：土壤持水量的50-80%（低洼、積水有利于有機質(zhì)的積累）通氣性通氣不良易有機質(zhì)累積

溫度

最適宜溫度大約為25-35

2土壤環(huán)境條件82有機物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對其分解速度影響很大。

以2530：1較為合適。C/N降至大約25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮C/N比***動畫演示3.植物殘體的特性有機物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對其分解速C/N比***動畫演83新生土壤物質(zhì)課件84三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)

三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)85（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合態(tài)52%-98%腐殖質(zhì)（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合86土壤有機無機復(fù)合體示意圖土壤有機無機復(fù)合體示意圖87（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑（1）0.1MNaOH溶液（2）0.1MNaOH+0.1M焦磷酸鈉混合提取液（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑88腐殖質(zhì)分組方法腐殖質(zhì)分組方法89（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)1、顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富里酸的一價、二價鹽溶于水，三價鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價鹽溶于水，但二價、三價鹽幾乎不溶于水。3、吸水性最大吸水量可以超過500%4.膠體特性

土壤有機膠體的主要組成部分（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)90化學(xué)性質(zhì)１、腐殖質(zhì)的組成胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)化學(xué)性質(zhì)胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)91２、化學(xué)組成我國主要土壤腐殖酸的元素組成元素（%）CHO+SN（胡敏酸）HA50-603.1-5.331-413.0-5.6（富里酸）FA45-534.0-4.840-482.5-4.3習(xí)慣上以58%為其平均值，故計算有機質(zhì)的含量時，一般以1.724為折算系數(shù)。２、化學(xué)組成我國主要土壤腐殖酸的元素組成元素（923、含氧官能團羧基、酚羥基、羰基、醌基、醇羥基、甲氧基等。種類羧基酚羥基醇羥基醌基酮基甲氧基總酸度

HA15-5721-572-491-261-53-867FA55-1123-5726-953-2012-273-12103腐殖質(zhì)的含氧官能團含量（mmolM＋）.kg-13、含氧官能團種類羧基酚羥基醇羥934、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。在Ph4.8時能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡(luò)合物，但在中性或堿性條件下會產(chǎn)生沉淀。4、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。945、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負(fù)電荷為主。腐殖質(zhì)的負(fù)電荷數(shù)量隨pH質(zhì)的升高而升高。5、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以95（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性在溫帶條件下，一般植物殘體的半分解周期少于3個月，植物殘體形成的新的有機質(zhì)的半分解期為4.7-9年，而胡敏酸的平均停留時間為780-3000年，富里酸的平均停留為200-630年。（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性96一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：在大氣圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上層水域停留385年；在深海中停留10萬年；在地殼中停留3.42×108一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：972、腐殖質(zhì)的變異性HA/FA值***：表示胡敏酸與富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖質(zhì)成份變異的指標(biāo)之一。一般我國北方的土壤，特別干旱區(qū)與半干旱區(qū)的土壤腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，HA/FA比大于1.0而在溫暖潮濕的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸為主，HA/FA比一般小于1.在同一地區(qū)，水稻土的腐殖質(zhì)的HA/FA比大于旱地。在同一地區(qū)，熟化程度高的土壤的HA/FA比較高。2、腐殖質(zhì)的變異性98題外話：一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：在大氣圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上層水域停留385年；在深海中停留10萬年；在地殼中停留3.42×108題外話：一個碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計算：99題外話：有機農(nóng)業(yè)“有機農(nóng)業(yè)”是指遵照有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，在生產(chǎn)中不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物，不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì)，而是遵循自然規(guī)律和生物學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。主要的有機肥源包括：

綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、餅肥、蠶沙、魚肥、河泥、塘泥秸稈還田:

要注意秸稈的C/N比、破碎度、埋壓深度以及土壤墑情、播種期遠(yuǎn)近、化肥施用量等題外話：有機農(nóng)業(yè)100新生土壤物質(zhì)課件101

課堂測試1、土壤有機質(zhì)是化學(xué)中已有的有機化合物(）2、土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化是受微生物控制的一系列生化反應(yīng)( )3、C/N高會抑制有機質(zhì)的分解()4、一般南方土壤有機質(zhì)的ＨＡ/ＦＡ＜１，而北方大與１()5、一般隨著土壤熟化度的提高，ＨＡ/ＦＡ也提高()6．有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化是先礦化后腐殖化，兩個過程是矛盾對立的()7、土壤微生物主要分解碳水化合物，不分解腐殖質(zhì)()8、土壤有機質(zhì)在土壤中是完全獨立存在的()課堂測試102第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水103一、土壤水的重要性：所有的水只有進入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來源。土壤水是土壤的最重要組成部分之一。土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑；

土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水實際上是指在105℃溫度下從土壤中驅(qū)逐出來的水。一、土壤水的重要性：104二、土壤水分類型及有效性1、土壤水分類型**吸濕水膜狀水毛管水重力水二、土壤水分類型及有效性105（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。由于吸濕不能移動，植被也不能吸收只有在105℃左右，經(jīng)過若干小時后，才能將它完全排出（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。106（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱膜狀水，這部分水稱為土壤膜狀水。水膜厚約0.056um，不受重力影響而移動呈粘滯－液體狀態(tài)，能從水膜厚處向薄處移動，即從濕土向干土移動它的外層可被植物吸收，但移動速度太慢，解決不了植被對水分的需要（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱膜狀水，這部107膜狀水示意圖膜108（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱毛管水。從毛管力小處向大處的方向運動，即從粗毛管向細(xì)毛管運動，同時也從溫度高處向低處運動，從溶質(zhì)濃度低處向濃度高處運動。包括毛管懸著水和毛管上升水。（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱109水沿著毛管上升毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用較強0.05-0.005mm毛管作用最強〈0.001mm毛管作用消失水沿毛管作用力范圍：110借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來自地下水上升的毛管水并不相連，好像懸掛在上層土壤中一樣，故稱之為毛管懸著水。主要是由降水、灌溉、融雪等產(chǎn)生的重力水向下運動而保存在土壤表層的水分

毛管懸著水**借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來自地111當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，蒸發(fā)速率明顯降低，此時土壤含水量稱為毛管水?dāng)嗔蚜?。大約相當(dāng)于該土壤田間持水量的75％左右。毛管水?dāng)嗔蚜?*當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)112土粒毛管懸著水示意圖土粒毛管113田間持水量***：

毛管懸著水達到最大值時的土壤含水量稱為田間持水量，通常作為灌溉水量定額的最高指標(biāo)。

在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。

田間持水量的大小，主要受質(zhì)地、有機質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、松緊狀況等的影響。田間持水量***：114土粒毛管上升水示意圖地下水位土粒毛管地下水位115***毛管水上升高度從地下水面到毛管上升誰所能達到的相對高度，叫毛管水上升高度。h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）***毛管水上升高度h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）116（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過田間持水量時，多余的水分在重力作用下，沿著土壤中的毛管孔隙向下滲透，直至地下水中，稱為自由重力水與土壤養(yǎng)分的淋失有關(guān)。如有不透水層阻隔，它可在不透水層之上滯積起來，即成支持重力水或叫上層滯水。（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過田間持水量時，多余的水分在117三、土壤水的調(diào)控措施

主要包括土壤水的保蓄和調(diào)節(jié)。1、耕作措施秋耕中耕鎮(zhèn)壓等2、地面覆蓋薄膜覆蓋秸稈覆蓋3、灌溉措施噴灌、滴灌、滲灌4、生物節(jié)水三、土壤水的調(diào)控措施118新生土壤物質(zhì)課件119以色列塑料壩以色列花農(nóng)以色列塑料壩以色列花農(nóng)120以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆121問答題：1、研究土壤水有何重大意義?土壤水在土壤中有何重要作用?

問答題：122第三節(jié)土壤空氣第三節(jié)123主要內(nèi)容(重點)：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時安排與進度：1.土壤空氣（重點）2.土壤熱量3.土壤熱性質(zhì)（重點）4.土壤溫度掌握土壤空氣的組成與大氣組成的差異及土壤空氣運動的方式；了解土壤熱量的來源，掌握土壤的三個熱參數(shù)，理解土壤溫度變化的影響因素。幻燈，動畫演示；案例分析；課時數(shù)：2課時主要內(nèi)容(重點)：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時安排124第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤空氣

一 土壤空氣的組成二 土壤空氣的運動三 土壤空氣與土壤肥力第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤125§1土壤空氣的組成與植物生長一、土壤空氣的組成與變化氣體O2CO2N2其他氣體近地面的大氣20.940.0378.050.95土壤空氣18.0-20.030.15-0.6578.8-80.24－土壤空氣與大氣組成的比較（容積%）第六章土壤空氣和熱量§1土壤空氣的組成與植物生長一126土壤空氣和進地面大氣空氣組成的差異

1．土壤空氣中的CO2含量高于大氣2．土壤空氣中的O2含量低于大氣3．土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣4．土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）土壤空氣組成顯然不是固定不變的。土壤空氣和進地面大氣空氣組成的差異1．土127

深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O20－－0.915－－0.0560.056－50.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.6