園林植物環(huán)境 第三章 園林植物生長(zhǎng)發(fā)育與環(huán)境

園林植物環(huán)境

第三章園林植物生長(zhǎng)發(fā)育與環(huán)境本章導(dǎo)讀

本章主要介紹土壤的作用與組成，園林植物與土壤的基本性質(zhì)、土壤資源合理利用與管理。使讀者掌握土壤的基本性質(zhì)，做到合理利用與管理土壤。3園林植物與土壤要素3.1土壤的作用與組成3.1.1園林植物生長(zhǎng)與土壤

土壤是園林植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，是植物生命活動(dòng)所需水分和養(yǎng)分的供應(yīng)庫(kù)與貯藏庫(kù)，也是許多微生物活動(dòng)的場(chǎng)所。此外，土壤還為植物提供根系伸展的空間和機(jī)械支撐等作用。因此，園林植物生長(zhǎng)的好壞，如根系的深淺、根量的多少、吸收能力的強(qiáng)弱、合成作用的高低及植物的高矮、大小等都與土壤有著密切的關(guān)系。

土壤是覆蓋在地球陸地表面能夠生長(zhǎng)綠色植物的疏松表層（包括淺水域底）。自然界尚未開(kāi)墾種植的土壤稱為自然土壤，人類已經(jīng)開(kāi)墾耕種和培育的土壤稱為農(nóng)業(yè)土壤。土壤的基本屬性是具有肥力，土壤肥力是土壤在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，具有不斷地供應(yīng)和調(diào)節(jié)植物需要的水、肥、氣、熱和其他生活條件的能力。土壤肥力的高低是影響植物生長(zhǎng)的重要因素之一。3.1.2土壤的組成及性狀

具有肥力的土壤需要經(jīng)過(guò)巖石礦物的風(fēng)化和土壤的形成兩個(gè)過(guò)程。地球表面的巖石和礦物受自然環(huán)境因素的作用，逐漸發(fā)生崩解和分解所形成的疏松的風(fēng)化產(chǎn)物稱為土壤母質(zhì)。土壤母質(zhì)在自然因素和生物因素的綜合作用下，其內(nèi)部進(jìn)行以有機(jī)物質(zhì)的合成與分解為主體的物質(zhì)與能量的遷移、轉(zhuǎn)化，從而形成土壤。母質(zhì)是形成土壤的基礎(chǔ)物質(zhì)，土壤母質(zhì)與土壤的本質(zhì)區(qū)別在于土壤具有肥力，而母質(zhì)不具有協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱的能力,即不具有肥力。

土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成（見(jiàn)圖3.1）。固相物質(zhì)為礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，礦物質(zhì)約占土壤總體積的50%，好似土壤的“骨架”；其次為有機(jī)質(zhì)，其占土壤固相物質(zhì)的比例小于5%，好似“肌肉”，包被在礦物質(zhì)表面。液相部分是指土壤水分，它是溶有多種物質(zhì)成分的稀薄溶液。土壤氣相部分就是土壤空氣，它充滿在那些未被水分占據(jù)的孔隙中。土壤的固、液、氣三種物質(zhì)的體積比稱為土壤的三相比。三相比是土壤各種性質(zhì)產(chǎn)生和變化的基礎(chǔ)，適宜的三相比是土壤肥力的必要條件。圖3.1農(nóng)業(yè)土壤的一般組成1)土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是指土壤中所有無(wú)機(jī)物質(zhì)的總和，它們?nèi)縼?lái)自于巖石礦物的風(fēng)化。（1）組成土壤的礦物

礦物是自然產(chǎn)生于地殼中的化合物或單質(zhì)，如石英、長(zhǎng)石、云母等。礦物分為原生礦物和次生礦物兩類。原生礦物是由巖漿直接冷凝而成的礦物，原生礦物主要存在于粒徑較大的砂粒和粉砂粒部分。次生礦物是指各種礦物在風(fēng)化過(guò)程和成土過(guò)程中重新產(chǎn)生的一類礦物，如一般土壤中含量較豐富的蒙脫石、伊利石、高嶺石等。（2）組成土壤的巖石

巖石是自然產(chǎn)生于地殼中、由一種或兩種以上礦物組成的物質(zhì)，它通常是混合物。形成土壤的巖石分為3類：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。巖漿巖是指在巖漿冷卻過(guò)程中凝聚而成的一類巖石。其特點(diǎn)是沒(méi)有層次、不含化石及其他有機(jī)物質(zhì)，比較容易風(fēng)化，在地表的含量相對(duì)較低。

沉積巖是指由各種原先存在的巖石（巖漿巖、變質(zhì)巖及原先的沉積巖）經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積后，重新固結(jié)而成的巖石。沉積巖的特點(diǎn)是可能含有化石，一般具有成層性，同時(shí)顆粒也較巖漿巖小，不易風(fēng)化，在土壤中的含量一般高于其他種類的巖石。變質(zhì)巖是指地殼中原先存在的各種巖石在地殼運(yùn)動(dòng)或巖漿活動(dòng)的影響下，經(jīng)高溫高壓的作用重新結(jié)晶形成的巖石。其特點(diǎn)是極易風(fēng)化，在地表和土壤中含量較低。（3）巖石礦物的風(fēng)化

巖石礦物的風(fēng)化簡(jiǎn)稱為巖石的風(fēng)化，是指在自然因素的作用下巖石礦物發(fā)生的物理和化學(xué)變化。物理風(fēng)化是指巖石礦物在自然因素作用下發(fā)生的物理變化。即巖石由大變小，由粗變細(xì)，最后形成巖石碎屑。影響物理風(fēng)化的因素主要是溫度和水分，如巖石在長(zhǎng)期的凍融交替、熱脹冷縮作用下，易發(fā)生頻繁的機(jī)械破碎。

又如植物根系沿巖石裂縫伸展可導(dǎo)致裂隙越來(lái)越大，直到破碎。巖石的破碎為化學(xué)風(fēng)化和生物活動(dòng)打下了基礎(chǔ)。化學(xué)風(fēng)化是指巖石礦物在自然因素作用下發(fā)生的化學(xué)變化。主要的化學(xué)過(guò)程有氫原子進(jìn)入其結(jié)構(gòu)（水解作用）、加入水分子（水化作用）、得到電子或失去電子（氧化或還原作用）、溶解作用及碳酸化作用等。物理風(fēng)化的結(jié)果會(huì)形成土壤的砂粒等大顆粒成分，而化學(xué)風(fēng)化可以促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放。2）土粒分級(jí)與土壤質(zhì)地

通過(guò)風(fēng)化作用和成土作用形成的土壤無(wú)機(jī)顆粒，其大小并不相同，大小不同的土粒所表現(xiàn)的理化性質(zhì)差異較大。（1）土粒分級(jí)

將土壤顆粒按粒徑的大小和性質(zhì)的不同分成若干級(jí)別，稱為土壤粒級(jí)。同一粒級(jí)范圍內(nèi)土粒的礦物成分、化學(xué)組成及性質(zhì)基本一致，而不同粒級(jí)土粒的性質(zhì)有明顯差異。根據(jù)大小不同，一般可將土粒分為石礫、砂粒、粉砂粒和粘粒4個(gè)基本粒級(jí)。常用的土粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際制和卡慶斯基制（表3.1）。表3.1國(guó)際制與卡慶斯基制粒級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)際制卡慶斯基制粒級(jí)名稱粒徑（mm）粒級(jí)名稱粒徑/mm石礫＞2石塊石礫>33~1砂粒粗砂粒細(xì)砂粒0.2~20.02~0.2物理性砂粒砂粒粗砂粒中砂粒細(xì)砂粒1~0.50.5~0.250.25~0.05粉砂粒0.002~0.02物理性黏粒粉粒粗粉粒中粉粒細(xì)粉粒0.01~0.050.005~0.010.001~0.005黏粒<0.002黏粒粗黏粒中黏粒細(xì)黏粒0.0005~0.0010.0001~0.0005<0.0001（2）土壤質(zhì)地

土壤中各粒級(jí)土粒大小、比例、組合及其表現(xiàn)的物理性質(zhì)稱為土壤質(zhì)地。它是土壤一種較穩(wěn)定的自然屬性，在生產(chǎn)實(shí)踐中常作為認(rèn)土、用土和改土的重要依據(jù)。按照各粒級(jí)土粒含量的不同對(duì)土壤質(zhì)地類型進(jìn)行劃分稱為土壤質(zhì)地分類。一般將土壤質(zhì)地分成砂土、壤土和黏土3個(gè)基本等級(jí)。我國(guó)生產(chǎn)上常用的土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)是卡慶斯基制（表3.2）。表3.2卡慶斯基制質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)地名稱物理性黏粒（<0.001mm）/%灰化土草原土、紅壤、黃壤堿化土、堿土砂土松砂土緊砂土砂壤土0~55~1010~200~55~1010~200~55~1010~15壤土輕壤土中壤土重壤土20~3030~4040~5020~3030~4545~6015~2020~3030~40黏土輕黏土中黏土重黏土50~6565~80＞8060~7575~85＞8540~5050~65＞65

不同質(zhì)地的土壤在植物生長(zhǎng)中表現(xiàn)出不同的生產(chǎn)特性。①砂質(zhì)土的特性

這類土壤主要分布于我國(guó)西北地區(qū)，如新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、青海的山前平原以及各地河流兩岸、濱海平原一帶。由于砂粒含量高，顆粒粗，比表面積小，組成的粒間大；孔隙數(shù)量多，故土壤通氣透水性好；保水、保肥性能差，不耐干旱，肥效快，但肥效期短；土溫變幅大，白天升溫快，晚上降溫也快；早春土溫低，但隨氣溫回升，土溫上升也快，俗稱“熱性土”；易耕期長(zhǎng)，耕后土壤松散、平整，無(wú)坷垃或土垡，耕作阻力小，耕后質(zhì)量好；植物前期生長(zhǎng)相對(duì)較快，但后期易脫肥，故有“發(fā)小苗不發(fā)老苗”之說(shuō)。②黏質(zhì)土的特性

黏粒含量高，粒間空隙小，通氣透水性差，排水不暢；膠體物質(zhì)含量多，土壤固相比表面積巨大，表面能高，吸附能力強(qiáng)；保水、保肥性能強(qiáng)，但肥效緩慢；潛在養(yǎng)分儲(chǔ)量豐富，特別是鉀、鈣、鎂含量較多，但養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速度慢；保水性強(qiáng)，熱容量大，土溫變幅小，尤其在早春氣溫低，土溫不易回升，俗稱“冷性土”；

由于黏性土比表面積大，土壤的黏結(jié)性、黏著性、可塑性、濕脹性強(qiáng)，耕作阻力大，耕作質(zhì)量差，易引起土坷垃或土垡，宜耕期也短；由于大孔隙數(shù)量少，造成還原性狀態(tài)，尤其在低洼地積水多，容易積累一些有毒物質(zhì)（如H2S、CH4等），危害植物的根系；土壤黏重緊實(shí)，通氣性差，春季土溫低，往往播種后造成園林苗木出苗不全，出苗晚，長(zhǎng)勢(shì)弱，缺苗斷壟現(xiàn)象嚴(yán)重，而到苗木后期水熱條件合適，養(yǎng)分釋放多，易出現(xiàn)徒長(zhǎng)，故有“發(fā)老苗不發(fā)小苗”之說(shuō)。③壤質(zhì)土的特性

壤質(zhì)土的肥力特性介于砂土和黏土之間，是一種比較優(yōu)良的質(zhì)地類型，兼有砂土和黏土的優(yōu)點(diǎn)，卻沒(méi)有二者的不足。因此，它能適合各種植物的生長(zhǎng)。3）土壤生物土壤生物是指全部或部分生命周期在土壤中生活的那些生物，其類型包括動(dòng)物、植物和微生物等生物類型。土壤動(dòng)物是指生活在土壤中的小動(dòng)物，如蚯蚓、線蟲(chóng)、螞蟻、蝸牛、蠕蟲(chóng)、螨類等。它們粉碎土壤中有機(jī)物殘?bào)w，并使這些殘?bào)w與土壤充分摻和，進(jìn)一步促進(jìn)了微生物的分解作用。它們還以有機(jī)殘?bào)w為食料，將含有豐富養(yǎng)分的糞便排入土壤，從而提高土壤肥力。蚯蚓在形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)方面有著重要的作用，蚯蚓數(shù)量的多少常作為土壤肥力的標(biāo)志之一。

土壤植物是土壤的重要組成部分，就高等植物而言，主要是指高等植物的地下部分，包括植物根系、地下塊莖塊根（如甘薯、馬鈴薯）等。土壤是微生物生活和繁殖的良好棲息地。土壤中普遍分布著數(shù)量眾多的微生物，重要的類群有細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物及病毒等。

土壤中微生物數(shù)量很多，每克土中約有幾千萬(wàn)至幾億個(gè)，且集中于耕作層中，一般土壤越肥，微生物數(shù)量越多。土壤生物可以促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，一是將進(jìn)入土壤的生命殘?bào)w和其他有機(jī)物質(zhì)分化成為無(wú)機(jī)物質(zhì)或小分子有機(jī)質(zhì)；二是將土壤中有機(jī)質(zhì)經(jīng)分解再合成特殊的有機(jī)質(zhì)，即腐殖質(zhì)。4）土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中有機(jī)化合物及小部分生物有機(jī)體的總和。在耕作土壤中，有機(jī)質(zhì)只占土壤干重的1%~5%，但對(duì)土壤理化性質(zhì)和肥力的作用卻很大。（1）土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和組成

土壤有機(jī)質(zhì)的基本來(lái)源包括施肥、動(dòng)植物殘?bào)w及其分泌物。自然土壤中，地面植被殘落物和根系是土壤有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源，如樹(shù)木、灌叢、草類及其殘落物，每年都向土壤提供大量有機(jī)殘?bào)w。耕作土壤中，土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于施用的各種有機(jī)肥及動(dòng)、植物殘?bào)w。

組成土壤有機(jī)質(zhì)的化合物主要有碳水化合物（單糖、纖維素、半纖維素及淀粉等）、含氮有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)和氨基酸）、木質(zhì)素、單寧、樹(shù)脂等。土壤中有機(jī)質(zhì)有3種存在形態(tài)：一是新鮮的有機(jī)物質(zhì)，是指剛進(jìn)入土壤，基本未分解的動(dòng)植物殘?bào)w；二是半分解的有機(jī)物質(zhì)，是指受到微生物分解，多呈分散的暗黑色碎屑和小塊，如泥炭等；三是腐殖物質(zhì)，是土壤有機(jī)質(zhì)最主要的一種形態(tài)，約占有機(jī)質(zhì)總量的85%~90%。（2）土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)物質(zhì)在土壤生物，特別是土壤微生物的作用下所發(fā)生的分解與合成作用稱為有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化分為礦質(zhì)化和腐殖化兩個(gè)過(guò)程。①土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過(guò)程

礦質(zhì)化過(guò)程是指有機(jī)質(zhì)在土壤生物的作用下分解為無(wú)機(jī)物質(zhì)。有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化分成兩步：首先在微生物水解酶的作用下，高分子有機(jī)化合物被分解成小分子有機(jī)物；緊接著大部分小分子有機(jī)化合物進(jìn)一步被分解轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物質(zhì)。礦質(zhì)化過(guò)程是釋放養(yǎng)分的過(guò)程，它的最終產(chǎn)物是CO2、H2O、無(wú)機(jī)離子（如N，P，S等離子）。②土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化過(guò)程

腐殖化過(guò)程是指土壤有機(jī)質(zhì)在土壤微生物的作用下轉(zhuǎn)化為土壤腐殖質(zhì)的過(guò)程。一般認(rèn)為它要經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段：第1階段是土壤微生物將動(dòng)植物殘?bào)w經(jīng)初步分解后轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，例如芳香族化合物(多元酚)和含氮化合物(氨基酸)等；第2階段是在微生物的作用下，將第1階段形成的組成單元縮合為腐殖質(zhì)。在土壤中，一方面新的腐殖質(zhì)不斷形成，另一方面原有的腐殖質(zhì)也在不斷地分解轉(zhuǎn)化，二者處在動(dòng)態(tài)的變化之中。③影響有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素

在土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，凡是影響微生物活動(dòng)的因素都會(huì)影響其轉(zhuǎn)化。主要的影響因素為土壤水分含量、溫度、有機(jī)質(zhì)的C/N和pH值等。土壤通氣良好、溫度適宜、C/N小、pH呈中性時(shí)，好氣性微生物數(shù)量多、活性增強(qiáng)，有機(jī)物質(zhì)分解較快且徹底，有利于養(yǎng)分的釋放。一般土溫25～35℃，土壤含水量為田間持水量的60%～80%時(shí)，微生物活動(dòng)旺盛，有利于有機(jī)質(zhì)礦化作用的進(jìn)行。（3）土壤有機(jī)質(zhì)的作用土壤有機(jī)質(zhì)主要有5個(gè)方面的作用。①提供植物需要的養(yǎng)分

有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化釋放出植物所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素，如碳、氮、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等大量和中量元素以及鐵、硼、錳、鋅、銅等微量元素，因而它是一種穩(wěn)定而長(zhǎng)效的肥源。②提高土壤的保肥能力

土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分是腐殖質(zhì)，它是一種良好的膠體，帶有負(fù)電荷，能與陽(yáng)離子作用生成鹽；如果這些營(yíng)養(yǎng)離子不吸附在腐殖質(zhì)和土壤膠體的表面，則易隨水淋失或者與土壤中的一些陰離子生成作植物難以吸收利用的難溶性鹽；由于腐殖質(zhì)的帶電量遠(yuǎn)大于土壤的無(wú)機(jī)膠體，因此它具有強(qiáng)大的保肥能力。③形成良好的土壤結(jié)構(gòu)

改善土壤物理性質(zhì)無(wú)論對(duì)質(zhì)地過(guò)砂或沒(méi)有結(jié)構(gòu)的土壤，還是質(zhì)地過(guò)于黏重為大塊狀結(jié)構(gòu)的土壤，有機(jī)質(zhì)均能使它們形成植物生產(chǎn)理想的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)；因此有機(jī)質(zhì)具有使砂土變緊、黏土變松的能力，從而使土壤具有良好的孔隙性、通透性、保蓄性和適宜耕作性。④促進(jìn)微生物的活動(dòng)土壤有機(jī)質(zhì)是大部分土壤微生物的碳源和能源，有機(jī)質(zhì)含量越高的土壤，微生物的活性越強(qiáng)，土壤肥力一般也越高。⑤凈化土壤腐殖質(zhì)有助于消除土壤中的農(nóng)藥殘毒和重金屬污染，起到凈化土壤的作用；腐殖質(zhì)中某些物質(zhì)，如胡敏酸、維生素、激素等還可刺激植物生長(zhǎng)。5）土壤水分

土壤水分和空氣存在于土壤孔隙中，是土壤的重要組成物質(zhì)，也是土壤肥力的重要因素，是植物賴以生存的生活條件。土壤水并不是純水，而是含有多種無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)物的稀薄溶液，又稱土壤溶液，是植物吸收水份的主要來(lái)源。土壤水分類型有吸濕水、膜狀水、毛管水和重力水。（1）土壤水分的類型土壤水分有以下4種類型：①吸濕水土粒表面靠分子引力從空氣中吸附并保持在土粒表面的水分，稱為吸濕水。吸濕水受到土粒表面分子巨大引力（其吸力為3.14×106～1.013×109Pa）所吸附。吸濕水不能移動(dòng)，無(wú)溶解能力，不能被植物吸收（植物根系最大吸力一般為1.52×106Pa），類似于固態(tài)水的性質(zhì)，屬無(wú)效水分。

②膜狀水土粒靠吸濕水外層剩余的分子引力從液態(tài)水中吸附一層極薄的水膜叫膜狀水。膜狀水達(dá)到最大量時(shí)的土壤含水量，稱最大分子持水量。由于膜狀水受到的引力比吸濕水小，一般為6.33×105Pa～3.14×106Pa，因而有一部分水可被植物利用。但因膜狀水的移動(dòng)極其緩慢，每小時(shí)不超過(guò)0.2mm～0.4mm，故只有當(dāng)植物的根系與它接觸時(shí)才能被植物吸收利用。③毛管水

土壤依靠毛管力的作用將水分保持在毛管孔隙中，這類水分稱為毛管水。毛管水具有一般自由水的特點(diǎn)，其毛管吸力為0.81×104～6.33×105Pa，故此水移動(dòng)速度快，數(shù)量多，能溶解溶質(zhì)，是植物利用土壤水分的主要形態(tài)。根據(jù)來(lái)源不同，毛管水可分為毛管懸著水和毛管上升水。毛管懸著水是指土壤借毛管力所保持的水分，與地下水不連接，就像懸掛在上層土壤中一樣，故稱之為毛管懸著水。毛管懸著水達(dá)最大量時(shí)的土壤含水量稱為田間持水量。在崗地、高平地等地下水位較深的土壤中，毛管懸著水是植物利用土壤水分的主要類型。毛管上升水是指地下水借助土壤毛管引力上升進(jìn)入并保持在土壤中的水分。毛管上升水達(dá)最大量時(shí)的土壤含水量稱為毛管持水量。它可給植物根系補(bǔ)充大量的水分。但當(dāng)?shù)叵滤扇苄喳}分較多時(shí)，毛管上升水有引起土壤鹽漬化的可能，必須適當(dāng)控制。

田間持水量是土壤有效水的上限。土壤中剩下膜狀水和吸濕水時(shí)，作物出現(xiàn)永久性萎蔫。因此當(dāng)植物出現(xiàn)永久萎蔫時(shí)的土壤含水量稱為萎蔫系數(shù)，它是土壤有效水的下限。旱地土壤有效水的范圍是從田間持水量到萎蔫系數(shù)，兩者之間的差值常作為灌溉的重要參數(shù)。④重力水

如果進(jìn)入土壤的水超過(guò)田間持水量，則多余的水便在重力作用下，沿土壤大孔隙孔向下流動(dòng)，濕潤(rùn)下層土壤或滲漏出土體，甚至進(jìn)入地下水，成為地下水的補(bǔ)充源。這一部分不被土壤保持而受重力支配向下流動(dòng)的水，稱為重力水。重力水具有一般自由水的特點(diǎn)，是水生植物吸收利用的有效水分。在重力水下滲的過(guò)程中，促進(jìn)了土壤中空氣的更新和有毒物質(zhì)的排出。（2）土壤含水量的表示方法土壤含水量的表示方法主要有：質(zhì)量百分?jǐn)?shù)、相對(duì)含水量和土壤水貯量等。①質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是指土壤中實(shí)際含水量占烘干土質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，可用下式表示：②相對(duì)含水量是指土壤實(shí)際含水量占田間持水量的百分?jǐn)?shù)。它可以說(shuō)明土壤毛管懸著水的飽和程度及有效性與水分狀況，是植物生產(chǎn)上常用的土壤含水量表示方法。其計(jì)算公式為：土壤相對(duì)含水量為60%~80%，適合于多數(shù)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。③土壤水貯量是以水的體積表示，指每666.7m2（相當(dāng)于1畝）土壤在一定深度內(nèi)水分的總貯量。土壤水貯量=667.7（m2）×土壤厚度（m）

×土壤容重（g/cm3）×

土壤含水量（質(zhì)量%）6）土壤空氣（1）土壤空氣的特點(diǎn)

土壤空氣主要來(lái)源于大氣，其組成基本與大氣相似。但由于受土壤中各種生物化學(xué)過(guò)程的影響，與大氣相比，又有本身的特點(diǎn):①土壤空氣中O2的濃度比大氣低。②土壤中CO2的含量比大氣高。③土壤空氣中的水汽呈飽和狀態(tài)，而大氣則成非飽和狀態(tài)。④土壤空氣中有時(shí)含有少量的還原性氣體，如CH4，H2S，NH3，H2等。（2）土壤空氣與植物生產(chǎn)及肥力的關(guān)系

土壤空氣與大氣之間常通過(guò)擴(kuò)散作用和整體交換形式不斷地進(jìn)行氣體交換，這種性能稱之為土壤通氣性。土壤通氣性對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有著重要影響:①影響種子萌發(fā)植物種子正常發(fā)芽需要氧氣的含量在10%以上。②影響植物根系的發(fā)育與吸收功能

通氣良好，根系生長(zhǎng)健壯，根系長(zhǎng)而多，顏色淺，根毛也多，根系呼吸作用旺盛，供給植物吸收水分和養(yǎng)分的能量多，根系吸收的水分和養(yǎng)分也多。③影響土壤養(yǎng)分狀況土壤通氣性影響?zhàn)B分轉(zhuǎn)化，從而影響到養(yǎng)分的形態(tài)及其有效性。④影響植物的抗病性

通氣不良，易使病菌生長(zhǎng)；同時(shí)植物抗病力下降，易于感染病蟲(chóng)害。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常通過(guò)深耕結(jié)合施用有機(jī)肥料、合理排灌、適時(shí)中耕等措施來(lái)調(diào)節(jié)土壤的通氣狀況，改善土壤水、肥、氣、熱條件，給植物生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。

3.1.3中國(guó)主要土壤及植物生長(zhǎng)1）南方紅黃壤

紅黃壤分布于我國(guó)熱帶、亞熱帶地區(qū)，約占國(guó)土面積的21.5%。其特點(diǎn)是質(zhì)地粘重而耕性差，酸性強(qiáng)(pH≤5.5)，易產(chǎn)生鋁毒，氧化物礦物多，易產(chǎn)生磷的固定，養(yǎng)分貧瘠而植物生產(chǎn)受到限制。紅、黃土壤地區(qū)的利用，一般為山地上部宜造水土保持林和用材林，山地中部宜發(fā)展油茶、茶葉、板栗等經(jīng)濟(jì)林，下部則宜發(fā)展農(nóng)作物。2）黃土性土壤

黃土性土壤以黃土為主要的成土母質(zhì)，是黃土高原和華北許多地方的主要土壤。這類土壤的特點(diǎn)是土層深厚，疏松，質(zhì)地細(xì)勻，透水性強(qiáng)，耕性良好，微堿性，含較多石灰質(zhì)，但土壤結(jié)構(gòu)性差，有機(jī)質(zhì)含量低，養(yǎng)分貧瘠，易發(fā)生水土流失。干旱和缺水是這個(gè)地區(qū)植物生產(chǎn)存在的主要問(wèn)題。一般用于種植牧草，植樹(shù)造林，防治水土流失，并以種植耐旱植物為主。3）干旱區(qū)土壤

干旱區(qū)土壤的主要問(wèn)題是缺水和由此產(chǎn)生的土壤鹽堿化，因此鹽堿土是干旱和半干旱地區(qū)廣泛分布的土壤。我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)的總面積占國(guó)土總面積的52.5%，占全國(guó)耕地的74%。一般用來(lái)種草種樹(shù)，防治水土流失；種植綠肥，合理輪作，采取旱耕技術(shù)；農(nóng)牧結(jié)合，適當(dāng)種植耐旱和耐鹽堿植物。4）東北森林草原土壤

黑土和黑鈣土是該地區(qū)的主要土壤，其特點(diǎn)是土層深厚，有機(jī)質(zhì)含量高，顏色油黑，疏松而富有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，極為肥沃，是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)區(qū)。該地區(qū)一般本著宜林則林、宜牧則牧、宜農(nóng)則農(nóng)的原則，在低山丘陵區(qū)發(fā)展林果業(yè)，山前平原和坡地宜種植農(nóng)作物，在土質(zhì)瘠薄的山地則發(fā)展林牧業(yè)。5）水稻土

它是人類通過(guò)一系列農(nóng)田建設(shè)和土壤熟化措施，在長(zhǎng)期栽培水稻的條件下創(chuàng)造的一種土壤。秦嶺、淮河以南為主要分布區(qū)。水稻土有獨(dú)特的剖面特征，耕作層通常厚12—18cm，多銹斑，犁地層青灰色，約厚10cm，也多銹斑，滲育層可見(jiàn)明顯灰色膠膜與鐵錳淀積。我國(guó)低產(chǎn)水稻土面積較大，約占總面積的1/3，故改土培肥是水稻土利用中的根本性問(wèn)題。種植結(jié)構(gòu)上應(yīng)發(fā)展糧飼、糧經(jīng)集合經(jīng)營(yíng)，長(zhǎng)江中下游實(shí)行麥玉稻三熟制有發(fā)展前途。

3.2園林植物與土壤基本性質(zhì)

土壤作為植物生長(zhǎng)的基本環(huán)境，其各種性質(zhì)的好壞直接關(guān)系到能否為園林植物提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。而土壤固、液、氣三相物質(zhì)的配比及其運(yùn)動(dòng)變化卻直接或間接地影響著土壤的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及生物性質(zhì)，影響著土壤水、肥、氣、熱的供應(yīng)狀況，決定著土壤肥力的高低。土壤各種性質(zhì)的關(guān)系如圖3.2所示：

圖3.2土壤性質(zhì)與肥力的關(guān)系3.2.1土壤孔隙性與結(jié)構(gòu)性1）土壤孔隙性土壤孔隙是指土壤固相顆粒之間能容納水分和空氣的空隙。土壤孔隙性包括土壤孔隙數(shù)量、孔隙類型及其比例3個(gè)方面。土壤孔隙數(shù)量決定著土壤液相和氣相的總量，孔隙大小類型及其比例關(guān)系著土壤中液相、氣相的比例和質(zhì)量，反映土壤協(xié)調(diào)水分和空氣條件的能力。由于土壤孔隙復(fù)雜多樣，無(wú)法直接測(cè)定，一般根據(jù)土粒密度和土壤容重計(jì)算求得。（1）土粒密度和土壤容重①土粒密度

土粒密度是指單位體積內(nèi)固體土粒（不包括粒間孔隙）的質(zhì)量，單位用g/cm3或t/m3表示。土粒密度的大小主要決定于組成土壤的各種礦物的密度和土壤有機(jī)質(zhì)的含量。由于多數(shù)土壤礦物的密度在2.60g/cm3～2.70g/cm3之間，所以一般取平均值2.65g/cm3作為土粒密度的常用值。②土壤容重

土壤容重是指單位體積內(nèi)的原狀土壤（包括粒間孔隙）的干土質(zhì)量，單位為g/cm3或t/m3。旱地耕層土壤容重多在1.1g/cm3～1.7g/cm3之間，常用平均值1.34g/cm3。一般耕層土壤容重小且變化大，心土、底土層容重大也比較穩(wěn)定。降雨、灌水使土壤沉實(shí)，土粒密集，容重增大，耕翻、中耕使土壤容重降低。土壤容重大小是土壤肥力高低的重要標(biāo)志之一。（2）土壤孔隙狀況①土壤孔度

土壤是個(gè)多孔體，土壤孔隙的多少用土壤孔度來(lái)表示。土壤中所有孔隙容積占土壤總?cè)莘e的百分?jǐn)?shù)，稱為土壤孔隙度，簡(jiǎn)稱孔度。其計(jì)算公式為：土壤孔度（%）=（1－）×100%土壤孔度與土壤容重密切相關(guān)，容重愈小，孔度愈大；反之，容重愈大，孔度愈小。一般孔度的變幅多在30%～60%之間，適宜植物生長(zhǎng)的孔度為50%～60%。

②土壤孔隙類型

根據(jù)性質(zhì)及功能不同，土壤孔隙常分為3類：第一類是非活性孔隙（又稱無(wú)效孔隙），是土壤中最微細(xì)的孔隙。其孔徑在0.002mm以下，保持在這類孔隙中的水分被土粒強(qiáng)烈吸附，植物難以吸收利用；這種孔隙沒(méi)有毛管作用，也不能通氣，植物的細(xì)根和根毛不能伸入，微生物也難以侵入，使得其中的腐殖質(zhì)分解非常緩慢，可長(zhǎng)期保存；第二類是毛管孔隙是孔徑為0.002～0.02mm的孔隙。具有顯著毛管作用，是土壤中保存有效水分的主要孔隙，毛管孔隙數(shù)量具有決定土壤的蓄水保水能力；第三類是通氣孔隙

孔徑大于0.02mm，毛管作用明顯減弱，保持水分能力逐漸消失。它是水分與空氣的通道，經(jīng)常為空氣所占據(jù)，故又稱為空氣孔隙或大孔隙。大孔隙的數(shù)量直接影響著土壤透氣和滲水能力。耕作層土壤大孔隙保持在10%以上時(shí)適于植物生長(zhǎng)，大小孔隙之比為1﹕2～4時(shí)較合適。（3）影響土壤孔隙狀況的因素

由于自然和人為因素的影響，土壤孔隙狀況經(jīng)常變化。影響因素有土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量等。質(zhì)地越粘，毛管孔隙和非毛管孔隙越多，但通氣孔隙越少；當(dāng)土粒排列疏松時(shí)，孔隙度高；排列緊實(shí)時(shí)，孔隙度低。有機(jī)質(zhì)含量高的壤質(zhì)土和粘質(zhì)土，土粒結(jié)合成大小不同的團(tuán)聚體。團(tuán)聚體之間有較大的孔隙，團(tuán)聚體內(nèi)部有大量較小的孔隙，大小孔隙的比例適宜。提倡土壤深耕技術(shù)，打破犁底層，加深耕層，增加通氣孔隙，改善土壤通透性。（4）土壤孔隙狀況與土壤肥力、園林植物生長(zhǎng)的關(guān)系①土壤孔隙狀況與土壤肥力

土壤孔隙的多少，特別是大、小孔隙的比例直接影響著土壤的水氣狀況。土壤疏松時(shí)通氣性、透水性好，但水分不易保存；而緊實(shí)的土壤蓄水少，滲水慢，雨季易產(chǎn)生地面積水與地表徑流，土壤通氣不良。

在實(shí)踐中，多采用耕、耙、耱及鎮(zhèn)壓等措施來(lái)調(diào)節(jié)土壤的孔隙狀況，改善土壤的通透性及蓄水能力。土壤孔隙狀況由于影響水、氣含量，也就影響?zhàn)B分的有效化和保肥供肥性能，還影響著土壤的溫度狀況，所以土壤的孔隙狀況與土壤肥力的關(guān)系非常密切。②土壤孔隙狀況與園林植物生長(zhǎng)

一般適于植物生長(zhǎng)的土壤孔隙，上部土壤孔度為55%左右，通氣孔度達(dá)15%～20%；下部土壤孔度為50%，通氣孔度10%左右。上部有利于通氣透水和林木種子的發(fā)芽出苗；下部則有利于保水和根系扎穩(wěn)。但不同園林植物由于具有不同的生物學(xué)特性，對(duì)土壤松緊和孔隙狀況的要求也略有不同。

如李樹(shù)對(duì)緊實(shí)的土壤有較強(qiáng)的忍耐力，在土壤容重為1.55～1.65g/cm3的土壤中也能正常生長(zhǎng)；桃樹(shù)則要求通透性較好的疏松土壤。土壤的松緊程度和孔隙狀況對(duì)林木種子發(fā)芽和幼苗出土有很大影響。土壤中大小孔隙比例狀況也影響土壤的通氣性、保水性和透水性，只有大小孔隙比例協(xié)調(diào)，植物才能得到適宜的水分和空氣，同時(shí)也有利于養(yǎng)分供給和植物生長(zhǎng)發(fā)育。2）土壤結(jié)構(gòu)性

土壤中的礦物顆粒很少以單粒存在，多數(shù)是在各種因素的綜合作用下，相互團(tuán)聚、膠結(jié)成大小、形狀和性質(zhì)不同的土塊、土片等團(tuán)聚體，稱為土壤結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)體。土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤結(jié)構(gòu)的類型、數(shù)量及其在土壤中的排列方式等。各種土壤及其不同層次，往往具有不同的結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性，它們直接影響著土壤中水、肥、氣、熱的狀況，在很大程度上反映了土壤肥力水平。（1）土壤結(jié)構(gòu)體的類型根據(jù)結(jié)構(gòu)體的幾何形狀、大小及肥力特征，土壤結(jié)構(gòu)可劃分為以下幾種類型（圖3.3）：①塊狀結(jié)構(gòu)

土粒膠結(jié)呈不規(guī)則的立方體，表面不平，其長(zhǎng)、寬、高三軸大體近似。大的直徑大于10cm，小的直徑也有3～5cm，俗稱“坷垃”；直徑小于3cm的為碎塊狀、碎屑狀結(jié)構(gòu)。質(zhì)地偏粘而又缺乏有機(jī)質(zhì)的耕層在耕作不當(dāng)時(shí)最易形成塊狀結(jié)構(gòu)。圖3.3常見(jiàn)的土壤結(jié)構(gòu)體1-11：塊狀結(jié)構(gòu)型12-17：棱柱狀結(jié)構(gòu)型

18-22：片狀結(jié)構(gòu)型

塊狀結(jié)構(gòu)是一種不良的結(jié)構(gòu)，土壤緊實(shí)，孔隙小不透氣，微生物活動(dòng)微弱，植物根系也不易穿插進(jìn)去。在土塊與土塊之間，孔隙過(guò)大，蓄水、保墑和保溫能力差，土壤水分多以氣態(tài)向空中散失，冬季冷風(fēng)也易侵入土中，植物易受干旱和凍害。塊狀結(jié)構(gòu)較多的土壤，播種質(zhì)量差，由于地面高低不平，播種深淺不一，有露籽，有的苗木種子壓在土塊下面難以出苗。地面以下的暗坷垃對(duì)種子發(fā)芽和苗木根系伸展及吸收水分養(yǎng)分影響很大，易產(chǎn)生“架空”現(xiàn)象。②核狀結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)較小，直徑約1～3cm，形似核狀，表面光滑有膠膜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，俗稱“蒜瓣土”。它的保水保肥能力差，是一種不良結(jié)構(gòu)。蒜瓣土一般多由石灰或氫氧化鐵膠結(jié)而成，粘重堅(jiān)實(shí)，耕作困難，通透性差，苗木不易扎根。在土質(zhì)粘重而又缺乏有機(jī)質(zhì)的土層中多見(jiàn)。③柱狀結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)縱軸大于橫軸，在土體中呈立柱狀，俗稱“立土”。這類結(jié)構(gòu)往往在質(zhì)地偏粘、有機(jī)質(zhì)缺乏的心土層或出現(xiàn)，是在干濕交替的作用下形成的。半干旱地帶的堿土和堿化土壤的心土層常有柱狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)土體緊實(shí)，結(jié)構(gòu)體內(nèi)孔隙少，但結(jié)構(gòu)體之間有明顯裂隙，會(huì)漏水漏肥。④片狀結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)體橫軸遠(yuǎn)大于縱軸，呈扁平薄片狀，俗稱“臥土”。結(jié)構(gòu)體稍彎曲的，稱為鱗片狀結(jié)構(gòu)。多由于水的沉積作用或機(jī)械壓力所形成。這種結(jié)構(gòu)致密緊實(shí)，不利于通氣透水，不利于蓄水保墑，還會(huì)阻礙種子發(fā)芽和幼苗出土。因此要進(jìn)行雨后中耕松土，以破除板結(jié)。⑤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是指近似球形，疏松多孔的小團(tuán)聚體，其直徑約0.25～10mm。它是植物生長(zhǎng)中最為理想的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，一般粒徑為2～3mm，俗稱“螞蟻蛋”。（2）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)

團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是多級(jí)團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，具有良好的肥力特征，是植物生長(zhǎng)的理想結(jié)構(gòu)。①團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其與土壤肥力的關(guān)系

團(tuán)粒結(jié)構(gòu)由單粒到微團(tuán)粒，再由微團(tuán)粒膠結(jié)成較大的團(tuán)粒。在團(tuán)粒內(nèi)部的土粒之間有很多細(xì)小的毛管孔隙，團(tuán)粒與團(tuán)粒之間有較大的通氣孔隙，即團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的多級(jí)孔性。有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤具有適當(dāng)比例的毛管孔隙和非毛管孔隙，使土壤的固、液、氣三相物質(zhì)的比例適宜；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾。水分和空氣同時(shí)并存，水分保存在團(tuán)粒內(nèi)部的毛管孔隙中，團(tuán)粒之間的大孔隙是通氣透水的通道，水分和空氣在土壤孔隙中可各得其所，從而協(xié)調(diào)了水、氣矛盾。團(tuán)粒之間的大孔隙為空氣所占據(jù)，好氣性微生物活動(dòng)旺盛，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)等遲效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。團(tuán)粒內(nèi)部水分多，空氣少，利于腐殖質(zhì)的積累和養(yǎng)分的保存，從而協(xié)調(diào)了保肥與供肥的矛盾。另外，由于團(tuán)粒之間接觸面較小，大大減弱了土壤的粘結(jié)性與粘著性，耕作阻力小，宜耕期長(zhǎng)，耕作質(zhì)量好。土壤疏松多孔，利于苗木種子發(fā)芽出土和根系生長(zhǎng)，肥料有效性也高。②創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的措施

創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的主要方法有3種：一是精耕細(xì)作，增施有機(jī)肥料，這是創(chuàng)造良好結(jié)構(gòu)的主要方法；二是合理灌溉，灌溉方式對(duì)結(jié)構(gòu)影響很大，大水漫灌對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞最明顯，易造成土壤板結(jié)，而噴灌、溝灌或地下灌溉則較好，滴灌則能使水穩(wěn)性團(tuán)粒長(zhǎng)期免受破壞；三是施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑，土壤結(jié)構(gòu)改良劑有天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑和人工合成的土壤結(jié)構(gòu)改良劑兩大類。

人工土壤結(jié)構(gòu)改良劑模擬天然團(tuán)粒膠結(jié)劑的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，利用合成技術(shù)制成的高分子聚合物作為團(tuán)粒膠結(jié)劑，應(yīng)用較多的有聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及其衍生物等。施用改良劑后，土壤中各級(jí)水穩(wěn)性團(tuán)粒明顯增加，容重降低，總孔度增加，空氣孔隙增加極明顯，能提高土壤貯水率和滲透率，減少水分蒸發(fā)，改善土壤物理性，且效果可維持2～3年之久。人工土壤結(jié)構(gòu)改良劑成本高、用量少，目前適合用于盆栽花卉土壤及現(xiàn)代設(shè)施栽培土壤。3.2.2土壤物理機(jī)械性與耕性

土壤耕性是土壤物理機(jī)械性質(zhì)的反映，物理機(jī)械性也直接影響耕性的好壞，二者關(guān)系密切。1）土壤物理機(jī)械性

土壤物理機(jī)械性主要有土壤的粘結(jié)性、粘著性、可塑性和脹縮性等。(1)粘結(jié)性粘結(jié)性是指土粒與土粒之間通過(guò)各種引力而相互粘結(jié)在一起的性質(zhì)。這種性質(zhì)使土壤具有抵抗破碎的能力，也是產(chǎn)生耕作阻力的主要原因之一。粘結(jié)性的強(qiáng)弱主要決定于土壤中粘粒的含量和土壤中水分的含量。粘粒含量越多，粘結(jié)性越強(qiáng)，反之則弱。在濕潤(rùn)時(shí)，土粒間引力通過(guò)粒間水膜為媒介，實(shí)際上是土?！亮Ｖg的粘結(jié)力，所以水分過(guò)多或過(guò)少土壤都會(huì)失去粘結(jié)性。（圖3.5）圖3-5土壤粘結(jié)性與含水量的關(guān)系(2)粘著性

粘著性是指土壤在一定含水量下，土粒粘附在外物表面的性質(zhì)。這種粘著力實(shí)際上是土?！亮Ｖg的吸引力。由于這種性質(zhì)，在耕作時(shí)，土壤粘著農(nóng)具，增加了土粒與金屬的磨擦力，增加了耕作阻力，使耕作困難。其強(qiáng)弱也決定于土壤中粘粒的含量和土壤中水分的含量。干土沒(méi)有粘著性，水分過(guò)多，土壤也失去粘著能力。（圖3.6）圖3-6土壤粘著性與含水量的關(guān)系（3）可塑性

土壤在一定的含水量范圍內(nèi)，可由外力塑成任何形狀，當(dāng)外力消失或土壤干燥后，仍能保持其形狀，這種性質(zhì)稱為可塑性。土壤含有一定量的水分時(shí)，粘粒表面被包上一層水膜，若加上外力揉搓，使片狀粘粒重新改為平行排列而粘結(jié)固定，失水干燥后，由于土粒間的粘結(jié)力，仍能保持原狀，這是產(chǎn)生可塑性的原因。土壤在可塑狀態(tài)下進(jìn)行耕作，不但耕作阻力大，而且耕后形成表面光滑的大土垡，干后耕垡板結(jié)形成硬塊，不易耙耢破碎，耕作質(zhì)量差。（4）脹縮性

脹縮性是指土壤濕時(shí)膨脹、干時(shí)收縮的性質(zhì)。土壤質(zhì)地越粘重，脹縮性越強(qiáng)。脹縮性主要影響土壤的通透性、耕作質(zhì)量及對(duì)根系的機(jī)械損傷。當(dāng)土壤吸水膨脹時(shí)，土壤緊實(shí)難以透水透氣；干燥時(shí)土體收縮導(dǎo)致龜裂，會(huì)拉斷植物根系，透風(fēng)散墑，植物易受凍害。2）土壤耕性

土壤耕性是土壤在耕作時(shí)反映出來(lái)的特性。它是土壤的物理性與物理機(jī)械性等的綜合表現(xiàn)。土壤耕性可以反映土壤的熟化程度，直接關(guān)系到能否為植物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造一個(gè)合適的土壤環(huán)境。（1）判斷標(biāo)準(zhǔn)土壤耕性的好壞可以從3個(gè)方面來(lái)衡量。①耕作難易

耕作難易是指耕作時(shí)土壤對(duì)農(nóng)機(jī)具產(chǎn)生阻力的大小，它決定人力、畜力和動(dòng)力的消耗，影響耕作效率。如土壤有機(jī)質(zhì)含量少，結(jié)構(gòu)不良的粘質(zhì)土，耕作較難，效率低。②耕作質(zhì)量

它是指耕作后土壤的狀況及其對(duì)植物生育的影響。凡是耕后土垡松散，容易耙碎，不成坷垃，疏松平整，利于種子發(fā)芽出土和根系發(fā)育，稱為耕作質(zhì)量好；反之耕性不良的土壤，耕作費(fèi)力，耕后起大坷垃，而影響播種質(zhì)量、種子發(fā)芽出苗和根系生長(zhǎng)。③宜耕期長(zhǎng)短

也就是適宜耕作的時(shí)間長(zhǎng)短。在此期間耕作可以將土壤很好地碎成團(tuán)塊，形成較好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并且耕作阻力小，同時(shí)也為土壤的宜耕狀態(tài)。宜耕期長(zhǎng)短主要與土壤含水量、土壤質(zhì)地和土壤的物理機(jī)械性有關(guān)。耕性好的土壤，如砂土，雨后或灌水后適宜耕作的時(shí)間長(zhǎng)，表現(xiàn)為“干好耕、濕好耕、不干不濕更好耕”。

而耕性不良的粘質(zhì)土，宜耕期很短，一般只有一兩天，錯(cuò)過(guò)宜耕期不僅耕作困難，費(fèi)力費(fèi)工，而且耕作質(zhì)量差。對(duì)宜耕期短的粘質(zhì)土，隨耕翻隨耙平，耕多少耙多少，不宜停放，以免形成大坷垃，影響耕作質(zhì)量。

生產(chǎn)實(shí)踐中判斷宜耕期的方法有：眼看，雨后或灌水后粘質(zhì)土壤地表呈黑白斑塊相間，外干內(nèi)濕，畦埂及稍高處地表有干土?xí)r，即進(jìn)入宜耕期；手摸，將2～3指深處的土壤取一把握成團(tuán)，平胸落地即散碎，手上留有濕印（而無(wú)漬水），就是宜耕期；試耕，試耕時(shí)，起犁以后土垡能自然散開(kāi)（即現(xiàn)犁花），不起大坷垃，即為宜耕期。（2）改良耕性的措施

①改良質(zhì)地和土壤結(jié)構(gòu)。黏土摻沙，可減弱黏的黏結(jié)性、黏著性、可塑性和起漿性；沙土摻黏，可服增加土壤的黏結(jié)性，并減弱土壤的板結(jié)性。創(chuàng)造良好的結(jié)構(gòu)可改善土壤的黏結(jié)性和黏著性，可塑性減弱，通透性和耕性都能得到改善。

②掌握宜耕期。在適耕期內(nèi)耕作，不僅耕作效率高，而且耕作質(zhì)量好。在實(shí)際中可借助一些當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)做法，把握適宜的耕作時(shí)期，進(jìn)行犁、耙等操作，避免人為造成不良結(jié)構(gòu)體。

③增施有機(jī)肥料，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加砂質(zhì)土的粘結(jié)性和粘著性，增強(qiáng)團(tuán)聚性，減少粘質(zhì)土的粘結(jié)性和粘著性，減少耕作阻力，提高耕作質(zhì)量。

根據(jù)所種植物種類和生長(zhǎng)特點(diǎn)，有些土壤可以采用少耕或免耕的休閑制度，以保護(hù)土壤的耕性不被破壞。3.2.3土壤的保肥性與供肥性1）土壤膠體（1）土壤膠體的概述

膠體是指直徑在1～100nm之間的顆粒，但是實(shí)際上土壤中直徑＜1000nm的粘粒都具有膠體的性質(zhì)，所以通常所說(shuō)的土壤膠體實(shí)際上是指直徑在1～1000nm之間的土壤顆粒，它是土壤中最細(xì)微的部分。

土壤膠體的組成從內(nèi)向外可分為微粒核、決定電位離子層、補(bǔ)償離子層3個(gè)部分（圖3-7）。其中補(bǔ)償離子層又可以分為非活性離子層和擴(kuò)散層內(nèi)外兩層。膠體表面的離子與土壤溶液中的離子發(fā)生交換主要是擴(kuò)散層離子發(fā)生的交換。因此，膠體擴(kuò)散層電荷的種類和多少對(duì)膠體的性質(zhì)有決定性作用。圖3-7土壤膠體結(jié)構(gòu)（2）土壤膠體的種類根據(jù)膠體微粒核的組成物質(zhì)不同，可以將土壤膠體分為3大類：①無(wú)機(jī)膠體組成膠體微粒核的主要物質(zhì)是土壤礦質(zhì)顆粒，主要包括成分復(fù)雜的各種次生鋁硅酸鹽黏粒礦物（一般稱為黏土礦物）和成分簡(jiǎn)單的氧化物及含水氧化物。無(wú)機(jī)膠體占到土壤膠體的大部分（約95%）。②有機(jī)膠體膠體微粒核的組成物質(zhì)是有機(jī)物質(zhì)，其主要成分是土壤腐殖質(zhì)，有機(jī)膠體占到土壤膠體的比例不高（95%）但其活性比無(wú)機(jī)膠體強(qiáng)，在土壤中容易被土壤微生物分解。③有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膠體

膠體微粒核的組成物質(zhì)是土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)的復(fù)合體。一般來(lái)講，土壤有機(jī)質(zhì)并不單獨(dú)存在于土壤中，而是與土壤礦物質(zhì)，特別是黏土礦物通過(guò)物理和化學(xué)的機(jī)理結(jié)合在一起，形成有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體是土壤中比較活躍的組成部分，對(duì)土壤肥力影響較大。越是肥沃的土壤，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體所占的比例越高。（3）土壤膠體的特性土壤膠體是土壤固相中最活躍的部分，土壤膠體主要有下面幾方面的特性：①土壤膠體的表面性

土壤膠體由于顆粒直徑較小，因此具有較大的比表面和表面能。2：1型次生硅酸鹽礦物和有機(jī)膠體中呈疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的腐殖質(zhì)，都具有外表面和內(nèi)表面。比表面是指顆粒的表面積總和與體積的比值。

顆粒越細(xì)，總表面積越大，比表面值越高。由于表面物質(zhì)分子受力不平衡，處于表面上的分子就會(huì)受到向內(nèi)吸引的力，而使表面分子產(chǎn)生表面能。比表面值越大，表面能就越高，物質(zhì)受到的吸引力就越強(qiáng)。由于質(zhì)地黏重的土壤顆粒較小，其土粒表面的吸附力就強(qiáng)，保肥能力也越強(qiáng)，反之，則就越弱。⑵土壤膠體的帶電性

土壤膠體帶的電荷由于產(chǎn)生的原因不同分為永久電荷和可變電荷兩種。由黏粒礦物晶體層內(nèi)發(fā)生同晶替代作用所產(chǎn)生的電荷稱為永久電荷。永久電荷的產(chǎn)生只與礦物結(jié)構(gòu)類型有關(guān)，而與土壤溶液的pH值無(wú)關(guān)。土壤膠體中電荷數(shù)量和性質(zhì)隨土壤溶液pH值變化而產(chǎn)生的電荷，稱為可變電荷。不同pH值時(shí)，該電荷可以是負(fù)電荷，也可以是正電荷。對(duì)于絕大部分的土壤來(lái)講均帶負(fù)電荷。③土壤膠體的凝聚性與分散性

土壤膠體存在兩種形態(tài)，即溶膠和凝膠。膠體微粒分散在介質(zhì)中形成膠體溶液，這時(shí)的膠體形態(tài)稱溶膠。膠體微粒相互團(tuán)聚在一起而呈絮狀沉淀，這時(shí)的膠體形態(tài)稱為凝膠。溶膠和凝膠之間可以相互轉(zhuǎn)化，由溶膠轉(zhuǎn)化為凝膠稱為凝聚作用；相反由凝膠轉(zhuǎn)化為溶膠，稱為分散作用。

土壤膠體的凝聚作用促進(jìn)物質(zhì)聚集，免于淋失，同時(shí)加強(qiáng)土壤的結(jié)構(gòu)性，對(duì)保持養(yǎng)分和間接調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱狀況有良好作用，但降低了養(yǎng)分的有效性。分散作用一般能使土壤養(yǎng)分有效性增強(qiáng)，但易引起養(yǎng)分流失，破壞土壤結(jié)構(gòu)。2）土壤的保肥性

土壤保肥性和供肥性是農(nóng)業(yè)土壤的重要生產(chǎn)性能。保肥性是指土壤將一定種類和數(shù)量的可溶性或有效性養(yǎng)分保留在耕作層的能力。它體現(xiàn)土壤的吸收性能，其本質(zhì)是通過(guò)一定的機(jī)理將速效養(yǎng)分保留在耕作層內(nèi)。土壤的吸收性能反映了土壤的保肥能力，吸收能力越強(qiáng)，其保肥能力也強(qiáng)；反之，保肥力則弱。土壤的吸收保肥作用有五種形式。（1）機(jī)械吸收保肥作用

指具有多孔體的土壤對(duì)進(jìn)入土體的固體顆粒的機(jī)械截留作用。如糞便殘?jiān)?、有機(jī)殘?bào)w、磷礦粉、及各種顆粒狀肥料等，主要靠這種形式保留在土壤中。若它們的粒徑大于土壤孔徑，且在水中不溶解，則可被阻留在一定的土層中。阻留在土層中的物質(zhì)可被土壤轉(zhuǎn)化利用，起到保肥的作用，其保留的養(yǎng)分能被植物吸收利用。因此，多耕多耙可以增強(qiáng)土壤的機(jī)械吸收作用。（2）物理吸收保肥作用

指土壤對(duì)分子態(tài)養(yǎng)分（如氨、氨基酸、尿素等）吸收保持的性能。如糞水中的臭味在土壤中消失，就是由于土壤吸附了氨分子，減少了氨的揮發(fā)，保持肥分的緣故。土壤質(zhì)地越粘重，物理吸收保肥作用越明顯；反之則弱。靠物理吸收保留的養(yǎng)分能被植物吸收利用。（3）化學(xué)吸收保肥作用

指一些水溶性養(yǎng)分在土壤溶液中與其它物質(zhì)反應(yīng)生成難溶性化合物的過(guò)程。如施入土壤的速效性磷肥與土壤中的Ca2+、Fe3+、Al3+等作用生成難溶性磷酸鹽化合物而失去有效性?？炕瘜W(xué)吸收保留的養(yǎng)分一般對(duì)當(dāng)季植物無(wú)效，但可緩慢釋放出來(lái)供以后的植物吸收利用。另外，化學(xué)吸收還具有特殊意義，如能吸收農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)，減少土壤污染。（4）生物吸收保肥作用

指土壤中的微生物和植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收、保存和積累在生物體內(nèi)的作用。如土壤中固氮生物固定空氣中氮素，增加土壤中氮素營(yíng)養(yǎng)水平，提高了土壤肥力；土壤中有效養(yǎng)分被生物吸收后轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，可避免養(yǎng)分隨水流失或化學(xué)固定。（5）離子交換吸收保肥作用

指帶有電荷的土壤膠粒能吸附土壤溶液中帶相反電荷的離子，這些被吸附的離子又能與土壤溶液中帶同性電荷的離子相互交換。它是土壤保肥性最重要的方式，也是土壤保肥性的重要體現(xiàn)形式。包括陽(yáng)離子交換吸收和陰離子交換吸收兩種類型。帶負(fù)電荷的土壤膠體吸附陽(yáng)離子與土壤溶液中的陽(yáng)離子之間的交換，稱為陽(yáng)離子交換吸收作用。例如碳酸氫銨施入土壤中可發(fā)生下面的反應(yīng)：

土壤陽(yáng)離子交換能力常用陽(yáng)離子交換量來(lái)表示，它是衡量土壤保肥能力的主要指標(biāo)之一。陽(yáng)離子交換量是指每千克土壤所能吸附的全部可交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)，用cmol(+)·kg-1表示。一般認(rèn)為，陽(yáng)離子交換量大于20cmol(+)·kg-1的土壤保肥力強(qiáng)，較耐肥；10-20cmol(+)·kg-1的土壤保肥力中等；小于10cmol(+)·kg-1的土壤保肥力差。

土壤陽(yáng)離子交換量與膠體種類、質(zhì)地粗細(xì)、膠體的化學(xué)成分和溶液的PH值等因素有關(guān)系。砂質(zhì)土陽(yáng)離子交換量小，粘質(zhì)土則大；無(wú)機(jī)膠體陽(yáng)離子交換量小，有機(jī)膠體陽(yáng)離子交換量大；陽(yáng)離子交換量隨pH值的下降而下降，隨其升高而增加。陽(yáng)離子發(fā)生交換時(shí)，代換能力有強(qiáng)弱之分。各種陽(yáng)離子代換力的大小順序是與它們對(duì)溶膠凝固力大小的順序相一致的，即Fe3+

＞Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞NH4+＞K+＞Na+。

離子代換能力的大小與離子化合價(jià)、原子序數(shù)、陽(yáng)離子半徑和水化程度、離子運(yùn)動(dòng)速度等因素有關(guān)。一般高價(jià)找換能力強(qiáng)于低價(jià)、原子序數(shù)大的強(qiáng)于小的、陽(yáng)離子半徑小面水化程度低強(qiáng)于半徑大而水化程度高的、運(yùn)動(dòng)速度快的強(qiáng)于慢的。在陽(yáng)離子發(fā)生交換時(shí)，離子濃度越大，代換能力越強(qiáng)。2）土壤的供肥性

供肥性是指土壤耕作層供應(yīng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的速效養(yǎng)分和數(shù)量的能力。土壤在植物整個(gè)發(fā)育期間，能夠持續(xù)不斷地供應(yīng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的各種速效養(yǎng)分的能力和特性。土壤的供肥性能是土壤的重要屬性，是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)。土壤供肥性能主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：①植物長(zhǎng)相生產(chǎn)實(shí)踐中根據(jù)植物的反應(yīng)，將土壤的供肥性劃分為：“發(fā)小苗不發(fā)老苗，有前勁無(wú)后勁”；“發(fā)老苗不發(fā)小苗，前勁小后勁足”；“既發(fā)小苗又發(fā)老苗，肥勁穩(wěn)長(zhǎng)”三種類型。這里的“發(fā)”與“不發(fā)”是植物對(duì)土壤肥力條件的綜合反映，“有勁”、“無(wú)勁”則主要表現(xiàn)土壤供肥強(qiáng)度的特性。②土壤形態(tài)

耕作層深厚、土色較暗、沙黏適中、土壤結(jié)構(gòu)良好、松緊適度的土壤供肥性能好。③施肥效應(yīng)不同類型的土壤具有不同的供肥特性，對(duì)肥料養(yǎng)分的要求和反應(yīng)各異。如沙性土，施肥后供肥猛而不持久，而黏質(zhì)土不擇肥、不漏肥、“餓得飽得”，肥勁穩(wěn)長(zhǎng)。④室內(nèi)化驗(yàn)結(jié)果有機(jī)質(zhì)含量高，陽(yáng)離子交換量大，有效養(yǎng)分豐富。

影響土壤供肥性的因素很多，除了土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)狀況、耕層深淺、土壤膠體含量和所吸收的離子種類、數(shù)量，以及微生物的活動(dòng)等諸因素外，氣候條件也影響土壤供肥性。氣溫高，土壤潛在養(yǎng)分釋放快。3.2.4土壤酸堿性與緩沖性

土壤酸堿性是土壤重要化學(xué)性質(zhì)之一，不但直接作用于土壤的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和供應(yīng)，還直接作用于植物的生長(zhǎng)發(fā)育及土壤有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化分解。土壤緩沖性主要通過(guò)作用于土壤酸堿性而影響到土壤肥力。1）土壤酸堿性（1）土壤酸堿性概念

土壤酸堿性就是土壤溶液中的H+和OH-濃度比例不同所表現(xiàn)的酸堿性質(zhì)，通常用土壤溶液的pH值表示，土壤的pH值是土壤溶液中H+

濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值，即pH=-lg〔H+〕。pH=7為中性，pH值小于7為酸性，pH值大于7為堿性。我國(guó)土壤酸堿度分為以下七級(jí)（表3.3）。

土壤的酸堿性是氣候、植被以及土壤組成共同作用的結(jié)果，其中氣候起著決定性的作用。我國(guó)土壤的酸堿反應(yīng)從地理概況來(lái)看是“南酸北堿”。長(zhǎng)江以南的華南、西南地區(qū)分布著紅壤和黃壤，這兩種土壤是強(qiáng)酸性、酸性土壤，pH為4.5～5.5；華中、華東地區(qū)的紅壤,pH為5.5～6.5；長(zhǎng)江以北的華北、西北地區(qū)的石灰性土壤，pH為7.5～8.5；最酸的是分布在臺(tái)灣新八仙和海南五指山的黃壤，pH為3.6～3.8；最堿的是在新疆和內(nèi)蒙等地，pH為10.5以上。（2）土壤酸堿性對(duì)土壤肥力、植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響①影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育

不同的植物生長(zhǎng)發(fā)育所要求的酸堿范圍不同，有些植物喜酸性，如茶花、茉莉；有的植物喜堿性，如白皮松、柏樹(shù)，楊柳可以在pH=9左右的土壤中生長(zhǎng)。大多數(shù)植物不能在低于3.5或高于9的環(huán)境中生長(zhǎng)。

因?yàn)樘?，土壤中易產(chǎn)生鋁離子毒害，或由于多種有機(jī)酸濃度過(guò)高，引起植物體細(xì)胞蛋白質(zhì)變性，而直接危害植物，過(guò)高則會(huì)腐蝕根系和莖部，造成植物死亡。有些植物能對(duì)土壤酸堿性起指示作用，這類植物稱為指示植物。如酸性土的指示植物是映山紅、石松、茶樹(shù)；鹽土的是鹽角草、鹽生草、鹽爪爪；堿土是堿蓬、牛毛草、麻陸（見(jiàn)表3.4）。表3.4部分園林植物所適宜的pH范圍園林植物pH范圍園林植物pH范圍林木pH范圍林木pH范圍茶花4.5～5.5柑桔5.0～6.5桑6.0～8.0槐6.0～7.0茉莉4.5～5.5杏、蘋果6.0～8.0樺5.0～6.0松5.0～6.0唐菖蒲6.0～8.0桃6.0～7.5泡桐6.0～8.0洋槐6.0～8.0月季7.0～8.5梨6.0～8.0油桐6.0～8.0白楊6.0～8.0郁金香6.0～7.5菠蘿5.0～6.0榆6.0～8.0櫟6.0～8.0菊花6.5～7.9草莓5.0～6.5側(cè)柏7.0～8.0紅松5.0～6.0②影響?zhàn)B分的有效性

土壤細(xì)菌和放線菌如硝化細(xì)菌、固氮菌和纖維分解細(xì)菌等，均適宜于中性和微堿性環(huán)境，在此條件下其活動(dòng)旺盛，有機(jī)質(zhì)礦化快，固氮作用也強(qiáng)，因而土壤有效氮的供應(yīng)較好。土壤過(guò)酸過(guò)堿都不利于有益微生物的活動(dòng)。例如在酸性土中，硝化細(xì)菌、固氮菌、磷細(xì)菌和硫細(xì)菌的活性受抑制，不利于N、P、S的轉(zhuǎn)化。土壤中氮、磷、鉀等大量元素和微量元素的有效性均受土壤酸堿性的影響。大多數(shù)養(yǎng)分在pH6.5~7.5時(shí)有效性較高。土壤中氮素養(yǎng)分在pH6~8的范圍內(nèi)有效性最大；磷在酸性土壤中易被鐵鋁固定，在石灰性土壤pH7.5~8.5中易被鈣固定，在pH6.5~7.5時(shí)有效性最高；鉀、鈣、鎂、硫在pH6~8時(shí)有效性最大。鐵、錳、銅、鋅、硼一般在酸性下有效性最高，這些養(yǎng)分在石灰性土壤等偏堿性條件下易形成沉淀，有效性低，而鉬則與之相反，有效性高。③影響土壤理化性質(zhì)在堿性土壤中，交換性鈉離子增多，使土粒分散，結(jié)構(gòu)破壞。在酸性土中，吸附性造成養(yǎng)分淋失、粘粒礦物分解，結(jié)構(gòu)也遭到破壞。在中性土壤中鈣、鎂離子多，利于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。④影響土壤微生物的生長(zhǎng)發(fā)育

微生物對(duì)于土壤反應(yīng)也有一定的適應(yīng)范圍，土壤過(guò)酸或過(guò)堿都不利于有益微生物的活動(dòng)。pH值在6.5～7.5時(shí)，利于細(xì)菌的生育；pH值在7.5～7.8時(shí)，利于放線菌的生育；pH值在3.0～6.0時(shí)，利于真菌的生育。⑤酸堿性與土壤類型土壤的酸堿性與土壤類型有關(guān)，紅壤土是酸性，黑鈣土是微堿性。鹽土的pH值是8.5，石灰性土壤的pH值為7.8～8.5，堿土pH值在8.5以上。⑥影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收

土壤溶液的堿性物質(zhì)會(huì)促使細(xì)胞原生質(zhì)溶解，破壞植物組織。酸性較強(qiáng)也會(huì)引起原生質(zhì)變性和酶的鈍化，影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。酸性過(guò)大時(shí)，還會(huì)抑制植物體內(nèi)單糖轉(zhuǎn)化為蔗糖、淀粉及其它較為復(fù)雜的有機(jī)化合物的過(guò)程。（3）土壤酸堿性的調(diào)節(jié)

我國(guó)的土壤呈“南酸北堿”形勢(shì)，過(guò)酸或過(guò)堿都不利于植物生長(zhǎng)，土壤酸堿性的調(diào)節(jié)有施肥調(diào)節(jié)和化學(xué)措施調(diào)節(jié)兩方面的措施。①施肥調(diào)節(jié)南方的酸性土壤在調(diào)節(jié)時(shí)可以施用生理堿性肥料，如石灰氮、鈣鎂磷肥、碳酸銨等；北方堿性土壤較多，堿性土調(diào)節(jié)時(shí)可施用生理酸性肥料，如硫酸銨、過(guò)磷酸鈣、腐殖酸肥料等。②化學(xué)措施

酸性土壤常施用石灰物質(zhì)，利用Ca2+

代換土壤膠體上的H+、Al3+。南方常施用生石灰，生石灰堿性很強(qiáng)，在施用時(shí)不能與種子或幼苗的根系直接接觸，否則易燒死植物根系。

石灰使用量的經(jīng)驗(yàn)做法是：pH值4～５的土壤，石灰用量為750～2250kg/hm2；pH值5～6的土壤,石灰使用量為375～1125kg/hm2。除石灰外，在沿海地區(qū)還可以用含鈣質(zhì)的貝殼改良；草木灰也有改良酸性土壤的作用。堿性土壤可施用硫酸鈣、硫磺粉、明礬、硫酸亞鐵等，利用Ca2+

、Fe3+代換土壤膠體上的Na+,使土壤酸性增強(qiáng)，堿性降低。2)土壤緩沖性

土壤具有抵抗外來(lái)物質(zhì)引起酸堿度反應(yīng)劇烈變化的性能，叫做土壤緩沖性。在土壤中加入一定量的酸性或堿性物質(zhì)之后，土壤的pH值變化小，則說(shuō)明該土壤緩沖能力強(qiáng)；反之則說(shuō)明該土壤緩沖能力弱。土壤的緩沖性有賴于多種因素的作用，它們共同組成了土壤的緩沖系統(tǒng)。土壤具有緩沖作用的機(jī)理包括3個(gè)方面：

一是土壤膠體的離子交換吸收作用，加入土壤的酸性或堿性物質(zhì)可與膠體吸附的離子進(jìn)行交換，生成水和中性鹽，從而使土壤的pH值不發(fā)生很大變化；二是土壤溶液中具有弱酸及其鹽類組成的緩沖系統(tǒng)，土壤溶液中存在著多種弱酸，如碳酸、磷酸、硅酸、腐殖酸和其他有機(jī)酸及其鹽類，構(gòu)成緩沖系統(tǒng)，它們對(duì)酸堿有緩沖作用；

三是土壤中兩性物質(zhì)的緩沖作用，土壤中存在著多種既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)，如胡敏酸、氨基酸、蛋白質(zhì)等。正是這些物質(zhì)的存在構(gòu)成了土壤的緩沖系統(tǒng)，使土壤具有緩沖性，可以使土壤酸堿度經(jīng)常保持在一定范圍內(nèi)，避免因施肥、植物根的呼吸、微生物的活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的分解等引起溶液反應(yīng)的激烈變化。

也正是由于土壤具有緩沖性，才為園林植物的生長(zhǎng)和微生物活動(dòng)創(chuàng)造了穩(wěn)定的土壤環(huán)境條件。土壤的緩沖性作為土壤的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與外界環(huán)境密切相關(guān)。土壤質(zhì)地不同，緩沖能力不同，一般是黏土>壤土>砂土；土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，有機(jī)膠體數(shù)量越多，緩沖能力越強(qiáng)。在農(nóng)業(yè)物產(chǎn)中，可以通過(guò)質(zhì)地改良、增施有機(jī)肥、種植綠肥等措施來(lái)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤的緩沖性能。3.2.5土壤的氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)是指有電子得失的化學(xué)反應(yīng)。土壤中存在著一系列參與氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)及氧化還原反應(yīng)，這種反應(yīng)的過(guò)程甚為復(fù)雜，它既受土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)影響，也反過(guò)來(lái)影響土壤的性質(zhì)。氧化還原反應(yīng)一方面影響到部分養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，另一方面也影響到養(yǎng)分的形態(tài)和養(yǎng)分的有效性。1）土壤中的氧化還原物質(zhì)

土壤中存在著多種多樣的有機(jī)和無(wú)機(jī)的氧化還原物質(zhì)。主要是氧、鐵、錳、硫等以及各種有機(jī)物質(zhì)，其中氧和有機(jī)還原物質(zhì)較為活潑，鐵、錳、硫等的轉(zhuǎn)化要受這兩類物質(zhì)的影響。

氧氣是土壤中的主要氧化劑。鐵、錳、硫等物質(zhì)形成不同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子而呈現(xiàn)出氧化性，構(gòu)成氧化還原體系的氧化劑；土壤有機(jī)質(zhì)在分解時(shí)具有還原作用，是高價(jià)金屬離子還原為低價(jià)的重要?jiǎng)恿?。不同分解程度的有機(jī)化合物，尤其是有機(jī)酸類，還有微生物的細(xì)胞體及其代謝產(chǎn)物，是土壤中的還原劑。因此土壤中施入的各類有機(jī)肥，是氧化還原物質(zhì)的主要來(lái)源。

壤中存在的氧化還原物質(zhì)構(gòu)成了土壤中的氧化還原體系。氧體系：O2+4H++4e=2H2O氫體系：2H++2e=H2鐵體系：Fe3++e=Fe2+

錳體系：MnO2+4H++2e=Mn2++2H2O

硫體系：SO42-+H2O+2e=SO32-+2OH-2）土壤氧化還原反應(yīng)與土壤肥力的關(guān)系

衡量一種物質(zhì)是易于得到電子被還原，還是易于失去電子被氧化，可用氧化還原電位來(lái)表示，單位是毫伏（mV）。氧化態(tài)物質(zhì)的含量越高，則氧化還原電位越高，體系處于強(qiáng)氧化狀態(tài)；如氧化還原電位越低，則體系的還原性越強(qiáng)。在土壤中，通氣條件越好，氧化還原電位值越大，土壤的氧化性越強(qiáng)；如土壤水分含量較高，則氧氣含量較低，氧化還原電位也低，土壤處于還原狀態(tài)。

旱地土壤的氧化還原電位一般較高，在正常范圍內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)正常，植物根系生長(zhǎng)發(fā)育較好。氧化還原電位過(guò)高時(shí)，則處于完全氧化條件下，有機(jī)質(zhì)迅速分解，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)趨于貧乏，F(xiàn)e、Mn離子氧化析出，植物常患缺綠癥；如果過(guò)低時(shí)，反硝化作用易于發(fā)生，土壤就進(jìn)行劇烈的還原過(guò)程，破壞氮素營(yíng)養(yǎng)，硝酸鹽開(kāi)始淋失，土壤中積累許多還原物質(zhì)如硫化氫、低價(jià)鐵錳、有機(jī)酸、甲烷等，由于氧氣缺乏，植物根系呼吸受阻，根毛減少甚至發(fā)黑腐爛。3）土壤氧化還原過(guò)程的調(diào)節(jié)

土壤中的氧化還原條件是經(jīng)常變化的，它受土壤水分、松緊度、溫度、施肥、微生物活動(dòng)、植物生長(zhǎng)等多種因素的影響。灌溉、施入新鮮有機(jī)肥等，都可以降低氧化還原電位；

土壤變干，疏松通氣，可以提高氧化還原電位。因此，在缺乏有效態(tài)鐵、錳、銅的土壤中，可以施用有機(jī)肥料，加強(qiáng)還原作用，促進(jìn)其溶解；在還原物質(zhì)多而危害植物生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)，可以采取各種改善通氣的措施，如降低水位或深耕曬垡等。3.3土壤資源合理利用與管理

土壤資源作為一種重要的自然資源和永恒的生產(chǎn)資料，是人類從事農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)以達(dá)到自身生存、繁衍和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，土壤作為重要環(huán)境因素之一，還是生物和非生物環(huán)境的分界面，也是生物與非生物體進(jìn)行物質(zhì)、能量移動(dòng)和轉(zhuǎn)化的重要介質(zhì)和樞紐。

人類在利用土壤資源中所采取的干預(yù)正確與否，將直接對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的維持與發(fā)展起了舉足輕重的作用，如科學(xué)灌溉、合理施肥、耕作、良種栽培、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)等，皆可促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)和發(fā)展。但若毀林開(kāi)荒，陡坡種植，盲目施肥，大水漫灌等也會(huì)帶來(lái)水土流失、土壤沙化、土壤鹽漬化、土壤污染、土壤養(yǎng)分含量下降、比例失調(diào)、土壤環(huán)境條件變劣等不良后果，使農(nóng)林業(yè)生態(tài)平衡遭到破壞，給人類帶來(lái)巨大的損失和災(zāi)難。3.3.1我國(guó)土壤資源的特點(diǎn)

我國(guó)地域遼闊，沃野千里。復(fù)雜的自然條件，悠久的農(nóng)業(yè)歷史，造就了種類繁多的土壤。正是由于土壤的類別、發(fā)育過(guò)程、所處環(huán)境、利用方式等諸多差異，使我國(guó)土壤有著以下的特點(diǎn)。1)土壤資源豐富

我國(guó)土地總面積占世界陸地總面積的1/5，僅次于俄羅斯和加拿大，居世界第三位。

在遼闊的國(guó)土上，從最北部的寒溫帶到極南端的赤道帶，從東海之濱的濕潤(rùn)地區(qū)到西北內(nèi)陸的干旱區(qū)，從青藏高原到天山南北，這廣闊的范圍，包含了地帶性和非地帶性變化，導(dǎo)致了光、水、氣、熱條件的多元組合和錯(cuò)綜復(fù)雜的地域差異，從而形成了我國(guó)復(fù)雜多樣的土壤類型。最新土壤分類系統(tǒng)（1995年）將我國(guó)土壤分為14個(gè)土綱、39個(gè)亞綱、141個(gè)土類、595個(gè)亞類。這些土壤因各自的不同性質(zhì)而形成對(duì)農(nóng)、林、牧業(yè)的不同適宜程度。我國(guó)土壤中75％的已經(jīng)利用或可利用于農(nóng)、林、牧業(yè)。

2）山地土壤資源優(yōu)勢(shì)明顯

我國(guó)是多山的國(guó)家，各種山地丘陵的土壤資源約占全國(guó)土地資源總面積的66%，同俄羅斯、加拿大、美國(guó)等領(lǐng)土較大的國(guó)家相比較，我國(guó)的山地資源比重較大，尤其是海拔1000m以上的山地土壤約占全國(guó)土地資源總面積的50%，海拔3000m以上的高山土占國(guó)土總面積的20%，我國(guó)約有1/3的人口和2/5的耕地分布在山區(qū)，1/3的糧食產(chǎn)于山區(qū)，天然林和天然牧場(chǎng)主要集中于山區(qū)。3）耕地面積小，可耕性后備資源不足

我國(guó)現(xiàn)有耕地1.3億hm2，林地26898萬(wàn)hm2是人均占有土地面積緊缺的國(guó)家。目前隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)人口的不斷增加，耕地每年遞減，人地矛盾日益突出。據(jù)調(diào)查，在現(xiàn)有可利用土地資源中，可作為農(nóng)、林、牧用地的土地資源共約1.25億hm2,而其中適宜于作農(nóng)田的土壤約為1300萬(wàn)hm2，且主要分布在寒冷的黑龍江和干旱的新疆以及內(nèi)蒙古東部，因此，希望從未利用土地資源中開(kāi)辟擴(kuò)大更多的耕地是很困難的。4）土壤資源的區(qū)域分布差異明顯

由于地形地貌的不同和氣候等自然條件的差異，帶來(lái)了人類對(duì)土地資源利用的情形不同，易于開(kāi)發(fā)、利于人類生存與發(fā)展的土地必然首先被利用，從而出現(xiàn)了遲早不一的區(qū)域性農(nóng)業(yè)墾殖史，造就了關(guān)中平原、中原、長(zhǎng)江流域等農(nóng)業(yè)發(fā)祥地。人類有選擇性的生產(chǎn)活動(dòng)導(dǎo)致了我國(guó)土地資源分布及其在農(nóng)業(yè)上的利用方向、耕作水平等均有顯著差別。5）現(xiàn)有耕地中低產(chǎn)土壤面積大

由于土地利用結(jié)構(gòu)不當(dāng)，經(jīng)營(yíng)水平不高，土地生產(chǎn)力不高，中低產(chǎn)耕地占總耕地面積的2/3，土地資源退化，生態(tài)環(huán)境惡化，全國(guó)水土流失面積為367萬(wàn)hm2，沙化耕地面積達(dá)256.21萬(wàn)hm2,次生鹽漬化占鹽漬土面積的1/4。工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生的“三廢”，以及過(guò)量施用化肥、農(nóng)藥帶來(lái)的土壤污染，還有掠奪式的經(jīng)營(yíng)帶來(lái)的肥力下降等，都使中低產(chǎn)土壤面積不斷擴(kuò)大。3.3.2高產(chǎn)肥沃土壤培育與園林土壤的培肥管理1）高產(chǎn)肥沃土壤的特征與培育

高產(chǎn)肥沃土壤是適宜植物生長(zhǎng)的理想條件，它的最本質(zhì)特征是具有優(yōu)良的肥力狀況，即能充分、及時(shí)地滿足和協(xié)調(diào)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的水、肥、汽、熱等因素的能力。（1）高產(chǎn)肥沃土壤的特征

我國(guó)土壤資源極為豐富，利用方式也多種多樣，高產(chǎn)肥沃土壤的特征也不盡相同，一般應(yīng)具有以下特征：①適宜的土壤環(huán)境高產(chǎn)肥沃土壤一般應(yīng)達(dá)到地面平坦，有較為便利的排灌條件、利于耕作的環(huán)境，有蓄積養(yǎng)分和水分的能力等。②合理的土體結(jié)構(gòu)和適量協(xié)調(diào)的土壤養(yǎng)分

優(yōu)質(zhì)肥沃的土壤一般具有上虛下實(shí)的土體結(jié)構(gòu)。耕作層深厚、疏松、質(zhì)地較輕、有機(jī)質(zhì)含量高，有機(jī)養(yǎng)分與無(wú)機(jī)礦質(zhì)養(yǎng)分含量適宜且比例協(xié)調(diào)，供肥能力強(qiáng)、肥效持久。心土層緊實(shí)，保蓄能力強(qiáng)。③良好的理化性狀和足量的有益微生物數(shù)量高產(chǎn)肥沃的土壤一般都有良好的理化性狀。質(zhì)地適宜、結(jié)構(gòu)良好、緩沖能力強(qiáng)、耕層土壤容重為1.10~1.25g/cm3；總孔隙度達(dá)到50％~60％，且大小孔隙比例合理；團(tuán)粒結(jié)構(gòu)多，固、液、汽三相比合理，通透性好，保蓄性能強(qiáng)。有益微生物種類附合植物養(yǎng)分轉(zhuǎn)化需要且數(shù)量足，土壤中沒(méi)有污染源及污染物等。（2）高產(chǎn)肥沃土壤的培育高產(chǎn)肥沃土壤能充分滿足植物生長(zhǎng)所需條件，肥力水平高，植物生長(zhǎng)狀況好，其培育方法必須運(yùn)用有效的綜合農(nóng)業(yè)措施和技術(shù)。根據(jù)各地具體情況的不同，可從綜合運(yùn)用以下幾個(gè)方面措施：①施肥措施

有機(jī)質(zhì)是對(duì)土壤養(yǎng)分含量、理化性質(zhì)、保蓄性質(zhì)等有重要影響的物質(zhì)，因此增施有機(jī)肥，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量是提高土壤肥力的有效手段。

在農(nóng)林生產(chǎn)中可以通過(guò)發(fā)展畜牧業(yè)、推廣秸稈還田、種植綠肥等方法增加有機(jī)肥源，推動(dòng)有機(jī)肥的施用。提高土壤肥力不僅要增加有機(jī)肥的施用量，還應(yīng)把無(wú)機(jī)肥與有機(jī)肥配合施用，保證植物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的供應(yīng)，使土壤養(yǎng)分含量不斷提高，水、肥、汽、熱四要求不斷協(xié)調(diào)，從而達(dá)到肥力不斷提高的效果。②耕作栽培措施在耕作管理中應(yīng)以用養(yǎng)結(jié)合為出發(fā)點(diǎn)，從養(yǎng)分、水分的供求關(guān)系出發(fā)，做到植物生長(zhǎng)過(guò)程中的供求平衡。因地制宜，合理輪作耗地植物與養(yǎng)地植物，如豆科植物與禾本科植物的輪流種植、深根系植物與淺系植物間作等。耕作時(shí)應(yīng)根據(jù)條件適時(shí)、適度深耕，加速土壤熟化，加深熟化土層的厚度。③排灌措施

在灌溉時(shí)要注意灌溉方法，禁止大水漫灌，實(shí)行噴灌、滴灌或滲灌等，做到既增加土壤水分又不破壞土壤結(jié)構(gòu)、既促進(jìn)植物生長(zhǎng)又提高了土壤肥力。在地下水位高或地面易積水的地塊，應(yīng)及時(shí)采取有效的排泄方法，防止地面返鹽或形成漬害。④防止土壤侵蝕，保護(hù)土壤資源

運(yùn)用合理的農(nóng)、林、牧、水利等綜合措施，防止土壤侵蝕，如加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)，植物造林和種植牧草，嚴(yán)禁濫代破壞林地和過(guò)度開(kāi)墾放牧，發(fā)展水利，加強(qiáng)灌溉等。2）園林土壤的培肥與管理

園林植物的栽培方式主要有露地栽培與盆土栽培兩種方式。這兩種方式對(duì)土壤的要求基本是一致的，但也稍有區(qū)別。露地栽培由于根系可以在土壤中舒展延伸，只要土層深厚，排水透氣，酸堿度適宜，并有一定肥力，就能正常生長(zhǎng)。而盆栽植物由于根系局限于花盆內(nèi)，依靠有限的土壤來(lái)供應(yīng)養(yǎng)分和水分，維持其生長(zhǎng)發(fā)育的需要。因此，在土壤的培肥管理過(guò)程中要求就更嚴(yán)格一些。（1）露地栽培土壤的培肥與管理露地栽培土壤的培肥與管理主要包括整地、松土除草和水分蓄積等環(huán)節(jié)。①整地整地要注意時(shí)間，深度和方法等。第一：整地季節(jié)。選擇適宜的整地季節(jié)是取得良好的整地效果的重要措施。在一般情況下，應(yīng)提前整地，以便發(fā)揮蓄水保墑的作用，并可保證植樹(shù)工作的及時(shí)進(jìn)行。

在干旱地區(qū)，提前整地最好使整地與栽植之間有一個(gè)降水較多的季節(jié)，一般應(yīng)提前3個(gè)月以上。準(zhǔn)備秋季栽植時(shí)，整地可提前到雨季前；準(zhǔn)備春季栽植時(shí)，整地可提早到頭年雨季前、雨季或至少頭年雨季。第二：整地深度。整地深度因計(jì)劃種植的園林植物種類不同而有差異，如一、二年生花卉整地宜淺，宿根和球根花卉和園林樹(shù)木宜深。

一般要求深耕土壤至40cm～50cm，同時(shí)要施入大量有機(jī)肥料，淺耕一般要求達(dá)到20cm～30cm。整地方法要根據(jù)土壤情況而變。坡度8°以下的平緩耕地或半荒地，可進(jìn)行全面整地，通常翻耕30cm深，以利蓄水保墑；對(duì)于重點(diǎn)布置地區(qū)或深根樹(shù)種可翻掘50cm深，并施有機(jī)肥，以改良土壤。平地的整地要有一定的傾斜度，以利排除過(guò)多的雨水。

市政工程場(chǎng)地和建筑地區(qū)常遺留大量灰槽、灰渣、砂石、磚瓦、碎木及其他建筑垃圾等，在整地之前應(yīng)全部清除，還應(yīng)將因挖除建筑垃圾而缺土的地方，換入肥沃土壤；由于地基夯實(shí)，土壤緊實(shí)，在整地的同時(shí)應(yīng)將夯實(shí)的土壤挖松，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求處理地形。挖湖堆山是園林建設(shè)中常見(jiàn)的改造地形措施之一。人工新堆的土山，要令其自然沉降，方可整地植樹(shù)；通常在土山堆成后，至少經(jīng)過(guò)一個(gè)雨季，才開(kāi)始整地。人工土山多但不很大，也不太陡，又全是疏松新土，可按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行整地。②松土、除草

松土能減少土壤水分蒸發(fā)，改良土壤通氣狀況，促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)，提高土壤肥力。除草可減少土壤水分和養(yǎng)分的消耗，減少病蟲(chóng)害，增進(jìn)風(fēng)景效果。松土、除草應(yīng)在天氣晴朗時(shí)，或初晴之后土壤不過(guò)干又不過(guò)濕時(shí)進(jìn)行。松土除草要認(rèn)真細(xì)致，做到不傷根，不傷皮，不傷梢，雜草除凈，土塊、石塊揀凈，并給樹(shù)木根部適當(dāng)培土。松土除草的深度，應(yīng)根據(jù)樹(shù)木生長(zhǎng)情況和土壤條件而定。

幼樹(shù)根系分布淺，松土不宜太深，