第一章土壤與肥料的概述

第一節(jié)土壤與肥料的概念一、土壤（一）概念土壤是指覆蓋于地球陸地表面能夠生長綠色植物的疏松物質層?！瓣懙乇砻妗敝该髁送寥赖奈恢?，“疏松'’描述了其物理狀態(tài)，“能夠生長綠色植物〃說明了土壤的作用。（二）土壤的為什么能夠生長綠色植物土壤具有肥力，這就是土壤的本質特征。二、土壤肥力（一）概念肥力是土壤最本質的特征，任何一種土壤都具有一定的肥力。對于什么是土壤肥力，目前尚無完全統(tǒng)一的看法。我國多數(shù)土壤科學工作者認為：土壤肥力就是土壤供給和調節(jié)植物生長發(fā)育所需要的水.肥、氣■熱等生活因素（二）土壤肥力四因素水.肥.氣.熱，數(shù)量狀況及配合程度決定土壤肥力高低。我國耕地土壤肥力高低：低產(chǎn)土壤、中產(chǎn)土壤、高產(chǎn)土壤。（三）肥力分類1、 根據(jù)肥力產(chǎn)生的不同原因，可將其分為自然肥力和人為肥力（人工肥力）。自然肥力是指在自然因素的綜合作用下發(fā)生發(fā)展起來的肥力，是未經(jīng)農(nóng)業(yè)利用的自然土壤具有的肥力，其發(fā)展是極其緩慢的。人為肥力是在人類生產(chǎn)活動影響下創(chuàng)造出來的肥力，是人類勞動的產(chǎn)物，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的影響巨大。農(nóng)業(yè)土壤的肥力因受環(huán)境條件和土壤管理技術水平等的限制不能完全表現(xiàn)出來。2、 就植物的有效性而言，通常把在生產(chǎn)中表現(xiàn)出來的肥力稱為經(jīng)濟肥力或有效肥力。另一部分沒有直接反映出來的肥力稱為“潛在肥力”。二者是相互轉化的。人類對土壤管理的技術水平是影響這兩種肥力轉化的關鍵。經(jīng)濟肥力不僅反映了土壤的肥沃程度，也在一定程度上反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術和農(nóng)業(yè)科學水平的高低。思考：影響土壤肥力高低的主要因素都是我們要學習的內容，他們就是評價土地肥力的一系列指標。三、肥料（一）概念肥料是指能直接或間接供給植物生長發(fā)育必需的養(yǎng)分、改善土壤以提高植物產(chǎn)量和品質的物質的統(tǒng)稱。主要供給渠道從土壤施入，也可噴施于植物地上部分或注射于樹干。（二）肥料分類現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料種類繁多，從不同的角度可以進行不同的分類，如表1-1所示。表1-1肥料的分類分類依據(jù)肥料類型含義性質和來源化學肥料有機肥料生物肥料有機無機肥料化學方法合成或天然礦石加工而成來源于生物殘體，含有大量有機質含活性微生物的特定制品，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能得到特定的肥料交有機和無機肥料混合或化合而成的、標明養(yǎng)分的有機和無機物質有效養(yǎng)分數(shù)量單質肥料復合肥料僅具有一種養(yǎng)分標明量的化學肥料氮、磷、鉀3種養(yǎng)分中，至少具有2種養(yǎng)分標明量的肥料肥料反應生理酸性肥料生理中性肥料生理堿性肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，殘留部分導致土壤變酸的肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，土壤中無殘留或部分殘留，殘留部分基本不改變土壤酸堿性的肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，殘留部分導致土壤變堿的肥料第二節(jié)土壤肥料與植物生產(chǎn)一、土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎民以食為天，食以土為本，精辟地概括了人類——農(nóng)業(yè)-土壤之間的關系。農(nóng)業(yè)是人類生存的基礎，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎。而土壤是農(nóng)業(yè)的基礎。（一）.土壤是植物生長繁育和生物生產(chǎn)的基礎農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本任務是發(fā)展人類賴以生存的綠色植物。綠色植物生長所需五個基本要素：光、熱量、空氣、水分和養(yǎng)分，除光外，水分和養(yǎng)分主要來自土壤，空氣和熱量一部分也通過土壤獲得。植物扎根于土壤，靠根系伸長固著于土壤中，并從土壤中獲得必需的各種營養(yǎng)條件，完成生長發(fā)育的全過程（圖1-2）。歸納起來，土壤在植物生長發(fā)育中有以下不可替代的重要作用：1、 養(yǎng)庫作用。植物需要的氮、磷、鉀及中量、微量元素主要來自土壤。2、 養(yǎng)分轉化和循環(huán)作用。地球表層系統(tǒng)中，通過土壤養(yǎng)分元素的復雜轉化過程，實現(xiàn)著營養(yǎng)元素與生物之間的循環(huán)周轉，保持了生物的周期生長與繁衍。3、 雨水涵養(yǎng)作用。土壤是陸地表面具有生物活性和多孔結構的介質，具有很強的吸水和持水能力，可接納或截留雨水。4、 生物的支撐作用。綠色植物通過根系在土壤中伸展和穿插，獲得土壤的機械支撐，穩(wěn)定地站立于大自然之中；土壤中還擁有種類繁多、數(shù)量巨大的生物群。5、穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用。土壤處于大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈的交界面，這種特殊的空間位置（圖1-3），使得土壤具有抗外界溫度、濕度、酸堿性、氧化還原性變化的緩沖能力；對進入土壤的污染物能通過土壤生物代謝、降解、轉化、消除或降低毒性，起著“過濾器”和“凈化器”的作用。（二） 、土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分地球表層系統(tǒng)中大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈和土壤圈是構成自然地理環(huán)境的五大要素。其中，土壤圈覆蓋于地球陸地表面，處于其他圈層的交接面上，成為它們連接的紐帶，構成了結合無機界和有機界一一即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境（圖1-4）。（三） 、土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基地土壤在陸地生態(tài)系統(tǒng)中起著極其重要的作用：1、 保持生物活性、多樣性和生產(chǎn)性；2、 對水體和溶質流動起著調節(jié)作用；3、 對有機、無機污染物具有過濾、緩沖、降解、固定和解毒作用；4、 具有貯存并循環(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其他元素的功能；5、 是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的能量轉移和物質循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。因此，土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎。（四） 、土壤培肥管理是植物生產(chǎn)和動物生產(chǎn)的基礎農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包括植物生產(chǎn)、動物生產(chǎn)和土壤培肥管理三大環(huán)節(jié)。大量的實踐表明，土壤不僅是植物生產(chǎn)的基礎，也是動物生產(chǎn)的基礎。如果沒有植物生產(chǎn)的繁茂，就不可能有動物生產(chǎn)和整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，必須十分重視土壤資源的開發(fā)、利用、改良和保護。通過〃用地養(yǎng)地”把植物生產(chǎn)、動物生產(chǎn)和土壤培肥管理三個環(huán)節(jié)結合起來，把植物生產(chǎn)的有機收獲物用于動物生產(chǎn)所需的飼料，將植物殘體和動物生產(chǎn)廢棄物通過微生物的利用、轉化及循環(huán)培肥土壤，提高土壤肥力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。（五） 、土壤是最珍貴的自然資源土壤作為資源，不同于其他資源，如煤、石油、礦藏等不能再生，而是和水資源、大氣資源一樣被稱之為可再生資源。但從土壤的數(shù)量來看又是不可再生的，是有限的自然資源。我國的土壤資源由于受海陸分布、地形地勢、氣候、水分配和人口增長、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化擴展的影響，耕地土壤資源短缺，后備耕地土壤資源不足，人均耕地繼續(xù)下降還將進一步加?。ū?-2）。土壤資源的有限性已成為制約經(jīng)濟、社會發(fā)展的重要因素，有限的土壤資源供應能力與人類對土壤總需求之間的矛盾日趨尖銳。我國耕地資源的現(xiàn)狀，從自然因素講也就是耕地的基本國情，可概括為“一多三少”，即1、耕地總量多，從總量排名看，在世界上排第四，僅次于美國、俄羅斯和印度。我國農(nóng)業(yè)部2014年12月17日公布消息：《關于全國耕地質量等級情況的公報》2012年底，農(nóng)業(yè)部組織完成了全國耕地地力調查與質量評價工作，以全國18.26億畝耕地（二調前國土數(shù)據(jù)）為基數(shù)，以耕地土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖疊加形成的圖斑為評價單元，從立地條件、耕層理化性狀、土壤管理、障礙因素和土壤剖面性狀等方面綜合評價耕地地力，在此基礎上，對全國耕地質量等級進行了劃分。現(xiàn)將數(shù)據(jù)公布如下：全國耕地質量總體情況全國耕地按質量等級由高到低依次劃分為一至十等。其中，評價為一至三等的耕地面積為4.98億畝，占耕地總面積的27.3%。這部分耕地基礎地力較高，基本不存在障礙因素，應按照用養(yǎng)結合方式開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，確保耕地質量穩(wěn)中有升。評價為四至六等的耕地面積為8.18億畝，占耕地總面積的44.8%。這部分耕地所處環(huán)境氣中候條件基本適宜，農(nóng)田基礎設施條件較好，障礙因素不明顯，是今后糧食增產(chǎn)的重點區(qū)域和重要突破口。到2020年，按照耕地基礎地力平均提高1個等級測算，可實現(xiàn)新增糧食綜合生產(chǎn)能力1600億斤以上。評價為七至十等的耕地面積為5.10億畝，占耕地總面積的27.9%。這部分耕地基礎地力相對較差，生產(chǎn)障礙因素突出，短時間內較難得到根本改善。2、 人均耕地少，咱們國家人口太多，平均到每個頭上，擁有耕地才只有1.4畝，還不到世界人均耕地面積的一半，加拿大，人均耕地是我們的18倍，印度是我們的20倍。我國人均土地面積在世界上200多個國家中排110位以后，耕地面積排在126位以后。目前咱們國家已經(jīng)有664個市縣的人均耕地在聯(lián)合國確定的人均耕地0.8畝的警戒線以下。3、 高質量的耕地少。不到總面積的1/3。4、 耕地后備資源少。5、 水土流失。中國現(xiàn)有水土流失面積356萬km\其中受水力侵蝕的水土流失面積165萬km\受風力侵蝕的水土流失面積191萬km\在水蝕和風蝕面積中有26萬kW的水土流失面積為水蝕、風蝕交錯區(qū)。調查表明，全國水土流失面廣、量大，不論山區(qū)、丘陵區(qū)、風沙區(qū)還是農(nóng)村、城市、沿海地區(qū)都存在不同程度的水土流失問題。四川水土流失面積占總土地的40%以上,1999年全省輕度以上土壤侵蝕面積22.27kW（四川省水土保持局）6、 土壤沙漠化。根據(jù)《中華人民共和國防沙治沙法》和《聯(lián)合國防治荒漠化公約》的有關要求，2013年7月至2015年10月底，國家林業(yè)局組織相關部門的有關單位開展了第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測工作。監(jiān)測結果顯示，截至2014年，我國荒漠化土地面積261.16萬平方公里，沙化土地面積172.12萬平方公里。7、耕地土壤污染從《全國土壤污染狀況調查公報》發(fā)表時間：2014-04-18來源：環(huán)境保護部國土資源部，根據(jù)國務院決定，2005年4月至2013年12月，我國開展了首次全國土壤污染狀況調查。調查范圍為中華人民共和國境內（未含香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和臺灣地區(qū)）的陸地國土，調查點位覆蓋全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建設用地，實際調查面積約630萬平方公里。調查采用統(tǒng)一的方法、標準，基本掌握了全國土壤環(huán)境質量的總體狀況。（1）、總體情況全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動是造成土壤污染或超標的主要原因。全國土壤總的超標率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染類型以無機型為主，有機型次之，復合型污染比重較小，無機污染物超標點位數(shù)占全部超標點位的82.8%。從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標范圍較大；鎘、汞、神、鉛4種無機污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。（2）無機污染物鎘、汞、神、銅、鉛、鉻、鋅、鐐8種，有機物主要是農(nóng)藥。污染結果：鎘大米、毒蔬菜事件屢現(xiàn)報端、骨痛病。2013年廣州市的一項抽檢結果顯示44.44%的大米存在鎘含量超標，引起社會廣泛關注。據(jù)分析，“鎘米'’出現(xiàn)的重要原因之一，是一些大米產(chǎn)地土壤遭受鎘等重金屬污染。中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院副教授朱毅告訴記者，當前我國每年受重金屬污染的糧食高達1200萬噸，直接經(jīng)濟損失超過200億元，這些糧食可養(yǎng)活4000多萬人。第 一---_—8、耕地有機質含量低。土壤板結嚴重。 章對于以上存在問題，國家在城鎮(zhèn)規(guī)劃方面，以法律形蒙料規(guī)定綠化覆蓋率，說明學習本門課程重要性。 概述二、肥料是植物的糧食地球上幾乎沒有一個地方的土壤，可以不施用任何肥料而能長期種植植物并獲得高產(chǎn)。土壤養(yǎng)分是土壤肥力最重要的物質基礎，肥料則是土壤養(yǎng)分的主要來源，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎之一。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計表明，在提高單產(chǎn)方面，肥料對增產(chǎn)的貢獻額為40%~60%;我國農(nóng)業(yè)部門則認為這一比例在40%左右。從現(xiàn)代科學儲備和生產(chǎn)條件出發(fā)，在未來農(nóng)業(yè)中，肥料在提高產(chǎn)量與品質方面仍將繼續(xù)發(fā)揮積極作用。（一）肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用主要1、 改良土壤，提高肥力。肥料可使土壤成為適合植物生長的一種營養(yǎng)介質，補充土壤本身缺乏的部分養(yǎng)料，歸還由于植物收獲而帶走的養(yǎng)料和其他原因而損失的養(yǎng)料。2、 促進植物生長。肥料既可以促進植物整體的生長，也可以促進植物某一部分的生長。3、 提高產(chǎn)量。這是肥料的根本作用，它既能提高生物產(chǎn)量，又能提高經(jīng)濟產(chǎn)量。4、 增進品質。包括商業(yè)品質、市場價值、營養(yǎng)價值，以及對各種有害影響的抗性等。在我國，占所有耕地60%以上的中低產(chǎn)田中，普遍存在著養(yǎng)分貧瘠問題，絕大多數(shù)耕地都缺氮，二分之一的耕地缺磷，三分之一到二分之一的耕地缺鉀，還有相當大比例的耕地同時還存在中、微量元素缺乏問題。有限的耕地與沉重的人口壓力，決定了在今后相當長的時期內，施用肥料仍是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施。歸納