植物生產(chǎn)與環(huán)境第三章

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第3章植物生產(chǎn)與土壤培肥第一節(jié)土壤的基本組成

其次節(jié)土壤的基本性質(zhì)第三節(jié)土壤資源的開發(fā)與保護

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第一節(jié)土壤的基本組成一、土壤礦物質(zhì)及土壤質(zhì)地二、土壤生物和土壤有機質(zhì)三、土壤水分和土壤空氣

1.土壤：即指覆蓋在地球陸地表面上的，能夠生長綠色植物的疏松表層。土壤分為：自然土壤和農(nóng)業(yè)土壤。2.土壤肥力：是指在植物生長發(fā)育過程中，土壤不斷地供給和調(diào)理植物所必需的水、肥、氣、熱等物質(zhì)和能量的能力。3.土壤的組成：自然界土壤由礦物質(zhì)、有機質(zhì)(土壤固相)、土壤水分(液相)和土壤空氣(氣相)三相物質(zhì)組成。農(nóng)業(yè)土壤的一般組成

25%45%

25%5%

礦物質(zhì)

有機質(zhì)

液體

氣體

一、土壤礦物質(zhì)及土壤質(zhì)地(一)土壤礦物質(zhì)的組成原生礦物是在風化過程中沒有改變化學組成而遺留在土壤中的一類礦物。次生礦物是原生礦物在風化和成土作用下，重新形成的一類礦物。

云母次生礦物

原生礦物石英

正長石

(二)土壤質(zhì)地土壤中各種粒級的協(xié)同和組合狀況稱為土壤質(zhì)地，即土壤沙黏程度。土壤質(zhì)地可分為沙土、壤土和黏土三類。1.沙土的生產(chǎn)特性粒間孔隙大，通氣性強，保水性差，不耐旱。有機質(zhì)分解快，保肥能力弱，但肥效快。土壤溫度變幅大，常稱

“熱性土〞。作物前期生長快，后期易脫肥，“發(fā)小苗不發(fā)老苗〞,養(yǎng)分含量低

肥水管理應是少量屢屢。

發(fā)小苗不發(fā)老苗

透氣性好

2.壤土壤土兼有沙土與黏土的優(yōu)點，通氣透水性良好，保水保肥力強；有機質(zhì)分解較快，供肥性能好；土溫較穩(wěn)定，耕性良好。水、肥、氣、熱狀況比較協(xié)調(diào)，適合種植各種作物，發(fā)小苗也發(fā)老苗——“壯子送老〞。

通氣透水性良好壤土適于種植各種作物

3.黏土黏土的黏粒含量較多，其粒間孔隙小而總孔隙度大，毛細管作用猛烈，透水透氣性差，但保水保肥性強；黏質(zhì)土礦質(zhì)養(yǎng)分豐富，加之通氣不良，有機質(zhì)分解緩慢，肥效穩(wěn)長后勁足；黏土水多氣少，土溫升降速度慢，晝夜溫差小，稱“冷性土〞。

黏粒含量較多

發(fā)老苗不發(fā)小苗

適于種植糧食作物或經(jīng)濟作物

二、土壤生物和土壤有機質(zhì)(一)土壤生物土壤生物包括土壤中的動物、植物和微生物。土壤微生物種類：細菌、放線菌、真菌、藻類及病毒等。真菌菌絲細菌放線菌

土壤微生物的作用：①分解有機質(zhì)，釋放養(yǎng)分；分解農(nóng)藥等對環(huán)境有害的有機物質(zhì)。②分解礦物質(zhì)。③固定大氣氮素，增加土壤氮素養(yǎng)分。④利用磷、鉀細菌制成生物肥料，施入土壤，促進土壤磷、鉀的釋放。⑤合成土壤腐殖質(zhì)，培

肥土壤。⑥分泌大量的酶，促進土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。⑦其代謝產(chǎn)物刺激作物生長，抑制某些病原菌活動。

(二)土壤有機質(zhì)1.土壤有機質(zhì)的來源與組成來源：施用的有機肥料、作物的秸稈以及殘留的根茬等。元素組成：C、O、H、N,分別占52%~58%、34%~39%、3.3%~4.8%和3.7%~4.1%,其次是P和S。物質(zhì)組成：糖類(單糖、多糖、淀粉、纖維素、果膠物質(zhì)等)、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、樹脂、蠟質(zhì)等占10%~15%。腐殖質(zhì)占土壤有機質(zhì)的85%~90%,是土壤有機質(zhì)的主體。轉(zhuǎn)化過程：礦質(zhì)化過程、腐殖化過程。土壤用稀堿處理

胡敏素(堿性)不溶部分胡敏素腐殖質(zhì)

溶解部分用稀酸處理

胡敏酸(酸性)

腐殖酸

沉淀部分胡敏酸

溶解部分富里酸

富里酸(酸性)

2.土壤有機質(zhì)的作用及管理作用：①提供作物需要的養(yǎng)分。②增加土壤保水、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)。④促進微生物活動，活躍土壤中養(yǎng)分代謝。⑤其他作用。管理：增施廄肥、堆肥，種植綠肥，水田放養(yǎng)綠藻，秸稈還田等。同時結(jié)合耕作、排灌等措施，調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱等狀況。種植綠肥作物

三、土壤水分和土壤空氣(一)土壤水分具體內(nèi)容第4章有詳細闡述。(二)土壤空氣1.組成特點①土壤空氣中CO2含量高于大氣；②土壤空氣中的O2低于大氣；③土壤空氣中的水汽含量高于大氣；④土壤空氣中還原性氣體高于大氣；⑤土壤空氣成分隨時、空而變化。2.土壤通氣性作用：①影響種子萌發(fā)；②影響植物根系的發(fā)育與吸收功能；③影響土壤養(yǎng)分狀況；④影響作物的抗病性。調(diào)理：通過深耕結(jié)合施用有機肥料、合理排灌、適時中耕等措施來調(diào)理土壤的通氣狀況，改善土壤水、肥、氣、熱條件，給植物生長創(chuàng)造適合的環(huán)境條件。

其次節(jié)土壤的基本性質(zhì)一、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性二、土壤耕性三、土壤保肥性和供肥性四、土壤酸堿性和緩沖性

一、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性(一)土壤孔隙性土壤密度和土壤容重是描述土壤孔性的兩個重要的物理量。1.土壤孔隙度土壤孔隙度是指單位體積土壤中孔隙體積占土壤總體積的體積分數(shù)。

2.土壤孔隙類型根據(jù)土壤孔隙的通透性和持水能力，將其分為三種類型：毛細管孔隙、通氣孔隙和非活性孔隙。3.土壤孔隙性與植物生長的關(guān)系適合于植物生長發(fā)育的耕作層土壤孔隙狀況為：總孔隙度為50%~56%,通氣孔隙度在10%以上，如能達到15%~20%更好，毛細管孔隙度與非毛細管孔隙度之比以2:1為宜，無效孔隙度要求盡量低。對于植物生長發(fā)育而言，在同一土體內(nèi)孔隙的垂

直分布應為“上虛下實〞。

(二)土壤結(jié)構(gòu)性1.概念土壤結(jié)構(gòu)性是指土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量及其在土壤中的排列方式等狀況。2.土壤結(jié)構(gòu)體的類型及特性依照結(jié)構(gòu)體的大小、形狀和發(fā)育程度可分為：塊狀、核狀、柱狀及棱柱狀、片狀和團粒結(jié)構(gòu)等五種。

塊狀結(jié)構(gòu)柱狀結(jié)構(gòu)棱狀結(jié)構(gòu)

團粒結(jié)構(gòu)

微團粒結(jié)構(gòu)

核狀結(jié)構(gòu)

片狀結(jié)構(gòu)

3.團粒結(jié)構(gòu)形成：團粒結(jié)構(gòu)一般要經(jīng)過屢屢(多級)的復合、團聚而形成，可概括為如下幾步：單粒→復粒(初級微團聚體)→微團粒(二級、三級微團聚體)→團粒(大團聚體)。作用：①團粒結(jié)構(gòu)土壤的大小孔隙兼?zhèn)?。②能夠協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾。③能協(xié)調(diào)保肥與供肥性能。④具有良好的物理性和耕性。

團粒

孔隙

培育團粒結(jié)構(gòu)的措施：①通過深耕，使土體破碎松散，適時采取耕、鋤、耱、鎮(zhèn)壓等耕作措施，結(jié)合施用有機肥料，促進團粒結(jié)構(gòu)的形成。②通過種植綠肥或牧草，實行合理輪作倒茬，增加團粒結(jié)構(gòu)。③采用溝灌、噴灌、滴灌和地下澆灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，并結(jié)合深耕進行曬垡、凍垡，可充分利用干濕交替、凍融交替作用，有利于團粒形成。④施用胡敏酸、樹脂膠、纖維素黏膠等土壤結(jié)構(gòu)改良劑來促進團粒結(jié)構(gòu)的形成。

二、土壤耕性(一)土壤剖面從地表向下所挖出的垂直切面叫土壤剖面。1.自然土壤剖面自然土壤剖面一般分為四個基本層次：腐殖質(zhì)層、淋溶層、淀積層和母質(zhì)層。

2.旱地耕作土壤的剖面旱地耕作土壤剖面一般也分為四層：即耕作層(表土層)、犁底層(亞表土層)、心土層及底土層。耕作層：指經(jīng)常被耕翻的土壤表層，厚15~20cm。犁底層：是受農(nóng)具耕犁壓實，在耕作層下形成的緊實亞表層，厚約l0cm。心土層：是介于犁底層和底土層之間的土層，也叫半熟化土層。一般厚度為20~30cm。底土層：位于心土層以下的土層。一般在地表50~60cm以下。

耕作層

犁底層

心土層

底土層

旱地耕作土壤剖面

3.水田土壤的剖面耕作層：尋常厚12~18cm,多銹斑。犁底層：厚10cm左右，青灰色，也多銹斑，可

防止水分滲漏過快