土壤學(xué)-第9章土壤養(yǎng)分循環(huán)課件

第八章提問1、什么叫潛性酸？表示其大小的指標(biāo)是什么？2、土壤緩沖性的概念？和意義？3、交換性Al3＋和H+何者是南方土壤酸化的主要原因，為什么?4、在砂質(zhì)和粘質(zhì)土壤上施入同品種等量的化肥，在何種土壤上見效快？為什么?5、對(duì)于等量的交換性Ca2+而言，它在酸性土上的有效高？還是在堿性土上的有效性高？為什么？華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安第八章提問1、什么叫潛性酸？表示其大小的指標(biāo)是什么？華中農(nóng)業(yè)第九章土壤養(yǎng)分循環(huán)

SoilNutrientCycling第九章土壤養(yǎng)分循環(huán)

SoilNutrientCycl土壤養(yǎng)分－是指主要依靠土壤來供給的植物必需營養(yǎng)元素。土壤養(yǎng)分是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤肥力的重要組成部分，是四大肥力因素之一。

土壤養(yǎng)分的基本概念在植物必需的17種營養(yǎng)元素中：（碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硼、鐵、錳、銅、鋅、鉬、氯和鎳

）

碳、氫、氧、氮四種元素約占植物體干重的95％。

碳主要來自空氣中的二氧化碳；

氫來自水；

氧可來自水，也可來自空氣；

氮除豆科作物大部分取自于根瘤菌固定空氣中的氮外，其它所需的礦質(zhì)養(yǎng)料都是作物從土壤中吸取的。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤養(yǎng)分－是指主要依靠土壤來供給的植物必需營養(yǎng)元素。土壤有效養(yǎng)分－能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)化被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分

速效養(yǎng)分－在作物生長季節(jié)內(nèi)，能夠直接、迅速為植物吸收利用的土壤養(yǎng)分。

無效養(yǎng)分－不能被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分。

土壤養(yǎng)分狀況－是指土壤養(yǎng)分的含量、組成、形態(tài)分布和有效性的高低。土壤養(yǎng)分的基本概念華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安有效養(yǎng)分－能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)化被植物吸收利用的速效養(yǎng)分作物所必需的營養(yǎng)元素

亞農(nóng)（Arnon）1954年對(duì)植物“必需”的養(yǎng)料元素定了三條標(biāo)準(zhǔn)：

（1）如果缺少這種元素，植物就不能正常生長或不能完成生命周期

（2）這種元素不能被其他元素所代替，它有其本身所具有的營養(yǎng)作用。

（3）這種養(yǎng)料元素在植物的代謝過程中具有直接的作用。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安作物所必需的營養(yǎng)元素17種必需的營養(yǎng)元素一般根據(jù)植物體內(nèi)含量的多少劃分為大量營養(yǎng)元素和微量營養(yǎng)元素：大量元素（macronutrients）：C、H、ON、P、K、S、Mg、Ca（9種）微量元素（micronutrients）：B、Cl、Mn、Fe、Cu、Zn、Mo、Ni（8種）17種必需的營養(yǎng)元素一般根據(jù)植物體內(nèi)含量的多少劃分為大量營養(yǎng)

這是路密斯（Loomis）和許爾（Shull）于1973年首先使用的名稱。按習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)：

大量元素：植物對(duì)這種元素的需要量超過1%。前九種屬之。前九個(gè)占干體重的絕大多數(shù)，即植物吸收的數(shù)量大，通常占植物干重千分幾到百分之幾十。

微量元素：植物對(duì)這種元素的需要小于植物干重的0.1%。

大量元素和微量元素華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安這是路密斯（Loomis）和許爾（Shull）于

土壤養(yǎng)分三要素氮、磷、鉀稱為“氮、磷、鉀三要素”或“肥料三要素”。簡稱土壤養(yǎng)分三要素。其所以重要就在于必需經(jīng)常調(diào)節(jié)其供不應(yīng)求的狀況，而不是指它們?cè)谧魑餇I養(yǎng)中所起的作用。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤養(yǎng)分三要素氮、磷、鉀稱為“氮、磷、鉀三要

指來自土壤的養(yǎng)分元素通?？梢苑磸?fù)的再循環(huán)和利用,典型的再循環(huán)過程。包括：①生物從土壤中吸收養(yǎng)分；②生物的殘?bào)w歸還土壤；③在土壤微生物的作用下，分解生物殘?bào)w，釋放養(yǎng)分；④養(yǎng)分再次被生物吸收。土壤養(yǎng)分循環(huán)是土壤圈物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，是一個(gè)復(fù)雜的生物地球化學(xué)循環(huán)過程。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安指來自土壤的養(yǎng)分元素通?？梢苑磸?fù)的再循環(huán)和利用,典型本章要求要求深刻理解和熟練掌握的重點(diǎn)內(nèi)容有：

1、土壤中各種養(yǎng)分的含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化規(guī)律。2、影響土壤養(yǎng)分有效性的因素。3、土壤養(yǎng)分狀況的調(diào)節(jié)途徑。4、土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡。要求一般理解和掌握的內(nèi)容有：

土壤養(yǎng)分的含量。難點(diǎn)：土壤養(yǎng)分的循環(huán)與轉(zhuǎn)化，養(yǎng)分的調(diào)節(jié)，影響土壤養(yǎng)分有效性的因素。本章要求本章內(nèi)容第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

第二節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)

第三節(jié)土壤中的鉀鈣鎂第四節(jié)土壤中的微量元素循環(huán)第五節(jié)土壤養(yǎng)分平衡及有效性本章內(nèi)容第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

第二節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)

第第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

SOILNITROGENCYCLING第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

SOILNITROGENCYCLIN第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

SOILNITROGENCYCLING第一節(jié)土壤氮素循環(huán)

SOILNITROGENCYCLIN土壤氮素循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤氮素循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安一、土壤氮的來源、形態(tài)和含量

Sources、formsandcontentofSoilNitrogen

一、土壤氮的來源、形態(tài)和含量

Sources、forms

1．含量

土壤中氮素的含量受自然因素（氣候、地形及植被）和農(nóng)業(yè)措施（耕作、施肥、灌溉及利用方式）的影響，變異性很大。我國耕地土壤含N量一般都在0.02%-0.2%之間，高于0.2%的很少，大部分低于0.1%。而華北、西北大部分地區(qū)土壤耕層含N量不足0.1%；南方土壤的含N量介于二者之間。（如表11-1）。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安1．含量華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安含N量>0.2%0.2-0.1%0.1-0.05%<0.05%

等級(jí)

高中低極低一般把作物在不施氮區(qū)的全年生長期所吸收的氮量為土壤供氮能力的良好指標(biāo)。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安含N量>0.2%0.2-0.1%0.1-0生物固氮雨水和灌溉施肥：有機(jī)肥和化肥2、來源華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安生物固氮2、來源華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安氮素的來源

1．生物固氮作用

土壤中有固氮作用的微生物有三大類：

（1）共生固N(yùn)菌

包括根瘤菌和一些放線菌、藍(lán)藻菌，與豆科作物共生為主，固N(yùn)能力強(qiáng)。溫帶耕地中：紫花苜蓿每年每公頃固N(yùn)量約為225~300kg三葉草根瘤菌固N(yùn)約為150~210kg紫云英根瘤菌固N(yùn)約為90~112kg綠萍—藍(lán)藻為150~225kg華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安氮素的來源1．生物固氮作用土壤中有固氮作用的微生物有三大（2）自身固氮菌

有兩種：分為好氣性和嫌氣性細(xì)菌，它們均需要有機(jī)質(zhì)作為能源。還有具有光合作用能力的藍(lán)綠藻也能自生固N(yùn)，自生固N(yùn)菌的固N(yùn)能力不高，在溫帶耕地土壤中好氣自生固N(yùn)菌的固N(yùn)量每年每公頃只有7.5~45kg，在熱帶森林地約為75~225kg，草地約45~450kg。嫌氣性自生固菌的固N(yùn)能力不如好氣性固N(yùn)菌強(qiáng)，但它在水田中對(duì)土壤氮素的補(bǔ)給具有重要意義。（3）聯(lián)合固N(yùn)菌

某些固N(yùn)微生物與植物根系有密切關(guān)系，有一定的專一性，但不如共生關(guān)系那樣嚴(yán)格，如固N(yùn)螺菌與玉米，多黏桿菌與小麥都有較強(qiáng)的親和性，能聯(lián)合固氮。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（2）自身固氮菌有兩種：分為好氣性和嫌氣性細(xì)菌，它2．大氣降水及雷電現(xiàn)象

NO2、N2O、NO和NH3；煙道排出的氮化物；N2、H2通過雷電合成NH3隨降水一起輸入土壤。據(jù)測定在溫帶隨降水進(jìn)入土壤的NO3-和NH4+約為15.0kg/公頃/年。

3．由灌溉水輸入的氮

地下水中NO3-，高達(dá)10mgL-1，群眾稱為“肥水”。

4．施用肥料

包括農(nóng)家有機(jī)肥料和化學(xué)氮素肥料

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2．大氣降水及雷電現(xiàn)象NO2、N2O、NO和NH3；煙道排SoilOrganicN(R-NH2)SoilInorganicN(NH4+,NO3-)氮的來源：NH4+Colloid晶格釋放生物固氮有機(jī)殘?bào)w化肥N大氣中的氮灌溉降雨Colloid華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安SoilSoil氮的來源：NH4+Colloid晶格釋放生物3、形態(tài)形態(tài)組分相對(duì)含量有效性有機(jī)態(tài)有機(jī)物質(zhì)、腐殖質(zhì)>95%遲（無）效無機(jī)態(tài)溶液中的NO3-、溶液和膠體上的NH4+、氣態(tài)<5%速效華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3、形態(tài)形態(tài)組分相對(duì)含量有效性有機(jī)態(tài)有機(jī)物質(zhì)、腐殖質(zhì)1．有機(jī)態(tài)氮占全氮的絕大部分，92~98%。有機(jī)氮的礦化率只有

3~6%。（1）可溶性有機(jī)氮<5%，主要為：游離氨基酸、胺鹽（速效氮）及酰胺類化合物（2）水解性有機(jī)氮50~70%，用酸堿或酶處理而得。包括：蛋白質(zhì)及肽類、核蛋白類、氨基糖類（3）非水解性有機(jī)氮30~50%，主要可能是雜環(huán)態(tài)氮、縮胺類土壤氮素的存在形態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安1．有機(jī)態(tài)氮土壤氮素的存在形態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂2．無機(jī)態(tài)氮

土壤無機(jī)氮占全氮1~2%(1~50ppm)。最多不超過5~8%；

（1）銨態(tài)氮(NH4)在土壤里有三種存在方式：游離態(tài)、交換態(tài)、固定態(tài)。

（2）硝態(tài)氮（NO3-N）在土壤主要以游離態(tài)存在。

（3）亞硝態(tài)氮（NO2-N）主要在嫌氣性條件下才有可能存在，而且數(shù)量也極少。在土壤里主要以游離態(tài)存在。3．游離態(tài)氮（N2）

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2．無機(jī)態(tài)氮華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安4、土壤氮素含量的影響因素(1)植被

土壤氮素含量與土壤有機(jī)質(zhì)豐缺程度一般呈正相關(guān),故土壤氮素的累積取決于進(jìn)入土壤的有機(jī)物質(zhì)數(shù)量。一般：草本植物>木本植物豆科植物>禾本科植物闊葉植物>針葉植物落葉植物>常綠植物

(2)氣候?qū)τ袡C(jī)質(zhì)的累積有極大的影響。其中起決定作用的是溫度和濕度。溫度越高，有機(jī)質(zhì)分解越快，OM含量低，N少。濕度越高，有機(jī)質(zhì)分解越慢，OM累積多，N多。

(3)質(zhì)地粘土>壤土>砂土

(4)地形和地勢(shì)地形和地勢(shì)影響土壤水、熱條件的再分布地勢(shì)愈高,含氮量愈多土壤氮素南坡低于北坡

(5)耕作措施及其它華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安4、土壤氮素含量的影響因素(1)植被土壤氮素含量與土壤有二、土壤N循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安二、土壤N循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（一）固氮作用

NitrogenFixationN2+6H++6e-2NH3（一）固氮作用

NitrogenFixationN21、共生固氮

Symbioticnitrogenfixation豆科植物：固氮細(xì)菌（苜蓿根瘤菌、三葉草根瘤菌…）豆科植物（紫花苜蓿、三葉草、大豆、苕子）根瘤豆科植物供養(yǎng)固氮細(xì)菌，固氮細(xì)菌固氮華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安1、共生固氮

Symbioticnitrogenfix結(jié)構(gòu)根瘤菌根瘤華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安結(jié)構(gòu)根瘤菌根瘤華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安共生關(guān)系：植物光合作用向根瘤菌提供C源根瘤菌向植物提供NT共生根瘤菌organic-CN2organic-N華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安共生關(guān)系：植物光合作用向根瘤菌提供C源T共生根瘤菌org固氮量：紫花苜蓿?100-250kgN/ha/yr大豆和豌豆

?較低施氮肥

降低氮的固定華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安固氮量：紫花苜蓿華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安共生固氮–非豆科微生物放線菌-Frankia

植物：非豆科木本雙子葉植物與固氮放線菌Frankia共生形成根瘤固氮,這些植物對(duì)綠化荒山、防止水土流失和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等具有重要的作用,它們是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要供氮者.（能與25個(gè)屬的植物共生固氮，如榿木、楊梅、蘇鐵、羅漢松等）

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安共生固氮–非豆科微生物華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國2、非共生固氮

NonsymbioticN-fixation*細(xì)菌和藍(lán)綠藻blue-greenalgae-好氣和嫌氣-固氮量很低:5-50kg/ha/yr

-與土壤中有效N有關(guān)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2、非共生固氮

NonsymbioticN-fixatio（二）礦化作用和同化作用

Mineralizationvs.Immobilization1、概念：土壤中的有機(jī)氮在土壤微生物的作用下逐漸分解成氨的過程。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）礦化作用和同化作用

Mineralizationvs2、步驟：有機(jī)氮氨基化作用aminizationR—NH2NH3ammonification氨化作用H2O華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2、步驟：有機(jī)氮氨基化作用aminizationR—NH2N3、條件：通氣和嫌氣條件營養(yǎng)條件（異養(yǎng)型的微生物、細(xì)菌、真菌和放射菌）溫度敏感pH4.8~5.2華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3、條件：通氣和嫌氣條件華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安4、銨離子的去向與土壤膠體上的陽離子進(jìn)行陽離子交換被晶格固定和土壤有機(jī)質(zhì)形成氨基和酰氨基.揮發(fā)硝化同化華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安4、銨離子的去向華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安同化作用：土壤中的無機(jī)態(tài)N被土壤微生物（或植物）吸收轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)氮的過程。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安同化作用：土壤中的無機(jī)態(tài)N被土壤微生物（或植物）吸收轉(zhuǎn)變?yōu)橛校ㄈ┫趸饔?/p>

Nitrification 1、概念：氨在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下氧化成硝酸的過程。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（三）硝化作用

Nitrification 1、概念：氨在亞2、步驟：亞硝化細(xì)菌nitrosomonas+3O2+O2硝化細(xì)菌nitrobacter（1）亞硝化作用（nitrosification）（2）硝化作用（nitrification）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2、步驟：亞硝化細(xì)菌nitrosomonas+3O2+O3、特點(diǎn)：需要分子態(tài)氧的參加酸化吸附態(tài)的轉(zhuǎn)化成非吸附態(tài)的華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3、特點(diǎn)：需要分子態(tài)氧的參加華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國4、條件好氣條件（空氣中氧氣的含量不能小于5%）溫度25~35℃濕度：田間持水量的50%~70%pH:5.5~10，最適：7~9營養(yǎng)：Cu和Mo有利，但過量的NH4+有害華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安4、條件好氣條件（空氣中氧氣的含量不能小于5%）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)（四）反硝化作用

Denitrification 1、概念：土壤中硝酸鹽，在反硝化細(xì)菌的作用下，最后還原成氧化氮或氮?dú)獾倪^程。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（四）反硝化作用

Denitrification 1、概念：2、過程：2、過程：3：條件：嫌氣（土壤空氣中的氧氣含量小于1%）濕度：淹水有利有機(jī)質(zhì)含量：高（異養(yǎng)型，還原需要能量）pH：7~8.2溫度：30~35℃NO3-，NO2-，N2O的存在（基質(zhì)，電子接受體）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3：條件：嫌氣（土壤空氣中的氧氣含量小于1%）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資注意!!!*代謝還原不是反硝化作用，因?yàn)闆]有產(chǎn)生氮?dú)?。NO3-生物NO3-?

NH4+

organic-N-N被還原成蛋白質(zhì)的形態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安注意!!!*代謝還原不是反硝化作用，因?yàn)闆]有產(chǎn)生氮?dú)?。旱地土壤中能否存在反硝化作用？局部存在嫌氣條件；施用過量的有機(jī)質(zhì)；根際范圍內(nèi)。即使在通氣良好的旱地土壤中，氮肥的反硝化損失可達(dá)15%以上。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安旱地土壤中能否存在反硝化作用？局部存在嫌氣條件；即使在通氣良反硝化作用帶來的問題植物有效氮的損失；增加了大氣中N2O的含量。反硝化作用的益處：減少了NO3-和NO2-對(duì)地下水的污染。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安反硝化作用帶來的問題植物有效氮的損失；反硝化作用的益處：減少（五）氮的淋失

NitrogenLeaching華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（五）氮的淋失

NitrogenLeaching華中農(nóng)業(yè)大Nitrogen(nitrate)Leaching富營養(yǎng)化Eutrification華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安Nitrogen(nitrate)Leaching富營（六）氨的揮發(fā)

AmmoniaVolatilization尿素Urea:CO(NH2)2→NH3↑+CO2+H2O氨或銨離子NH4OH（NH3·H2O）→NH3↑＋H2O

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（六）氨的揮發(fā)

AmmoniaVolatilization有利于氨揮發(fā)的條件pH值高；CEC低；質(zhì)地輕；土壤含水量低；施肥深度淺。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安有利于氨揮發(fā)的條件pH值高；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國（七）晶格固定CrystallatticefixationofnitrogenP=層面I=層間e=邊華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（七）晶格固定P=層面I=層間2：1型蒙脫石華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2：1型蒙脫石華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安發(fā)生固定的條件：粘土礦物類型水分條件氨離子的數(shù)量華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安發(fā)生固定的條件：粘土礦物類型華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國水分條件濕干華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安水分條件濕干華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安三、土壤氮素調(diào)節(jié)三、土壤氮素調(diào)節(jié)土壤氮素的調(diào)控華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤氮素的調(diào)控華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤氮素調(diào)節(jié)

有效化過程：氨化和硝化作用無效化過程：反硝化、氨揮發(fā)、化學(xué)脫氮作用緩效化過程：晶格固定

1．利用有機(jī)物質(zhì)C/N比值與土壤有效氮的相互關(guān)系，來調(diào)節(jié)土壤氮素狀況（如圖所示）

C/N30，30~15，15

2．人為施用肥料一是施用化學(xué)氮肥，以增加土壤有效氮素的不足。二是施用鮮嫩的秸稈、綠肥等，因C/N很小，開始分解就有多余的氮素供給，又能激發(fā)原有有機(jī)質(zhì)的分解，稱為激發(fā)效應(yīng)。同時(shí)，施用礦質(zhì)氮肥后，也有激發(fā)效應(yīng)。目前，這一現(xiàn)象的機(jī)理不十分清楚。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤氮素調(diào)節(jié)有效化過程：氨化和硝化作用1．利用有機(jī)物質(zhì)C/C/N華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安C/N華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境Alfalfa,peas,grassLowC:N(highNcontent)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安Alfalfa,peas,grassLowC:N(hstraw,bark,sawdustHighC:N(lowN)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安straw,bark,sawdustHighC:N(

施肥華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安施肥華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－

淹水、灌溉1、在水田剖面的不同層次上，氮素的形態(tài)不同；2、在水田中無機(jī)氮素以銨態(tài)氮為主；3、反硝化作用明顯；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安淹水、灌溉1、在水田剖面的不同層次上，氮素的形第二節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)

SoilPhosphorusandSulfur第二節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)

SoilPhosphorusa土壤學(xué)-第9章土壤養(yǎng)分循環(huán)ppt課件黃瓜黃瓜土壤學(xué)-第9章土壤養(yǎng)分循環(huán)ppt課件水體的質(zhì)量

富營養(yǎng)化藻類的生長-嫌氣水體的質(zhì)量富營養(yǎng)化（一）土壤P含量0.02%~0.11%（P）（P2O5）×0.44=P一、土壤磷的含量和形態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（一）土壤P含量一、土壤磷的含量和形態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境土壤磷含量土壤中磷素的來源自然土壤中的全磷最初來源是由巖石礦物風(fēng)化而來的，原生礦物的含磷量為0.12%左右，主要取決于母質(zhì)類型和風(fēng)化成土條件；耕作土壤與施肥密切相關(guān)。土壤磷的含量及影響因素1．土壤磷的含量

一般來說，土壤的磷素含量都在0.2%以下，紅壤、黃壤含磷只有0.04%。我國土壤全磷的含量在0.02%—0.11%之間。從總體來說，自北而南，土壤磷的含量是逐漸降低的。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤磷含量土壤中磷素的來源土壤磷的含量及影響因素華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2．影響土壤磷含量的因素

（1）母質(zhì)中礦物成分的不同；

基性巖

＞

酸性巖

堿性沉積體＞酸性沉積體

如，由石灰性風(fēng)化體形成的紅壤的含磷量比別的紅壤多得多。（2）土壤質(zhì)地的差別

土壤細(xì)粒部分所含的磷主要是次生的磷化合物。

（3）P在土壤剖面上的分布華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2．影響土壤磷含量的因素華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安

從上到下，磷的含量逐漸降低。原因

①磷的遷移率很低；②植物根系的富積；③有機(jī)膠體或無機(jī)膠體對(duì)磷酸根的吸附作用，上層較強(qiáng)。④耕作制度和施肥的影響；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安從上到下，磷的含量逐漸降低。原因華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與（二）土壤中P的形態(tài)：總的分為：無機(jī)形態(tài)（無機(jī)磷）有機(jī)形態(tài)（有機(jī)磷）（1）無機(jī)磷形態(tài)水溶態(tài)P含量在0.003~0.3mg/L，以三種磷酸離子的不同比例存在，取決與溶液pH值。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）土壤中P的形態(tài)：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安acidsoilsalkalinesoils華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安acidsoilsalkaline華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)2.吸附態(tài)P*與土壤膠體產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附作用(專性吸附）-與鐵鋁氧化物的吸附 -硅酸鹽粘土礦物的邊面吸附(特別是與高嶺石)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2.吸附態(tài)P*與土壤膠體產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附作用(專性吸附）華占無機(jī)磷的99％以上。酸性土 Fe—P和Al—P FePO42H2O,（粉紅鐵礦）AlPO42H2O（磷鋁石）石灰性和堿性土Ca—P和Mg—P閉蓄態(tài)P（OccludedP）O—P3.礦物態(tài)P華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安占無機(jī)磷的99％以上。3.礦物態(tài)P華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資不同種類的Ca—PpH68溶解度高低有效性高低

Ca(H2PO4)2磷酸一鈣CaHPO4磷酸二鈣Ca3(PO4)2磷酸三鈣Ca8H2(PO4)磷酸八鈣Ca5(PO4)3OH

羥基磷灰石華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安不同種類的Ca—PpH68溶解度高低有效性高低Ca(H（二）有機(jī)P有機(jī)P：20-80%（表土）植素類核酸類（nucleicacid）磷脂類（phospholipids）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）有機(jī)P有機(jī)P：20-80%（表土）華中農(nóng)業(yè)二、土壤磷循環(huán)與轉(zhuǎn)化（一）土壤磷的循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安二、土壤磷循環(huán)與轉(zhuǎn)化（一）土壤磷的循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境（二）土壤磷的轉(zhuǎn)化磷的固定（P—Fixation)——土壤中的有效態(tài)P轉(zhuǎn)化成無效態(tài)的P的過程。固磷機(jī)制：（1）化學(xué)沉淀機(jī)制Fe3++2H2PO4

-+2H2O→2H++Fe(OH)2H2PO4可溶的粉紅磷鐵礦（不溶的）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）土壤磷的轉(zhuǎn)化磷的固定（P—Fixation)—（2）表面反應(yīng)機(jī)制土壤OHOHOH+H2PO4-土壤OHOHH2PO4華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（2）表面反應(yīng)機(jī)制土壤OHOHOH+H2PO4-土壤OH（3）閉蓄機(jī)制H2PO4-HPO4=Fe(OH)3當(dāng)磷在土壤中固定為粉紅磷鐵礦后，若土壤局部的pH升高，可在粉紅磷鐵礦的表面形成一層無定形的氫氧化鐵薄膜，把原有的磷包被起來，這種機(jī)制叫閉蓄機(jī)制。Fe(OH)3PKs=37~38 粉紅磷鐵礦：PKs=33~35 膠膜有鐵鋁質(zhì)的、鈣質(zhì)的。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（3）閉蓄機(jī)制H2PO4-Fe(OH)3當(dāng)磷在土壤中溶度積：土壤中Fe3+的含量與土壤的pH關(guān)系密切華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安溶度積：土壤中Fe3+的含量與土壤的pH關(guān)系密切華中農(nóng)業(yè)大(4）生物固定機(jī)制C:P>200:1~300:1

有機(jī)質(zhì)C/P比為200∶1~300∶1，當(dāng)微生物分解C/P比大的土壤有機(jī)質(zhì)時(shí)，微生物和作物對(duì)磷素就會(huì)發(fā)生競爭吸附，產(chǎn)生生物固定。

特點(diǎn)：①表聚性；②暫時(shí)無效；③把無機(jī)磷→有機(jī)磷。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安(4）生物固定機(jī)制C:P>200:1~300（三）提高土壤有效磷的途徑調(diào)節(jié)土壤酸堿度提高土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤淹水集中施肥，或與有機(jī)肥堆漚后施用。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（三）提高土壤有效磷的途徑調(diào)節(jié)土壤酸堿度華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)水溶性P植物有效性酸性土壤中中性和堿性土壤中調(diào)節(jié)土壤酸堿度華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安水溶性植物有效性酸性土壤中中性和堿性土壤中調(diào)有效性較高的是在pH6-7華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安有效性較高的是在pH6-7華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院2.提高土壤有機(jī)質(zhì)含量作用：有機(jī)質(zhì)含有有機(jī)P有機(jī)質(zhì)的屏蔽作用有機(jī)酸的溶解作用華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2.提高土壤有機(jī)質(zhì)含量作用：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－

土壤有機(jī)質(zhì)的作用機(jī)理：

①有機(jī)陰離子與磷酸根競爭固相表面專性吸附點(diǎn)位，從而減少了土壤對(duì)磷的吸附。

②有機(jī)物分解產(chǎn)生的有機(jī)酸和其它螯合劑的作用，將部分固定態(tài)磷釋放為可溶態(tài)。③腐殖質(zhì)可在鐵、鋁氧化物等膠體表面形成保護(hù)膜，減少對(duì)磷酸根的吸附。

④有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的CO2,溶于水形成H2CO3,增加鈣、鎂、磷酸鹽的溶解度。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤有機(jī)質(zhì)的作用機(jī)理：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3.降低土壤的Eh值提高土溫集中施肥，縮短與土壤根系的距離。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3.降低土壤的Eh值華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安

土壤淹水對(duì)提高磷有效性的機(jī)理

①酸生土壤pH上升促使鐵、鋁形成氫氧化物沉淀，減少了它們對(duì)磷的固定；堿性土壤pH有所下降，能增加磷酸鈣的溶解度；反之，若淹水土壤落干，則導(dǎo)致土壤磷的有效性下降。②土壤氧化還原電位(Eh)下降，高價(jià)鐵還原成低價(jià)鐵,磷酸低鐵的溶解度較高，增加了磷的有效度。③包被于磷酸表面鐵質(zhì)膠膜還原，提高了閉蓄態(tài)磷的有效度。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤淹水對(duì)提高磷有效性的機(jī)理華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與SULFURINSOILS三、土壤硫三、土壤硫（一）概述*無機(jī)態(tài)硫和有機(jī)態(tài)硫*植物吸收SO4=*缺S癥狀植株矮小新葉發(fā)黃*環(huán)境問題： 酸化 -酸雨 -硫酸氧化華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（一）概述*無機(jī)態(tài)硫和有機(jī)態(tài)硫華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安AcidMineDrainageResultofAcidMineDrainage華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安AcidMineDrainageResultofAc（二）S的循環(huán)

（SulfurCycle）有機(jī)SS-2SO4-2(So)1.礦化2.同化3.氧化3444.還原植物&動(dòng)物華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）S的循環(huán)

（SulfurCycle）有機(jī)SS-2SO土壤中硫的循環(huán)及轉(zhuǎn)化

土壤硫的輸入主要途徑有:①大氣無機(jī)硫(SO2)的沉降。②含硫礦物質(zhì)和生物有機(jī)質(zhì)土壤硫的輸出：主要是植物吸收和土壤淋洗。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤中硫的循環(huán)及轉(zhuǎn)化土壤硫的輸入主要途徑有1、有機(jī)硫的礦化和固定

有機(jī)質(zhì)的C/S<300-400，則有利于有機(jī)硫的礦化，而C/S>300-400,則就有可能產(chǎn)生生物固硫。2、礦物質(zhì)的吸附和解吸在富含鐵、鋁氧化物和水化氧化物、水鋁英石及1:1型粘粒礦物為主的土壤，硫酸根(SO42-)有可能被帶正電荷的土壤膠體所吸附,但吸附的SO42-容易被其它陰離子交換。

3、硫化物和元素硫的氧化

土壤Eh和pH值是影響硫化物氧化的重要因素。土壤硫轉(zhuǎn)化主要包括:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安1、有機(jī)硫的礦化和固定2、礦物質(zhì)的吸附和解吸3、硫化物和元

FeS2FeS+S(10.20)2FeS+2H2O+9/2O2Fe2O3+2H2SO4(10.21)2S+3O2+2H2O2H2SO4(10.22)S2-+2O2SO42-(10.23)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院S的氧化和還原*氧化（Oxidation）S-2—(O2)→SO4-2

*自養(yǎng)型的微生物 從S的氧化中獲得能量*酸化過程 SorS-2—(O2)→H2SO4華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安S的氧化和還原*氧化（Oxidation）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)還原（Reduction）+e- +e-SO4-2So

S-2*嫌氣的過程

微生物利用S作為電子接受體

通過硫酸還原細(xì)菌進(jìn)行華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安還原（Reduction）*S-2具有毒害作用：

-形成H2S氣體

-與Pb,Cd,Zn反應(yīng)生成有毒的化合物*絕大部分是異養(yǎng)型的微生物

-有機(jī)質(zhì)提供能源華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安*S-2具有毒害作用：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安第三節(jié)土壤中的鉀鈣鎂PotassiumCalciumandMagnesiuminsoils第三節(jié)土壤中的鉀鈣鎂PotassiumCalciuma一、土壤鉀的形態(tài)和含量（一）含量土壤全K含量：0.5~2.5%(5~25g/kg)K×1.2=K2O影響含量的因素：母質(zhì)風(fēng)化及成土條件質(zhì)地華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安一、土壤鉀的形態(tài)和含量（一）含量華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－（二）形態(tài)及有效性形態(tài)有效性存在位置相對(duì)含量%水溶性鉀交換性鉀速效的溶液中的K膠體上的K1~2%非交換性鉀緩效的黑云母、伊利石、蛭石和晶穴中的K1~10%礦物鉀無效鉀長石、白云母90~99%（二）形態(tài)及有效性形態(tài)有效性存在位置相對(duì)含量%水溶性鉀速效的釋放二、土壤鉀的轉(zhuǎn)化無效鉀速效鉀緩效鉀淋失有機(jī)體固定吸收分解華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安釋放二、土壤鉀的轉(zhuǎn)化無效鉀速效鉀緩效鉀淋失有機(jī)體固定吸收分解三、土壤鉀的固定和釋放及其影響因子（一）土壤鉀的固定及影響因素鉀的固定概念：土壤中的速效鉀轉(zhuǎn)化為緩效鉀的過程。影響因素：粘土礦物類型土壤質(zhì)地土壤水分條件土壤酸堿性（聚合鋁離子的作用）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安三、土壤鉀的固定和釋放及其影響因子（一）土壤鉀的固定及影響因以晶穴為固定條件，干濕交替為動(dòng)力，將交換性K離子固定為非交換性K，失去生物學(xué)有效性。歸納：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安以晶穴為固定條件，干濕交替為動(dòng)力，將交換性K離子固定為（二）土壤鉀的釋放及影響因子鉀的釋放：土壤中緩效鉀轉(zhuǎn)化為速效鉀的過程。釋放特點(diǎn)：①釋放的速效性鉀主要是來自固定態(tài)及黑云母種的易風(fēng)化鉀；②土壤交換性鉀減少時(shí)，非交換性鉀才釋放；③轉(zhuǎn)化的強(qiáng)度和數(shù)量取決于土壤速效鉀和緩效鉀的含量，緩效鉀含量可作為土壤供鉀潛力的指標(biāo)；④干燥、灼燒和冰凍一般有利于鉀的釋放。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）土壤鉀的釋放及影響因子鉀的釋放：土壤中緩效鉀轉(zhuǎn)化為速效（一）土壤中Ca的含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化含量：地殼中鈣的平均含量為36.4g/㎏(Ca),土壤中全鈣的含量主要受成土母質(zhì)、風(fēng)化條件、淋溶強(qiáng)度、耕作利用方式的影響，不同的土壤差異很大。

形態(tài)：礦物態(tài)鈣——存在于礦物晶格中的鈣，占全Ca的40~90%，植物難以吸收利用交換性鈣——土壤膠體表面吸附鈣，植物可利用鈣溶液鈣——土壤溶液中的Ca離子，植物可利用鈣轉(zhuǎn)化：礦物態(tài)鈣風(fēng)化后以離子形態(tài)進(jìn)入土壤溶液，一部分被土壤膠體吸附成為交換性鈣，而交換性鈣與溶液中的鈣處在一種動(dòng)態(tài)平衡之中。四、土壤中的鈣鎂華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（一）土壤中Ca的含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化含量：地殼中鈣的平均含量為（二）土壤中Mg的含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化含量：地殼中鎂的平均含量為19.3g/㎏(Mg),土壤中全鎂的含量主要受成土母質(zhì)、風(fēng)化條件的影響，不同的土壤差異很大。形態(tài)：礦物態(tài)鎂——占全Mg的40~90%，植物難以吸收利用交換性鎂——土壤膠體表面吸附的鎂，植物可利用的鎂非交換性鎂——能被酸提出的潛在鎂溶液鎂——土壤溶液中的Mg離子，植物可利用鈣轉(zhuǎn)化：礦物態(tài)鎂?非交換性鎂?交換性鎂?溶液鎂華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（二）土壤中Mg的含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化含量：地殼中鎂的平均含量為（三）幾個(gè)特點(diǎn)1、土壤中鈣的含量大于鎂；2、缺鎂土壤常見于缺鈣土壤；3、酸性土中鈣鎂較低，需要施肥補(bǔ)充4、南方酸性土壤缺鈣鎂的原因華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安（三）幾個(gè)特點(diǎn)1、土壤中鈣的含量大第四節(jié)土壤中的微量元素循環(huán)圖10－9土壤中的微量元素循環(huán)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安第四節(jié)土壤中的微量元素循環(huán)圖10－9土壤中的微量元一、土壤中微量元素的來源

土壤中微量元素主要來自巖石和礦物，母質(zhì)不同的土壤，微量元素種類和含量不同（＜0.1mgkg-1）。植物必需的微量元素有鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯

和鎳。酶和輔酶的成分或激活劑、作用專一。二、土壤中微量元素的形態(tài)（4級(jí)或6級(jí)）（一）水溶態(tài)（二）交換態(tài)（三）專性吸附態(tài)（四）有機(jī)態(tài)

（五）鐵、錳氧化物包被態(tài)（六）礦物態(tài)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安一、土壤中微量元素的來源二、土壤中微量元素的形態(tài)（4級(jí)或6三、影響微量元素有效性的因素

1．土壤的酸堿度

在土壤正常的pH變幅內(nèi)，對(duì)于陽離子型的微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn）其溶解度隨pH的下降而增大，有效度也隨之增大。而對(duì)于陰離子型的微量元素如Mo，則相反。在強(qiáng)酸性土壤中，F(xiàn)e、Mn、Cu、Zn有時(shí)會(huì)超出植物的忍耐范圍，產(chǎn)生毒害。pH值升高，土壤的固定作用增強(qiáng)。

石灰性土壤，pH較高，CaCO3對(duì)微量元素的固定作用強(qiáng)，所以植物易于缺乏微量元素，如Fe、Mn、Cu、Zn、B，單施效果差?？梢允┯媒j(luò)合態(tài)微量元素或葉面噴施。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安三、影響微量元素有效性的因素1．土壤的酸堿度在土壤正常土壤微量元素養(yǎng)分有效性與pH的關(guān)系圖華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤微量元素養(yǎng)分有效性與pH的關(guān)系圖華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)2．土壤氧化還原狀況

土壤氧化還原狀況可用Eh表示；

土壤的氧化還原狀況主要影響那些具有多種化合價(jià)的元素，如Fe、Mn、Cu。隨著土壤的氧化還原電位降低，土壤中還原態(tài)的物質(zhì)增多，如還原態(tài)Fe、Mn的含量增加；不同的離子的氧化／還原電位是不同的；pH對(duì)Eh影響較大:酸性中性pH>8

MnMn2+Mn3+MnO2

在同樣的電位下，不同離子被還原的次序、數(shù)量都是不一樣的。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安2．土壤氧化還原狀況土壤氧化還原狀況可用Eh表示；3．有機(jī)質(zhì)和微生物的活動(dòng)

有機(jī)物絡(luò)合，如泥炭對(duì)銅、鋅的固定；生物固定。

4．質(zhì)地

過量施用化學(xué)磷肥，可以導(dǎo)致一部分有效性的Fe、Mn、Cu、Zn等與磷酸根作用，形成沉淀，產(chǎn)生固定作用。

5.施肥質(zhì)地較細(xì)含量高，作物微量元素缺乏癥狀在砂質(zhì)土中比粘質(zhì)土中常見華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安3．有機(jī)質(zhì)和微生物的活動(dòng)有機(jī)物絡(luò)合，如泥炭對(duì)銅、鋅的固定；第五節(jié)土壤養(yǎng)分平衡及有效性

一、土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡過程

土壤溶液是植物吸取養(yǎng)分的主要介質(zhì)，而且以吸收離子態(tài)養(yǎng)分為主。土壤溶液與固相土壤膠體（包括無機(jī)、有機(jī)和無機(jī)有機(jī)復(fù)合膠體）表面吸附的離子或分子、土壤有機(jī)質(zhì)及生物有機(jī)體（主要微生物），以及土壤空氣間相互影響，相互依存，土壤養(yǎng)分始終處在動(dòng)態(tài)的平衡中（圖9－4）。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安第五節(jié)土壤養(yǎng)分平衡及有效性一、土壤養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡過程圖9－4土壤中養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡示意圖

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安圖9－4土壤中養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)平衡示意圖華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與土壤溶液中養(yǎng)分元素與土壤固相礦物處于平衡狀態(tài)土壤溶液中的養(yǎng)分元素與土壤膠體表面也保持著平衡土壤溶液的養(yǎng)分元素與有機(jī)質(zhì)，微生物體之間保持著平衡

土壤氣體也趨向于同土壤溶液保持平衡土壤溶液中養(yǎng)分元素與植物生長也趨向保持某種平衡關(guān)系

在作物生產(chǎn)中，植物從土壤溶液吸取礦質(zhì)營養(yǎng)，養(yǎng)分元素隨著農(nóng)產(chǎn)品收獲，不斷從土壤中輸出，就需對(duì)土壤溶液補(bǔ)充“缺乏”的元素，以維持其平衡。養(yǎng)分補(bǔ)給途徑：一是靠固液間相互轉(zhuǎn)化、移動(dòng)，即靠土壤自身調(diào)節(jié)。二是靠人為施肥補(bǔ)給，補(bǔ)給多少要依據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分的需要量、需肥規(guī)律和土壤有效養(yǎng)分的供應(yīng)能力來確定。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院－呂國安土壤溶液中養(yǎng)分元素與土壤固相礦物處于平衡狀態(tài)在作物生產(chǎn)中，二、土壤中養(yǎng)分向植物根的移動(dòng)的方式1、