土壤地理学作业2010.6.doc

土壤地理思考题汇总第一次作业1、 土壤圈在整个地球圈层中的地位？地位（如右图）：解释：（1）对生物圈 支撑和调节生物过程，提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件，决定自然植被的分布与演替。（2）对水圈 降水在陆地的重新分配、元素的生物地球化学行为和水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成。（3）对岩石圈 具有一定的保护作用，以减少其受各种外营力破坏，与岩石圈进行物质交换与地质循环。2、 地壳岩石与土壤元素组成特征的异同点？异：土壤中氧硅含量高于地壳，其他六种元素（Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）略低于地壳相应元素含量，其中，最本质的区别是土壤中的C、N含量远大于地壳中。同：两者元素基本形同，几乎包括元素周期表中所有元素；两者元素基本上都以O、Si、Al、Fe为主，四者共占88.7%以上；植物必需营养元素含量低，分布不平衡。3、 土壤矿物分为哪两类，如何区分？分为原生矿物和次生矿物两类原生矿物以和铝硅酸盐为主，其类型和数量决定矿物的稳定性，并且其为植物养分的重要来源（Ca、Mg、K、P、S等），而次生矿物是原生矿分解转化形成的矿物，以粘土矿物为主，又以结晶层状硅酸盐为主，此外还有Si、Al、Fe的氧化物及其水合物。此外，原生矿物在风化过程中没有化学风化，只有物理风化形成的碎屑物，因而其化学组成和结晶构造均未发生变化，而次生矿物（原生矿物淋溶形成；原生矿物彻底分化物质经沉淀重新组合形成）结晶构造和矿物成分均发生了变化，且其为土壤矿物中最细小的部分，不同于原生矿物，许多次生矿物具有活动的晶格、呈高度分散性，并具有强烈的吸附交换性能、能吸收水分和膨胀，因而具有明显的胶体特性。4、 原生硅酸盐矿物结晶构造、顺序与风化稳定性的关系？原生硅酸盐矿物结晶构造上有单四面体型（如橄榄石）、单链型（辉石）、双链型（角闪石）、四面体片（云母、滑石）、四面体架（石英、长石），其构型决定了其稳定性顺序(从小到大)，即，单四面体型、单链型、双链型、四面体片、四面体架，具体为橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石、石英。风化稳定性与结晶顺序相反，越先结晶的矿物越易被风化。5、 次生硅酸盐粘土矿物主要分为哪几类？分类依据是什么，各自有什么特征？根据硅酸盐矿物中所含硅氧四面体和铝氧八面体的数目和比例可分为1:1型矿物和2:1型矿物，1：1型主要有高岭石类，2:1型主要有蒙脱石类、水化云母类、绿泥石类。高岭石类： 单位晶胞（层）化学式：Al4Si4O10(OH)8 ，理论硅铝率SiO2/Al2O3=4/2=2 ；膨胀性小；电荷数量少，同晶替代极少；颗粒较大（有效直径0.22m），可塑性、粘结性、吸湿性、粘着性弱。蒙脱石类（北方分布较广）：单位晶胞的理论化学式：Al4Si8O20(OH)4nH2O，理论硅铝率SiO2/Al2O3=8/2=4 ；膨胀性大（晶层以分子引力联结）；电荷数量大；同晶替代现象普遍；颗粒较细，呈片状，可塑性、粘结性、吸湿性、粘着性显著，对耕作不利 。水化云母类：单位晶胞化学式： K2(AlFeMg)4(SiAl)8O20(OH)4nH2O，理论硅铝率SiO2/Al2O3:34；非膨胀性，晶层之间吸附的K+的强吸附力，层间距1.0nm ；电荷数量大（同晶替代现象普遍，主要发生在硅片，电荷量较大，但部分被层间K+中和，有效电荷量少于蒙脱石）；可塑性等性质介于高岭组和蒙脱组之间。绿泥石类：三八面体，化学式为MgFeAl)12(SiAl)8O20(OH)16；同晶替代现象普遍（硅片、水铝片和水镁片上均有发生，硅片中Al3+代Si4+、铝片中Mg2+代Al3+产生负电荷，水镁片中Al3+ 代Mg2+产生正电荷，两者相抵为净负电荷，介于伊利石与高岭石之间 ）；颗粒较小， 可塑性、粘结性、吸湿性、粘着性居中。6、 从次生粘土矿物的形成图示，阐释土壤次生粘土矿物的分布规律？经过碎屑型风化阶段原生硅酸盐矿物（长石、云母、角闪石）（干旱半干旱、荒漠地区，我国青藏高原及西北地区）（脱盐基）温暖湿润硅铝型风化阶段（绿泥石、水云母）（半干旱、草原地区，我国中北部）脱盐基（K）蛭石（半湿润地区，如华北东北地区）蒙脱石（亚热带湿润地区）高温多雨（脱硅）富铝化阶段（高岭石、铁铝氧化物）(南亚热带、热带湿润地区、如我国华南，之南南部的海南等地区）第二次作业1、 土壤有机质在土壤肥力上的意义 1、养分较完全 植物生长所需养分N：80 97%，平均95%；P：20 76%；S：38 94%，为有机态，由有机质提供。 2、促进养分有效化(effectuation) 有机质（OM）矿质化过程中产生的有机酸，腐殖化过程中产生的腐殖酸，一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分；另一方面可以络合金属离子，减少金属离子对P的固定，提高P的有效性。3、提高土壤保肥性(nutrient preserving capability) 土壤腐殖质是一种有机胶体，有巨大的表面积和表面能，吸附能力大于矿质胶体，从而大大提高土壤保肥性。 胶体对阳离子吸附能力比较（cmol/kg） 胶体类型 有机胶体高岭石 蒙脱石 吸附力150 450（平均350） 3 5 80 1004、提高土壤缓冲性（impact absorption) 腐殖质含有多种功能团，遇OH时，电离出H与之作用生成水对碱緩冲；遇H时则由于带负电荷而吸附H对酸緩冲； 同时，由于腐殖质胶体带负电荷，可吸附土壤溶液中盐基离子，对肥料起緩冲作用。5、促进团粒结构(aggregate structure)的形成，改善土壤物理性质(physical property) 粘结力(binding force)：砂有机胶体粘粒 因此，有机质能改变砂粒的分散无结构状态，又能改善粘粒的粘重大块结构，促进土壤良好结构的形成，从而改善土壤的通透性等物理性质。2、 腐殖质的分组依据，根据各自化学结构特点对比分析各组分的性质？根据腐殖质在不同溶剂中的溶解性，可将其分为胡敏酸、富里酸、棕腐酸和胡敏素，土壤腐殖质主要由胡敏酸和富里酸组成，构成其的主要结构有：碳水化合物，氨基酸，芳香族化合物以及多种官能团。胡敏酸是溶于碱、不溶于酸和酒精的一类高分子有机化合物，具有胶体的性质，其分子结构具有明显的芳香化，从而具有弱酸性、吸附性和阳离子交换性能，其一价盐均溶于水，二价三价均不溶于水。富里酸是溶于碱和酸的高分子有机化合物，从化学组成上看，富里酸的C/N比值比胡敏酸低，表明富里酸分子结构中芳香结构体聚合程度较低，其外围官能团中羟基、醇羟基明显增多，故其在水溶液中可解离出更多的氢离子，表现出更强的酸性。富里酸具有相对较弱的吸附性和阳离子交换性能，其一价二价三价盐均溶于水。第三次作业1、 简述土壤四个主要粒级的大致界限及基本性质？分为石砾、沙砾、粉粒、粘粒四个主要粒级国际制mm：2，2-0.02，0.02-0.002，0.002美国制mm：2，2-0.05，0.05-0.002，0.002卡庆斯基制mm：0.01以上 物理性沙砾 0.01以下物理性粘粒中国制mm：1-10，1-0.05，0.05-0.001，0.001石砾：无吸湿量，最大分子持水量小，毛管上升高度低，渗透系数大，不可塑，主要为原生矿物，Sio2多沙砾：以原生矿物为主，最多是石英，吸湿量略高于石砾，最大分子持水量明显大于石砾，渗透系数较小，细沙粒有湿胀性，不可塑。粉粒：有明显的吸湿量，最大分子持水量较大，毛管上升高度极大，渗透系数小，湿胀性强，中粉粒已有可塑性，出原生矿物外，还有一些风化形成的次生矿物粘粒：吸湿量极大，无毛管性，无渗透性，湿胀性极强，塑性强，含较多的次生矿物。物理性变（土粒由大到小）：保水能力，最大吸湿量、最大分子持水量 毛管水上升高度增加，但通透性，渗透系数降低；土壤膨胀性(soil swelling)和可塑性(plasticity)增加，对耕作(tillage)带来不利影响。化学性变（粒径由大到小）：SiO2含量由多到少；R2O3(即Fe2O3与Al2O3的总称)与SiO2相 反，随粒径由大到小，R2O3含量由少到多；CaO、MgO、P2O5、K2O随土粒由大到小,含量增加。2、 土壤质地分为哪几类？如何确定土壤的质地？不同质地的土壤肥力特征及如何改良？分类标准，世界各国并不统一，有：国际制、美国制、卡庆斯基制、我国等，但大同小异，各种分类标准均根据土壤颗粒组成进行划分，将颗粒组成相近而土壤性质相似的土壤划分为一类，并给予一定的名称。大体分为三类：砂质土类、粘质土类、壤质土类，其对应的肥力特征及改良如下：砂质土类水：粒间孔隙大，毛管作用弱，透水性强而保水性弱，水气易扩散，易干不易涝气：大孔隙多，通气性好，一般不会累积还原物质热：水少气多，温度容易上升，称为热性有利于早春作物播种。肥：养分含量少，保肥力弱，肥效快，肥劲猛，但不持久，易造成作物后期脱肥早衰耕性：松散易耕粘质土类水：粒间孔隙小，毛管细而曲折，透水性差，易产生地表径流,保水抗旱力强，易涝不易旱热：水多气少，热容量大，温度不易上升，称冷性土，对早春作物播种不利气：小孔隙多，通气性差，容易累积还原性物质肥：养分含量较丰富且保肥力强，肥效缓慢，稳而持久，有利于禾谷类作物生长，籽实饱满。早春低温时，由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素耕性：耕性差，粘着难耕壤质土类土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点，而克服了它们的缺点 。耕性好，宜种广，对水分有回润能力，是较理想的质地类型。对应改良：3、土壤结构有哪些类型？其中团粒结构对土壤肥力有何意义？a、块状结构(cloddy structure) 形状： 立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面不明显，内部紧实。 产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质而粘重的底土多为块状结构。 大小划分：大块状结构,直径10cm;小块状结构直径510cm。b、团块状(crumby structure) 形状：与块状相似，较块状结构小，略呈圆形，表面不平。 大小划分：大团块结构，直径53cm；团块状结构，直径31cm；小团块状结构，直径1cm；核状，直径710mm；小核状，57mm。d、柱状(columnar structure) 形状：侧面，横断面形状不规则。 产生条件：柱状结构是碱化土壤的标志特征，常在干旱半干旱地带的底土出现。 大小划分：大柱状结构，5cm；柱状结构，35cm；小柱状结构，5cm；棱柱状结构，35cm；小棱柱状结构，3mm者为板状，3mm者为片状。g、团粒结构(granular structure) 形状：近似于球形，疏松多孔的小土团称团粒结构，是含有机质丰富肥沃土壤的标志特征。 大小划分：一般为0.2510mm，PO4SiO3SO4CINO3）B、 静电吸附，包括正吸附即带正电的胶体对阴离子的吸附，吸引力收PH值影响，和负吸附C、 专性吸附-配位体交换吸附，发生在双电层的内层。专性吸附与电荷无关。7、 土壤具有净化环境的能力，机制是什么？专性吸附1）对多种微量重金属离子的富集作用 在红壤、黄壤的铁锰结核中，Zn、Co、Ni、Ti、Cu、V等都有富集。 其中Zn、Co、Ni与锰含量呈正相关，而Ti、Cu、V、Mo与铁含量呈正相关。 在地球化学探矿上有实用价值。 2）控制土壤溶液中重金属离子浓度 通过专性吸附和解吸，控制土壤溶液中Zn、Cu、Co、Mo等微量重金属离子浓度。从而控制其生物有效性和生物毒性。被Pb污染的土壤中加入氧化锰，可抑制植物对Pb的吸收，降低毒害。3）净化与污染作用土壤氧化物胶体对重金属污染离子的专性吸附固定，对水体起一定的净化作用，并对植物从土壤溶液吸收和积累这些金属离子起一定的缓冲和调节作用。但同时给土壤带来潜在的污染危险。8、 影响交换性阳离子有效性的因素？a、离子饱和度 土壤吸咐某种交换性阳离子数量占土壤交换性阳离子总量的百分数，称该种离子饱和度。离子饱和度愈高，其有效性愈高。b、互补离子效应 对某一指定吸附离子，其他并存的离子都是它的互补离子。 互补离子效应是由各种阳离子被胶体吸着能力不同所致。有的阳离子被土壤胶体吸着力大，吸着很紧；有的阳离子被胶体吸着力小，吸着松散。一般说来，某离子的互补离子被土壤胶体的吸附力越强，该离子的有效度就越高c、粘土矿物类型 高岭石类粘土矿物，有外表面而无内表面，阳离子吸着于外表面上，容易解吸，有效性高； 蒙脱石类粘土矿物既有强大的外表面，又有内表面，吸着阳离子的有效性低于高岭石。 水云母类粘土矿物由于硅层晶穴对阳离子K+或NH4+产生固定作用，降低其有效性。 氧化物类胶体对阳离子产生专性吸收，使阳离子失去有效性。9、 阴阳离子的吸附与交换机理，有静电吸附和专性吸附，各有什么特点？10、 名词解释：同晶置换，阳离子代换量，盐基饱和度，离子饱和度等同晶置换：原子代换作用改变了矿物的化学组成，但结晶构造型式不变。阳离子代换量：单位重量的土壤所含交换性阳离子(一价)的总量，简称CEC。单位是cmol/kg（阳离子交换量可作为土壤保肥能力的指标）土壤盐基饱和度：盐基离子占吸附阳离子总量(CEC)的百分数。离子饱和度： 土壤吸咐某种交换性阳离子数量占土壤交换性阳离子总量的百分数，称该种离子饱和度。离子饱和度愈高，其有效性愈高。阳离子交换作用：土壤溶液中的阳离子与土壤胶体表面吸附的阳离子互换位置。交换性阳离子：被土壤胶体表面所吸附，能被土壤溶液中的阳离子所交换的阳离子。第七次作业1、什么是活性酸，什么是潜性酸，如何测量他们？答：活性酸：土壤溶液中游离的H+所表现的酸度 潜性酸：指土壤胶体上吸附的H+和Al3+所引起的酸度前者测量使用水浸提，得到的pH值反应土壤活性酸的强弱。测定土壤pH值时的水土比，按国际土壤学会推荐用2.5:1，水土比大时，测出的pH值稍偏大。后者测量使用交换性酸度和水解性酸度 交换性酸度：用过量的中性盐溶液（如KCl、NaCl或BaCl2）与土壤作用，将胶体表面上的大部分H+或Al3+交换出来，再以标准碱液滴定溶液中的H+，这样测得的溶液中氢离子的浓度称为交换性酸度或代换性酸度。 水解性酸度：,用强碱弱酸盐浸提（醋酸钠）用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解酸的量2、CACO3是盐而不是碱，为什么CO32-土壤却成碱性反应？答：土壤碱性反应是由CO32-和HCO3-的水溶性强碱(Na、K、Ca、Mg)盐的水解产生的： CO32-+H2O=HCO3-+OH- HCO3- +H2O = H2CO3 +OH- 但CaCO3、 MgCO3溶解度很小，产生的碱度有限3、土壤淋溶作用是水分的下渗过程，为什么强烈的淋溶作用会使土壤变酸？答：风化淋溶强的话，特别是降雨量大而蒸发势较弱地区，矿物岩石风化所产生的盐基物质大量淋失，有机质上的盐基粒子被氢离子所致换成可溶性盐流失掉了，留下氢离子跟有机质呈酸性，故显酸性。4、什么叫土壤的酸碱缓冲性，为什么有土壤的酸碱缓冲性，影响他的因素有哪些？答：狭义：土壤抵抗酸碱物质，减缓pH变化的能力。 广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，包 括对氧化还原、污染物质、养分等。指 抗衡外界环境变化的能力。原因：1. 土壤胶体的阳离子交换作用，这是土壤产生缓冲性的主要原因 土壤胶体吸附有H+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等多种阳离子。由于这些阳离子有交换性能，故胶体上吸附的盐基离子能对加进土壤的H+（酸性物质）起缓冲作用，而胶体上吸附的致酸离子能对加进土壤的OH-（碱性物质）起缓冲作用。2.土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统3、土壤中两性物质的缓冲作用4 酸性土中铝离子对碱的缓冲作用 影响因素：(1)土壤胶体类型及交换量阳离子交换量愈大，土壤的缓冲力也愈大，因此就缓冲力而言，有机胶体无机胶体，土壤有机质越高，缓冲力越大；而无机胶体中，蒙脱石伊利石高岭石水合氧化铁、铝 (2)土壤质地 粘土壤土砂土 (3) 土壤盐基饱和度 盐基饱和度愈高，对酸缓冲力愈大。5、中国土壤酸碱性质地理分布上有何特点？酸碱土是如何形成的？答：南酸北碱的地理分布，一般在4.5-8.5之间。吉林、内蒙古、华北的碱土的pH值有的高达10.5；台湾省新八仙山和广东省鼎湖山、五指山的黄壤的pH值有低至3.63.8，以上是已知的我国土壤的最高和最低PH范围。形成：应回答形成机理，不是影响因素1.气候的影响（最主要），南方多雨，盐基淋失强烈，土壤盐基饱和度低，土壤多呈酸性。西北雨量较少，盐基淋失较弱，盐基饱和度较高，土壤多呈碱性。 2.母质的影响石灰岩、基性岩、超基性岩的盐基含量较高。当土壤的淋溶程度较弱时，土壤pH会比附近其它母质上发育的土壤高。滨海盐土含有丰富的易溶盐类及碳酸钙，加之地下水矿化度较高。因此，发育的土壤的pH一般较高，土壤常呈碱性。3.自然植被不同植被凋落物的分解产物对土壤酸碱性产生不同影响：针叶林凋落物分解后形成的有机酸较多，盐基较少，故其下的土壤一般呈酸性。滨海红树林残体分解后形成大量SO42-，使土壤呈强酸性。一些耐盐、耐碱的植物会选择性地富集盐基离子，其残体分解后会促进土壤碱性的发展。4.地形不同地形部位的盐基淋失和富集状况不同，土壤pH也有差异：地形高处的土壤的盐基淋失较强烈，pH可能较低低洼处的土壤多接受盐基的淀积，所以pH可能较高；内陆一些闭流区域或集水洼地，由于大量富集径流水带来的Ca，Mg，K，Na的重碳酸盐类，pH可能较高。5. 人类耕作活动施肥和灌溉会改变土壤酸度： 酸性肥料降低土壤pH（如KCl）； 施用石灰提高土壤pH；污染水的灌溉；大气污染；淹水耕作等。6.饱和度一定范围内，盐基饱和度越大，pH值越高。7.氧化还原条件如在酸性土壤中，淹水后氧化还原电位降低，Fe、Mn等氧化物转换为还原态而呈碱性。第八次作业1、 土壤中主要的氧化剂与还原剂有哪些？答：氧化剂：A. 空气中是主要氧化剂, 在通气良好的土壤中，氧体系控制氧化还原反应，使多种物质呈氧化态，如NO3-、Fe3+、Mn4+、SO42-等。B. 其它氧化态较高（高价）的离子或分子：如NO3-，Mn 4+ , Fe3+ ,SO42-还原剂：A.土壤有机质特别是新鲜有机物是还原剂，在土壤缺条件下，将氧化物转化为还原态。 B：还原态（低价）离子或分子：Fe 2+ Mn 2+ H2S, CH42、 什么是顺序还原作用，什么决定电位体系？控制土壤氧化还原反应决定电位体系是什么？答：顺序还原作用: 土壤中各种氧化还原体系按标准电位大小顺序依次还原的现象称为顺序还原作用.理论上,各种反应按上述顺序进行，但实际上，往往有数种反应同时进行. 决定电位体系：土壤中多个氧化还原体系共存时，其中起主导作用的体系对该复杂系统的氧化还原电位的高低起决定性作用，称为决定电位体系 土壤中的氧和有机质是控制土壤氧化还原反应的决定电位体系。3、 土壤氧化还原状况对肥力的影响？答：一、 土壤Eh值范围和植物生长 土壤中发生的一系列氧化还原反应都在水的氧化还原稳定范围内进行的。二、土壤氧化还原状况对养分有效性影响 1、土壤氧化还原状况对养分有效性的影响 主要影响变价元素的有效性。Fe3+、Mn4+还原成Fe2+、Mn2+后溶解度和有效性增加。 此外氮的形态：Eh480mV时，以NO3-N为主，适于旱作吸收 。 Eh220mV时，以NH4-N为主，适于水稻吸收。 SO42-S2-，形成硫化物。 几种硫化物的溶解度：MnSFeSZnSCuS ，造成土壤Zn、Cu的有效性降低。三、土壤氧化还原状况与有毒物质积累 在长期淹水强还原性土壤中，往往有Fe2+和S2等还原物质大量积累。 (1)亚铁 主要呈沉淀状态，在偏酸性土壤中水溶性Fe2+可高达400mg/kg，如锈水田，可毒害水稻根系。 (2)H2S 在土壤富铁条件下形成FeS，但如土壤缺铁或在pH6的条件下，出现较多H2S对水稻发生毒害。(3)有机酸 水田在大量施用新鲜有机肥时可积累较多的丁酸等有机酸，抑制水稻根系呼吸和养分吸收。 H2S(0.07mg/L)和丁酸(10-3mol/L)对水稻吸收养分抑制程度的顺序为： 2PO4-、K+Si4+NH4+Mg2+、Ca2+ 4、 影响土壤氧化还原状况的因素有哪些？如何调节土壤氧化还原状况?答：影响因素：土壤通气性，微生物活动，易分解有机质含量，植物根系代谢作用，土壤的PH值重点在水田土壤，核心是水、气关系。 (1)水分过多的下湿田、深脚烂泥田，排水不畅，渗漏量过小，还原性强，Eh为负值，还原性物质大量积累，导致作物低产。加强以排水、降低地下水为主的水浆管理，改善土壤通气条件。 (2)缺水、漏水的水稻田，氧化性过强，对水稻生长不利，应蓄水保水和增施有机肥，促进土壤适度还原。第九次作业1、 土壤氮素的存在形态？氮素转化和损失的过程，土壤氮素的调控途经？形态：（1）、土壤全氮其中95%以上为有机态氮，无机态氮一般不超过5%。土壤的全氮和有机质含量之间存在高度正相关关系。 （2）、无机态氮 包括NH4+N、NO3-N、 NO2-N。旱地土壤无机氮一般以NO3- N较多，淹水土壤则以NH4-N占优势。（3）、有机态氮 包括水溶性氮、水解性氮、非水解性氮。大部分是腐殖物质。它们需经微生物分解矿化成无机氮后才能为植物吸收利用。 转化：1、有机氮的矿化氨化过程 氨基化复杂的含氮有机化合物降解为简单的氨基化合物。 氨化简单的氨基化合物分解成氨（NH3/NH4+）2、铵的硝化：NH4+NO3-分两步 亚硝酸微生物 2NH4+3O2=2NO2-+2H2O+4H+ 硝酸微生物 2NO2-+ O2 =2NO3 -3、无机态氮的生物固定 4、铵离子的矿物固定 NH4+离子半径为0.148nm，与21型粘土矿物晶层表面六角形孔穴半径0.140nm接近，陷入层间的孔穴后，转化为固定态铵。损失： 1、淋洗损失（NO3-的淋失） NH4+、NO3-易溶于水，带负电荷的土壤胶体表面对NH4+为正吸附，而保持于土壤中；对NO3-为负吸附（排斥作用），易被淋失。2、反硝化作用，又称生物脱氮作用 在缺氧条件下，NO3-在反硝化细菌作用下还原为NO、N2O、N2的过程。 NO3-NO2-NON2ON2 3、氨态氮挥发损失主要发生在碱性土壤中 NH4+OH- = NH3H2O调控：1、维持土壤氮素平衡 土壤氮以有机态氮为主，土壤有机质平衡是氮素平衡的基础。（1） 有机肥与无机氮肥（化肥）配合施用。（2）应用“激发效应”调节土壤有机质和氮素平衡2、 防止土壤氮的损失“南铵北硝”。水田土壤不施硝态化肥和避免频繁的干湿交替。氮肥深施（水田和旱地）。碱性土碳铵少施，防止氨的挥发损失。应用氮肥增效剂（硝化作用抑制剂）。3、避免有害物质NO2-的积累亚硝酸盐是人的致癌物质和植物的有害物质。其产生和积累条件：（1）Eh NH4+NO2-（亚硝化过程） E00.345V NO2-NO3- （硝化过程） E00.421V（2）pH 硝化细菌比亚硝化细菌对pH反应敏感。 NO2-易在pH7.3的碱性环境积累。（3）游离NH4+的影响 氨对硝化细菌的抑制作用大于对亚硝化细菌，大量施用铵态氮肥（特别是NH4HCO3），易造成NO2-积累2土壤磷素的存在形态？磷素的固定机制？影响磷素固定的因素，如何减少磷素的固定？形态：（一） 无机态磷1、水溶态磷土壤溶液中的磷H2PO4-、HPO42-、PO43-，其相对浓度（比例）随溶液pH而变化。2、吸附态磷 土壤固相表面吸附的磷酸根离子，主要是配位体交换吸附（专性吸附）。酸性土中磷的专性吸附剂主要是铁、铝氧化物及其水合物。石灰性土壤的方解石（CaCO3）对磷的配位交换吸附亦为常见。3、矿物态磷 占土壤无机态磷的99%以上。石灰性土以磷酸钙盐（Ca-P）为主，酸性土以磷酸铁盐（Fe-P）和磷酸铝盐（Al-P）为主。以及闭蓄态磷（O-P）(二)有机态磷 土壤有机磷含量变化大，一般占土壤表层全磷的2080%，随土壤有机质含量增加而增加。一般需经矿化为无机磷后才能被植物吸收利用。（1）植素类植酸与钙、镁等离子结合而成。一般占土壤有机磷总量的2030%。（2）核酸类含磷、氮的复杂有机化合物。多数报道占土壤有机磷总量的110%。（3）磷脂类醇、醚溶性的有机磷化合物，一般约占土壤有机磷总量的1%。容易分解矿化为磷酸。 固定机制：1、化学沉淀机制在酸性条件下，铁离子与铝离子同磷酸二氢根发生作用，生成化学沉淀，还有胶体中的专性吸附，形成含磷沉淀。在碱性条件下，钙离子与磷酸根离子反应生成沉淀2、专性吸附含羟基集团的铁、铝、高岭石等与磷酸根以及磷酸一氢根发生专性吸附，生成含磷沉淀，从而固定。在中性胶体中也存在。3、 闭蓄Fe(OH)2H2PO4 + OH- =Fe（OH）3（沉淀）+含磷颗粒因素：A、土壤矿物: 磷的吸附和解吸将受到矿物表面类型的影响。 铁铝氧化物， 它们的丰度以在高度风化的， 酸性的土壤中最高， 可吸附大量的磷。非晶质的氧化物由于表面积大， 更容易吸附磷。 1:1型粘土矿物如高岭石比2:1型粘土矿物如伊利石更容易吸附磷，因为它们含有更多的铁铝氧化物。 石灰性土和钙饱和的粘土含有较低的可溶性磷， 因为磷很容易被沉淀和吸附。 相对而言， 和中性或碱性土相比， 相同表面积的酸性土可固定两倍的磷，且被固定磷的结合强度比在中性或碱性土中高5倍。B、土壤pH值: 在土壤pH极高或极低时，磷都很容易被固定。 当pH值保持在6.0-7.0时磷被固定的可能性最小，土壤磷素对植物具有最大的有效性。C、土壤有机质: 通常有机质可阻止磷的固定。 D、土壤中的阴离子和阳离子效应: 由于两价的阳离子比一价的阳离子吸附力大， 因而对磷的吸附力也强。 如上所述， 由于无机和有机阴离子都可以和磷竞争吸附电位，从而导致对土壤溶液中磷的吸附作用降低。 阴离子与矿物表面结合能力越强， 被吸附的可能性就越大。E 氧化还原反应减少固定(提高土壤磷的有效性)：（1）酸性土壤施用石灰，调节其pH至6.56.8。 （2）增加土壤有机质，减少磷的固定有机酸等螯合剂与