土壤性状及施肥

1、土壤性状与施肥一土壤与其性状1、土壤的概念：苏联土壤学家威廉斯指出：“土壤是地球陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。这个定义正确地表示了土壤的根本功能和特性。土壤之 所以能生长绿色植物，是由于它具有一种独特的性质肥力。土壤这种特殊 本质，就是土壤区别于其它任何事物的依据。土壤肥力虽与土壤物质组成有联系， 但主要受土壤性状的影响。2、土壤的主要性状1土壤质地：土壤的泥砂比例称为土壤质地。 直径小于毫米的土粒称泥； 直径为1毫米的土粒称砂；直径大于1毫米的土粒称砾石。根据土壤质地不同 将土壤分为砂质土、粘质土和壤质土。 砂土：这类土壤含砂粒在80%以上，土粒间大孔隙多，土壤容积比重在 克/厘米3之间

2、，因此，土壤昼夜温差大，通透性好，有机质矿质化快，易耕作, 但保水保肥能力差，遇水易板结，肥力一般较低。种植作物要增施有机肥和少量 屡次地勤追化肥。 粘土：这种土壤含泥粒在 60%以上，土壤比重在一克/厘米3之间。土壤 硬度大，粘着性、粘结性和可塑性都强，故适耕性差。土壤保水保肥力强，潜在 肥力较高。但土紧难耕，土温低，肥效不易发挥。因此，水田要注意管水，提高 泥温，多施腐熟性有机肥和热性化肥。 壤土：这种土壤泥砂比例适中，一般砂粘占 40 55%,粘泥粒占4560%。土壤容重一克/厘米3之间。质地轻松，通气透水，保水保肥力强，耕作 爽犁。因此，它是水、肥、气、热协调的优质土壤。2土壤结构：土

3、壤形成团聚体的性能，称为土壤的结构性。凡土粒胶结 成直径为1 10毫米的团粒状土壤结构，称为团粒结构。这是土壤结构中最好的 一种。其形成条件有两个：一是胶结物质。土壤中的胶结物质最主要是粘粒，新 形成的腐殖质和微生物的菌丝与分泌物。这些物质与钙胶结在一起，就形成了具 有多孔性和养分丰富、不易被水泡散的水稳性团粒状土壤结构。因此，增施钙质 肥料石灰、石膏有利团粒结构形成。二是外力挤压作用。但凡作物根系穿插、 干湿交替、冻融交替和耕作都对粘聚起来的土粒产生一定的外力挤压作用，使之散碎成一定大小的团粒。深耕、免耕、滴灌、水旱轮作，都有利土壤团粒结构的 形成。团粒结构优越性的具体表现：其一，能协调土壤

4、水分和空气的矛盾。由于团 粒间存在大孔隙，团粒内又有毛细管孔隙，这就有利于水分、养分、空气三者间 的同时存在。从而土壤水、肥、气、热状况协调。其二，具有良好的养分状况。 随着水、气矛盾的解决，也解决了水分与养分的矛盾。因团粒外表常为好气分解， 团粒内部又为嫌气分解，前者有利于土壤养分释放给作物吸收， 后者有利土壤腐 殖质累积，养分保蓄。矛盾协调后的水分与养分就能同时而不断地供给作物需要。 其三，使土壤松软适度。具有团粒结构的土壤，疏松多孔，犁耕阻力小，耕作省 力，耕翻质量好；土壤细碎而均匀，既不紧硬，又不起浆浮泥；枯燥不开大坼， 泡田渗漏损失也小。3土壤吸收性能。土壤有吸收固体、液体和气体的能

5、力。其吸收方式分 为五种。 机械吸收作用：这是指土壤将大于土壤孔隙而悬浮于溶液中如骨粉、饼 肥、磷矿粉与粪便残渣等的微细颗粒机械地阻留下来，使之不随土壤中渗水而 流走的一种作用。由于土壤颗粒愈小，排列愈严密，土壤孔隙愈细，因此机械吸 收作用就越强，如此土壤保肥性能就好。这种作用对新改稻田、新水库、塘坝有 利增强保水蓄水的功能。 物理吸收作用：它是指土壤胶体依靠其外表能将分子态养分吸附在外表上,而胶体与被吸附物不起任何化学反响的一种作用。 这种作用，由于对分子态 养分有保持能力，因此，土壤中的氨气、尿素、氨基酸等分子态氮就会减少挥发 损失。平常在施用易挥发的铵态氮肥时要求复好土就是这个道理。 化

6、学吸收作用：这是指土壤中可溶性养分如某些离子与带不同电荷的离子发生化学作用，由纯化学作用产生不溶性沉淀而固定在土壤内的作用。这种作用，虽然有减少可溶性养分的流失，但被固定下来的养分就难以再被作物吸收 利用，故降低了养分的利用率。因此，把磷肥集中施或与有机肥混和施，制成颗 粒球肥施和根外喷施，就是防止化学吸收作用的发生，减少土壤对磷酸的固定。 代换吸收作用：这又叫物理化学吸收作用。它是指土壤胶体外表吸着许多 与它带相反电荷离子的同时，其外表上又有等当量的同电荷的其它离子被代换出 来的作用。其实质是一种离子阳离子或阴离子代换过程，是土壤胶体所吸收 的离子和土壤溶液中的离子在相互代换。 所以这种作用

7、是可逆的，即胶体所吸收 的离子，又能重新被其它离子代换到溶液中去。 从而，这种作用在调节土壤中可 溶性养分的保蓄和供给，具有重要意义。 生物吸收作用：这是指生活在土壤中的微生物与作物根系和动物等， 吸收 养分构成有机体而保存在土壤中的一种性能。 由于生物是根据自身需要，从土壤 溶液中选择吸收各种可溶性养分， 形成有机体。当它们死亡后，有机残体又逐渐 分解，把营养物质释放出来，供作物吸收利用。所以生物吸收作用，能保持养分， 积累养分，提高土壤肥力。4土壤酸碱度。土壤酸碱度是指土壤溶液中存在的 H+和0H 的量。通常 用PH值表示。PH=7时是中性反响，这时溶液中H+和0H 数量相等；PH小于7

8、表示是酸性反响，这时H+多于OH _;PH大于7表示是碱性反响，这时H+少于 0H 。土壤酸碱度按其PH值的大小分为七级：PHV 4.5j强酸性5.5酸性6.5微酸性7.5中性或近于中性8.5微碱性9.5碱性PH> 9.5强碱性 土壤酸碱性产生原因：土壤之所以有酸碱性，主要是土壤中存在酸碱物质。 H+来源主要是土壤胶体上吸附的 H+和Al+3;其次是二氧化碳溶于水形成碳酸解 离的结果：H2CO3=H+HCO3 -， HCO3 = H+CO3 -除此之外，还有有机质转化过程中，分解产生的有机酸丁酸、草酸、柠檬 酸等、岩石风化过程中，化学变化如含硫矿物氧化成的酸以与施用肥料加 进的酸性物质如

9、NH42SO4、NH4CI，当NH4+被作物吸收后，常遗留在土壤 中的酸根SO4-2，ci 都能使土壤酸性增加。OH 的来源主要是土壤中碳酸钠、碳酸氢钠等盐类水解以与土壤胶体上含的 代换性钠形成强碱转化结果。例如：NaCO3+2H2O 2NaOH+H2CO3NaHCO3+H2O NaOH+H2CO3 作物对土壤酸碱度的适应能力：强酸性与强碱性土壤都不利于作物生长。 不同的作物要求土壤酸碱度不同。如茶树只适宜在酸性土壤上生长，像映山红、 马尾松、杨梅、蒜盘子等，就是酸性土壤的指示植物；而天竺、圆叶包柏、柏木 又是石灰性土壤的指示植物。我县的主要农作物和果树最适宜的PHX围介绍如后见附表。此外，土

10、壤酸碱度对营养元素的有效性与有益微生物的活动都有很大的影 响，土壤过酸过碱还影响土壤良好结构的形成现不作详细阐述，这些无疑的 都直接或间接地影响着作物的生长和发育。5土壤缓冲性能：在土壤参加酸、碱物质后，土壤所具有的抵抗土壤溶液酸化或碱化的能力，称为土壤缓冲性能。土壤具有缓冲性能的原因，主要有三 占：八、 土壤胶体上代换性阳离子存在，对酸碱有缓冲作用。这是由于土壤胶体上 代换性阳离子盐基离子或 H +被代换到溶液中生成了中性盐或 H2O,而土壤瀋液里於或oir均耒増加.放上壤釀威厦没有变化 K+|1 叫H*4 3HC1>土壤" H*+KCH<aCH+I1 dCa*2|1

11、Ca*3K°4C 瓦OE)2->土壤 R*+2JfcO<1?1 Ca*2pH+ a 土攘潘液中畲有各种弱酸和弱媵强碱组成的盘養(如覆變和碳酸钠潘 厳人純是一种缓冲剂*对土爆中加入酸或喊郴可叹缓冲英变化卜护如：HaaCX>3+HCh=H2CO3+2N aClr>HaC OyH： a(01Q5=CaC02H20 土壤中存在两惟物质如蛋白质、氛基酸类，献真有缰岸酸和碱的畫化川 知:R CHCOOH+HC 1=R CHCOOH.!NKHfeNTCk-#JR CH C OOH+NaOH-RCHC OONa,INNXiNH3OH*土壤的缓冲性能是土壤的重要特性之一。 由于

12、土壤具有缓冲性能，可以使土壤的 酸碱度经常保持稳定，为作物和微生物生长发育提供良好的环境条件， 同时也为 指导施肥提供依据。向土壤中施用有机肥料、泥土类塘泥肥料、石灰和种植 绿肥等，都是提高土壤缓冲性能的有效措施。二土壤肥力与其因素1、土壤肥力种类：土壤肥力就是指土壤能够满足作物生长发育所必需的水 分、养分、空气、热量的能力而称之。土壤肥力分为自然肥力和人为肥力；潜在 肥力和有效肥力。所谓自然肥力，是指自然土壤在未开垦利用之前所具有的肥力；人为肥力是指人们对土壤进展耕种、施肥、灌溉等农业技术措施而创造出来新的 肥力。因此，任何土壤，耕作栽培作物愈久，可采用的农业技术措施愈完善，人 为肥力所占比

13、重就越大。所以说，土壤是劳动的对象，又是劳动的产物。所谓有 效肥力，是指栽培作物时，被当季作物吸收利用的那部份肥力； 潜在肥力是指在 土壤中存在，不能立即被当季作物利用的那些肥力。 潜在肥力和有效肥力，在得 当的农业技术措施实施下，是可以相互转化的。2、土壤肥力因素：土壤水分、养分、空气和温度，称为土壤肥力四大因素。 土壤肥力的上下，不只是受每个肥力因素数量适当与否的影响， 而主要取决于水、 肥、气、热之间在一定条件下协调程度的左右。因此，必须研究掌握土壤各个肥 力因素状况和它们的相互关系。1土壤水分状况。“水利是农业的命脉，首先，作物的生长发育需要大量的水。这是因为：一般作物要获得一分产量，

14、必须消耗 500 1000分的水， 这些水都是从土壤中供给；作物吸收的养分也需要溶于水后才能被利用；土壤微 生物的活动以与土壤养分的分解和转化都需要水。 其次，水分直接对土壤空气与 热量状况起着制约的作用，同时还影响着土壤的胀缩性、粘着性、粘结性和耕性 等性质。这明确，土壤水分不仅为作物生长发育之必需， 而且还可以通过控制土 壤水分状况来使肥、气、热关系协调。土壤水分类型：土壤水分按其受作用力的不同，一般分为三种：A、束缚水：这是在土粒外表引力作用下，紧紧地束缚在土粒周围的水分而 称之。这种水在土壤中移动极慢，且有一部份在土粒外表不移动，所以很难被作 物吸收利用。当土壤含水量达到仅有束缚水量时

15、， 作物就出现凋萎现象。由于土 粒愈细，吸住的水分愈多，所以粘土的束缚水量大于砂土。B、毛管水：这是在土壤毛细管引力作用下，保持在曲折微细的土壤孔隙里的水而称之。这种水能沿着毛细管孔隙向上下左右的各个方向移动。其移动规律是从湿度大的土层移向湿度小的土层。它是土壤中最适于作物吸收利用的水分。 由于水中溶有各种作物的养分，所以又为作物提供了营养物质。油砂土、潮砂土， 出现的“回潮或“回润现象，就是毛管水的上升运动，把地下水引到耕层的 缘故。但是毛管水运动会带来地表蒸发不断发生， 造成土壤水分损失，所以生产 中常采取中耕松土，这有切断土壤毛细管，减少土壤水分蒸发的作用。C、 重力水：这是在土壤水分含

16、量超过土壤毛管力的作用 X围时，过多的水 受重力的影响向下渗漏，这种渗漏水称为重力水。它是水稻最有效的水分。尽管 渗漏作用有造成漏水漏肥的现象，但不论对水田还是旱土，适当的渗漏是必要的， 它有利于土壤空气的更新与有害复原物质的向下移动和淋失。水稻土壤水分状况：水稻土壤在淹水时期，耕作层水分呈现过饱和状态， 由于重力作用，不断地垂直渗漏。根据水分的垂直渗漏特点，水稻土分成三个类 型。A、地下水型：这类水稻土，地下水位高地下水位距地表在60厘米以内， 排水不良，灌溉水层和地下水相连，通透性能差，泥温低，如冷浸田、滂泥田和 深脚鸭屎泥土属之。B、地表水型：这类水稻土，地下水位很深超过 150厘米，灌

17、溉水下渗 不能达到地下水层，排水虽良好，但不耐干旱。如高岸田、某某田和大部份梯田C、良水型：这类水稻土，地下水位在 60 150厘米之间，灌溉水层与地下 水位不相连接，但土壤毛管水可以上下流通，这类田一般分布在垅田上面或一排、 二排田属之。三种类型水稻土，以良水型的土壤肥力最好，一般是高产稳产稻田。适当渗 漏对水稻土是必要的，它有助于土壤空气的更新和有毒物质的排除。 当然也不可 过大，以免造成养分淋失。一般在灌1寸水能保存三天为限，即渗漏量为一厘米 /24小时最适当。2土壤空气状况：土壤空气对土壤微生物活动和养分转化有密切关系， 对作物根系发育亦有影响。作物生长发育各个时期对土壤空气都有一定的

18、要求。 土壤空气的成分：土壤中的空气，一部份是由大气进入；一部份是由土壤 中生物化学过程所产生。由于土壤中生物作物根系和微生物生命活动的影响 和有机质的分解作用，不断地消耗氧气和产生二氧化碳与其它气体，致使土壤空 气与大气的成分有显著的区别：土壤空气中氧气含量低于大气，而二氧化碳的含 量如此高于大气；另外土壤空气经常为水汽所饱和，大气湿度一般只达50 90%; 土壤空气有时还含有少量的复原性气体，如甲烷、氢气、氨和硫化氢。 水稻土空气状况的特点：水稻土壤由于季节性或常年淹水，土壤空气与大气之间的气体交换被水层隔绝，常处于复原状态。作物生命活动消耗的氧，只能 靠作物茎叶的输氧组织将大气中的氧输入

19、根部，由根再将氧分秘出来，造成根际微域氧化环境，防止稻根被周围复原性物质的毒害。这正是水稻能在缺氧环境中 生长的秘密所在。所以水田土壤空气状况的特点具有明显的层次性和微域性。在耕作层外表数毫米至1厘米处为氧化层，因铁成高价化合物状况，土色呈黄褐或 黄棕色。在氧化层以下的耕作层为复原层， 铁成低价化合物状况，土色呈青灰或 兰灰色。但在靠近根际周围的土壤，常因水稻根群的泌氧作用而出现锈斑和锈纹。 土壤空气在土壤肥力中的地位：土壤空气供给作物根系呼吸作用所需要的 氧。如缺氧，根系发育受到影响，吸水吸肥机能减弱，甚至死亡。尤其种子发芽 期与幼苗期更加如此。水稻虽具通气组织，土壤也应具有一定的通气性能，

20、 以利 稻根生长。另外，土壤空气状况影响土壤微生物的活动和养分的转化。缺氧微生物活动以嫌气性为主，使有机质分解缓慢，造成养分不足，甚至引起氮素损失， 同时，还产生不利于作物营养的复原性有毒物质，如乙酸、丁酸、硫化氢等。此 外，土壤通气不良，有利于病菌滋生，引起作物感染病害，影响作物生长，降低 产量。因此，稻田常采用排水露田和晒田进展调节。3土壤温热状况：土壤温度对作物生育和土壤中微生物活动以与各种养 分的转化、土壤水分蒸发和运动都有很大影响。作物从播种到成熟都需要一定的 温度条件，如大麦、小麦在1 2 C时就能发芽，而水稻、棉花要在 10 12C时 才发芽。所以不同作物的适时播种，就是由土壤温

21、度来决定的。一般土壤微生物 生活，以土温25 C 37C为适宜，最低是5C,最高不超过45C 50C。土温 过低，微生物活动减弱，甚至完全停止，有机质难于分解，有效养分缺乏。冷浸 田就是如此，所以要排除冷浸水，增施猪牛栏粪、石灰、草木灰和火土灰，以提 咼土温。 影响土壤温度的因素：温度是热的表现。土壤热量主要来源于太阳辐射热， 其次是微生物对有机质的分解作用，放出一定的热量，使土温增高。影响土壤温度变化的因素很多，有纬度、海拨高度、地形和坡向。但主要是 土壤本身的土壤热特性，如土壤热容量、导热性、吸热性和散热性等。尤其是热 容量和导热性是决定土温最重要的内因。A、土壤热容量：每1立方厘米的干土

22、增温 1C时所需的热量卡数卡/立方 厘米/度，称为土壤热容量。水的热容量为1;空气为；土粒介于二者之间，约 为一。由于土壤固体局部变化很小，因此，土壤热容量的大小主要决定于土壤水 分和空气的数量，凡水多气少的土壤，热容量就大，增温慢，冷却也慢，温度变 化小；反之，土温变化就大。所以稻田管理，早春白天排水增温，夜间灌水保温； 夏季运用深灌降温。B、土壤导热性：土壤导热是指从温度较高的土层向温度较低的土层传导热量的性能。其大小与土壤固、液、气三相组成比例有关。土壤矿物质的导热性为 空气的100倍；水为空气的25倍；有机质为空气的5倍；空气几乎不传热。由 此可知，土壤导热性的大小取决于空气和水分之间

23、的相比照例。因此，中耕松土有减小土壤导热性，使表土温度不易向下传递，深土温度不易向上散失。 土温变化的调节：土壤温度随气象因子的影响而经常变化， 为了满足作物 生长发育的需要，必须围绕早春增加土温，夏季降低土温，秋冬保持土温的目标， 采取行之有效的措施。A、合理灌溉：早春寒潮期间多灌水、灌深水，防止土温骤然下降，增强幼 苗抵御低温能力；一般天气期间采用浅水间灌，升温通气，促进作物生长。夏季 以增强土壤散热性为主，采取短期灌深水和经常性的灌水露田相结合，达到散热、 通气、供水的目的，促进作物生长发育。秋冬时节，一般结合施肥，推行霜前灌 水，以减轻作物冻害。B、合理施肥：在保证施足肥的前提下，增施

24、有机肥，如火土灰、腐熟的猪 牛栏淤等等，来提高土壤温度。其一，加深土色，增加土壤吸热力；其二，有机肥料分解中放出热量；其三，土壤疏松，增加空气容量，降低土壤热容量。此外, 还直接提高作物的营养量。C、实行覆盖：早春和秋冬低温季节，运用草木灰、切碎的草子紫云英、 干湿牛粪、苔藓、塑料薄膜等覆盖地面，能提高土壤吸热，减少散热，有保 温防冻作用；夏秋高温干旱期间，采用稻草或其它作物秸秆覆盖地面， 有遮荫防 晒，降低土温的作用，同时，还能减少水分蒸发和消灭杂草。D、中耕松土：这有利于土壤空气容量增加，减少表土热量向下传导和下层 土温上升的作用。因此，早春，对粘重紧实土壤进展中耕松土来提高土温，加快 种

25、子萌芽；夏季中耕松土，缓和根系活动层土温过高，促进作物根系生长。此外，利用风障、防风林、熏烟与施用化学增温剂等，均可调节土壤温度， 可以因地制宜进展应用。4土壤养分状况：作物需要的养分绝大部份来自土壤，但是，土壤里的 养分绝大部份存在于难溶性的矿物质中和有机质中，为迟效性，作物难以吸收利用。而能被当季作物吸收利用的离子态速效养分，只占土重一 0.1%，存在于水 溶液中和被吸附在土壤胶体外表上。 不过，这种迟效养分和速效养分在一定条件 下能够相互转化。有机碳化合物的转化：土壤中的纤维素、淀粉、双糖、单糖以与脂肪等有 机物，都不含氮。它们在土壤中转化有两种情况：一是通气良好时，受好气性细 菌和真菌

26、作用，迅速分解，最后产生 CO2和H2O，并放出大量的热。这种热是 土壤生物化学作用的原动力和土壤微生物生命活动所需能量的来源。CO2是作物 进展光合作用的重要原料。二是通气不良时，受嫌气性细菌作用，缓慢分解，只 是放出少量的热和C02,而累积大量的有机酸乙酸、丁酸、甲烷、氢等复原 性物质，障碍作物生长发育。如水稻“翻秋或“溶蔸现象，就是丁酸所害。 因此，水田翻压绿肥，结合施石灰，就是为了中和有机酸，消除稻田毒害。土壤中氮素的转化：土壤中有机态氮占 99%以上，无机态氮不足1%;水 田的全氮含量约为一0.2%，无机态氮更少。作物从土壤中吸收的氮素，绝大部 份由有机氮转化而来。其转化形成主要有四

27、种：A、氨化作用：土壤中含氮的有机物，如蛋白质、尿素和壳糖几丁质等 在氨化细菌作用下，逐渐分解释放出氨，称之氨化作用。不论通气好坏，此过程 都能进展。氨与土壤中的酸根结合成铵盐，为作物吸收利用，或被土壤胶体吸附 保存。B、硝化作用：氨或铵盐在通气良好的条件下，经亚硝酸细菌、硝酸细菌等的作用，转化成硝酸的过程，称为硝化作用。由于这种作用是在通气良好的情况 下进展，所以NO3-N存在于旱土中，而水田中很少见。NO3-N是作物良好的有 效态养分，但不能被土壤胶体吸附，易于随水流失，故深耕松土，保持土壤湿润， 有利硝化作用和防止土壤中氨的散失。C、反硝化作用：当土壤通气不良，并含有大量新鲜有机质和硝酸

28、盐的土壤中，在反硝化细菌的作用下，将硝酸盐复原成作物不能利用的氮气而损失， 这个 过程称为反硝化作用。这种作用对作物吸收养分和生长带来不利，务必加以阻止。 稻田采用浅水间灌，露田通气和施用铵态氮肥，旱土雨后中耕松土，均可防止反 硝化作用的发生。D、生物夺氮作用：土壤中的无机态氮如铵盐、硝酸盐部份被微生物、 杂草、土壤动物吸收利用，合成生物机体，使土壤有效态氮减少，称生物夺氮作 用。尤以微生物夺氮最突出，当土壤中施用大量新鲜的、含纤维素多的有机肥和 其它环境条件又适宜，微生物就大量活动与繁殖，消耗掉土壤中有效氮素，从而 导致作物氮素养分缺乏或严重不足。 因此，凡秸秆还田或施用大量未腐熟的含纤 维多的有机肥料，必须配合施用适当的速效氮肥，以补充土壤有效氮素，供作物 吸收。但是生物夺氮作用是暂时的，直到有机肥分解就会停止，同时，微生物死亡 后，氮素仍就归还给土壤，让作物吸收利用。所以这与反硝化作用造成的氮素损 失是完全不同的。 土壤中磷素的转化：一般土壤中磷酸总量以 P2O5计算约在一0.2%之 间。红黄壤仅为0.06%左右，就按此计算，这些磷也够供作物假如干年丰收所需 要。但是，土壤中能为作物很好吸收利用的水溶性磷如 Na、K、NH