土壤与肥料11

1、绪论v一土壤在农业生产和生一土壤在农业生产和生态系统中的重要性态系统中的重要性v1.土壤土壤农业生产的基地和农农业生产的基地和农业生产中物质与能量循业生产中物质与能量循环的枢纽环的枢纽 土壤是生态系统的重土壤是生态系统的重要组成部分要组成部分 土壤是自然界中最珍土壤是自然界中最珍贵的自然资源贵的自然资源土壤到底是什么呢？土壤到底是什么呢？土土壤壤到到底底是是什什么么呢呢？2. 肥料是农业高产优质的保证为植物提供养分，满足作物对养分的需求。为植物提供养分，满足作物对养分的需求。改良土壤理化生物特性，提高土壤肥力。改良土壤理化生物特性，提高土壤肥力。增加作物单位面积的产量，改善作物品质。增加作物单

2、位面积的产量，改善作物品质。 增加作物的抗性，促进作物早熟。增加作物的抗性，促进作物早熟。n二、二、 土壤、土壤肥力和肥料的基本概念土壤、土壤肥力和肥料的基本概念 v1. 土壤的概念土壤的概念 v 土壤是指覆盖于地球表面，具有肥力特征，能够生土壤是指覆盖于地球表面，具有肥力特征，能够生长绿色植物的疏松表层。长绿色植物的疏松表层。 v 内涵：内涵： “ 陆地表层陆地表层 ” 是指土壤的位置，是指土壤的位置， “ 疏松疏松 ” 是指其物理状态，以区别于坚硬整块的岩石。是指其物理状态，以区别于坚硬整块的岩石。 v v 2. 土壤肥力的概念土壤肥力的概念 v 西方土壤学家，传统地将土壤供应养料的能力称

3、为西方土壤学家，传统地将土壤供应养料的能力称为土壤肥力。土壤肥力。 v土壤肥力是土壤供给和调节植物生长发育的水肥气热等土壤肥力是土壤供给和调节植物生长发育的水肥气热等生活因素的能力。生活因素的能力。 v 土壤肥力按其发生过程可分为自然肥力和人工（为）土壤肥力按其发生过程可分为自然肥力和人工（为）肥力。肥力。 v土壤肥力按其发挥程度可分为有效肥力和潜在肥力。土壤肥力按其发挥程度可分为有效肥力和潜在肥力。 v生产中没有直接反映出来的那部分肥力。生产中没有直接反映出来的那部分肥力。 第一章土壤固相组成v第一节第一节 土壤的形成土壤的形成一、主要成土矿物一、主要成土矿物v1 矿物的概念矿物的概念v2

4、矿物的类型矿物的类型原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物v3 主要成土矿物的性质主要成土矿物的性质二、主要成土岩石1 岩石的概念与类型岩石的概念与类型岩石是一种或数种矿物岩石是一种或数种矿物组成的集合体。不同的岩石其组成（和组织）组成的集合体。不同的岩石其组成（和组织）有所不同，其组成在一定的范围内有所变动，有所不同，其组成在一定的范围内有所变动，因而不能以化学式表示（其组成）。根据岩因而不能以化学式表示（其组成）。根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。石的成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。2风化作用的概念风化作用的概念地壳表层的岩石在大气圈、生物圈作用下，所地壳表层的岩石在大气圈、生物圈作

5、用下，所引起的破碎和分解，通常称为岩石的风化作引起的破碎和分解，通常称为岩石的风化作用。用。 3.风化类型风化类型 物理风化作用物理风化作用化学风化作用化学风化作用生物风化生物风化 三、土壤母质的形成及我国的主要成土母质v首先：由岩石坚硬致密状态破碎为粘散多孔的状态，首先：由岩石坚硬致密状态破碎为粘散多孔的状态，产生了对水分与空气的通透性。产生了对水分与空气的通透性。 教学进程（含章节教学进程（含章节教学内容、学时分配、教学方法、辅助手段）教学内容、学时分配、教学方法、辅助手段）v 其次：岩石彻底分解，形成了粘粒，粘粒之间具有其次：岩石彻底分解，形成了粘粒，粘粒之间具有毛管孔隙，产生了蓄水性，

6、增加了表面积，使其具毛管孔隙，产生了蓄水性，增加了表面积，使其具有胶体的性质，如吸附性能出现，可保蓄风化所释有胶体的性质，如吸附性能出现，可保蓄风化所释放的可溶性盐基物质，为植物所需的矿质养分提供放的可溶性盐基物质，为植物所需的矿质养分提供最初来源。因此，岩石风化形成母质，使其初步具最初来源。因此，岩石风化形成母质，使其初步具备水、气、热和养分等肥力因素。备水、气、热和养分等肥力因素。岩石圈三大岩类的物质循环沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。岩浆岩和变质岩通过母岩的风化、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。变质岩和沉积岩进入地下深处后，在高温高压条件下发生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆

7、岩。岩石风化成土壤 1残积物 指岩石经风化后残留在原地未经搬运的风化物。 坡积物 指风化物在重力或流水的作用下，被搬运到山坡的中下部的堆积物。 洪积物 指山洪搬运的碎屑物在山前平原形成的沉积物。由于形状如扇，又称洪积扇。 冲积物 河水中挟带的泥沙，在中下游两岸与如海口沉积而成。 湖积物 由湖泊的静水沉积而成。 海积物 是海边海相沉积物。由于海岸上升、海退等回流淤积物露出水面而形成。 风积物 是由风将其它成因的堆积物搬运沉积而成。 黄 土 是第四纪（近 100 万年以内的地质年代）沉积物。其成因可能是风力搬运堆积而成，也可能是水流搬运沉积而成，看法不一。在我国是广布的一种成土母质。 第二节一、一

8、、 粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成粒径对矿物质土粒的矿物组成与化学组成的影响的影响土壤矿物质的化学组成极为复杂，几乎包括地壳土壤矿物质的化学组成极为复杂，几乎包括地壳中所有的元素，但氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、中所有的元素，但氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、磷等钾、钛、磷等 10 种元素占土壤矿物质总重的种元素占土壤矿物质总重的 99% 以上，其它元素不过以上，其它元素不过 1% ，以，以 O 、 Si 、 Al 、 Fe 为最多，以氧化物来表示，为最多，以氧化物来表示， SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 通常约占土壤矿物质部分总重通常约占土壤矿物质部分总重量的量的

9、 75% 以上以上 . 又称之为土壤的骨干部分又称之为土壤的骨干部分 。二、粒级v1.粒级的概念粒级的概念v土粒大小不同土粒大小不同 , 性质也随之而异性质也随之而异 . 因此按照土粒直径因此按照土粒直径 ( 粒径粒径 ) 的大小及其性质分成若干个等级或若干组的大小及其性质分成若干个等级或若干组 , 这这些等级就叫做粒级些等级就叫做粒级 ( 或粒组或粒组 ). v2 粒级的分级粒级的分级v生产上使用较多的土壤粒级分类标准是俄罗斯的卡庆斯生产上使用较多的土壤粒级分类标准是俄罗斯的卡庆斯基制。它的特点是以粒径基制。它的特点是以粒径0.01mm为分界线，为分界线，0.01mm的土粒称为物理性砂粒，的

10、土粒称为物理性砂粒，0.01mm的称为物理性黏粒。的称为物理性黏粒。三、 矿物质土粒的机械组成（颗粒组成）和质地分类v1. 概念概念v土壤中各粒级矿物质土粒所占的百分质量分数叫土壤中各粒级矿物质土粒所占的百分质量分数叫 矿物矿物质土粒的机械组成。质土粒的机械组成。 v 土壤质地：土壤质地： 任何一中土壤，均是由粒径不同的各级任何一中土壤，均是由粒径不同的各级土粒所组成的，根据土粒所组成的，根据 机械组成划分的土壤类型称质地。机械组成划分的土壤类型称质地。 v2土壤质地分类制土壤质地分类制v常用的有三种：国际制、卡庆斯基制、中国制。按照常用的有三种：国际制、卡庆斯基制、中国制。按照各粒级土粒含量

11、的不同对土壤质地类型进行划分称为各粒级土粒含量的不同对土壤质地类型进行划分称为土壤质地分类。一般将土壤质地分成砂土、壤土和黏土壤质地分类。一般将土壤质地分成砂土、壤土和黏土三个基本等级土三个基本等级 四、 不同质地土壤的肥力特点和利用改良v砂土类：v土粒间为大孔隙，排水通气性能强，保水性差，易旱。有机质分解快，保肥力弱，但施肥易见效，早春土温上升快，昼夜温差大，所以有时称“热性土”。适合种植薯类，花生、谷子等生育期短、要求土壤疏松的作物。v黏土类：v肥力一般与砂土正好相反。土粒间多毛管孔隙和非活性孔隙，土壤通透性差，但保水力、保肥力强，养分含量高，肥效长。春季升温较慢，所以称“冷性土”。适合种

12、植稻、麦、棉花等生长期长对养分需求量大的作物。v壤土类：v介于黏土和砂土之间，是一种比较优良的质地类型，兼有砂土和黏土的优点，却没有二者的不足。因此，适合种植大多数作物。 质地与肥力的关系？第三节一、一、 土壤微生物的多样性及功能土壤微生物的多样性及功能v1 原核微生物原核微生物v细菌细菌v蓝细菌蓝细菌v粘细菌粘细菌v放线菌放线菌v2 真核微生物真核微生物v真菌真菌v藻类藻类v原生动物原生动物v地衣地衣v3 分子生物分子生物病毒病毒二、 土壤动物的多样性及功能v1. 蚯蚓蚯蚓v2. 其他其他 土壤动物土壤动物v线虫线虫v螨类螨类v蚂蚁蚂蚁v蜗牛蜗牛三、 土壤有机质v1 土壤有机质的来源及类型土

13、壤有机质的来源及类型 土壤有机质的概念土壤有机质的概念土壤有机质泛指以各种形态存在于土壤中土壤有机质泛指以各种形态存在于土壤中的各种含磷有机化合物。土壤有机质是土的各种含磷有机化合物。土壤有机质是土壤的重要组成部分，并被认为是土壤肥力壤的重要组成部分，并被认为是土壤肥力的物质基础。的物质基础。土壤有机质的来源：v动植物、微生物的残体和有机肥料是土动植物、微生物的残体和有机肥料是土壤有机质的基本来源。壤有机质的基本来源。类型：类型：v新鲜的有机质，主要是指土壤中未分解新鲜的有机质，主要是指土壤中未分解的生物残体。的生物残体。v半分解的有机质，主要是指新鲜有机质半分解的有机质，主要是指新鲜有机质经

14、微生物的分解作用，其最初结构已经经微生物的分解作用，其最初结构已经被破坏，外观呈黑色。被破坏，外观呈黑色。四、土壤 有机质的作用及调节v1 提供作物和微生物所需的养分（土壤有提供作物和微生物所需的养分（土壤有机质是植物和微生物养分的主要来源）。机质是植物和微生物养分的主要来源）。种植绿肥作物种植绿肥作物绿肥分解快，形成腐殖质也较迅速。绿肥绿肥分解快，形成腐殖质也较迅速。绿肥作物可固氮，使用绿肥后所增加的腐殖质作物可固氮，使用绿肥后所增加的腐殖质量和原腐殖质的量相比，除抵消部分外，量和原腐殖质的量相比，除抵消部分外，腐殖质还可增加。腐殖质还可增加。 教学进程（含章节教学教学进程（含章节教学内容、

15、学时分配、教学方法、辅助手段）内容、学时分配、教学方法、辅助手段） 发展畜牧业，增施有机肥料发展畜牧业，增施有机肥料秸秆还田秸秆还田2 调节土壤有机质的分解速率调节土壤水、气、热状况，控调节土壤水、气、热状况，控制有机质的转化制有机质的转化合理的耕作和轮作合理的耕作和轮作调节碳氮比和土壤酸碱度调节碳氮比和土壤酸碱度第二章 土壤物理性质v第一节第一节 土壤孔性土壤孔性一、一、 土壤孔隙性土壤孔隙性土壤孔性、结构性和耕性是土壤三项重要的物理土壤孔性、结构性和耕性是土壤三项重要的物理性质，三者密切相关。三者对土壤的松紧状况均性质，三者密切相关。三者对土壤的松紧状况均有影响，而土壤松紧状况伸展影响到（

16、有影响，而土壤松紧状况伸展影响到（ 1 1 ）根的）根的发育及植物的生长发育（发育及植物的生长发育（ 2 2 ）影响土壤水分、空）影响土壤水分、空气、养分的转化。气、养分的转化。v1 1 土壤孔性土壤孔性v土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比例，土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙比表示。例，土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙比表示。2 土壤孔度与孔隙比v土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫土土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫土壤孔隙。土壤孔隙的容积占整个土体容积的百壤孔隙。土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数称为土壤孔度，又称总孔度。它是衡量土分数称为土壤

17、孔度，又称总孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。壤孔隙的数量指标。土壤孔度（土壤孔度（ % % ） = = 孔隙容积孔隙容积 / / 土壤容积土壤容积 X100X100孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值的比值 。其值为。其值为 1 1 或稍大于或稍大于 1 1 为好。为好。土壤孔隙比土壤孔隙比 = = 孔度孔度 / / （ 1 1 孔度）孔度）3 孔隙的分级v土壤孔度与孔隙比只能说明土壤土壤孔度与孔隙比只能说明土壤 “ “ 量量 ” ” 的的问题，并不能说明土壤孔隙问题，并不能说明土壤孔隙 “ “ 质质 ” ” 的差别，的差别，即使两种土壤孔隙（度）与

18、孔隙比相同，如果即使两种土壤孔隙（度）与孔隙比相同，如果大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将孔隙按其大小和作用分为若干级。孔隙按其大小和作用分为若干级。v通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。土壤孔隙：土壤孔隙：土壤中土粒土壤中土粒或团聚体之或团聚体之间及团聚体间及团聚体内部形成空内部形成空隙。隙。毛管孔（隙）是指土壤中毛管水所占据的空隙，其当量是指土壤中毛管水

19、所占据的空隙，其当量孔隙为孔隙为 0.02-0.002mm 0.02-0.002mm ，土壤水吸力为，土壤水吸力为 150-1500KPa 150-1500KPa 。植物的细根、原生动物和。植物的细根、原生动物和真菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛真菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可在其中活动，有利于养分的和一些细菌可在其中活动，有利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。物吸收利用。为有效孔隙。通气孔隙这种孔隙较为粗大，其当量孔径大于这种孔隙较为粗大，其当量孔径大于 0.02mm 0.02mm ，相应的土壤水吸力小于

20、，相应的土壤水吸力小于 150KPa 150KPa 。通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，不具有毛管作用，成为空气成为空气流动不具有毛管作用，成为空气成为空气流动的通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔的通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔或非毛管孔。或非毛管孔。土壤孔隙状况密切的影响土壤保水通气能力。土壤疏松时，保水与透水能力强，而土壤紧实时，通气差，渗水慢，在多雨季节易产生地面积水和地面径流；但在干旱季节，由于土壤疏松，则易通风跑墒，不利于水分保蓄，故群众多采用耙、耱与镇压等措施，保墒土壤水分。土壤松紧和孔隙状况由于影响水气的含量，也就影响到养分的有效化和保肥

21、供肥性能，还影响到土壤的增温与稳温，因此，土壤松紧和孔隙状况对土壤肥力有巨大的影响。第二节一、一、 土壤结构的类型及其特性土壤结构的类型及其特性1 1 块状结构块状结构特点近立方体型，纵轴与横轴特点近立方体型，纵轴与横轴大致相等，边面与棱角不明显。大致相等，边面与棱角不明显。块状结构按其大小分：大块状块状结构按其大小分：大块状结构（轴长大于结构（轴长大于 5cm 5cm ）、块）、块状结构（轴长状结构（轴长 3-5cm 3-5cm ）和碎）和碎块状结构（轴长块状结构（轴长 0.5-3cm 0.5-3cm ）块状结构在土壤粘重，缺乏有块状结构在土壤粘重，缺乏有机质的表土中常见之，特别是机质的表土

22、中常见之，特别是土壤过湿或过干，最易形成。土壤过湿或过干，最易形成。表层多见大块状结构，心土和表层多见大块状结构，心土和底土多见块状和碎块状结构。底土多见块状和碎块状结构。2 核状结构近立方体，边面和棱近立方体，边面和棱角较为明显，轴长角较为明显，轴长 0.5-1.5 cm 0.5-1.5 cm ，一般多，一般多分布于缺乏有机质的心、分布于缺乏有机质的心、底土层中。底土层中。蒜瓣土蒜瓣土3.柱状结构这类结构往往存在于心、底土层中，是这类结构往往存在于心、底土层中，是在干湿交替的作用下形成的。有柱状结在干湿交替的作用下形成的。有柱状结构的土壤，土体紧实，结构体内孔隙小，构的土壤，土体紧实，结构体

23、内孔隙小，但结构体之间有明显的裂隙。如水稻田但结构体之间有明显的裂隙。如水稻田心土层中有柱状结构，就会引起漏水、心土层中有柱状结构，就会引起漏水、漏肥。漏肥。特点：这类结构纵轴远大于横轴，在土特点：这类结构纵轴远大于横轴，在土体中程直立状态。按棱角明显程度分为体中程直立状态。按棱角明显程度分为（ 1 1 ）柱状结构：棱角不明显（）柱状结构：棱角不明显（ 2 2 ）棱柱状结构：棱角明显。棱柱状结构：棱角明显。立土立土4 片状结构横轴远大于纵轴呈薄片状，横轴远大于纵轴呈薄片状，老耕地的犁底层中常见到，老耕地的犁底层中常见到，此外，在雨后或灌水后所此外，在雨后或灌水后所形成的地表结壳和板结层，形成的

24、地表结壳和板结层，属于片状结构。属于片状结构。特点：片状结构不利于通特点：片状结构不利于通气、透水。会影响种子发气、透水。会影响种子发芽和幼苗出土，还加大土芽和幼苗出土，还加大土壤水分蒸壤水分蒸发，因此生产上要进行雨发，因此生产上要进行雨后中耕松土，以消除地表后中耕松土，以消除地表结壳。结壳。卧土、平搓土卧土、平搓土5. 团粒结构是指近似球形，疏松多孔的小团是指近似球形，疏松多孔的小团聚体，其直径约为聚体，其直径约为 0.25-10mm 0.25-10mm 。粒径粒径 0.25mm 0.25mm 的水稳性团粒结构可高达 80% 以上 ， 而我国绝大多数旱地土壤耕作层则多为非水稳性团粒结构 。二

25、、土壤结构的改善与恢复v1.1.精耕细作，增施有机肥料精耕细作，增施有机肥料v2.2.科学的土壤管理科学的土壤管理v3.3.土壤结构改良剂的应用土壤结构改良剂的应用第三章土壤化学性质第一节一、一、 土壤保肥性与供肥性土壤保肥性与供肥性土壤的保肥性：土壤的保肥性： 是指土壤吸持和保存植物养分的能是指土壤吸持和保存植物养分的能力。力。土壤的供肥性：土壤的供肥性： 是指土壤向植物提供有效养分的能是指土壤向植物提供有效养分的能力。力。 它与土壤养分的强度因素（它与土壤养分的强度因素（ I I ）和容量因素）和容量因素（ Q Q ）关系极为密切。强度因素是指土壤溶液中的）关系极为密切。强度因素是指土壤溶

26、液中的养分浓度：容量因素是指土壤液向中能被植物吸收养分浓度：容量因素是指土壤液向中能被植物吸收利用的有效养分的总量。二者的比值（容量因素利用的有效养分的总量。二者的比值（容量因素 Q/ Q/ 强度因素强度因素 I I ）可用来表征土壤养分的缓冲容量）可用来表征土壤养分的缓冲容量（ B B ），）， B B 值大，表明土壤溶液中养分浓度稳定值大，表明土壤溶液中养分浓度稳定的能力强，也即土壤能平稳而持续地向植物提供应的能力强，也即土壤能平稳而持续地向植物提供应营养物质。营养物质。（一）、 土壤的供肥性土壤的供肥性是指土壤供应作物所必须的土壤的供肥性是指土壤供应作物所必须的各种速效养分的能力各种速效

27、养分的能力 , , 也即将缓效养分转也即将缓效养分转化为速效养分的能力化为速效养分的能力 . . 土壤供肥力的强弱土壤供肥力的强弱直接影响到作物的生长发育、产量和品质，直接影响到作物的生长发育、产量和品质，了解土壤供肥性能对于调节土壤养分和作了解土壤供肥性能对于调节土壤养分和作物营养具有重要的作用。物营养具有重要的作用。土壤中速效养分是指土壤溶液中溶解态养分，包括土壤胶体表面容易吸收利用的养分，又称有效养分，土壤中各种速效养分的数量可反映农作物根系直接吸收利用养分数量，可以表明土壤肥劲与供肥能力的大小的关系。土壤的供肥容量（供应容量）是指持续地供应某种养分的基础，反映出土壤供应某种养分潜在能力

28、的大小，一般指全量养分。速效养分占全量养分的比值称为供应强度，表明养分转化和供应能力的强弱。2 缓效养分转变为速效养分的速率土壤中的缓效养分是指土壤中的固态（矿土壤中的缓效养分是指土壤中的固态（矿质态和有机态）养分须经各种化学和生物质态和有机态）养分须经各种化学和生物化学作用？转化为溶解态或交换态后，才化学作用？转化为溶解态或交换态后，才能被植物吸收利用。缓效养分转化为速效能被植物吸收利用。缓效养分转化为速效养分是土壤供肥强弱的另一个重要标志。养分是土壤供肥强弱的另一个重要标志。土壤养分转化速率，说明速效养分供应及土壤养分转化速率，说明速效养分供应及时，肥劲猛，反之亦然。时，肥劲猛，反之亦然。

29、3 速效养分持续供应供应的时间土壤中速效养分持续供应时间的长短，是土壤中速效养分持续供应时间的长短，是土壤肥劲大小的表现。养分持续供应时间土壤肥劲大小的表现。养分持续供应时间长，说明土壤养分质量分数丰实，肥劲长长，说明土壤养分质量分数丰实，肥劲长而不易脱肥；养分供应的时间短，表明在而不易脱肥；养分供应的时间短，表明在作物生育的各个时期，特别是中期和后期，作物生育的各个时期，特别是中期和后期，养分供应的数量不足，易产生脱肥现象。养分供应的数量不足，易产生脱肥现象。(三)、v土壤供肥性的调节包括增加速效养分的数量，土壤供肥性的调节包括增加速效养分的数量，加强供肥速度，延长供肥时间加强供肥速度，延长

30、供肥时间v1 1 合理施肥，提高供肥性能合理施肥，提高供肥性能2 2 合理耕作和灌溉，促进养分的转化供合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应应v 精耕细作，疏松耕层，以耕促肥精耕细作，疏松耕层，以耕促肥v 合理灌排，调节水、热、气状态，达合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水促肥的目的到以水促肥的目的3 3 用养结合，进行合理的轮、间、套作用养结合，进行合理的轮、间、套作4 4 消除有害物质，改善养分的供应状况消除有害物质，改善养分的供应状况二、 土壤溶液的组成和浓度v1 1 土壤溶液的组成土壤溶液的组成土壤溶液中物质的形态多种多样，包括无机物、土壤溶液中物质的形态多种多样，包括无机物、有机物、胶

31、体物质。无机物包括有机物、胶体物质。无机物包括 Ca Ca 、 Mg Mg 、 K K 、 Na Na 、 NH 4 + NH 4 + 等各种盐类。等各种盐类。有机物主要包括可溶性蛋白、糖类、氨基酸、有机物主要包括可溶性蛋白、糖类、氨基酸、腐殖质和它们的盐类，胶体物质（一般质量分腐殖质和它们的盐类，胶体物质（一般质量分数不多），主要是硅酸、铁、铝的氢氧化物和数不多），主要是硅酸、铁、铝的氢氧化物和一些有机化合物。一些有机化合物。2 土壤溶液的浓度土壤溶液是非常稀薄的不饱和溶液，其浓土壤溶液是非常稀薄的不饱和溶液，其浓度随土壤类型、土体深度、水、气、热状度随土壤类型、土体深度、水、气、热状况及外

32、界施肥、耕作合理措施不同而异。况及外界施肥、耕作合理措施不同而异。一般正常的土壤溶液中总浓度一般正常的土壤溶液中总浓度 200-1000 200-1000 mg.kg -1 mg.kg -1 ，即很少超过，即很少超过 0.1% 0.1% （相应的渗（相应的渗透压也小于一个大气压），可保证植物对透压也小于一个大气压），可保证植物对养分的正常吸收。养分的正常吸收。3 土壤溶液组成、浓度与养分的有效性土壤溶液的组成和浓度与养分的有效性密土壤溶液的组成和浓度与养分的有效性密切相关。在一定（低）浓度范围内，土壤切相关。在一定（低）浓度范围内，土壤养分离子的有效性，随溶液浓度的增高而养分离子的有效性，随溶

33、液浓度的增高而加大；在浓度较高时，随浓度增高而减少；加大；在浓度较高时，随浓度增高而减少；此外，土壤溶液组成不同，也会影响有关此外，土壤溶液组成不同，也会影响有关离子的有效性。如铁铝等物质质量分数过离子的有效性。如铁铝等物质质量分数过高时，会增加磷的固定，降低其有效性。高时，会增加磷的固定，降低其有效性。三、 土壤保肥性和供肥性与植物的生长如果土壤保肥性能差如砂土，施于土壤中的肥料如果土壤保肥性能差如砂土，施于土壤中的肥料易被淋失，造成植物生长后期脱肥，也就是说这易被淋失，造成植物生长后期脱肥，也就是说这种土壤种土壤 “ “ 发小苗，不发老苗发小苗，不发老苗 ” ” 。对于这种土。对于这种土壤

34、，施肥应本着少量多次的原则，以防作物后期壤，施肥应本着少量多次的原则，以防作物后期脱肥。相反，土壤供肥性好是指土壤供肥速度适脱肥。相反，土壤供肥性好是指土壤供肥速度适中。中。（一）、 土壤的吸附性能的一般概念1 1 土壤吸附土壤吸附土壤吸附是土壤胶粒带有电荷借静电引力土壤吸附是土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。土壤固相从溶液中吸附离子的同时，子。土壤固相从溶液中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解吸。也伴随着固相表面上交换离子的解吸。 2 2 土壤吸附的类型土壤吸附的类型n 阳离子的静电吸附阳离子的静电吸附 阳离子的

35、交换作用 第二节一、土壤酸碱反应一、土壤酸碱反应v1 1 土壤酸性反应土壤酸性反应活性酸活性酸土壤活性酸是由土壤溶液中游离的土壤活性酸是由土壤溶液中游离的 H+ H+ 所表现出的酸度。所表现出的酸度。我国土壤的酸碱度绝大多数我国土壤的酸碱度绝大多数 pH pH 为为 5-8.5 5-8.5 之间，北纬之间，北纬 33 o C 33 o C 以北，大部分土壤呈以北，大部分土壤呈中型至碱性反应；在中型至碱性反应；在 33 o C 33 o C 以南，土壤以南，土壤多酸性至强酸性。多酸性至强酸性。 土壤潜性酸是由于土壤胶体上吸附的 H + 和 Al 3+ 所引起的酸度。这些离子呈吸附态是不表明酸性，

36、当它们从胶体上解离或被其他阳离子所交换而转移到溶液中后，才表现出来；而吸附性 Al 3+ 被解析到溶液中后，通过水解作用产生 H + 而导致酸性。分为交换性酸和水解性酸。2 土壤碱性反应 土壤碱性的来源土壤碱性的来源除了用平衡溶液的除了用平衡溶液的 pH pH 值表示以外，还可值表示以外，还可用土壤中碱性盐类特别是用土壤中碱性盐类特别是 Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 和和 NaHCO 3 NaHCO 3 来表示。碱性土壤中氢氧离子的来表示。碱性土壤中氢氧离子的来源主要是弱酸强碱盐水解的结果。土壤来源主要是弱酸强碱盐水解的结果。土壤中常见的弱酸强碱盐有磷酸根及重磷酸根中常见的弱酸强碱盐

37、有磷酸根及重磷酸根的钾、钠、钙、镁盐。的钾、钠、钙、镁盐。碱性的表示方法土壤碱性可用土壤碱性可用 pH pH 值来表示，土壤中的值来表示，土壤中的 pH pH 值越大，碱性越强，另外，总碱度和碱化值越大，碱性越强，另外，总碱度和碱化度可用来表示碱性的强弱。也可以用总碱度可用来表示碱性的强弱。也可以用总碱度和碱化度表示。度和碱化度表示。3 影响土壤酸碱性的因素气候气候高温多雨易引起岩石的风化作用，土壤中高温多雨易引起岩石的风化作用，土壤中盐基离子的淋溶作用较强，盐基离子容易盐基离子的淋溶作用较强，盐基离子容易淋失形成酸性土壤。淋失形成酸性土壤。 地形地形在同一气候带的微域内，地形高的土壤在同一气

38、候带的微域内，地形高的土壤（处于高坡地形部位的土壤）淋溶作用较（处于高坡地形部位的土壤）淋溶作用较强，其强，其 pH pH 值较地形地的部分低。值较地形地的部分低。母质在其他成土因素相同的条件下，酸性的母在其他成土因素相同的条件下，酸性的母盐（如花岗岩流纹岩等）常较碱性母盐盐（如花岗岩流纹岩等）常较碱性母盐（如石灰岩大理盐）所形成的土壤有较低（如石灰岩大理盐）所形成的土壤有较低的的 pH pH 值。值。植被植被不同植被因其成分有差异而对土壤酸碱度不同植被因其成分有差异而对土壤酸碱度产生不同的影响，如针叶林灰分组成中的产生不同的影响，如针叶林灰分组成中的盐基成分常较阔叶林少，因此针叶林下发盐基成

39、分常较阔叶林少，因此针叶林下发育的土壤酸性较强。育的土壤酸性较强。 人类活动施肥对耕作土壤的酸碱度的影响很大。如酸施肥对耕作土壤的酸碱度的影响很大。如酸性土壤可施用石灰、草木灰等碱性肥料以中性土壤可施用石灰、草木灰等碱性肥料以中和土壤酸度。和土壤酸度。盐基饱和度盐基饱和度在一定的范围内，土壤的在一定的范围内，土壤的 pH pH 值随盐基饱和值随盐基饱和度的增加而增高。度的增加而增高。 氧化还原条件氧化还原条件如水稻土淹水后如水稻土淹水后 pH pH 有显著的变化有显著的变化 ， 酸性酸性土壤土壤 pH pH 升高升高 ， 而碱性土壤而碱性土壤 pH pH 下降下降 。4 土壤酸碱性对土壤养分和

40、作物生长的影响 土壤酸碱性和土壤养分土壤酸碱性和土壤养分土壤中的有机态养分要经过微生物参与活土壤中的有机态养分要经过微生物参与活动，才能转化为速效养分以供植物吸收，动，才能转化为速效养分以供植物吸收，而适合大多数微生物生长发育的土壤酸碱而适合大多数微生物生长发育的土壤酸碱度微弱酸性至弱碱性，因此土壤养分的有度微弱酸性至弱碱性，因此土壤养分的有效性一般以效性一般以 pH6-8 pH6-8 的范围内有效性最高。的范围内有效性最高。 土壤酸碱性与作物生长的影响不同作物，由于其生物学特性有差异，对不同作物，由于其生物学特性有差异，对土壤土壤 pH pH 值的要求也不同，当对大多数植值的要求也不同，当对

41、大多数植物而言，以物而言，以 pH pH 为为 6.0-7.5 6.0-7.5 。5 土壤酸碱反应的调节v对于不适应作物生长的过酸或过碱的土壤，应对于不适应作物生长的过酸或过碱的土壤，应该因地制宜采用适当的措施进行调节，使其适该因地制宜采用适当的措施进行调节，使其适应高产作物发育的要求。酸性土通常用石灰进应高产作物发育的要求。酸性土通常用石灰进行改良；草木灰可以作为钾肥来施用，同时有行改良；草木灰可以作为钾肥来施用，同时有可起到中和土壤酸性的作用；对于碱性土壤，可起到中和土壤酸性的作用；对于碱性土壤，可用石膏、硫磺或明矾（硫酸铝钾）来改良。可用石膏、硫磺或明矾（硫酸铝钾）来改良。第四章植物营养

42、与施肥原理v第一节植物必需的营养元素第一节植物必需的营养元素一、植物的组成一、植物的组成二、植物的必需的营养元素二、植物的必需的营养元素1 植物的必需的营养元素如缺少某种营养元素，植物就不能完成如缺少某种营养元素，植物就不能完成其生活史（必要性）；其生活史（必要性）；必需营养元素的功能不能由其他营养元必需营养元素的功能不能由其他营养元素所代替（专一性）；素所代替（专一性）；必需营养元素直接参与植物代谢作用必需营养元素直接参与植物代谢作用（直接性）；（直接性）；根据以上三条原则，确定了以下根据以上三条原则，确定了以下 16 16 种高种高等植物必需营养元素：等植物必需营养元素： C C 、 H

43、H 、 O O 、 N N 、 P P 、 K K 、 Ca Ca 、 Mg Mg 、 S S 、 Fe Fe 、 Mn Mn 、 B B 、 Cu Cu 、 Zn Zn 、 Mo Mo 、 Cl Cl 。2 植物的必需的营养元素的分组v 植物的必需的营养元素的质量分数与分组植物的必需的营养元素的质量分数与分组v上述上述 16 16 种营养元素又可分为大量元素和微量种营养元素又可分为大量元素和微量元素（按需要量划分）大量元素前元素（按需要量划分）大量元素前 9 9 种（种（ C C 、 H H 、 O O 、 N N 、 P P 、 K K 、 Ca Ca 、 Mg Mg 、 S S ）微量元

44、素微量元素 7 7 种（种（ Fe Fe 、 Mn Mn 、 B B 、 Cu Cu 、 Zn Zn 、 Mo Mo 、 Cl Cl ）其中的）其中的 N N 、 P P 、 K K 三种三种元素，由于作物需要量比较多，而土壤中可提元素，由于作物需要量比较多，而土壤中可提供的有效量相对比较少，常常须通过施肥才能供的有效量相对比较少，常常须通过施肥才能满足作物生长的需要。因此称为满足作物生长的需要。因此称为“ “ 作物营养作物营养三要素三要素 ” ”或者或者“ “ 肥料三要素肥料三要素 ” ”。植物营养元素的同等重要律和不可代替律v举例说明植物营养元素的同等重要律和不可代举例说明植物营养元素的同

45、等重要律和不可代替律。替律。v例子：植物缺氮所产生的症状只有施用氮肥才例子：植物缺氮所产生的症状只有施用氮肥才能纠正，其他元素不能替代。能纠正，其他元素不能替代。三、 必需营养元素的主要功能v第一类：第一类： C C 、 H H 、 O O 、 N N 、 S Sv1. 1. 组成有机体的结构物质和生活物质组成有机体的结构物质和生活物质 2. 2. 组成酶组成酶促反应的原子基团促反应的原子基团v第二类：第二类： P P 、 B Bv1. 1. 形成连接大分子的酯键形成连接大分子的酯键 2. 2. 储存及转换能量储存及转换能量v第三类：第三类： K K 、 Mg Mg 、 Ca Ca 、 Mn

46、Mn 、 ClClv1. 1. 维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性平衡维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性平衡等等 2. 2. 活化酶类活化酶类v3. 3. 稳定细胞壁和生物膜构型稳定细胞壁和生物膜构型v第四类：第四类： Fe Fe 、 Cu Cu 、 Zn Zn 、 Mo Mo 、 NiNiv1. 1. 组成酶辅基组成酶辅基v2. 2. 组成电子转移系统组成电子转移系统第二节植物对养分的吸收v养分离子从土壤转入植物体内包括养分离子从土壤转入植物体内包括 . . ： 养分向根养分向根表面的迁移；养分在细胞膜外表面聚集；养分跨膜表面的迁移；养分在细胞膜外表面聚集；养分跨膜吸收过程；根系吸收养分

47、向地上部运输。吸收过程；根系吸收养分向地上部运输。一、一、 养分离子向根部迁移养分离子向根部迁移二、 根系吸收v根系吸收根系吸收v 养分由根的外表皮穿过皮层进入中柱的过养分由根的外表皮穿过皮层进入中柱的过程。包括质外体途径和共质体途径。了解质外程。包括质外体途径和共质体途径。了解质外体途径和共质体途径的概念及离子迁移的方式。体途径和共质体途径的概念及离子迁移的方式。 养分和水分通过木质部和韧皮部的薄壁组织由根系向地上部或由地上部向根系的运输过程。包括：va. a. 木质部运输木质部运输vb. b. 韧皮部运输韧皮部运输vc. c. 木质部和韧皮部间的养分转移木质部和韧皮部间的养分转移三、植物根

48、外营养或叶部吸收v1 1 特点特点v 可直接供给植物吸收营养物质，防止土壤可直接供给植物吸收营养物质，防止土壤固定和转化，达到经济用肥的目的。固定和转化，达到经济用肥的目的。v 叶部对养分的吸收、转化比根部快，能及叶部对养分的吸收、转化比根部快，能及时满足作物对养分的需求。时满足作物对养分的需求。v 直接影响植物代谢，可提高作物产量和改直接影响植物代谢，可提高作物产量和改善作物品质。善作物品质。v用量少，效益高。用量少，效益高。2 吸收的部位、途径及时期v 吸收部位吸收部位 ：叶片角质层、气孔：叶片角质层、气孔v 吸收途径吸收途径 ：气孔扩散，如：气孔扩散，如 CO CO 2 2 、 vH H

49、 2 2 O O 、 SOSO 2 2 等。等。v角质层渗透角质层渗透 如如 N N 、 P P 、 K K 、 Ca Ca 、 Mg Mg 等。等。3 影响因素v 叶面积大小，角质层厚薄。叶面积大小，角质层厚薄。v 营养液组成营养液组成v 营养液浓度与反应（营养液浓度与反应（ pH pH 值）值）v喷施时间、次数和部位。喷施时间、次数和部位。四、 气候条件对植物吸收养分的影响v1 1 光照光照v光合作用：光合磷酸化光合作用：光合磷酸化 ATP ATP 影响养分的影响养分的吸收。吸收。 光合作用（养分的主动吸收）光合作用（养分的主动吸收）v硝态氮还原（硝态氮还原（ NR NR 的激活需要光照）

50、的激活需要光照）v因此，光照充足地区多施肥，不足地区适当控因此，光照充足地区多施肥，不足地区适当控制氮肥施用，增施制氮肥施用，增施 P P 、 K K 肥。肥。v呼吸作用：氧化磷酸化呼吸作用：氧化磷酸化 ATP ATP 影响养分的影响养分的吸收。吸收。v温度增加，呼吸作用增强，吸收养分能力随着温度增加，呼吸作用增强，吸收养分能力随着加强）加强）v高温酶变性、钝化高温酶变性、钝化 影响养分的吸收。影响养分的吸收。2.水分v 养分补给养分补给v 养分淋失养分淋失v 影响土壤养分的有效性，间接地影响养分影响土壤养分的有效性，间接地影响养分的吸收。的吸收。五、 土壤环境对植物吸收养分的影响v1. 1.

51、 土壤反应（土壤反应（ pH pH ）v2.2.土壤氧化还原状况对养分吸收的影响土壤氧化还原状况对养分吸收的影响v3.3.离子间的相互作用离子间的相互作用离子间的促进作用离子间的促进作用定义：定义： 溶液中某种离子存在能抑制另一离溶液中某种离子存在能抑制另一离子吸收的现象。子吸收的现象。表现：表现： 阳离子与阴离子之间，如阳离子与阴离子之间，如 NO NO 3 3 - - 、 SO SO 4 4 2-2- 等对阳离子的吸收有利；等对阳离子的吸收有利；维茨效应： 二价或三价阳离子对一价阳离子，如 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 Al 3+ 等能促进 K + 、 NH 4 + 的吸收。六、 植物营

52、养的多样性共性：共性： 高等植物生长发育必需高等植物生长发育必需 16 16 种营养元素，种营养元素，这些营养元素是所有高等植物生活所必需的，高这些营养元素是所有高等植物生活所必需的，高等植物营养的共性，等植物营养的共性，个性：个性： 不同植物，或同种植物在不同的生育期，不同植物，或同种植物在不同的生育期，所需的养分也是不同的，甚至个别植物还需要特所需的养分也是不同的，甚至个别植物还需要特殊的养分，甚至是有害元素。殊的养分，甚至是有害元素。营养期：植物根系从介质中吸收养分的整个时期。作物在不同的生长阶段对营养元素的种类、数量、比例都有不同的要求，这个特性叫植物营养的阶段性。七七、 植物不同生育

53、期的营养特性植物不同生育期的营养特性八、植物营养与根系的特性v1 1 植物根系形态与养分吸收植物根系形态与养分吸收v 根的类型根的类型v从整体上分为直根系：根深；须根系：根广从整体上分为直根系：根深；须根系：根广v从个体上分为定根，形成直根系；不定根，形从个体上分为定根，形成直根系；不定根，形成须根系。成须根系。根的数量v用单位体积或面积土壤中根的总长表示（用单位体积或面积土壤中根的总长表示（ L L V V ， cm/cm 3 cm/cm 3 或或 L A L A ， cm/cm 2 cm/cm 2 ）v一般：须根系的一般：须根系的 Lv Lv 直根系的直根系的 LvLvvLv Lv 越大，

54、总面积越大，根与养分接触的机率越大，总面积越大，根与养分接触的机率高。高。 根的分布v分布稀疏或过密：养分利用不充分；分布合理：分布稀疏或过密：养分利用不充分；分布合理：提高养分吸收效率提高养分吸收效率v2 2 植物根际极其营养作用植物根际极其营养作用第三节植物营养特点和施肥v一、合理施肥的基本原理一、合理施肥的基本原理（一）、（一）、 养分归还学说（李比养分归还学说（李比希）希）1.要点： 随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，要还土壤的养分，地力就将逐渐下降，要恢复地力就必须归还从土壤中取走的全恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分

55、。部养分。2. 2. 意义：意义： 强调施肥（归还）的重要性。强调施肥（归还）的重要性。3. 3. 归还养分的方式：归还养分的方式：一是通过施用有机肥料，一是通过施用有机肥料， 二是通过施用无二是通过施用无机肥料，二者各有优缺点，若能配合施用机肥料，二者各有优缺点，若能配合施用则可取长补短，增进肥效，是农业可持续则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发展的正确之路。发展的正确之路。（二）、最小养分律（李比希）、限制因子律及报酬递减律v1 1最小养分律（李比希）：最小养分律（李比希）：v要点：作物产量的高低受土壤中相对含量最要点：作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。低的养分所制约。v而

56、最小养分会随条件变化而变化，如果增施而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。低施肥的效益。v意义：强调施肥要有针对性意义：强调施肥要有针对性2限制因子律：（ 布来克曼） 最小养分律的扩大和延伸v含义：增加一个因子的供应，可以使作物生长含义：增加一个因子的供应，可以使作物生长增加。但在遇到另一个生长因子不足时，即使增加。但在遇到另一个生长因子不足时，即使增加前一个因子，也不能使作物增产，直到缺增加前一个因子，也不能使作物增产，直到缺少的因子得到满足，作物产量才能继续增长。少的因子得到满足，作物产量才能继续

57、增长。v意义：施肥既要考虑各种养分供应状况，又要意义：施肥既要考虑各种养分供应状况，又要注意与生长有关的环境因素。注意与生长有关的环境因素。3 报酬递减律v1. 1. 含义：含义： 在技术条件相对稳定的情况下，随在技术条件相对稳定的情况下，随着施肥量的增加，作物的总产量是增加的，但着施肥量的增加，作物的总产量是增加的，但单位施肥量的增产量却是依次递减的。单位施肥量的增产量却是依次递减的。v2. 2. 意义：意义： 揭示了作物产量与施肥量之间的揭示了作物产量与施肥量之间的一般规律；第一次用函数一般规律；第一次用函数 Y=A(1-e -cx ) Y=A(1-e -cx ) 关系反映了肥料递减规律；

58、使肥料使用由经关系反映了肥料递减规律；使肥料使用由经验型、定型化走向了定量化。验型、定型化走向了定量化。报酬递减律告诫我们：施肥要有限度，不是施肥越多越增产，超过合理施肥量上限就是盲目施肥。2 施肥时期方法的确定v 传统施肥方法传统施肥方法v特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺的养分，特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥料。一般根通常是土壤缺什么养分就施什么肥料。一般根据施用时期的不同分为基肥、种肥和追肥三种据施用时期的不同分为基肥、种肥和追肥三种施肥方式及其相应的施肥方法。施肥方式及其相应的施肥方法。现代施肥方法v1) 1) 喷施多元微肥喷施多元微肥v2)

59、2) 喷施多功能叶面肥喷施多功能叶面肥v3) 3) 灌溉施肥：喷灌、滴灌灌溉施肥：喷灌、滴灌v4) 4) 二氧化碳施肥二氧化碳施肥第第五章五章 土壤养分状况与化学肥料土壤养分状况与化学肥料v第一节第一节 土壤氮素与氮肥土壤氮素与氮肥一、植物氮素一、植物氮素v（一）作物体内氮的含量与分布（一）作物体内氮的含量与分布v采用表及多媒体教学手段使学生了解采用表及多媒体教学手段使学生了解 植物体植物体内氮的分布随着植物生长中心的变化而变化。内氮的分布随着植物生长中心的变化而变化。一般作物体内含一般作物体内含 N N 量占干物重的量占干物重的 0.35% 0.35% ， 不同作物、不同器官、不同生育阶段含

60、不同作物、不同器官、不同生育阶段含 N N 量量不同。不同。缺氮缺氮v西红柿缺氮，生长矮小，茎和叶柄变硬变脆，叶片为淡绿色，偶尔为淡紫色，下部黄化。v梨树缺氮；亮黄、紫色或红色叶片v小麦缺氮：缺少分蘖、茎变细，发红；叶片淡绿色，老叶黄化，早死脱落。v大麦缺氮：类似于小麦。缺少分蘖，茎变细，基部发红；叶片淡绿，老叶黄化，死亡，脱落。v蒜缺氮、磷：右为缺氮，生长矮小、瘦弱、叶片淡绿，叶点死亡；v左为缺磷：生长缓慢、矮小，叶片暗绿、叶点死亡。缺氮缺氮缺氮小麦地块由于施肥不匀造成的缺氮现象小麦地块由于施肥不匀造成的缺氮现象植株缺氮的症状（二二）、植物氮素营养失调症状及其丰缺指标）、植物氮素营养失调症状