土壤农作物学-绪论

1、土壤与农作物学土壤与农作物学 土壤农作物学是农业水利工程土壤农作物学是农业水利工程专业的基础课，内容根据农田水利专业的基础课，内容根据农田水利工作的需要而设立，包括了土壤学、工作的需要而设立，包括了土壤学、作物学、生态学、环境学、植物生作物学、生态学、环境学、植物生理学、水土保持学等学科。理学、水土保持学等学科。 土壤农作物学与水文水资源专业土壤农作物学与水文水资源专业关系密切，水利工作一项重要任务是关系密切，水利工作一项重要任务是调节水资源，在农业生产当中，必须调节水资源，在农业生产当中，必须了解土壤与作物的相关理论，才能完了解土壤与作物的相关理论，才能完成好以上的任务。成好以上的任务。 通

2、过本课程的学习，应该掌握以下几个方通过本课程的学习，应该掌握以下几个方面：面： 土壤形成、组成以及不同类型土壤的性土壤形成、组成以及不同类型土壤的性质，根据其特点采取何种水利措施进行节水；质，根据其特点采取何种水利措施进行节水； 作物与水的关系，如何合理用水，提高作物与水的关系，如何合理用水，提高水分利用率；水分利用率； 掌握主要作物的需水规律，制订合理的掌握主要作物的需水规律，制订合理的灌溉制度。灌溉制度。 土壤是自然界中具有土壤是自然界中具有特殊形态特殊形态、性质性质和和功能功能的自然体。的自然体。即：土壤是地球陆地表面（形态）具有即：土壤是地球陆地表面（形态）具有肥力（性质），能够生长绿

3、色植物（功能）的疏松肥力（性质），能够生长绿色植物（功能）的疏松表层（形态）。表层（形态）。土粒土粒土土壤壤水水土壤空气土壤空气 民以食为天，食以土本！农业技术措施 肥 水 植 密 优 管 工 料 利 保 植 种 理 具 因 土 制 宜 土 壤。肥沃土壤上生长的作物肥沃土壤上生长的作物瘠薄土壤上生长的作物瘠薄土壤上生长的作物2.土壤肥力的种类3.土壤肥力与生产力的区别v土壤生产力与土壤肥力是两个范畴的概念，但又有一定的联系v土壤生产力是由土壤本身属性及发挥肥力作用的外部条件（包括自然条件、人为因素、社会因素）所共同决定的，它是土壤的经济效应v肥力高低是土壤生产力的基础，而不是其全部，土壤生产力

4、高土壤肥力高，土壤肥力高土壤生产力不一定高。v土壤是与其周围环境构成的综合统一体，土壤是与其周围环境构成的综合统一体，土壤与土地是不可分割的。土壤与土地是不可分割的。v土壤兼具多种运动形式，是与其他运动土壤兼具多种运动形式，是与其他运动形式形式“质质” ” 的区别的区别v确立土壤的本质是确立土壤的本质是“肥力肥力” ” 的观点的观点一、土壤形成过程1.岩石风化和土壤母质的形成 2.自然土壤形成的本质 地质大循环是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积，进而产生成岩作用.生物小循环是植物营养元素在生物体与土壤之间的循环：植物从土壤中吸收养分，形成植物体，后者供动物生长，而动植物残体回到土壤

5、中，在微生物的作用下转化为植物需要的养分，促进土壤肥力的形成和发展。 二者关系：地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的基础,无地质大循环,生物小循环就不能进行;无生物小循环,仅地质大循环,土壤就难以形成。在土壤形成过程中，两种循环过程相互渗透和不可分割地同时同地进行着。3.农业土壤形成的本质 自然土壤经过人类开垦耕种演变而形成的。人为因素居于主导地位。3、主要成土过程（一）原始成土过程 是指从岩石露出地面有微生物着生开始到植物定居之前形成的土壤过程。它是土壤形成作用的起始点。 （二）有机质积聚过程 是指在各种植被下，有机质在土体上部积累的过程，结果在土体上部形成暗色腐殖质层的过程。 （三

6、）粘化过程 是指土体中粘土矿物的生成和聚集过程。可分为残积粘化过程和淋溶淀积粘化过程。粘化过程结果在土体心土层形成粘化层，主要发生层次深度在50cm60cm，因这一深度水热条件比较稳定，适合于次生粘土矿物的产生。 （四）钙化过程 是指干旱、半干旱区土壤钙的碳酸盐发生淋溶、淀积的过程。结果形成钙积层，其特征：呈假菌丝体、核状、斑点状，若出现层次浅、厚度大，成为生产上障碍层次。 （五）盐化过程 盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积聚的过程。发生在滨海区、干旱区、半干旱区，形成具盐化层的盐渍土。 （六）碱化过程 碱化过程是指土壤胶体上吸持较多交换性钠，使土壤呈碱性反应，并引起土壤物理性质恶化

7、的过程。结果在土壤底层形成具碱化层的碱化土，pH值大于9.0。 （七）白浆化过程 是指土体中出现还原高铁高锰作用而使某一土层漂白的过程。（八）灰化过程是指土体表层R2O3及腐殖质淋溶淀积而SiO2残留的过程。（九）潴育化过程是指土壤形成中氧化还原交替进行的过程。形成潴育层，特点：产生锈斑锈纹、铁锰结核，发生于地下水浸润土层、地下水升降频繁区。如华北平原潮土区。（十）潜育化过程（十）潜育化过程是指土体中发生的还原是指土体中发生的还原过程，形成潜育层，此过程，形成潜育层，此层次呈蓝灰色，又称灰层次呈蓝灰色，又称灰蓝层。蓝层。 （十一）富铝化过程（十一）富铝化过程是指土体中脱硅富铁铝的过是指土体中脱

8、硅富铁铝的过程，形成网纹层，又称富铁程，形成网纹层，又称富铁铝化过程。如红壤形成中具铝化过程。如红壤形成中具有此成土过程。有此成土过程。（十二）草甸化过程（十二）草甸化过程 是指土壤表层的草甸有机质聚集过程和受地下水影是指土壤表层的草甸有机质聚集过程和受地下水影响的下部土层的潴育化过程以及底层的潜育化过程的重叠响的下部土层的潴育化过程以及底层的潜育化过程的重叠过程。过程。（十三）熟化过程（十三）熟化过程 是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍

9、因素，协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于因素，协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤的过程。可分为旱耕熟化和水耕熟化。的过程。可分为旱耕熟化和水耕熟化。 某一土壤类型的形成经常由一个主要成土过程和几个辅助某一土壤类型的形成经常由一个主要成土过程和几个辅助过程共同作用完成。过程共同作用完成。 4、土壤剖面土壤剖面 是一个具体土壤的垂直断面，其深度一般达到基是一个具体土壤的垂直断面，其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。岩或达到地表沉积体的相当深度为止。土壤发生层 是指土

10、壤形成过程中所形成的具有特定性质和组是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次。层次。1.自然土壤土体构型覆盖层（O）淋溶层（A）淀积层（B）母质层（C）2.农业土壤的土体构型 耕作层（A） 犁底层（P） 心土层（B） 底土层（C） 二.土壤形成因素母质在土壤形成中的作用母质在土壤形成中的作用 首先，直接影响着成土过程的速度、性质和方向。 其次，母质对土壤理化性质有很大的影响。 一般地说，成土过程进行得愈久，母质与土壤的性质差别就愈大。但母质的某些性质却仍会顽强地保留在土壤中。 水热状况直接参与母质

11、风化和物质淋溶，很大程度上控制植物和微生物生长，影响土壤有机物质积累、分解，决定营养物质的生物学循环速度和范围。如，气候对土壤风化作用影响；影响土壤有机质形成；影响土壤矿物迁移等。湿度对土壤形成的影响：湿度对土壤形成的影响：1、影响土壤中物质的迁移、影响土壤中物质的迁移 2、影响土壤中物质的分解、合成和转化影响土壤中物质的分解、合成和转化 温度对土壤形成的影响温度对土壤形成的影响: 一般来说，每增加10温度，反应速率可成倍增加。 花岗岩风化壳在广东可厚达3040米，浙江一般在56米，而青海高原常不足1米。3.生物与土壤形成 生物因素是影响土壤形成的最活跃的因素，在土壤形成中起着主导作用。包括：

12、 1. 植物在成土过程中的作用 2.土壤动物在成土过程中作用 3.微生物在成土过程中作用 非洲象牙海岸的白蚁可筑起直径15米，高26米的坚固竖立土墩 ！ 肥沃土壤中蚯蚓的粪便可达30吨/公顷！ 据估计，在陆地上植物每年形成的生物量约为3.51010吨,相当于2.131017千卡的能量。4.地形与土壤形成 地形因素是影响土壤和环境之间进行物质、能量交换的一个重要条件，其主要作用表现为：一方面使物质在地表进行再分配；另一方面是使土壤及母质在接受光、热条件方面发生差异，以及接受降水或潜水在土体的重新分配方面的差异。如地形重新分配母质；地形重新分配水热状况；地形与土壤发育的关系等5.时间与土壤形成 土

13、壤的形成随着时间的延长而逐渐发育。土壤年龄是指土壤发生发育时间的长短，通常把土壤年龄分为绝对年龄和相对年龄。绝对年龄是指该土壤在当地新鲜风化层或新母质上开始发育时算起迄今所经历的时间，通常用年表示；相对年龄则是指土壤的发育阶段或土壤的发育程度。 五、土壤分类五、土壤分类（一）土壤分类含义 土壤分类是指根据土壤性质和特征，按照一定系统原则、指标体系对土壤进行科学的分门别类过程。（二）科学土壤分类的目的、意义 科学的土壤分类的目的，在于阐明土壤在自然因素和人为因素影响下发生、发展的规律；指出各种土壤发育演变的主导成土过程和次要成土过程；揭示成土条件、成土过程和土壤属性之间的必然联系，从而拟订出土壤

14、分类系统。因此，科学的土壤分类是正确认识土壤，合理利用多种土壤资源的重要环节，可为改造土壤，提高土壤肥力和农业生产水平提供科学依据。（三）我国现行土壤分类原则（三）我国现行土壤分类原则 土壤是独立的历史自然体，土壤分类要综合分析成土条件、成土过程和土壤属性，以成土条件为前提，成土过程为基础，土壤属性为依据，其中土壤属性集中反映为不同土壤单元的诊断层次和诊断特征，以其作为土壤分类的依据，可以体现成土条件、成土过程和土壤属性的综合分析（四）我国现行土壤分类系统（四）我国现行土壤分类系统1.1.土纲土纲 土纲为土纲为最高级最高级土壤分类级别，反映了土壤不同发育土壤分类级别，反映了土壤不同发育阶段中，

15、土壤物质移动累积所引起的重大属性的差阶段中，土壤物质移动累积所引起的重大属性的差异，是土壤重大属性的差异和土类属性的共性的归异，是土壤重大属性的差异和土类属性的共性的归纳和概括。纳和概括。2.2.亚纲亚纲 亚纲是在同一土纲中，根据土壤形成的亚纲是在同一土纲中，根据土壤形成的水热条件水热条件和和岩性及盐碱岩性及盐碱的重大差异来划分。的重大差异来划分。3.3.土类土类 土类是土类是高级高级分类的基本单元。它是在一定的自然分类的基本单元。它是在一定的自然或人为条件下独特的成土过程及其相适应的或人为条件下独特的成土过程及其相适应的土壤属土壤属性性的一群土壤。每一类土壤均要求：的一群土壤。每一类土壤均要

16、求： 具有一定的特征土层或其组合；具有一定的特征土层或其组合； 具有一定的生态条件和地理分布区域；具有一定的生态条件和地理分布区域； 具有一定的成土过程和物质迁移的地球化学具有一定的成土过程和物质迁移的地球化学 规律；规律； 具有一定的理化属性和肥力特征及改良利用方具有一定的理化属性和肥力特征及改良利用方向。向。4.4.亚类亚类 亚类是土类范围内的进一步细分，反映亚类是土类范围内的进一步细分，反映主导成土过程以外其他附加的成土过程。主导成土过程以外其他附加的成土过程。5.5.土属土属 土属为土属为中级中级分类单元。主要根据成土母分类单元。主要根据成土母质的成因、岩性及区域水分条件等质的成因、岩性及区域水分条件等地方性