项目2 植物生长的土壤环境调控

项目2

植物生长的土壤环境调控

土壤

指地球陆地上具有肥力特征，能够生长绿色植物的疏松表层。

土壤肥力

指土壤供应和协调植物的生长所需的养分、水分、空气和热量等生活因素的能力。因此我们把水、肥、气、热称为四大肥力因素。

固相组成理化性质环境调控

任务引导

1.土壤是怎样形成的？2.土壤是由什么组成的？时间：10min任务1土壤的基本组成

土壤矿物质、土壤有机质、土壤生物、土壤水分、土壤空气任务2土壤的基本性质

土壤孔隙性与结构性、土壤的物理机械性、土壤酸碱性与缓冲性、土壤保肥性与供肥性任务3土壤资源的开发与保护

土壤的基础组成

土壤是由固相、液相和气相三相物质组成的疏松多孔体。固相由土壤矿物质、土壤有机质和土壤生物组成。气体和液体存在于固体颗粒间的孔隙中。液相包括土壤水分以及溶解于水的矿物质和有机质，气相包括各种气体。矿物质占38％以上有机质仅12％以下矿物质—占固体重量的95%以上有机质—占固体重量的5%以下体积比重量比被土壤溶液、土壤空气充满固相液相气相孔隙占50%左右土壤一、土壤矿物质

土壤矿物质是岩石矿物风化形成的矿物颗粒的统称。包括原生矿物和次生矿物。矿物质的化学组成：氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、磷等10种元素占土壤矿物质总重的99%以上。以氧、硅、铝、铁为最多，称之为土壤的骨干部分。土壤质地

土壤中各粒级的百分含量，称作土壤的机械组成。根据土壤不同机械组成所产生的特性对土壤进行类别划分，称作土壤质地。土壤质地类型质地组成质地名称颗粒组成（％）砂粒1~0.05mm粗粉粒0.05~0.01mm粘粒＜0.001mm砂土粗砂土细砂土面砂土＞7060~7050~60――――壤土砂粉土粉土＞20＜20＞40＜30粉壤土粘壤土砂粘土＞20＜20＞50＜40――＞30＞30粘土粉砂土壤粘土粘土――――――――30~3535~4040我国土壤质地分类标准质地与土壤肥力砂土粘土壤土

砂土类（热性土）：含砂量≥50%，营养缺乏，能透性好，保水保肥力差，易升温，易出苗，易脱肥。

粘土类（冷性土）：粘粒含量≥30%，养分充足，能透性差，保水保肥力强，难升温，难出苗，有后劲

壤土类（二合土）：砂粘适中，养分充足，土壤孔隙适当，保水保肥力强，土温暖，耕性好，有后劲。土壤质地的改良掺砂掺粘，客土调剂翻淤压砂，翻砂压淤施有机肥，改良土性引洪漫淤，引洪漫砂种树种草，培肥改土任务引导

1.土壤有机质是什么？2.土壤有机质由怎样形成的？时间：15min二、土壤有机质

土壤有机质：动植物、微生物残体和有机肥料在土壤微生物作用下形成的各种形态有机成分，主要有新鲜的有机质、半分解有机残余物和腐殖质。土壤腐殖质是改良土壤、供给植物生长的营养物质，是土壤肥力水平的主要标志之一。不同种类的土壤有机质的含量不同。1.土壤有机质的存在形式

新鲜有机质

——土壤中未分解的动、植物残体。

半分解的有机质

——

有机质已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小块。

腐殖质

——有机残体在土壤腐殖质化的过程中形成的一类褐色或

暗褐色的高分子有机化合物。

2.土壤有机质的组成碳水化合物（糖酸醛醇酮）纤维素与半纤维素木质素氮磷化合物树脂、油脂、单宁灰分元素（CaMgKNaSiPFeAlMn）土壤腐殖质

加稀碱------→（NaOH）

加酸----→HCl溶解的暗褐色溶液土壤不溶解的腐殖质----→胡敏素沉淀物质→胡敏酸

（褐腐酸）黄色溶液→富里酸

（黄腐酸）3.土壤有机质的转化土壤有机质矿质化过程土壤有机质腐质化过程CO2、H2O、NH3NH4－NNO3－NH2PO4-、HPO42-SO42-4.土壤有机质与土壤肥力

提供植物需要的养分改善土壤理化性质提高土壤保水保肥能力减轻土壤的污染程度刺激植物生长发育三、土壤水分

土壤水分是土壤的重要组成物质，也是土壤肥力诸因素中最重要、最活跃的因素。土壤水实质上是极稀的土壤溶液。它除了供作物直接吸收外，还影响着土壤的其它肥力性状。矿质养分的溶解、土壤有机质的分解与合成、土壤的氧化还原状况、土壤热特性、土壤的物理机械性与耕性等。任务2土壤样品的采集与制备任务引导

土壤的基本性质有哪些？时间：5min一、土壤孔隙性和结构性二、土壤耕性三、土壤酸碱度和缓和性四、土壤保肥性和供肥性任务2土壤的基础性质一、土壤孔性先做一个试验：

一方普通的土块，用力将土压实，土块体积变小，约为一半。结论：土壤中有空隙。

土壤中土粒或土团间的空隙称土壤孔隙，土壤孔隙的大小、比例和总孔隙体积所反映的土壤性质称土壤孔隙性。1.土壤孔隙的数量土壤密度：单位体积固体土粒（不含粒间空隙）的质量。

一般2.60~2.75（2.65）。土壤容重：单位体积原状土壤（包括孔隙）的质量。一般1.00~1.70，土壤表层容重1.20~1.30。土壤孔隙度：单位土壤体积内孔隙所占的比例（一般采

用百分数的形式）。土壤孔隙度（%）=（1―容重∕比重）×100

2.土壤孔隙状况与植物生长

理想土壤孔隙状况：30cm耕层，“上松下紧”。

上部土壤（0~15cm）--总孔隙度50%~60%，通气孔隙度15%~20%。通气、透水、发芽、出土。

下部土壤（15~30cm）--总孔隙度为50%，通气孔隙度10%。保水、扎根、排水。二、土壤结构性土壤结构体：土壤颗粒相互粘接而成的大小、形状和性质不同的团聚体。土壤结构性：土壤结构体的类型、数量、品质及排列情况的合称。1.土壤结构的类型

块状结构核状结构柱状结构片状结构团粒结构块状结构“坷垃”。长、宽、高三轴相似，径5~10cm或更大。粘重缺乏有机质的表土层。过湿过干。特点：水分丢失，影响出苗。“麦子不怕草，就怕坷垃咬”。核状结构“蒜瓣土”。长、宽、高三轴相似，径1~2cm或稍大。粘重缺乏有机质的底土层。石灰、铁质胶结。特点：水稳性。柱状结构

也称“立土”。圆柱或棱柱状，外被铁铝氧化物胶膜。粘重的底土层，碱土的碱化层。特点：大裂缝，漏水漏肥。片状结构

也称“卧土”。薄片或鳞片状，厚1~5cm。土表，犁底层。特点：影响水气热交换，影响扎根，撕裂根系。团粒结构

也称“土珠子，蚂蚁蛋，米糁子”。圆球状，直径0.25~10mm，微团粒＜0.25mm。耕层。特点：良好孔隙性（毛管孔隙，非毛管孔隙）。水、肥、气、热调节器。2.团粒结构与土壤肥力团粒结构性质：一定大小（1~3mm），多级孔隙，稳定性。团粒结构与土壤肥力：调节土壤水分与空气协调土壤养分的消耗和积累稳定土温，调节土壤热状况改善土壤耕性，有利于作物根系伸展3.团粒结构的创造

精耕细作，增施有机肥料合理的轮作倒茬合理灌溉，适时耕耘施用石灰及石膏土壤结构改良剂的应用

土壤固相和土壤液相的性质的综合表现，在土壤溶液中由游离的H+或OH-显示出来。三、土壤的酸碱性1.土壤酸性土壤酸性产生的原因：

CO2+H2O→H2CO3→HCO3-+H+

有机物分解→有机酸生理酸性肥料→酸性物质氧化→酸（S-→H2SO4）

Al3++H2O→H+土壤酸的类型：

活性酸----土壤中游离H+，pH=4.5~8.5

潜在酸----土壤胶体吸附的Al3+和H+。交换性酸----中性盐代换出来的潜在酸。水解性酸----碱性盐代换出来的潜在酸。2.土壤碱性土壤碱性反应产生的原因：

CaCO3、Na2CO3、NaHCO3水解产生OH-

胶体上吸附的Na+水解产生OH-

土壤碱化度：

交换性钠（Na+）占阳离子交换量的百分数。碱化度＝5~10%，轻度碱化；10~20%，强度碱化碱化度＞20，碱土3.植物对土壤酸碱反应的适应性

作物正常生长要求土壤有合适的酸碱度。土壤酸碱指示植物：对酸碱特别敏感的植物。大多数农作物的适应性较广，对pH要求不太严格。4.土壤酸碱反应与土壤肥力的关系

不同的营养元素在不同的pH环境中，因其存在状态和形式不同，元素的有效性不同。一般来说，Fe、Mn、Zn、Cu在酸性条件下有效性较高，其它营养元素在中性和碱性条件下有效性较高。5.土壤酸碱性的调节

土壤酸性的调节：施用生石灰（CaO）土壤碱性的调节：有机肥料，石膏（CaSO4·2H2O），过磷酸钙硫磺，FeS，FeSO4

生理酸性盐：KCl，(NH4)2SO4

。6.土壤的缓冲性能

土壤抵抗酸碱度剧烈变化的能力。原因：土壤胶体上存在的大量吸附性阳离子，土壤溶液中含有各种弱酸及其盐类，土壤中含有许多两性物质，酸性土壤中活性铝离子水解释放H+而中和外来的OH-。影响：土壤胶体的类型及其阳离子交换量，土壤盐基饱和度。任务引导

怎样对土壤资源进行开发保护？时间：15min一、土壤培肥任务3土壤资源的开发与保护1.高产稳产旱田指标指标：土层深厚质地良好机质丰富酸碱适中地形平坦水位适宜田间防护2.高产稳产水田指标指标：结构良好机质丰富水位适宜渗透适当排灌良好3.高产稳产田的建设与培肥措施措施：搞好农田基本建设深耕改土、合理轮作用养结合、合理灌排以水调肥、科学施肥营造田间防护林、改善小气候二、中低产田土壤的改良

以当地大面积近三年平均产量为基准，低于平均值20%以下为低产田，处于平均值20%以内的为中产田，二者一起称为中低产田。我国中低产田土壤：

北方干旱、半干旱地区的盐碱土和风沙土；南方热带、亚热带地区的红黄壤酸瘦土和地产水稻土，低洼湿土、山区水土流失严重的地产田。原因：盲目开荒滥伐森林，造成水土流失，砂地扩大灌水方法落后，灌溉系统不完善掠夺性经营，导致土壤肥力日益下降土壤污染，土地利用价值降低1.中低产田的形成原因2.中低产田土壤改良和利用

水利措施--排水降盐淡水洗盐以水压盐

耕作措施--起盐搬家改善质地平整土地