植物生产与环境第三章---植物生产与土壤培肥

第3章 植物生产与土壤培肥第一节 土壤的基本组成

第二节 土壤的基本性质第三节 土壤资源的开发与保护

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第一节 土壤的基本组成一、土壤矿物质及土壤质地 二、土壤生物和土壤有机质 三、土壤水分和土壤空气

1.土壤：即指覆盖在地球陆地表面上的，能够生长绿色 植物的疏松表层。土壤分为：自然土壤和农业土壤。 2.土壤肥力： 是指在植物生长发育过程中，土壤不断地 供给和调节植物所必需的水、肥、气、热等物质和能 量的能力。 3.土壤的组成：自然界土 壤由矿物质、有机质(土 壤固相)、土壤水分(液 相)和土壤空气(气相) 三相物质组成。农业土壤的一般组成

25% 45%

25% 5%

矿物质

有机质

液体

气体

一、土壤矿物质及土壤质地(一)土壤矿物质的组成 原生矿物是在风化过程中没有改变化学组成而遗 留在土壤中的一类矿物。次生矿物是原生矿物在风化 和成土作用下，重新形成的一类矿物。

云 母次生矿物

原生矿物石英

正长石

(二)土壤质地 土壤中各种粒级的配合和组合状况称为土壤质地，即土壤沙 黏程度。土壤质地可分为沙土、壤土和黏土三类。 1.沙土的生产特性 粒间孔隙大，通气性强，保水性差，不耐旱。 有机质分解快，保肥能力弱，但肥效快。土壤温度变幅大，常称

“热性土”。作物前期生长快，后期易脱肥， “发小苗不发老苗 ”,养 分 含 量 低

肥水管理应是少量多次。

发小苗不发老苗

透气性好

2.壤土 壤土兼有沙土与黏土的优点，通气透水性良 好，保水保肥力强；有机质分解较快，供肥性能好； 土温较稳定，耕性良好。 水、肥、气、热状况比较协调， 适宜种植各种作物，发小苗也发老苗——“壮子送老”。

通气透水性良好 壤土适于种植各种作物

3.黏土 黏土的黏粒含量较多，其粒间孔隙小而总孔隙 度大，毛细管作用强烈，透水透气性差，但保水保肥 性强；黏质土矿质养分丰富，加之通气不良，有机质 分解缓慢，肥效稳长后劲足；黏土水多气少，土温升 降速度慢，昼夜温差小，称“冷性土”。

黏粒含量较多

发老苗不发小苗

适于种植粮食作物或经济作物

二、土壤生物和土壤有机质(一)土壤生物 土壤生物包括土壤中的动物、植物和微生物。 土壤微生物种类：细菌、放线菌、真菌、藻类 及病毒等。真菌菌丝 细菌 放线菌

土壤微生物的作用： ①分解有机质，释放养分；分解农药等对环境有 害的有机物质。 ②分解矿物质。 ③固定大气氮素，增加土壤氮素养分。 ④利用磷、钾细菌制成生物肥料，施入土壤，促 进土壤磷、钾的释放。 ⑤合成土壤腐殖质，培

肥土壤。 ⑥分泌大量的酶，促进土壤养分的转化。 ⑦其代谢产物刺激作物生长，抑制某些病原菌活 动。

(二)土壤有机质 1.土壤有机质的来源与组成 来源：施用的有机肥料、作物的秸秆以及残留的根茬等。 元素组成：C、O、H、N,分别占52%~58%、34%~ 39%、3.3%~4.8%和3.7%~4.1%,其次是P和S。 物质组成：糖类(单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质 等)、木质素、蛋白质、树脂、蜡质等占10%~15%。腐 殖质占土壤有机质的85%~90%,是土壤有机质的主体。 转化过程：矿质化过程、腐殖化过程。土壤 用稀碱处理

胡敏素(碱性)不溶部分 胡敏素 腐 殖 质

溶解部分 用稀酸处理

胡敏酸(酸性)

腐 殖 酸

沉淀部分 胡敏酸

溶解部分 富里酸

富里酸(酸性)

2.土壤有机质的作用及管理 作用：①提供作物需要的养分。②增加土壤保 水、保肥能力。③形成良好的土壤结构，改善土壤 物理性质。④促进微生物活动，活跃土壤中养分代 谢。⑤其他作用。 管理：增施厩肥、堆肥，种植绿肥，水田放养绿 藻，秸秆还田等。同时结合耕作、排灌等措施，调 节土壤水、气、热等状况。种植绿肥作物

三、土壤水分和土壤空气(一) 土壤水分 具体内容第4章有详细阐述。 (二)土壤空气 1.组成特点 ①土壤空气中CO2含量高于大气；②土壤空 气中的O2低于大气；③土壤空气中的水汽含量高于大 气；④土壤空气中还原性气体高于大气；⑤土壤空气成 分随时、空而变化。 2.土壤通气性 作用：①影响种子萌发；②影响植物根系的发育与吸收 功能；③影响土壤养分状况；④影响作物的抗病性。 调节：通过深耕结合施用有机肥料、合理排灌、适时中 耕等措施来调节土壤的通气状况，改善土壤水、肥、 气、热条件，给植物生长创造适宜的环境条件。

第二节 土壤的基本性质一、土壤孔隙性和结构性 二、土壤耕性 三、土壤保肥性和供肥性 四、土壤酸碱性和缓冲性

一、土壤孔隙性和结构性(一)土壤孔隙性 土壤密度和土壤 容重是描述土壤孔性 的两个重要的物理量。 1.土壤孔隙度 土壤孔 隙度是指单位体积 土壤中孔隙体积占 土壤总体积的体积 分数。

2.土壤孔隙类型 根据土壤孔隙的通透性和持水能力， 将其分为三种类型：毛细管孔隙、通气孔隙和非活性 孔隙。 3.土壤孔隙性与植物生长的关系 适宜于植物生长发育 的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为50%~56%,通 气孔隙度在10%以上，如能达到15%~20%更好，毛细管 孔隙度与非毛细管孔隙度之比以2:1为宜，无效孔隙度 要求尽量低。对于植物生长发育而言，在同一土体内 孔隙的垂

直分布 应为 “上虚下实”。

(二)土壤结构性 1.概念 土壤结构性是指土壤结构体的种类、 数量及其在土壤中的排列方式等状况。 2.土壤结构体的类型及特性 按照结构体的大 小、形状和发育程度可分为：块状、核状、柱 状及棱柱状、片状和团粒结构等五种。

块状结构 柱状结构 棱状结构

团粒结构

微团粒结构

核状结构

片状结构

3.团粒结构 形成：团粒结构一般要经过多次(多级)的复合、团 聚而形成，可概括为如下几步：单粒→复粒(初级微 团聚体)→微团粒(二级、三级微团聚体)→团粒 (大团聚体)。 作用： ①团粒结构土壤的大小孔隙 兼备。 ②能够协调水分和空气的 矛盾。 ③能协调保肥与供肥性能。 ④具有良好的物理性和耕 性。

团粒

孔隙

培育团粒结构的措施： ①通过深耕，使土体破裂松散，适时采取耕、 锄、耱、镇压等耕作措施，结合施用有机肥 料，促进团粒结构的形成。 ②通过种植绿肥或牧草，实行合理轮作倒茬， 增加团粒结构。 ③采用沟灌、喷灌、滴灌和地下灌溉等节水灌 溉技术，并结合深耕进行晒垡、冻垡，可充 分利用干湿交替、冻融交替作用，有利于团 粒形成。 ④施用胡敏酸、树脂胶、纤维素黏胶等土壤结 构改良剂来促进团粒结构的形成。

二、土壤耕性( 一)土壤剖面 从地表向下所挖 出的垂直切面叫土壤 剖面。 1.自然土壤剖面 自 然土壤剖面一般分 为四个基本层次： 腐殖质层、淋溶 层、淀积层和母 质层。

2.旱地耕作土壤的剖面 旱地耕 作土壤剖面一般也分为四层： 即耕作层(表土层)、犁底层(亚 表土层)、心土层及底土层。 耕作层：指经常被耕翻的 土壤表层，厚15~20 cm。 犁底层：是受农具耕犁压 实，在耕作层下形成的紧实亚 表层，厚约l0 cm。 心土层：是介于犁底层和 底土层之间的土层，也叫半熟 化 土 层 。 一 般 厚 度 为 20 ~ 30 cm。 底土层：位于心土层以下 的 土 层 。 一 般 在 地 表 50~ 60 cm以下。

耕作层

犁底层

心土层

底土层

旱地耕作土壤剖面

3.水田土壤的剖面耕作层：通常厚12~18 cm,多锈斑。 犁底层：厚10 cm左右，青灰色，也多锈斑，可

防止水分渗漏过快。渗育层: 是受灌溉水浸润或淋洗影响而形成的 层次，厚10~20 cm,颜色灰白，夹有

少量锈纹、锈斑或铁结核。潴育层：是受水分浸润，含铁矿物水化而显黄 和灰色层次，有大量的锈纹、锈斑或 铁锰结核。 潜育层：是由于水温、土温过低，通透性不 良，还原性物质积聚而形成的层次。 母质层：母质层包括母质岩和母岩。

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