土壤的組成和性質-文檔資料

1、2021/4/61 1 土壤的組成與性質 2 低產(chǎn)土壤的利用與改良 3 高產(chǎn)土壤的培肥與利用 4 常見化學肥料的施用 5 常見有機肥料的使用 6 測土配方施肥技術第四章 農(nóng)作物土壤培肥和合理施肥土壤與整個地球環(huán)境系統(tǒng)的各圈層之間的關系土壤與整個地球環(huán)境系統(tǒng)的各圈層之間的關系2021/4/63一、土壤的宏觀組成一、土壤的宏觀組成 土壤是指地球陸地表面具有土壤是指地球陸地表面具有一定肥力一定肥力且能生長植物的疏松表且能生長植物的疏松表層。它是由巖石風化和母質的成土兩種過程綜合作用下形成的產(chǎn)層。它是由巖石風化和母質的成土兩種過程綜合作用下形成的產(chǎn)物。物。其本質屬性是具有肥力其本質屬性是具有肥力，由固

2、、液、氣三相組成。，由固、液、氣三相組成。第一節(jié)第一節(jié) 土壤的組成和性質土壤的組成和性質礦物質礦物質 90%以上以上 有機質有機質 10%以內以內土壤中的水分土壤中的水分及其水溶物及其水溶物（包括氣體）（包括氣體） 孔隙中充滿空氣孔隙中充滿空氣2021/4/64土壤構成【微觀】【1】、土壤是由各種大小不同的礦質土粒組成的，它們單獨或相互團聚形成土粒聚合體。大小不同的土粒的物理、化學性質不同，對土壤肥力的作用也不同。【2】、根據(jù)土粒粒徑和性質將土粒劃分為 若干等級叫粒級，一般將土粒由粗到細分為石礫（li）、沙粒、粉砂粒和黏粒（nian）粒4個等級。0.001 細粘粒0.005-0.001 粗粘粒

3、粘粘 粒粒0.01-0.005 細粉粒0.05-0.01 粗粉粒粉粉 粒粒0.25-0.05 細粗粒1-0.25 粗砂粒砂砂 粒粒3-1 細 礫10-3 粗 礫石石 礫礫10石石 塊塊粒徑粒徑(mm)顆粒名稱顆粒名稱表表4-1 我國土粒分級標準我國土粒分級標準孔隙過大，孔隙過大，水和養(yǎng)分易水和養(yǎng)分易流失流失石英為主，孔隙大，石英為主，孔隙大，通氣和透水性強，保通氣和透水性強，保水保肥能力弱，營養(yǎng)水保肥能力弱，營養(yǎng)元素含量少元素含量少原生礦物與次生礦物原生礦物與次生礦物的混合體。團聚、膠的混合體。團聚、膠結性差，分散性強。結性差，分散性強。保水保肥能力較好。保水保肥能力較好。次生礦物，土壤營養(yǎng)元

4、次生礦物，土壤營養(yǎng)元素含量豐富，團聚能力素含量豐富，團聚能力較強，保水保肥性好，較強，保水保肥性好，但通氣和透水性差。但通氣和透水性差。 1. 1.土壤礦物質土壤礦物質土壤礦物質是巖石經(jīng)過物理風化和化學風化形成的。土壤礦物質是巖石經(jīng)過物理風化和化學風化形成的。原生礦物原生礦物：它們是各種巖石（主要是巖漿巖）受到程度不：它們是各種巖石（主要是巖漿巖）受到程度不同的同的物理風化而未經(jīng)化學風化物理風化而未經(jīng)化學風化的碎屑物，其原來的的碎屑物，其原來的化學組成化學組成和結晶構造都沒有改變和結晶構造都沒有改變；如長石、石英、云母、角閃石、輝；如長石、石英、云母、角閃石、輝石、橄欖石等。石、橄欖石等。次生

5、礦物次生礦物：它們大多數(shù)是由原生礦物經(jīng)：它們大多數(shù)是由原生礦物經(jīng)化學風化化學風化后形成的后形成的新礦物，其新礦物，其化學組成和晶體結構都有所改變化學組成和晶體結構都有所改變。主要有：蒙脫。主要有：蒙脫石、伊利石、高嶺石、鐵鋁氧化物、水化氧化物等。石、伊利石、高嶺石、鐵鋁氧化物、水化氧化物等。 石英石英黑云母黑云母輝石輝石方解石方解石2 2、土壤有機質、土壤有機質 土壤有機質是土壤中土壤有機質是土壤中含碳有機化合物含碳有機化合物的總稱。包括的總稱。包括土壤中各種動植物微生物殘體、土壤生物的分泌物與土壤中各種動植物微生物殘體、土壤生物的分泌物與排泄物，及其這些有機物質分解和轉化后的物質。排泄物，及

6、其這些有機物質分解和轉化后的物質。 一般占固相總重量的一般占固相總重量的10%以下，是土壤的重要組以下，是土壤的重要組成部分，也是土壤形成的主要標志。成部分，也是土壤形成的主要標志。土壤有機質主要土壤有機質主要來源于動植物和微生物殘體來源于動植物和微生物殘體。非腐殖物質非腐殖物質（蛋白質、糖類、樹脂、有機酸）（蛋白質、糖類、樹脂、有機酸）腐殖質腐殖質（腐殖酸、富里酸、腐黑酸等）。（腐殖酸、富里酸、腐黑酸等）。 土壤有機質的轉化土壤有機質礦質化過程土壤有機質礦質化過程分解，提供養(yǎng)分和能量分解，提供養(yǎng)分和能量合成，積累養(yǎng)分和能量合成，積累養(yǎng)分和能量（1 1）、提供植物生長所需的養(yǎng)分；）、提供植物生

7、長所需的養(yǎng)分；（2 2）、提高土壤的持水性，減少水土流失；）、提高土壤的持水性，減少水土流失；（3 3）、提高土壤的保肥性和緩沖性；）、提高土壤的保肥性和緩沖性；（4 4）、改善土壤的物理性質；）、改善土壤的物理性質；（5 5）、提高土壤生物和酶的活性，促養(yǎng)分轉化；）、提高土壤生物和酶的活性，促養(yǎng)分轉化；（6 6）、改善生態(tài)環(huán)境；）、改善生態(tài)環(huán)境；土壤有機質的作用土壤有機質的作用3 3 、土壤水分、土壤水分 土壤水分是土壤的重要組成部分，主要來自土壤水分是土壤的重要組成部分，主要來自大氣大氣降水和灌溉降水和灌溉。 土壤水分并非純水！土壤水分并非純水！ 實際上土壤水是溶解有一定濃度的無機鹽離子、

8、實際上土壤水是溶解有一定濃度的無機鹽離子、有機離子、分子的稀薄溶液。因此土壤水分既是植有機離子、分子的稀薄溶液。因此土壤水分既是植物養(yǎng)分的主要來源，也是進入土壤的各種污染物向物養(yǎng)分的主要來源，也是進入土壤的各種污染物向其他環(huán)境圈層（如水圈、生物圈等）遷移的媒介。其他環(huán)境圈層（如水圈、生物圈等）遷移的媒介。 土壤水分含量土壤水分含量v 土壤水分含量通常用土壤水分含量通常用質量含水量質量含水量表示。即單位質量的土壤表示。即單位質量的土壤中水分質量占烘干【中水分質量占烘干【105】土質量的比值，用百分數(shù)表】土質量的比值，用百分數(shù)表示。示。v 土壤質量含水量土壤質量含水量=土壤水質量土壤水質量烘干土質

9、量烘干土質量100%土壤水分含量土壤水分含量v土壤水分類型土壤水分類型吸濕水、膜狀水、毛管水、重吸濕水、膜狀水、毛管水、重力水等。力水等。v土壤水分有效性土壤水分有效性為植物生長創(chuàng)造一個良好的為植物生長創(chuàng)造一個良好的水、氣、熱環(huán)境，增加土壤水分的入滲，減少土水、氣、熱環(huán)境，增加土壤水分的入滲，減少土壤水分的非生產(chǎn)性消耗和提高土壤水分的利用率。壤水分的非生產(chǎn)性消耗和提高土壤水分的利用率。v土壤水分管理的主要措施土壤水分管理的主要措施 a、農(nóng)田基本建設合理化；、農(nóng)田基本建設合理化； b、合理灌溉和排水；、合理灌溉和排水； c、合理耕作保墑；、合理耕作保墑； d、正確覆蓋，保水保溫；、正確覆蓋，保水

10、保溫；4 4、 土壤中的空氣土壤中的空氣 土壤是一個多孔體系，在水分不飽和的情況下，孔土壤是一個多孔體系，在水分不飽和的情況下，孔隙中充滿空氣。土壤空氣隙中充滿空氣。土壤空氣主要來自大氣主要來自大氣，其次來自土，其次來自土壤中的壤中的生物化學過程生物化學過程。 土壤空氣是土壤空氣是不連續(xù)不連續(xù)的的，它存在于被土壤固體隔開，它存在于被土壤固體隔開的土壤孔隙中，其組成在不同位置是有差異的。的土壤孔隙中，其組成在不同位置是有差異的。 土壤空氣的含量和組成在很大程度上取決于土壤空氣的含量和組成在很大程度上取決于土水土水關系關系。在土壤孔隙里貯存的水分和空氣，它們的相對。在土壤孔隙里貯存的水分和空氣，它

11、們的相對含量經(jīng)常隨自然條件的改變而變化。含量經(jīng)常隨自然條件的改變而變化。 土壤空氣與大氣組成有較大的差別土壤空氣與大氣組成有較大的差別（1）土壤空氣是一個不連續(xù)的體系）土壤空氣是一個不連續(xù)的體系 。（2）co2含量一般遠比在大氣中高，氧的含量則低于大氣。含量一般遠比在大氣中高，氧的含量則低于大氣。造造成這種差別的原因是土壤中植物根系的呼吸作用、微生物活成這種差別的原因是土壤中植物根系的呼吸作用、微生物活動中有機物的降解及合成時消耗其中的動中有機物的降解及合成時消耗其中的o2，放出，放出co2。（3）土壤空氣一般比大氣含有）土壤空氣一般比大氣含有較高的水量較高的水量。土壤含水量適宜時，。土壤含水

12、量適宜時，相對濕度接近相對濕度接近100%。（4）除此之外，由于土壤空氣經(jīng)常被水汽所飽和，在通氣不良）除此之外，由于土壤空氣經(jīng)常被水汽所飽和，在通氣不良情況下，厭氧細菌活動產(chǎn)生的少量還原性氣體如情況下，厭氧細菌活動產(chǎn)生的少量還原性氣體如ch4、h2s、h2也積累在土壤空氣中。也積累在土壤空氣中。（5）、土壤空氣各成分的濃度在不同季節(jié)和不同土壤深度內變）、土壤空氣各成分的濃度在不同季節(jié)和不同土壤深度內變化大?；?。土壤通氣性土壤通氣性1、土壤空氣與大氣不斷進行氣體交換的能力稱為土、土壤空氣與大氣不斷進行氣體交換的能力稱為土 壤通氣性。壤通氣性。2、土壤通氣性調節(jié)方法：、土壤通氣性調節(jié)方法：a、深

13、耕結合使用有機肥料、深耕結合使用有機肥料b、客土【外地土】摻沙摻黏、客土【外地土】摻沙摻黏c、深耕或雨后及時中耕、深耕或雨后及時中耕d、灌溉結合排水、灌溉結合排水e、科學施肥、科學施肥作業(yè)作業(yè)v 1、名詞解釋：v 原生礦物 次生礦物 粒級 土壤有機質v 質量含水量 土壤通氣性v 2、土壤有機質的作用是什么？v 3、土壤水分管理的具體措施是什么？( (二二) )、 土壤基本性質土壤基本性質v土壤基本性質包括土壤的物理性質和土壤基本性質包括土壤的物理性質和化學性質。其中化學性質。其中物理性質物理性質包括土壤質地、包括土壤質地、土壤孔隙性、土壤結構性、土壤熱性質、土壤孔隙性、土壤結構性、土壤熱性質、

14、土壤耕性等，土壤土壤耕性等，土壤化學性質化學性質包括土壤吸包括土壤吸收性、土壤酸堿性、土壤緩沖性、土壤收性、土壤酸堿性、土壤緩沖性、土壤養(yǎng)分等。養(yǎng)分等。v定義：定義：由不同的粒級混合在一起所表現(xiàn)出由不同的粒級混合在一起所表現(xiàn)出來的土壤粗細狀況，稱為土壤質地來的土壤粗細狀況，稱為土壤質地（或土（或土壤機械組成）。壤機械組成）。v依據(jù)：土壤質地分類是以土壤中各粒級含依據(jù)：土壤質地分類是以土壤中各粒級含量的相對百分比作標準的。量的相對百分比作標準的。v分類方法：國際制和美國制均采用三級分分類方法：國際制和美國制均采用三級分類法，即按砂粒、粉砂粒、粘粒三種粒級類法，即按砂粒、粉砂粒、粘粒三種粒級的百分

15、數(shù)，劃分為砂土、壤土、粘壤土和的百分數(shù)，劃分為砂土、壤土、粘壤土和粘土四類十二級。粘土四類十二級。1、土壤質地、土壤質地 土壤質地可在一定程度上反映土壤礦土壤質地可在一定程度上反映土壤礦物質組成和化學組成，同時土壤顆粒大小物質組成和化學組成，同時土壤顆粒大小與土壤的物理性質有密切關系，并且影響與土壤的物理性質有密切關系，并且影響土壤孔隙狀況，因此對土壤水分、空氣、土壤孔隙狀況，因此對土壤水分、空氣、熱量的運動和養(yǎng)分轉化有很大影響。質地熱量的運動和養(yǎng)分轉化有很大影響。質地不同的土壤表現(xiàn)出不同的性狀。不同的土壤表現(xiàn)出不同的性狀。土壤性狀土壤性狀土土 壤壤 質質 地地砂砂 土土壤壤 土土粘粘 土土比

16、表面積比表面積小小中中 等等大大緊緊 密密 性性小小中中 等等大大孔隙狀況孔隙狀況大孔隙多大孔隙多中中 等等細孔隙多細孔隙多通通 透透 性性大大中中 等等小小有效含水量有效含水量低低中中 等等高高保肥能力保肥能力小小中中 等等大大保水分能力保水分能力低低中中 等等高高在春季的土溫在春季的土溫暖暖涼涼冷冷觸觸 覺覺砂砂滑滑粘粘壤土兼有砂土和粘土的優(yōu)點壤土兼有砂土和粘土的優(yōu)點土壤性狀土壤質地改善措施土壤質地改善措施v增施有機肥，改良土性；增施有機肥，改良土性；v摻沙摻黏；客土調劑；摻沙摻黏；客土調劑；v引洪漫淤，引洪漫沙；引洪漫淤，引洪漫沙；v翻淤壓沙，翻沙壓淤；翻淤壓沙，翻沙壓淤；v種樹種草，培

17、肥改土；種樹種草，培肥改土；v因土制宜，加強管理；因土制宜，加強管理；2、土壤孔隙性土壤孔隙性v定義：土壤孔隙性是指土壤孔隙的數(shù)量、大小、定義：土壤孔隙性是指土壤孔隙的數(shù)量、大小、比例、性質的總稱。比例、性質的總稱。v土壤孔隙類型：通氣孔隙、毛管孔隙、無效孔隙。土壤孔隙類型：通氣孔隙、毛管孔隙、無效孔隙。v土壤孔隙性調節(jié)土壤孔隙性調節(jié)有利于創(chuàng)造松緊適宜的土壤環(huán)境，有利于創(chuàng)造松緊適宜的土壤環(huán)境，對種子出苗、扎根都有重要作用：防止土壤壓實；實行糧對種子出苗、扎根都有重要作用：防止土壤壓實；實行糧肥輪作、水旱輪作，增施有機肥料；深耕結合使用有機肥肥輪作、水旱輪作，增施有機肥料；深耕結合使用有機肥料，

18、再配合耙耱、中耕、鎮(zhèn)壓等措施；采用工程措施改造料，再配合耙耱、中耕、鎮(zhèn)壓等措施；采用工程措施改造或改良鐵盤、砂姜、漏沙、黏土等障礙土層?；蚋牧艰F盤、砂姜、漏沙、黏土等障礙土層。3、土壤結構土壤結構v土壤結構包含土壤結構包含土壤結構體土壤結構體和和土壤結構性。土壤結構性。v土壤結構體土壤結構體是指土壤顆?；蝾w粒團聚形成的具有是指土壤顆粒或顆粒團聚形成的具有不同形狀和大小的土團和土塊。常見有不同形狀和大小的土團和土塊。常見有7種結構種結構【見【見p61頁圖】。頁圖】。v土壤結構性土壤結構性是指土壤結構體的類型、數(shù)量、穩(wěn)定是指土壤結構體的類型、數(shù)量、穩(wěn)定性、土壤孔隙狀況等。性、土壤孔隙狀況等。 團粒

19、結構是良好的土壤結構體，具有多孔性和團粒結構是良好的土壤結構體，具有多孔性和穩(wěn)定性。團粒結構多是土壤肥沃的標志之一。促進穩(wěn)定性。團粒結構多是土壤肥沃的標志之一。促進土壤團粒結構形成的主要措施有：一是增施有機肥；土壤團粒結構形成的主要措施有：一是增施有機肥；二是酸堿性土壤改良；三是合理的精耕細作；四是二是酸堿性土壤改良；三是合理的精耕細作；四是合理輪作；五是合理灌溉、曬垡、凍垡；六是使用合理輪作；五是合理灌溉、曬垡、凍垡；六是使用土壤結構改良劑。土壤結構改良劑。 1.3 土壤吸附性土壤吸附性 土壤膠體的比表面積和帶電性，使土壤具有吸附性。土壤膠體的比表面積和帶電性，使土壤具有吸附性。1.3.1

20、1.3.1 土壤膠體的性質土壤膠體的性質（1）土壤膠體具有巨大的比表面和表面能：）土壤膠體具有巨大的比表面和表面能：比表面：比表面：單位重量（或體積）物質的表面積。單位重量（或體積）物質的表面積。一定體積的物質被分割時，隨著顆粒數(shù)的增一定體積的物質被分割時，隨著顆粒數(shù)的增多，比表面也顯著地增大。多，比表面也顯著地增大。蒙脫石比表面積最大（蒙脫石比表面積最大（600-800 m2/g）高嶺石最?。ǜ邘X石最?。?-30 m2/g）有機膠體比表面積也大（有機膠體比表面積也大（700 m2/g）（2）土壤膠體的電性：）土壤膠體的電性： 土壤膠體微粒內部一般帶負電荷，形成一個負離子層土壤膠體微粒內部一般

21、帶負電荷，形成一個負離子層（決定電位離子層），其外部由于電性吸引而形成一個（決定電位離子層），其外部由于電性吸引而形成一個正離子層正離子層 （反離子層或擴散層），即合稱（反離子層或擴散層），即合稱雙電層雙電層。（3）土壤膠體的凝聚性和分散性：）土壤膠體的凝聚性和分散性： 凝聚性：凝聚性：由于膠體的比表面和表面能都很大，為減小表由于膠體的比表面和表面能都很大，為減小表面能，膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢，這就是面能，膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢，這就是膠體膠體的凝聚性。的凝聚性。分散性：分散性：由于土壤膠體微粒帶負電荷，膠體粒子相互排由于土壤膠體微粒帶負電荷，膠體粒子相互排斥，具有斥，具有分散性分

22、散性，負電荷越多，負的電動電位越高，負電荷越多，負的電動電位越高，相互排斥力越強，分散性也越強。相互排斥力越強，分散性也越強。影響因素：影響因素：土壤膠體的電動電位和擴散層厚度土壤膠體的電動電位和擴散層厚度及土壤溶及土壤溶液中液中電解質濃度、電解質濃度、ph值值影響土壤凝聚性能。影響土壤凝聚性能。土壤溶液中常見陽離子的土壤溶液中常見陽離子的凝聚能力順序如下：凝聚能力順序如下：na+k+nh4+hmg2ca2+ca2+mg2+cs+rb+nh4+k+na+li+。（。（三價離子三價離子 二價離子二價離子 一價離一價離子子 ） 每千克干土中所含全部陽離子總量，稱為陽離子交換量每千克干土中所含全部陽

23、離子總量，稱為陽離子交換量 (cmol/kg) ，不同土壤的陽離子交換量不同：不同土壤的陽離子交換量不同：不同種類膠體的陽離子交換量的順序為：有機膠體不同種類膠體的陽離子交換量的順序為：有機膠體蒙蒙脫石脫石水化云母水化云母高嶺土高嶺土含水氧化鐵、鋁。含水氧化鐵、鋁。土壤質地越細，陽離子交換量越高。土壤質地越細，陽離子交換量越高。土壤膠體中土壤膠體中sio2/r2o3比值越大，其陽離子交換量越大，比值越大，其陽離子交換量越大，當當sio2/r2o3 8.5 土壤溶液中土壤溶液中oh-的主要來源，是的主要來源，是co32-和和hco3-的堿金屬（的堿金屬（na、k）及堿土金屬（）及堿土金屬（ca、

24、mg）的鹽類。）的鹽類。 強堿性土對大多數(shù)植物和微生物有害，可使強堿性土對大多數(shù)植物和微生物有害，可使微量元素沉積，惡化土壤物化性能。微量元素沉積，惡化土壤物化性能。 na+離子飽和度亦稱為離子飽和度亦稱為土壤堿化度。土壤堿化度。 土壤膠體xna+yh2o(x y)na+yh+土壤膠體+ynaoh-膠體上吸附的鹽基離子不同，對土壤的膠體上吸附的鹽基離子不同，對土壤的ph的影響也不同。的影響也不同。當土壤膠體上吸附的當土壤膠體上吸附的na、k、mg（主要是主要是na）等離子的飽）等離子的飽和度增加到一定程度時，會引起交換性陽離子的水解作用：和度增加到一定程度時，會引起交換性陽離子的水解作用：表表

25、4-9 不同鹽基離子完全飽和吸附黑鈣土的不同鹽基離子完全飽和吸附黑鈣土的ph值值鹽基離子黑鈣土的ph值鹽基離子黑鈣土的ph值li9.00ca7.84na8.04mg7.59k8.00ba7.35 1.4.31.4.3土壤的緩沖性能土壤的緩沖性能土壤緩沖性能是指土壤具有緩和其酸堿度發(fā)生變化的能力，土壤緩沖性能是指土壤具有緩和其酸堿度發(fā)生變化的能力，它可以保持土壤反應的相對穩(wěn)定。它可以保持土壤反應的相對穩(wěn)定。（1）土壤溶液的緩沖作用：）土壤溶液的緩沖作用： 土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等弱酸及其土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等弱酸及其鹽類，構成一個良好的緩沖體系，對酸堿具有緩沖作

26、用。鹽類，構成一個良好的緩沖體系，對酸堿具有緩沖作用。 na2co3 + 2hcl2nacl + h2co3 h2co3 + ca(oh)2caco3 + 2h2or chnh2cooh+r chnaohcoonanh2r chnh2coohhclnh3cl+r chcooh 土壤中的某些有機酸是兩性物質，具有緩沖作用。土壤中的某些有機酸是兩性物質，具有緩沖作用。如如氨基酸含氨基和羧基可分別中和酸和堿，從而對酸和氨基酸含氨基和羧基可分別中和酸和堿，從而對酸和堿都具有緩沖能力。堿都具有緩沖能力。（2）土壤膠體的緩沖作用：）土壤膠體的緩沖作用： 土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和堿起緩沖作用。能分別對酸和堿起緩沖作用。對酸的緩沖作用（以對酸的緩沖作用（以m代表鹽基離子）代表鹽基離子）對堿的緩沖作用對堿的緩沖作用h+土壤膠體+mclhclm土壤膠體土壤膠體mh+土壤膠體+mohh2o 土壤膠體的數(shù)量和鹽基代換量越大，土壤的緩沖性能土壤膠