土壤學復習重點要義

1、土壤學復習重點要義土壤是指覆蓋于地球表面，具有肥力特征的、能夠生長綠色植物的疏松物質(zhì)層。土壤肥力：土壤在某種程度上能同時不斷地供給和調(diào)節(jié)植物正常生長發(fā)育所必需的水分、養(yǎng)分、空氣和熱量的能力。四大肥力因素：水、肥、氣、熱。原生礦物：來自火成巖或變質(zhì)巖次生礦物：原生礦物、火山灰或各種風化產(chǎn)物通過化學或生物作用轉(zhuǎn)變主要成土巖石：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖風化作用：指地殼最表層的巖石在空氣、水、溫度和生物活動的影響下，發(fā)生機械破碎和化學變化的過程。'物理風化（大多屬于熱力學風化）風化論用化學風化（溶解、水化、水解、氧化）生物風化（根系機械破碎、生物化學作用）土壤母質(zhì)：裸露的巖石經(jīng)風化作用而形成的疏

2、松的、粗細不同的礦物顆粒的地表堆積體，是形成土壤的母體。土壤有機質(zhì)：是指存在于土壤中的所有含碳的有機物質(zhì)，它包括土壤中各種動、植物殘體，微生物體及其分解和合成的各種有機物質(zhì)。土壤有機質(zhì)由生命體和非生命體兩大部分有機物質(zhì)組成。來源：植物殘體自然條件''徽生物代謝產(chǎn)物及其殘體If施有機肥I作物根卷耕作條件下:廢水廢渣微生物制品'有機農(nóng)藥含量多少與氣候、植被、地形、土壤類型、耕作措施等密組成:，未分解和半分精動'值物域體及微生物體非腐硝物J黃腐殖原腐殖物廟二、土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化礦質(zhì)化過程：土壤有機質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下分解成氧化碳和水并釋放出其中的礦質(zhì)養(yǎng)分的過程。

3、腐殖化過程：各種有機化合物通過微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來有機化合物更為復雜的新的有機化合物。1. 影響轉(zhuǎn)化過程的因素有機殘體的特性（物理狀態(tài)緊實狀態(tài);化學組成；C/N微生物分解需有機質(zhì)到C/N為25:1）土壤水分和通氣狀況土壤特性（溫度、PH質(zhì)地）有機質(zhì)在土壤肥力中的作用提供作物需要的各種養(yǎng)分增強土壤的保水保肥能力和緩沖性改善土壤的物理性質(zhì)促進土壤微生物的活動促進植物的生理活性減少農(nóng)藥和重金屬的污染土壤有機質(zhì)的調(diào)節(jié)措施1. 【1】增加有機質(zhì)的來源（因地制宜）種植綠肥作物（豆科類作物）增施有機肥料秸稈還田【2】調(diào)節(jié)土壤有機質(zhì)的分解速率調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱狀況，控制有機

4、質(zhì)的轉(zhuǎn)化合理的耕作和輪作調(diào)節(jié)碳氮比率和土壤酸堿度土壤孔隙性：指土壤孔隙總量及大、小孔隙分布。土壤比重：單位體積（不包含粒間孔隙的體積）土壤固體部分的重量與同體積水重量之比。一般耕地土壤比重平均2.65。土壤容重：單位體積自然狀態(tài)下土壤（含粒間孔隙的體積）的干重（單位g/cm3）。容重大小，隨土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量及土壤松緊狀況而異；對作物生長發(fā)育最適宜的容重31.1-1.2g/cm3。土壤孔隙度：在一定容積的土體內(nèi)，土壤孔隙容積占整個土體容積的百分數(shù)（亦稱總孔隙度）?？紫抖龋ǎ?（1-容重/比重）X100孔隙度的大小，與土壤結(jié)構(gòu)、質(zhì)地和有機質(zhì)含量有關。土壤孔隙比：土壤孔隙容積與土粒容積的比

5、值。土壤孔隙比=孔隙度/（1-孔隙度）孔隙類型：毛管孔隙（土壤水分在這種孔隙中能為毛細管引力所吸持，因而決定著土壤蓄水性，常見于粘土）和非毛管孔隙（主要作用是通氣透水，決定著土壤的通氣性和排水狀況，常見于砂土）。土壤結(jié)構(gòu)：土粒（單粒和復粒）的排列、組合形式。包含著兩重含義：結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性。土壤結(jié)構(gòu)體：土粒（單粒和復粒）互相排列和團聚成為一定形狀和大小的土塊或土團。土壤結(jié)構(gòu)性：由土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量（尤其是團粒結(jié)構(gòu)的數(shù)量）及結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)塊狀和核狀結(jié)構(gòu)（長、寬、高大致相似；碎塊小而且邊角明顯）棱柱狀結(jié)構(gòu)和柱狀結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)（橫軸大于縱軸）團粒（

6、粒狀和小團塊）結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)的管理增施有機肥實行合理輪作合理耕作、水分管理施用石灰或石膏土壤結(jié)構(gòu)改良劑的應用一、土壤水的類型劃彳吸濕水：干土從空氣中吸著水汽所保持的水rJ吸附水（束縛水）膜狀水：土壤顆粒表面上吸附的水分形成水膜I根據(jù)土壤水分受*毛管上升水：地下水隨毛管上升需被保存在土壤中的水分。毛管水毛管懸著水：在地下水位很深的地區(qū)降雨或灌水之后由毛管力保存在土壤上層中的水分重力水：土壤含水量超過田間持水量時，多余的水分受重力支配向下滲透，這部分水稱為重力水田間持水量：當毛管懸著水達到最大數(shù)量時的土壤含水量。（吸濕水、膜狀水和毛管懸著水）土壤由干到濕依次出現(xiàn)吸附水、毛管水和重力水。1. 土壤水分

7、含量表示質(zhì)量含水量（土壤中水分質(zhì)量與干土質(zhì)量的比值）6m=（W1-W2）/W2x100容積含水量（單位土壤總?cè)莘e中水分所占的容積分數(shù)）ev=em-pp為土壤容重相對含水量（土壤含水量占田間持水量的百分數(shù)）相對含水量（%）=（土壤含水量/田間持水量）X100土壤水貯量（一定厚度土層內(nèi)土壤水的總貯量；相當于一定土壤面積，一定土層厚度內(nèi)有多少mni勺水層）土壤水貯量（mm）=水容%x土層厚度（mm）土壤水的能態(tài)及有效性基本原理：任何物質(zhì)包括土壤水在內(nèi)，在孤立系統(tǒng)中和恒溫條件下，總是由自由能高處自發(fā)地向自由能低處移動（熱力學第二定律）。土水勢（W）:土壤水在各種力如吸附力、毛管力、重力等的作用下，其自

8、由能的變化，主要是降低。（基質(zhì)勢、壓力勢、溶質(zhì)勢（滲透勢）和重力勢）土壤水是由土水勢高處流向土水勢低處。土壤水吸力：指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態(tài)，簡稱吸力。土壤水的有效性：指土壤水能否被植物吸收利用及其難易程度。萎篇系數(shù)：當植物因根無法吸水而發(fā)生永久萎時的土壤含水量。它因土壤質(zhì)地、作物和氣候不同而不同。（上限：萎菁系數(shù)；下限：田間持水量；兩者之間差值為土壤有效水的最大含量）受土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和有機質(zhì)含量的影響。三、土壤水分平衡和調(diào)節(jié)田間土壤水分平衡：指一定面積和厚度的土體，在一定時間內(nèi)，土壤水的收支平衡狀況。水=水收水支AW=P+I+UETRInD(ET為蒸散量)土壤水的調(diào)控措施主要

9、包括土壤水的保蓄和調(diào)節(jié)。1、耕作措施秋耕中耕鎮(zhèn)壓等2、地面覆蓋薄膜覆蓋秸稈覆蓋3、灌溉措施噴灌、滴灌、滲灌4、生物節(jié)水一、土壤空氣組成(與近地大氣相比)特點：(1) 土壤空氣中的CO含量高于大氣。(2) 土壤空氣中的Q含量低于大氣。(3) 土壤空氣中水汽含量一般高于大氣。土壤空氣中含有較多的還原性氣體。如CH、14等。土壤空氣的對流：指土壤與大氣間由總壓力梯度(溫度、風力、氣壓、降水)推動的氣體的整體流動，也稱氣體質(zhì)流。土壤空氣的擴散：在分壓梯度的作用下，驅(qū)使CO氣體分子不斷從土壤中向大氣擴散，同時使Q分子不斷從大氣向土壤空氣擴散，也稱土壤呼吸。土壤通氣性：泛指土壤空氣與大氣進行交換以及土體內(nèi)

10、部允許氣體擴散和通氣的能力。（取決于粗孔數(shù)量）調(diào)節(jié)措施1、調(diào)節(jié)土壤水分含量2、改良土壤結(jié)構(gòu)3、通過各種耕作手段來調(diào)節(jié)土壤通性對旱作土壤，有中耕松土，深耙勤鋤，打破土表結(jié)殼，疏松耕層等措施。對于水田土壤，可通過落水曬田、曬堡，擱田及合理的下滲速率等措施。二、土壤熱量和熱性質(zhì)熱量的來源：主要來自太陽輻射能，部分來自生物熱（微生物），地球內(nèi)熱（火山口、溫泉）。廣土壤熱容量：指單位質(zhì)量（重量）或容積的土壤每升高（或降低）1C所<需要（或放出的）熱量。水Q有機質(zhì)C/礦物質(zhì)C氣C/Cv=1.9Vm+2.5Vo+4.2Vw（VmVo、Vw和Va分別為土壤礦物質(zhì)、有機質(zhì)、水和空氣在單位體積土壤中所占體積

11、比。）土壤水是影響土壤熱容量的決定性因素土壤導熱率（入）:土壤具有對所吸收熱量傳導到臨近土層性質(zhì)，稱為導熱性。導熱性大小用導熱率表示。土壤熱性質(zhì)土壤導熱率的大小主要決定于土壤孔隙的多少和含水量的多少。土壤的熱擴散率(D):指在標準狀況下，在土層垂直方向上每厘米距離內(nèi)，1C的溫度梯度下，每秒鐘流人1cm2土壤斷面面積的熱量，使單位體積(1cm)土壤所發(fā)生的溫度變化。主要決定于土壤水和空氣的比例影響土壤熱量狀況的因素(1) 天文及氣象因素：(2) 地理位置：如緯度、海拔、坡向等(3) 土壤的組成和性質(zhì)：如土壤水分和空氣含量、土壤有機質(zhì)含量等土面狀況：如植物覆蓋與積雪、表土顏色、平坦度等土壤熱量狀況

12、的調(diào)節(jié)耕作施肥：熱性肥、冷性肥、溫性肥灌溉排水覆蓋和遮蔭應用增溫保墻劑二、土壤膠體及其基本特性礦質(zhì)膠體：層狀'硅酸'鹽類的粘土礦物和鐵、鋁、硅等的氧化物及其水合物類的粘土礦物土壤膠體（1100nn）有機質(zhì)膠體：主要是腐殖質(zhì)有機礦質(zhì)復合體：土壤有機質(zhì)膠體有50%90%礦質(zhì)膠體結(jié)合補充：層狀硅酸鹽礦物的晶層即是由硅氧片（四面體）和水鋁片（八面體）疊合而成的11型礦物：一層硅氧片和一層水鋁片疊合而成，主要為高嶺石類礦物。2:1型礦物：由兩層硅氧片中間夾一層水鋁片疊合而成的，分膨脹型礦物（蒙脫石類和蛭石類）和非膨脹型礦物（水云母類）。膠體構(gòu)造：膠核：膠粒的基本部分，由粘粒礦物、腐殖質(zhì)、

13、蛋白質(zhì)等成分所組成。決定電位離子層：膠核表面有一層帶電的離子層，這層帶電的離子決定著膠粒的電荷符號和電位大小。補償離子層：決定電位離子層產(chǎn)生的靜電引力吸附粒間溶液中帶相反電荷的離子，形成補償離子層。擴散層：距離遠的受靜電引力較小，離子活動性大，疏散分布，稱擴散層。土壤膠體的性質(zhì)帶電性分散性與凝聚性帶電原因：同晶置換表面分子解離斷鍵（高嶺石帶電主要原因）膠體表面從介質(zhì)中吸附離子2.3.4項等原因引起的膠體帶電荷，因受介質(zhì)PH值影響，故稱為可變電荷。土壤中離子的吸附和交換、土壤酸堿性、緩沖性、土壤結(jié)構(gòu)性、土壤耕性、某些土壤水分性質(zhì)等無不與土壤膠體的上述兩個特性密切相關。分散性：土壤膠體分散在土壤溶

14、液中，由于膠粒有一定的電動電位，有一定厚度的擴散層相隔，而使之能均勻分散呈溶膠態(tài)凝聚性：當加入電解質(zhì)時，膠粒的動電電位降低趨近零，擴散層減薄進而消失，使膠粒相聚成團，此時由溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。不同的電解質(zhì)使膠體呈現(xiàn)不同的電動電位，一般是一價離子>二價離子>三價離子。電動電位大的離子，分散性強，凝聚性弱；反之,則分散性弱，凝聚性強。一價陽離子如K、Ns（、NH+等引起的凝聚是可逆的，由Ca.Fe3+等二、三價離子引起的凝聚作用，一般是不可逆的。陽離子的靜電吸附陽離子交換：壤膠體表面所吸附的陽離子與土壤溶液中的其它離子相互交換的過程土壤陽離子吸附與交換作用陽離子的專性吸附要是過渡金屬離子土

15、壤膠體物質(zhì)要是鐵鋁等的氧化被吸附金屬離子均為非交換態(tài)（探礦、地球化學；土壤重金屬污染與轉(zhuǎn)換，植物營養(yǎng)學）陽離子交換特點：一個可逆的反應，可以迅速達到平衡是等價離子交換服從質(zhì)量作用定律(化學反應速率與反應物的有效質(zhì)量【濃度】成正比)陽離子的交換能力：指一種陽離子將膠體上另一種陽離子交換出來的能力。影響因素：(1) 電荷價的影響(2) 離子的半徑及水化程度離子濃度土壤陽離子交換量(CEC：指每千克干土所吸附的全部交換性陽離子的厘摩爾數(shù)，以cmol(+)/kg表示。直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力。影響因素：(1) 質(zhì)地粘土壤土砂壤土砂土(2) 膠體類型土壤酸堿性PHf膠體可變負電荷量個陽離

16、子交換量T鹽基飽和度致酸離子：H+和A13+鹽基離子：CsT、Mg+、K*、Nel、NH*等鹽基飽和度：指土壤中各種交換性鹽基離子的總量占陽離子交換量的百分數(shù)。鹽基飽和度(%)七落魅看:駕*°°%土壤陽離子吸附與交換作用土壤對陰離陰離子的負吸附:指電解質(zhì)溶液加入土壤后陰離子濃度相對大的現(xiàn)象土壤對陰離子的專性吸附發(fā)生于膠體雙層內(nèi)層直接與膠體表面的配位離子（配位基）故又稱配位基交換陰離子的專性吸附現(xiàn)象相當普遍磷酸根等養(yǎng)分離子的固7E能力很強華南地區(qū)陰離子的靜電吸附的特點：1. 產(chǎn)生靜電吸附的陰離子主要是Cl-、NQ、ClO-離子等陰離子濃度、離子價、互補離子等對陰離子交換作用的

17、影響和陽離子的吸附與交換作用相似。3.陰離子吸附數(shù)量與土壤pH有關。土壤養(yǎng)分的有效化過程是一個對立矛盾的發(fā)展進程，如土壤中緩效養(yǎng)分的分解釋放和化學固定的矛盾，土壤膠體上養(yǎng)分元素的解吸釋放和吸附保存的矛盾。主要影響因素：1、離子的飽和度（土壤中某種交換性陽離子的數(shù)量占陽離子交換量的百分數(shù)）2、互補離子的影響（與某種交換性陽離子的共存的其他交換性陽離子稱為互補離子）3、粘土礦物的種類土壤供肥性調(diào)節(jié)：1. 合理施肥，提高供肥性能（有機無機肥結(jié)合）合理耕作和灌溉，促進養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化供應(以耕促肥，以水促肥)用養(yǎng)結(jié)合，進行合理的輪、間、套作消除有毒物質(zhì)改善養(yǎng)分供應狀況五、影響土壤供肥性的化學條件(1) 土壤

18、溶液(土壤的液相部分)組成和濃度土壤酸堿反應土壤中的氫離子和鋁離子是土壤酸性的根源。碳酸鈣是維持中性至微堿性反應的物質(zhì)基礎。碳酸鈉的存在是土壤呈堿性與強堿性的原因。按其為溶液態(tài)或膠體吸附態(tài)而分為兩大類型，即活性酸和潛性酸。潛性酸：土壤的潛性酸是由土壤膠體上吸附的氫離子和鋁離子所引起的酸度。堿性土壤中氫氧離子的來源主要是弱酸強堿鹽水解的結(jié)果?？倝A度是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的總量?？倝A度=C(32'+HCOcmol(-)/L堿化度(鈉堿化度：ESB是指交換性鈉離子占陽離子交換量的百分數(shù)影響土壤酸堿性的因素1.氣候（東南酸，西北堿）5.人類活動（石灰、草木灰；2 .地形度3 .母質(zhì)硫酸鉉）6 .鹽基飽和7 .土壤含水量4.植被（紅樹林）土壤酸堿性對土壤養(yǎng)分和作物生長的影響（興趣）酸性土指示植物：鐵芒箕、映山紅、石松、茶；石灰性土的指示植物：螟蚣草、柏木；堿土的指示植物：剪刀股土壤酸堿性的調(diào)節(jié)酸性土通常用石灰、草木灰來改良堿性土通常用石膏、硫磺或明磯（硫酸鋁鉀）來改良。（3）土壤的緩沖性土壤的緩