植物生長的土壤環(huán)境

1、第一章植物生長的土壤環(huán)境 固相組成理化性質(zhì)環(huán)境調(diào)控理化性質(zhì)環(huán)境調(diào)控固相組成 退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì) 土壤是指陸地上能夠生長植物的疏松表層，土壤之所以能 生長植物，是因為土壤具有肥力，指土壤供給和協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)分、空氣、熱量、扎根條件和無毒害物質(zhì)的能力。水、肥、氣、熱是土壤的四大肥力因素，它們之間相互作用，共同決定著土壤肥力的高低。土壤肥力分為自然肥力、人工肥力、有效肥力和潛在肥力。土壤的組成物質(zhì)是土壤肥力的基礎(chǔ)，任何一種土壤都是由固體、液體和氣體三相物質(zhì)組成。固體部分包括礦質(zhì)土粒、有機質(zhì)和土壤微生物，一般占土壤總體積的50%。土壤固相是土壤的主體，它是植物扎根立足的

2、場所，它的組成、性質(zhì)、顆粒大小和配合比率也是土壤性質(zhì)的產(chǎn)生和變化的基礎(chǔ)，直接影響著土壤肥力高低。 礦 物 質(zhì)一、土壤礦物質(zhì)一、土壤礦物質(zhì)退 出土壤：土壤是疏松多孔、含有各種化學(xué)元素、通氣 透水的物質(zhì)。它是由固相、液相和氣相三相 物質(zhì)組成的。 固相：礦物質(zhì)（骨架） ，有機物，微生物。土壤 液相：土壤水分。 氣相：土壤空氣。土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)：存在于地殼中具有一定物理性質(zhì)、化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造的天然單質(zhì)或化合物。第一節(jié) 土 壤 的 固相組成概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地1.1.礦物的類型礦物的類型 礦物按成因可分為原生礦物和次生礦物礦物按成因可分為原生礦物和次生礦物. . 原

3、生礦物原生礦物 由地殼深處熔融狀態(tài)的巖漿由地殼深處熔融狀態(tài)的巖漿冷凝固結(jié)而形成的礦物稱原生礦物。如石英冷凝固結(jié)而形成的礦物稱原生礦物。如石英、長石、云母、輝石、角閃石等。、長石、云母、輝石、角閃石等。 次生礦物次生礦物 原生礦物經(jīng)物理、化學(xué)風化原生礦物經(jīng)物理、化學(xué)風化作用，組成和性質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，形成的新作用，組成和性質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，形成的新礦物稱次生礦物。如方解石、礦物稱次生礦物。如方解石、中國移動隨中國移動隨e行無線寬帶行無線寬帶業(yè)務(wù)，是中國移動推出的一種高速無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)，在有中國移動業(yè)務(wù)，是中國移動推出的一種高速無線上網(wǎng)業(yè)務(wù)，在有中國移動WLAN信號覆蓋信號覆蓋區(qū)域，區(qū)域，用戶可通過支持

4、用戶可通過支持WLAN的筆記本、手機等各類終端，便捷快速地接入互聯(lián)的筆記本、手機等各類終端，便捷快速地接入互聯(lián)網(wǎng)，從而進行信息獲取、娛樂或移動辦公。網(wǎng)，從而進行信息獲取、娛樂或移動辦公。靜態(tài)密碼登錄靜態(tài)密碼登錄靜態(tài)密碼登錄靜態(tài)密碼登錄動態(tài)密碼登錄動態(tài)密碼登錄用戶名用戶名密碼密碼驗證碼驗證碼忘記密碼忘記密碼自動登錄自動登錄自動登錄功能介紹自動登錄功能介紹高嶺石等。高嶺石等。 主要成土原生礦物主要成土原生礦物一般為白色透明，含有雜質(zhì)一般為白色透明，含有雜質(zhì)時呈其他顏色時呈其他顏色 。石英是最主石英是最主要的造巖礦物，石英在巖石要的造巖礦物，石英在巖石中常呈不透明或半透明晶粒中常呈不透明或半透明晶粒

5、狀，煙灰色，油脂光澤。狀，煙灰色，油脂光澤。石英的伴生礦物是云母、長石英的伴生礦物是云母、長石。石英硬度大，化學(xué)性質(zhì)石。石英硬度大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易風化，巖石風化穩(wěn)定，不易風化，巖石風化后，石英形成砂粒，形成的后，石英形成砂粒，形成的母質(zhì)養(yǎng)分一般貧乏，酸性也母質(zhì)養(yǎng)分一般貧乏，酸性也較強。較強。 石石 英英正長石正長石 KalSi3O8 晶體短柱狀，肉紅色、晶體短柱狀，肉紅色、淺黃色、淺黃紅色等，淺黃色、淺黃紅色等，玻璃光澤，玻璃光澤，正長石在巖正長石在巖石中呈晶粒，長方形的石中呈晶粒，長方形的小板狀，板面具有玻璃小板狀，板面具有玻璃光澤。伴生礦物為石英、光澤。伴生礦物為石英、云母等。正長石易

6、風化，云母等。正長石易風化，風化后形成粘土礦物高風化后形成粘土礦物高嶺石等，可為土壤提供嶺石等，可為土壤提供大量大量K K養(yǎng)分。正長石類養(yǎng)分。正長石類礦物一般含氧化鉀礦物一般含氧化鉀16.916.9。白云母白云母KHKH2 2AlAl3 3SiSi3 3O O12 12 常見片狀、鱗片狀。常見片狀、鱗片狀。白云母無色透明或白云母無色透明或淺色（淺黃、淺綠）淺色（淺黃、淺綠）透明。極完全解理，透明。極完全解理，薄片具有彈性，珍薄片具有彈性，珍珠 光 澤 ， 硬 度珠 光 澤 ， 硬 度2 20 03 30 0。白云母較難風化，白云母較難風化，風化產(chǎn)物為細小的風化產(chǎn)物為細小的鱗片狀，強烈風化鱗片狀

7、，強烈風化后能形成高嶺石等后能形成高嶺石等粘土礦物。粘土礦物。黑云母黑云母KHKH2 2（MgMg，F(xiàn)eFe）3 3AlSiAlSi3 3O O1212深深褐色或黑色，其褐色或黑色，其他性質(zhì)同白云母。他性質(zhì)同白云母。黑云母主要分布黑云母主要分布在花崗巖、片麻在花崗巖、片麻巖和結(jié)晶片巖中，巖和結(jié)晶片巖中，伴生礦物是石英、伴生礦物是石英、正長石等。黑云正長石等。黑云母較白云母易于母較白云母易于風化，風化物為風化，風化物為碎片狀。碎片狀。云母類因化學(xué)成分不同而分為白云母和黑云母。云母類因化學(xué)成分不同而分為白云母和黑云母。 赤鐵礦（Fe2O3）常呈鮞狀、腎狀，顏色為赤紅色，條痕為櫻紅色；常呈鮞狀、腎狀

8、，顏色為赤紅色，條痕為櫻紅色；半金屬光澤，無解理，無磁性。半金屬光澤，無解理，無磁性。土壤次生礦物土壤次生礦物高嶺石高嶺石2. 土壤礦物質(zhì)的粒級土壤礦物質(zhì)的粒級粒級：粒級：石礫，砂粒，粉粒，粘粒。特點：特點：顆粒愈大，透氣性愈好，保水保肥力愈差。 國國際際制制中國制（暫擬方案）中國制（暫擬方案）蘇蘇聯(lián)聯(lián)制制粒粒級級名名稱稱粒粒徑徑（mm）粒粒級級名名稱稱粒粒徑徑（mm）粒粒級級名名稱稱粒粒徑徑（mm）簡簡稱稱石礫粗砂粒細砂粒粉砂粒粘粒220.20.20.020.20.0020.002石塊粗石礫細石礫粗砂礫細砂礫粗粉粒細粉粒粗粘粒粘粒101033110.250.250.050.050.010.0

9、10.0050.0050.0010.001石塊石礫粗砂礫中砂粒細砂粒粗粉粒中粉粒細粉粒粗粘粒細粘粒膠粒33110.50.50.250.250.050.050.010.010.0050.0050.0010.0010.00050.00050.00010.00011石礫0.01物理性砂粒0.01物理性粘粒退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地新世紀高職高專教改項目成果教材3. 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地退 出類 型肥 力層 次改 良 任何一種土壤，都是由不同粒級的土粒，以不同的比例組合而成。土壤中各粒級的百分含量，稱作土壤的機械組成土壤的機械組成。根據(jù)土壤不同機械組成所產(chǎn)生的特性對土壤進行

10、類別劃分，稱作土土壤質(zhì)地壤質(zhì)地。因此質(zhì)地是一類土壤的名稱，其名稱來源依據(jù)于機械組成。概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地新世紀高職高專教改項目成果教材土壤質(zhì)地類型土壤質(zhì)地類型質(zhì)地組質(zhì) 地名 稱顆 粒 組 成 （）砂 粒10.05mm粗 粉 粒0.050.01mm粘 粒0.001mm砂 土粗砂土細砂土面砂土7060705060壤 土砂粉土粉 土20204030粉壤土粘壤土砂粘土202050403030粘 土粉砂土壤粘土粘 土3035354040我國土壤質(zhì)地分類標準退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)類 型肥 力層 次改 良礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地新世紀高職高專教改項目成果教材質(zhì)地與

11、土壤肥力質(zhì)地與土壤肥力 砂土類土壤（熱性土）：砂土類土壤（熱性土）：含砂量 50% ，營養(yǎng)缺乏，能透性好，保水保肥力差，易升溫，易出苗，易脫肥。砂 土粘 土壤 土 砂土類土壤（熱性土）：砂土類土壤（熱性土）：含砂量 50% ，營養(yǎng)缺乏，能透性好，保水保肥力差，易升溫，易出苗，易脫肥。 粘土類土壤（冷性土）：粘土類土壤（冷性土）： 粘粒含量 30% ，養(yǎng)分充 足，能透性差，保水保肥力強，難升溫，難出苗，有后勁。 砂土類土壤（熱性土）：砂土類土壤（熱性土）：含砂量 50% ，營養(yǎng)缺乏，通透性好，保水保肥力差，易升溫，易出苗，易脫肥。 粘土類土壤（冷性土）：粘土類土壤（冷性土）： 粘粒含量 30%

12、，養(yǎng)分充 足，通透性差，保水保肥力強，難升溫，難出苗，有后勁。 壤土類土壤（二合土）：壤土類土壤（二合土）：砂粘適中，養(yǎng)分充足，土壤孔隙適當，保水保肥力強，土溫暖，耕性好，有后勁。退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)類 型肥 力層 次改 良礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地壤 土粘土粘土（三）不同質(zhì)地土壤的肥力特點總結(jié) 砂土類(sand soil)粘土(clay soil)通氣透水性強弱保水保肥性弱強土溫的變化(熱容量大小)快慢所含營養(yǎng)元素數(shù)量少(因為石英較多) 多耕作難易程度容易(耕作質(zhì)量好) 困難(耕作質(zhì)量差)作物的生長發(fā)小苗不發(fā)老苗發(fā)老苗不發(fā)小苗肥力特點新世紀高職高專教改項目成果教材土壤質(zhì)地的改良土

13、壤質(zhì)地的改良退 出摻砂摻粘，客土調(diào)劑施有機肥，改良土性種樹種草，培肥改土概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)類 型肥 力層 次改 良礦質(zhì)粒級土壤質(zhì)地新世紀高職高專教改項目成果教材二、土壤有機質(zhì)二、土壤有機質(zhì)退 出 土壤有機質(zhì)：動植物、微生物殘體和有機肥料在土壤微生物作用下形成的各種形態(tài)有機成分，主要有新鮮的有機質(zhì)、半分解有機殘余物和腐殖質(zhì)。 土壤腐殖質(zhì)是改良土壤、供給植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，是土壤肥力水平的主要標志之一。 不同種類的土壤有機質(zhì)的含量不同。 概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)土壤肥力組成成分轉(zhuǎn)化過程腐 殖 質(zhì)新世紀高職高專教改項目成果教材1. 土壤有機質(zhì)的組成成分土壤有機質(zhì)的組成成

14、分碳水化合物（糖酸醛醇酮）纖維素與半纖維素木質(zhì)素氮磷化合物樹脂、油脂、單寧灰分元素（Ca Mg K Na Si P Fe Al Mn）退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)土壤肥力組成成分轉(zhuǎn)化過程腐 殖 質(zhì)新世紀高職高專教改項目成果教材2. 土壤腐殖質(zhì)土壤腐殖質(zhì) 加稀堿-（NaOH） 加酸- HCl溶解的暗褐色溶液土土壤壤不溶解的腐殖質(zhì)-胡敏素沉淀物質(zhì)胡敏酸 （褐腐酸）黃色溶液富里酸 （黃腐酸）退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)組成成分腐殖質(zhì)的性質(zhì)腐殖質(zhì)的性質(zhì)l1腐殖質(zhì)的電性：含各種基團，這些基團易離解而帶電。常帶負電l2酸性l3凝聚性與分散性：土壤溶液中分散，電解質(zhì)參與下凝聚形成

15、良好的團粒結(jié)構(gòu)新世紀高職高專教改項目成果教材3. 土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機質(zhì)礦質(zhì)化過程土壤有機質(zhì)腐質(zhì)化過程CO2、H2O、NH3 NH4NNO3N H2PO4、HPO42SO42 退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)土壤肥力組成成分轉(zhuǎn)化過程腐 殖 質(zhì)新世紀高職高專教改項目成果教材4. 土壤有機質(zhì)與土壤肥力土壤有機質(zhì)與土壤肥力退 出土壤有機質(zhì)的作用：土壤有機質(zhì)的作用：提供植物需要的養(yǎng)分改善土壤理化性質(zhì)提高土壤保水保肥能力減輕土壤的污染程度刺激植物生長發(fā)育 概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)土壤肥力組成成分轉(zhuǎn)化過程腐 殖 質(zhì)新世紀高職高專教改項目成果教材三、土壤微生物三、土

16、壤微生物退 出細菌：70%90%。好氣菌，厭氣菌，兼性厭氣 菌。固氮菌，根瘤菌。放線菌：5%20%，堿性土壤。真菌：土壤表層。原生動物：鞭毛蟲類，根足蟲類，纖毛蟲類。藻類：藍綠藻，硅藻，綠藻。概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)藻 類細 菌原生動物真 菌新世紀高職高專教改項目成果教材退 出1. 細細 菌菌概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)藻 類細 菌原生動物真 菌新世紀高職高專教改項目成果教材2. 真真 菌菌退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)藻 類細 菌原生動物真 菌新世紀高職高專教改項目成果教材3. 原生動物原生動物退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)藻 類細 菌原生動物真

17、菌新世紀高職高專教改項目成果教材4. 藻藻 類類退 出概 述微 生 物有 機 質(zhì)礦 物 質(zhì)藻 類細 菌原生動物真 菌新世紀高職高專教改項目成果教材退 出概 述 土壤中大小不同的礦物質(zhì)及有機物質(zhì)顆粒并不是單獨存在 的，一般通過多種途徑相互結(jié)合，形成各種各樣的團聚體。土壤顆粒之間不同的結(jié)合方式，決定了土壤孔隙的大小、數(shù)量及相互間的比例，決定了土壤固、液、氣三相的比例。不僅影響到土壤中許多物理、化學(xué)及生物學(xué)過程，對土壤的水、肥、氣、熱各種肥力因素影響很大，而且直接決定土壤的耕作性能。此外，粘粒和腐殖質(zhì)及其二者的結(jié)合物都是土壤膠體，這些膠體的帶電性和具有的表面能，具有很強的吸附物質(zhì)能力，從而影響土壤的

18、保肥供肥能力及其它許多性質(zhì)。植物生長的土壤環(huán)境是否適宜，不僅決定于土壤的基本組成，與土壤的基本性質(zhì)更密切相關(guān)?？?性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性 土壤吸收性能：土壤吸收性能：土壤吸收保持離子、分子和化合物的性質(zhì)。土壤吸收性能又叫保肥性，保肥性能的大小與土壤膠體密切相關(guān)。一、土壤吸收性能一、土壤吸收性能及及保肥性保肥性退 出第二節(jié) 土壤基本理化性質(zhì)土壤膠體離子交換吸收性能新世紀高職高專教改項目成果教材1. 土壤膠體土壤膠體 土壤膠體土壤膠體是指土壤中小于1um的土粒和土壤溶液組成的水分散系。一般情況下，把土壤固相顆粒作為分散相，而把土壤溶液和土壤空氣看作分散介質(zhì)，其中分散系中的土粒稱為土

19、壤膠粒，它是土壤中最活躍的部分，是土壤各種理化性質(zhì)的基礎(chǔ)。 退 出土壤膠體種 類結(jié) 構(gòu)性 質(zhì)離子交換吸收性能概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性新世紀高職高專教改項目成果教材土壤膠體的種類土壤膠體的種類無機膠體無機膠體：氧化鋁類，三氧化物類，層狀鋁硅 酸鹽類。有機膠體有機膠體：腐殖質(zhì)，蛋白質(zhì)，多糖。有機無機復(fù)合體有機無機復(fù)合體：有機膠體與無機膠體結(jié)合。土壤膠體離子交換吸收性能退 出種 類結(jié) 構(gòu)性 質(zhì)概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性新世紀高職高專教改項目成果教材土壤膠體：土壤中直徑1100nm的顆粒。 1nm=10-9m組成：膠核 決定電位離子層 補償離子層 土壤膠體

20、離子交換吸收性能退 出土壤膠體的結(jié)構(gòu)土壤膠體的結(jié)構(gòu)種 類結(jié) 構(gòu)性 質(zhì)概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性新世紀高職高專教改項目成果教材巨大的比表面積； 巨大的表面能；帶電性； 凝聚和分散性。退 出土壤膠體離子交換吸收性能土壤膠體的性質(zhì)土壤膠體的性質(zhì)種 類結(jié) 構(gòu)性 質(zhì)靜電排斥力分子吸引力膠體顆粒分散 膠體顆粒凝聚巨大的比表面積； 巨大的表面能；帶電性； 凝聚和分散性。 溶膠：靜電排斥力分子吸引力巨大的比表面積； 巨大的表面能；帶電性； 凝聚和分散性。 溶膠：靜電排斥力分子吸引力 凝膠：靜電排斥力分子吸引力-概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性2. 土壤的離子交換作用土壤的

21、離子交換作用及及保肥性保肥性退 出陽離子交換吸收 鹽基離子：Ca2+ Mg2+ K+ Na+ NH4+ 產(chǎn)酸離子： H+ Al3+鹽基離子飽和度：鹽基離子占全部吸附離子的百分數(shù)。 鹽基離子飽和度愈大，被溶液中其它離子代換的機會愈多，鹽基離子的有效性愈高。粘粒K+ K+ K+ K+ 2Ca2+粘粒C2+ C2+ 4K+土壤膠體離子交換吸收性能 土壤的酸堿性土壤的酸堿性：土壤固相和土壤液相的性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，在土壤溶液中由游離的H+或OH-顯示出來。土壤的酸堿反應(yīng)對土壤物理化學(xué)性質(zhì)，微生物活動及植物生長都有很大的影響，更直接地影響到養(yǎng)分的有效性。 新世紀高職高專教改項目成果教材二、土壤的酸堿性二、土壤的酸堿性概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性1. 土壤酸性土壤酸性退 出土壤酸性產(chǎn)生的原因土壤酸性產(chǎn)生的原因： CO2 + H2O- H2CO3 - HCO3- + H+ 有機物分解- 有機酸 生理酸性肥料- 酸性 物質(zhì)氧化-酸（ S-H2SO4） Al3+ + H2O-H+概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性土壤緩沖酸堿調(diào)節(jié)作物適應(yīng)土壤堿性土壤酸性土壤肥力新世紀高職高專教改項目成果教材2. 土壤堿性土壤堿性退 出概 述孔 性結(jié) 構(gòu) 性酸 堿 性吸 收 性耕 性土壤堿性反應(yīng)產(chǎn)生