土壤管理與肥力調(diào)控

1、第八章第八章 土壤管理與肥力調(diào)控土壤管理與肥力調(diào)控8.1 8.1 土壤肥力評價土壤肥力評價 8.2 8.2 土壤耕性和耕作土壤耕性和耕作8.3 8.3 土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的改良與調(diào)控土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的改良與調(diào)控8.4 8.4 土壤水、氣、熱狀況的調(diào)控土壤水、氣、熱狀況的調(diào)控8.5 8.5 土傳病害與連作障礙的防治土傳病害與連作障礙的防治8.6 8.6 土壤酸堿性的調(diào)節(jié)土壤酸堿性的調(diào)節(jié)8.7 8.7 土壤有機質(zhì)含量的調(diào)節(jié)與管理土壤有機質(zhì)含量的調(diào)節(jié)與管理8.8 8.8 土壤養(yǎng)分狀況的綜合調(diào)控土壤養(yǎng)分狀況的綜合調(diào)控8.1 8.1 土壤肥力土壤肥力 土壤能經(jīng)常適時適量地供給并協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)

2、分、空氣、溫度、支撐條件和有無毒害物質(zhì)的能力。四大肥力因子：水、肥、氣，熱營養(yǎng)因素：水分、養(yǎng)分環(huán)境因素：溫度、空氣、水分物質(zhì)基礎(chǔ)：水分、養(yǎng)分、空氣能量基礎(chǔ)：熱量8.2 8.2 土壤耕性和耕作土壤耕性和耕作土壤耕性（soil tillage）是指在耕作過程中土壤各種性質(zhì)的綜合反映及在耕作后土壤外在形態(tài)的表現(xiàn)。它包括以下三個方面：1) 耕作難易程度2) 耕作質(zhì)量好壞3) 土壤宜耕期長短改良耕性也就應(yīng)該從調(diào)節(jié)土壤比表面積和控制土壤水分著手 土壤耕性的調(diào)控土壤耕性的調(diào)控（1）施用有機肥料，改變土壤的結(jié)持性（慢而持久）；（2）改良土壤質(zhì)地，主要是摻砂改粘（快而成本高）；（3）培育良好的土壤結(jié)構(gòu)（慢而持久

3、）。（4）提高耕作技術(shù)，適時耕作。（快但不持久）8.3 8.3 土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的改良與調(diào)控土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的改良與調(diào)控土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性狀是指土壤質(zhì)地的差異在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)。土壤的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性狀是指土壤質(zhì)地的差異在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)。它包括：1、土壤的肥力性狀、土壤的肥力性狀作物在生長過程中，土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及有無產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度。2、耕作性狀、耕作性狀耕作時的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的長短等。3、作物反應(yīng)、作物反應(yīng)出苗難易、快慢、整齊度、早發(fā)苗或晚發(fā)苗以及成熟早晚等。 客土法：摻砂摻粘，客土調(diào)劑。引洪漫淤或引洪漫砂?！耙荒旰樗攴省?漫砂畦口開低，漫淤畦口

4、抬高 深耕、深翻、人造塥翻淤壓砂或翻砂壓淤。人造塥：可以是粘土，也可以是薄膜如沙地水稻種植 增施有機肥，改良土性。 種樹種草，培肥改土。 因土制宜，加強土壤管理。 土壤質(zhì)地改良1、能調(diào)節(jié)土壤水分與空氣的矛盾、能調(diào)節(jié)土壤水分與空氣的矛盾2、能協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾、能協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾3、穩(wěn)定土溫，調(diào)節(jié)土壤熱狀況、穩(wěn)定土溫，調(diào)節(jié)土壤熱狀況4、改善土壤耕性和有利于作物根系伸展、改善土壤耕性和有利于作物根系伸展 團粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的調(diào)節(jié)作用團粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的調(diào)節(jié)作用1、精耕細(xì)作，多施有機肥、精耕細(xì)作，多施有機肥2、合理的輪作稻茬、合理的輪作稻茬3、合理灌溉、曬垡、凍垡、合理灌溉

5、、曬垡、凍垡4、施用石灰和石膏、施用石灰和石膏5、土壤結(jié)構(gòu)改良劑、土壤結(jié)構(gòu)改良劑 結(jié)構(gòu)改良結(jié)構(gòu)改良8.4 8.4 土壤水、氣、熱狀況的調(diào)控土壤水、氣、熱狀況的調(diào)控水分的調(diào)控是中心！水分的調(diào)控是中心?。?）灌溉排水，調(diào)節(jié)土壤水分含量（2）翻耕松土，改良土壤結(jié)構(gòu)（3）通過各種耕作手段來調(diào)節(jié)土壤通氣性 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、曬垡，擱田及合理的下滲速率等措施。（4）廣泛采用如塑料地膜、溫室栽培、陽畦、遮陰、風(fēng)障、鎮(zhèn)壓等多種措施來調(diào)控土溫，以利提早播種，提高土溫，充分利用日光能，增加蔬菜產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益。（5）噴灑土面保墑增溫劑

6、（土面增溫劑）8.5 8.5 土傳病害與連作障礙的防治土傳病害與連作障礙的防治土傳病害的防治土傳病害的防治:農(nóng)業(yè)措施-抗病品種；合理輪作換茬；深翻；堆漚。物理措施-蒸汽消毒、滅菌；夏季高溫悶棚消毒?；瘜W(xué)防治-化學(xué)藥品土壤消毒；調(diào)節(jié)pH等。生物防治-生物肥料等增加有益微生物連作障礙的防治（大豆、西瓜等、設(shè)施蔬菜）：連作障礙的防治（大豆、西瓜等、設(shè)施蔬菜）： 據(jù)日本北海道農(nóng)業(yè)試驗場資料，如以第一年豌豆產(chǎn)量為100，連作2年為49，連作34年為12和8。五大原因-養(yǎng)分虧缺；土壤反應(yīng)異常；物理性狀惡化；來自植物的有害物質(zhì)；病原微生物增加病原微生物增加。防治措施-輪作；培肥改土；種子包衣；農(nóng)藝措施等。8

7、.6 8.6 土壤酸堿性的調(diào)節(jié)土壤酸堿性的調(diào)節(jié)土壤酸堿性對土壤和植物的土壤酸堿性對土壤和植物的影響影響:影響?zhàn)B分有效性；影響土壤理化性質(zhì)；影響土壤生物的活性；作物對pH具有適應(yīng)性。作物對作物對pH的適應(yīng)性的適應(yīng)性甜菜、紫苜蓿要求中性和堿性甜菜、紫苜蓿要求中性和堿性茶樹、柑橘和羽扇豆要求強酸性和茶樹、柑橘和羽扇豆要求強酸性和酸性酸性大多數(shù)要求不太嚴(yán)格大多數(shù)要求不太嚴(yán)格植物適宜的酸堿度植物適宜的酸堿度- 指示植物指示植物 酸性土壤：茶、映山紅、酸性土壤：茶、映山紅、梔子花梔子花 、算盤子、算盤子、芒萁、崗松芒萁、崗松 堿性土壤：堿蓬、南天竹、鳳尾草、蜈蚣草、枸杞等堿性土壤：堿蓬、南天竹、鳳尾草、蜈

8、蚣草、枸杞等 鈣質(zhì)土壤：鈣質(zhì)土壤：蜈蚣草蜈蚣草、松葉草松葉草、碎米蕨、鐵線蕨、腎蕨碎米蕨、鐵線蕨、腎蕨 等等 龍爪柳、唐昌蒲、仙客來、郁金香等對氟化氫（龍爪柳、唐昌蒲、仙客來、郁金香等對氟化氫（HF）敏感，）敏感，可作為檢測可作為檢測HF污染的指標(biāo)植物污染的指標(biāo)植物（一）土壤酸性的調(diào)節(jié)（一）土壤酸性的調(diào)節(jié)不僅中和活性酸，更重要的是中和潛在酸。土壤酸堿性的調(diào)節(jié)土壤酸堿性的調(diào)節(jié)石灰需用量的計算：石灰需用量的計算：石灰需要量=土壤體積容重潛在酸量摩爾質(zhì)量石灰需要量=土壤體積容重CEC(1-鹽基飽和度) 摩爾質(zhì)量！注意單位，注意等當(dāng)量！注意單位，注意等當(dāng)量 + Ca(OH)2 + H2O土壤H+膠體H

9、+土壤=Ca膠體影響石灰用量因素有：影響石灰用量因素有： （1）土壤潛性酸和pH值、有機質(zhì)含量、鹽基飽和度、土壤質(zhì)地等土壤性質(zhì)； （2）作物對酸堿度的適應(yīng)性； （3）石灰的種類和施用方法等?？煞譃?生灰石（CaO） 熟石灰Ca(OH)2 石灰石粉【CaCO3】 酸性土壤石灰石粉施用量參考值 單位（t/hm2）PH砂土砂壤土壤土和粉壤土粉粘壤土4.54.511.017.223.05.03.89.014.120.05.52.35.27.511.06.01.02.63.85.56.50.21.11.62.5舉例說明舉例說明：假設(shè)某紅壤的pH為5.0,耕層土壤為2250000公斤/公頃，土壤含水量為2

10、0，陽離子交換量為10cmol/kg土,鹽基飽和度為60%,試計算達到pH=7時,中和活性酸和潛性酸的石灰需要量(理論值)。 解解 中和活性酸中和活性酸pH=5時,土壤溶液中H+=10-5mol/kg土,則每公頃耕層土壤含H+離子為:225000020%10-5 = 4.5 molH+/公頃 同理:pH=7時,每公頃土壤中含H+離子為225000020%10-7 = 0.045 mol H+/公頃 所以需要中和活性酸量為 4.5-0.045 = 4.455 mol H+/公頃 若以CaO中和:其需要量4.445/2 56 = 127.74 克 中和潛性酸中和潛性酸: : 225000010/1

11、00(1-0.6) = 90000 mol H+/公頃90000/256 = 2520000克 = 2520公斤/公頃1、施用有機肥料、施用有機肥料2、施用硫磺、施用硫磺/硫化鐵及廢硫酸或綠礬等硫化鐵及廢硫酸或綠礬等3、施用生理酸性肥料、施用生理酸性肥料 (KCl)4、可施用石膏、硅酸鈣（堿化土或堿土）、可施用石膏、硅酸鈣（堿化土或堿土）膠粒-Na + CaSO4 膠粒 =Ca + Na2SO4（二）土壤堿性的調(diào)節(jié)（二）土壤堿性的調(diào)節(jié)鈉堿化度（ESP）的臨界指標(biāo)一般為10，即認(rèn)為ESP小于10的土壤可不發(fā)生明顯不良作用。石膏用量R可按下式計算：R= （ESP初- ESP末）/100CEC舉例說

12、明舉例說明：某土壤以20cm土層厚度，容重為1.3計算 。初始的ESP為35%，CEC為25cmol/kg。每公頃需用石膏為 ? 解解 R= （35- 10）/10025=6.25 cmol/kg0.2100001.30.0625172/2/1000=13975 kg/hm2=14t/hm28.7 8.7 土壤有機質(zhì)含量的調(diào)節(jié)與管理土壤有機質(zhì)含量的調(diào)節(jié)與管理有機質(zhì)在土壤肥力上的作用有機質(zhì)在土壤肥力上的作用（一）提供植物需要的養(yǎng)分（一）提供植物需要的養(yǎng)分直接提供直接提供間接作用間接作用1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì)土壤團聚體土壤團聚體的形成過程和穩(wěn)定性方面起著重要作用。的形成過程和穩(wěn)定性方面起著重要作用

13、。改善改善土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)，使土壤的透水性、蓄水性、通氣性，使土壤的透水性、蓄水性、通氣性以及根系的生長環(huán)境有所改善。以及根系的生長環(huán)境有所改善。腐殖物質(zhì)具有巨大的腐殖物質(zhì)具有巨大的比表面積比表面積和親水基團，和親水基團，吸水量吸水量是粘土礦物的是粘土礦物的5倍，能改善土壤有效持水量，使得更倍，能改善土壤有效持水量，使得更多的水能為作物所利用。多的水能為作物所利用。顏色與熱性質(zhì)顏色與熱性質(zhì)：由于腐殖質(zhì)是一種深色的物質(zhì)，深：由于腐殖質(zhì)是一種深色的物質(zhì)，深色土壤吸熱快，在同樣日照條件下，其土溫相對較高。色土壤吸熱快，在同樣日照條件下，其土溫相對較高。（二）（二） 改善土壤性質(zhì)改善土壤性質(zhì)土壤中土壤

14、中養(yǎng)料含量養(yǎng)料含量與與保肥能力保肥能力在酸性土壤中，有機質(zhì)通過與單體鋁的復(fù)合，降低在酸性土壤中，有機質(zhì)通過與單體鋁的復(fù)合，降低土壤交換性鋁的含量，從而土壤交換性鋁的含量，從而減輕鋁的毒害減輕鋁的毒害。養(yǎng)分的有效性養(yǎng)分的有效性：如增加土壤中磷的有效性和提高磷：如增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率、增加土壤微量元素的有效性。肥的利用率、增加土壤微量元素的有效性。提高土壤腐殖物質(zhì)含量，就增強土壤對酸堿度變化提高土壤腐殖物質(zhì)含量，就增強土壤對酸堿度變化的的緩沖性能緩沖性能。2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)含有機質(zhì)多的土壤，含有機質(zhì)多的土壤，肥力平穩(wěn)而持久肥力平穩(wěn)而持久，不易產(chǎn)生作物猛發(fā)或，不易產(chǎn)生作物猛發(fā)或

15、脫肥現(xiàn)象。脫肥現(xiàn)象。蚯蚓通過掘洞、消化有機質(zhì)、排泄糞便等直接改變土壤微生蚯蚓通過掘洞、消化有機質(zhì)、排泄糞便等直接改變土壤微生物和植物的物和植物的生存環(huán)境生存環(huán)境。通過刺激微生物和動物的活動還能增加土壤通過刺激微生物和動物的活動還能增加土壤酶的活性酶的活性，從而，從而直接影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。直接影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。腐殖酸被證明是一類腐殖酸被證明是一類生理活性物質(zhì)生理活性物質(zhì)，它能加速種子發(fā)芽，增，它能加速種子發(fā)芽，增強根系活力，促進作物生長。對土壤微生物而言，腐殖酸也強根系活力，促進作物生長。對土壤微生物而言，腐殖酸也是一種促進其生長發(fā)育的生理活性物質(zhì)。是一種促進其生長發(fā)

16、育的生理活性物質(zhì)。3、生物性質(zhì)、生物性質(zhì)（一）有機質(zhì)與重金屬（一）有機質(zhì)與重金屬離子的作用離子的作用土壤腐殖物質(zhì)含有多種功能基，這些功能基對重金屬離子有較強絡(luò)合和富集能力。腐殖酸對無機礦物也有一定的溶解作用。有機質(zhì)在生態(tài)環(huán)境上的作用有機質(zhì)在生態(tài)環(huán)境上的作用（二）有機物質(zhì)對農(nóng)藥等（二）有機物質(zhì)對農(nóng)藥等有機污染物的固定作用有機污染物的固定作用土壤有機質(zhì)對農(nóng)藥等有機污染物有強烈的親和力可溶性腐殖物質(zhì)能增加農(nóng)藥從土壤向地下水的遷移腐殖物質(zhì)還能作為還原劑而改變農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)、活性（三）土壤有機（三）土壤有機質(zhì)對全球碳平衡質(zhì)對全球碳平衡的影響的影響土壤有機質(zhì)也是全球碳平衡過程中非常重要的碳庫。土壤有機質(zhì)的損失

17、對地球自然環(huán)境具有重大影響。提高土壤有機質(zhì)的途徑提高土壤有機質(zhì)的途徑恢復(fù)和提高土壤有機質(zhì)的迫切性恢復(fù)和提高土壤有機質(zhì)的迫切性增加土壤有機質(zhì)含量是保證效果的前提，是培肥土壤的基本增加土壤有機質(zhì)含量是保證效果的前提，是培肥土壤的基本措施，也是提高土壤肥沃性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。措施，也是提高土壤肥沃性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。過度放牧過度放牧草地退化、沙化草地退化、沙化（一）原則（一）原則1、生態(tài)平衡原則2、經(jīng)濟原則超量施用有機肥或其他大量的有機物質(zhì)是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟的。超量施用有機肥或其他大量的有機物質(zhì)是不現(xiàn)實的，也是不經(jīng)濟的。提高提高土壤有機質(zhì)的原則和途徑提高提高土壤有機質(zhì)的原則和途徑平衡原則經(jīng)濟原則礦化過程腐殖

18、化過程（二）途徑（二）途徑1、施用有機肥2、種植綠肥華北休閑綠肥；糧肥間套。如草木樨，田菁南方水稻- 紫云英輪作原則：因地制宜，充分用地，積極養(yǎng)地，養(yǎng)用結(jié)合，兼顧經(jīng)濟效益3、秸稈還田4、施用河泥、塘泥、垃圾肥、廢渣、廢液等5、旱地改成水田、免耕6、調(diào)節(jié)土壤溫度、濕度、通氣狀況草木樨草木樨田菁田菁紫云英紫云英8.8 8.8 土壤養(yǎng)分狀況的綜合調(diào)控土壤養(yǎng)分狀況的綜合調(diào)控高等植物所必需的營養(yǎng)元素，16種: 大量營養(yǎng)元素大量營養(yǎng)元素(0.1以上者):碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、硫、鎂, 共9種微量營養(yǎng)元素微量營養(yǎng)元素(0.1以下):鐵、硼、錳、銅、鉬、鋅和氯共7種。 條件：條件：第一、必需的第二、不能代替的第三、直接參與植物