農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)通則

1、1第六講第六講 農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)通則養(yǎng)分循環(huán)通則第一部分第一部分 土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)第二部分第二部分 稻田土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)特點稻田土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)特點第三部分第三部分 土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)與土壤生產(chǎn)力土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)與土壤生產(chǎn)力2第一部分 土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)一、什么是養(yǎng)分循環(huán)？物質循環(huán)：土壤生態(tài)系統(tǒng)中，以能量傳遞為驅動力，物質沿著土壤生物大氣進行循環(huán)傳遞的過程。包括營養(yǎng)元素的循環(huán)、水循環(huán)和與之相關的部分元素的生物地球化學過程。3生物小循環(huán)：指營養(yǎng)元素在土壤生物體間的循環(huán)過程。生物地球化學循環(huán)：指物質在一定區(qū)域內(nèi)乃至整個生物圈內(nèi)的傳

2、遞和轉化過程，即化學元素沿著土壤圈水圈大氣圈之間的循環(huán)過程。養(yǎng)分循環(huán)：是界于生物小循環(huán)與生物地球化學循環(huán)之間的循環(huán)過程。4二、養(yǎng)分循環(huán)的庫與流養(yǎng)分庫：土壤生態(tài)系統(tǒng)中儲存或固定養(yǎng)分的場所。養(yǎng)分流：養(yǎng)分庫之間營養(yǎng)元素的遷移途徑，又稱養(yǎng)分通道。植被庫土壤活動庫土壤固定庫大氣庫土壤庫養(yǎng)分庫生物固定庫有機無機復合體固定庫5土壤活動庫根 系土壤固定庫土壤環(huán)境（地表水、地下水、大氣等）圖61 土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中土壤庫組成示意圖6土壤生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分在三個庫和幾個通道間循環(huán)1、植物土壤、植物土壤土壤 植物：植物養(yǎng)分吸收；植物 土壤：凋落物、殘體、根系分泌物、種子、秧苗。2、植物大氣、植物大氣大氣 植物：植

3、物固氮及植物對其他來自大氣營養(yǎng)物質的吸收；植物 大氣：氣態(tài)物質揮發(fā)，水分蒸騰、植物呼吸。3、大氣土壤、大氣土壤大氣 土壤：微生物固氮、大氣干濕沉降；土壤 大氣：土壤中物質揮發(fā)及氣化。4、土壤生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境、土壤生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境7耕作制度NPKCaMgFeMnSi兩熟制9.531.375.932.161.281.680.2414.1三熟制29.64.7422.706.234.356.381.2856.1一、養(yǎng)分輸入表61 種子或秧苗帶入系統(tǒng)的養(yǎng)分平均量 （引自：劉元昌，1999）熟制和施肥熟制NPKCaMgFeMnSi常規(guī)化肥兩熟412.5102.864.1143.937.524.24.0448.5三

4、熟534.095.961.4137.636.224.33.8426.0有機肥兩熟316.5252.0208.5183.0116.768.616.71390.5三熟384.0309.0264.0232.5141.993.915.01686.0表62 兩種耕作制度及在兩種施肥方式下施入土壤生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分量（引自：同上）第二部分 稻田土壤生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)特點8二、養(yǎng)分輸出熟制和施肥熟制NPKCaMgFeMnSi常規(guī)施肥兩熟192.036.3163.555.127.54.46.1384.0三熟264.048.6192.067.837.18.012.5480.0有機肥兩熟163.535.9159.04

5、8.224.33.45.5366.0三熟208.544.3198.059.934.25.811.4430.5表63 作物收獲（莖稈和籽粒）從土壤生態(tài)系統(tǒng)中帶出的養(yǎng)分量（引自：同上）9三、養(yǎng)分平衡狀況Bk=Ii- Ojmni=1j=1土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡狀況以輸入量與輸出量之差表示，即：式中，Ii為某輸入途徑的養(yǎng)分輸入量； Oj為某輸出途徑的養(yǎng)分輸出量； m和n分別表示輸入、輸出途徑數(shù)； Bk為養(yǎng)分平衡數(shù)值。 10圖62 各養(yǎng)分元素在兩種施肥條件下的平衡圖（A.常規(guī)施肥；B.施用有機肥）AB11（一）不完全的養(yǎng)分平衡狀況（如上） 以上養(yǎng)分平衡由于研究目的及研究手段的限制，只考慮以上養(yǎng)分平衡由于研

6、究目的及研究手段的限制，只考慮了主要養(yǎng)分流，還有一些重要途徑?jīng)]能得到反映。了主要養(yǎng)分流，還有一些重要途徑?jīng)]能得到反映。12（二）完全的養(yǎng)分平衡狀況1、輸入途徑（在不完全的養(yǎng)分平衡基礎上）還包括：、輸入途徑（在不完全的養(yǎng)分平衡基礎上）還包括：A、生物固氮、生物固氮B、大氣干濕沉降和灌溉水帶入、大氣干濕沉降和灌溉水帶入131415162、輸出途徑、輸出途徑（在不完全的養(yǎng)分平衡基礎上）（在不完全的養(yǎng)分平衡基礎上）還需考慮還需考慮三種損失：三種損失：A、農(nóng)田排水和地表徑流、農(nóng)田排水和地表徑流B、滲漏損失、滲漏損失C、氣態(tài)損失、氣態(tài)損失171、穩(wěn)定庫容，提高土壤養(yǎng)分的緩沖容量 無機化肥無機化肥的優(yōu)點：能

7、快速增加土壤中速效養(yǎng)分的含量。的優(yōu)點：能快速增加土壤中速效養(yǎng)分的含量。 缺點：高濃度易溶性養(yǎng)分可能由于固定、汽化、滲漏等因素缺點：高濃度易溶性養(yǎng)分可能由于固定、汽化、滲漏等因素造成損失；造成土壤緊實，通透性差。造成損失；造成土壤緊實，通透性差。 有機肥有機肥的優(yōu)點：含有作物需要的大部分養(yǎng)分；能穩(wěn)定庫容；提高的優(yōu)點：含有作物需要的大部分養(yǎng)分；能穩(wěn)定庫容；提高土壤養(yǎng)分的緩沖容量；改善土壤結構和透氣性（土壤大孔隙增多，土壤養(yǎng)分的緩沖容量；改善土壤結構和透氣性（土壤大孔隙增多，容重變輕，收縮率和破碎系數(shù)變?。火B(yǎng)分作用周期長、損失少。容重變輕，收縮率和破碎系數(shù)變小）；養(yǎng)分作用周期長、損失少。 缺點：養(yǎng)

8、分釋放慢，難以很快見效。缺點：養(yǎng)分釋放慢，難以很快見效。 因此，必須合理調整有機無機肥的比例結構。因此，必須合理調整有機無機肥的比例結構。第三部分 土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)與土壤生產(chǎn)力182、調節(jié)輸入輸出平衡，維持養(yǎng)分循環(huán)持續(xù)性 基礎地力是指在特定區(qū)域內(nèi)特定的土壤本身對作物的供肥能力，是影響土壤生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的基本因素。它受土壤本身屬性和地形、水熱狀況及其他環(huán)境要素、養(yǎng)分庫的輸入輸出平衡的影響。193、調節(jié)養(yǎng)分比例平衡最小限制因子定理：指當土壤生態(tài)系統(tǒng)中土壤有效養(yǎng)分含量不能滿足植物生長需求而又缺乏有效人為補充時，作物的生物量、經(jīng)濟產(chǎn)量往往取決于那些處于最少量狀態(tài)的營養(yǎng)元素，低于某種生物需要的最小量的任何特定因子是決定該種生物生存和分布的根本因素。 204、合理的管理措施 耕作方式通過影響土壤水、熱、氣環(huán)境因素作用于養(yǎng)分循環(huán)，進而影響土壤生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，而豆科作物的混、套、間作則通過增加生物固氮來提高土壤庫氮素含量。在作物肥料運籌上，必須注意： (1) 適時、適量； (2) 合理調整好基肥、追肥的比例； (3) 營養(yǎng)生長與生殖生長間養(yǎng)分的調節(jié)。215、土壤生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)與生態(tài)環(huán)境 施入土壤的養(yǎng)分，以產(chǎn)品形式輸出的僅僅是一部分，大部分通過徑流、