土壤學(xué) 國(guó)家級(jí)精品課程10土壤養(yǎng)分循環(huán)

1、第十章 土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)1234土壤養(yǎng)分循環(huán)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 (重點(diǎn)重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排與進(jìn)度：1.土壤氮素循環(huán)土壤氮素循環(huán) （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）2.土壤磷和硫的循環(huán)土壤磷和硫的循環(huán) （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）3.土壤中的鉀鈣鎂土壤中的鉀鈣鎂 4.土壤中的微量元素循環(huán)土壤中的微量元素循環(huán) 從養(yǎng)分的來(lái)源、含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化過(guò)從養(yǎng)分的來(lái)源、含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化過(guò)程來(lái)掌握各種土壤養(yǎng)分。重點(diǎn)掌握土程來(lái)掌握各種土壤養(yǎng)分。重點(diǎn)掌握土壤氮、磷的轉(zhuǎn)化過(guò)程，尤其是無(wú)效化壤氮、磷的轉(zhuǎn)化過(guò)程，尤其是無(wú)效化過(guò)程；了解土壤鉀、鈣、鎂的狀況以過(guò)程；了解土壤鉀、鈣、鎂的狀況以及微量元素的重要性。

2、及微量元素的重要性?；脽?，動(dòng)畫(huà)演示；舉例分析；幻燈，動(dòng)畫(huà)演示；舉例分析；課時(shí)數(shù)：課時(shí)數(shù)：4課時(shí)課時(shí)土壤養(yǎng)分的基本概念有效養(yǎng)分能夠直接或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分。速效養(yǎng)分在作物生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)，能夠直接、迅速為植物吸收利 用的土壤養(yǎng)分，稱無(wú)效養(yǎng)分不能被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分，稱土壤養(yǎng)分狀況是指土壤養(yǎng)分的含量、組成、形態(tài)分布和有效 性的高低。土壤養(yǎng)分的基本概念土壤養(yǎng)分的基本概念土壤養(yǎng)分指植物所必需的，主要是土壤來(lái)提供的營(yíng)養(yǎng)元 素就叫做土壤養(yǎng)分。土壤養(yǎng)分是土壤肥力的物質(zhì) 基礎(chǔ)，是土壤肥力的重要組成因素。 指來(lái)自土壤的元素通常可以反復(fù)的再循環(huán)和利用,典型的再循環(huán)過(guò)程。包括 生物從土壤中吸收養(yǎng)分； 生

3、物的殘?bào)w歸還土壤； 在土壤微生物的作用下，分解生物殘?bào)w，釋放養(yǎng)分； 養(yǎng)分再次被生物吸收。 土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)一、作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素一、作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素 亞農(nóng)（Arnon）1954年對(duì)植物“必需”的養(yǎng)料元素定了三條標(biāo)準(zhǔn)： （1）如果缺少這種元素，植物就不能生長(zhǎng)或不能完成生 命周期 （2）這種元素不能被其他元素所代替，它有所具有的營(yíng) 養(yǎng)作用 （3）這種養(yǎng)料元素在植物的代謝過(guò)程中具有直接的作用。 Mo對(duì)全部高等植物及大部分微生物是必需的；Na和Co對(duì)藻類(lèi)、細(xì)菌與高等植物是必需的；Ca、B、Cl對(duì)高等植物是必需的，但對(duì)微生物，特別是真菌的生長(zhǎng)則并不必需。

4、此外，鋇、硅、鋁、碘與鎵幾種元素只對(duì)少數(shù)幾種植物必需。農(nóng)作物多數(shù)屬于高等植物，所以其必需的營(yíng)養(yǎng)元素一般有16個(gè)：C、O、H、N、K、P、S、Ca、Mg、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl其中第一條最重要。但要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這幾點(diǎn)往往很困難。除了C、H、O三元素外，還有九種元素對(duì)所有的植物都是必需的：N、P、K、Mg、S、Fe、Mo、Zn、Cu土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)大量元素和微量元素 這是路密斯（Loomis）和許爾（Shull）于1973年首先使用的名稱。按習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)： 大量元素：大量元素：植物對(duì)這種元素的需要量超過(guò)1%。前九種屬之。 前九個(gè)占干體重的絕大多數(shù)，即植物吸收的數(shù)量大，通常占植

5、物干重千分幾到百分之幾十。 微量元素：微量元素：植物對(duì)這種元素的需要小于植物干重的0.1%。土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分三要素 在植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素中，C、H、O大約占植株干重的95%。碳主要來(lái)自與大氣中的二氧化碳，而H、O則來(lái)自與土壤中的水分，氧可來(lái)自空氣。氮?jiǎng)t除豆科作物外大部分取源于土壤。 氮磷鉀三要素，簡(jiǎn)稱土壤養(yǎng)分三要素。其所以重要就在于必需經(jīng)常調(diào)節(jié)其供不應(yīng)求的狀況，而不是指它們?cè)谧魑餇I(yíng)養(yǎng)中所起的作用。土壤養(yǎng)分循環(huán)第一節(jié)第一節(jié) 土壤氮素循環(huán)土壤氮素循環(huán)1 1含量含量 我國(guó)耕地土壤含氮一般在0.02%0.2%之間；高于0.2%的很少，大部分低于0.1%。而華北、西北大部分地區(qū)土壤耕層發(fā)含氮量不足

6、0.1%；南方土壤的含氮量介于二者之間。 一般把土壤含氮量 0.2%者為“高”；0.2%0.1%之間者為“中”；0.1%0.05%者為“低”， 0.05%者為“極低”。一般把作物在不施氮區(qū)的全年生長(zhǎng)期所吸收的氮量為土壤供氮能力的良好指標(biāo)。土壤養(yǎng)分循環(huán) 固氮作用主要是靠微生物，固氮微生物分共生和自生兩類(lèi)。 （1）與豆科作物共生的固氮菌，其固氮能力很強(qiáng)。1020斤/畝 （2）自生固氮菌，有分為好氣和嫌氣兩類(lèi)。好氣性固氮能力強(qiáng)，在熱帶林地，可達(dá)1030斤/畝2 2來(lái)源來(lái)源土壤中的氮素關(guān)非來(lái)源于土壤礦物質(zhì)。是生物固氮作土壤中的氮素關(guān)非來(lái)源于土壤礦物質(zhì)。是生物固氮作用產(chǎn)生的。用產(chǎn)生的。土壤養(yǎng)分循環(huán) 對(duì)于

7、農(nóng)田來(lái)說(shuō)，土壤氮素的來(lái)源不止以上兩種途徑，包括： （1）固氮作用；自生固氮 、共生固氮和聯(lián)合固氮 （2）降水； （3）灌水； （4）施肥； 有機(jī)肥； 無(wú)機(jī)化肥；它們是土壤氮肥的主要來(lái)源。土壤養(yǎng)分循環(huán)1植被與氣候 一般：草本植物 木本植物 草本植物：豆 科 非豆科木本植物：闊 葉 林針葉林 一一 影響土壤氮素含量的因素影響土壤氮素含量的因素 一般而言： 溫度愈高，有機(jī)質(zhì)分解愈快，OM含量低，N少； 濕度愈高，有機(jī)質(zhì)分解愈慢，OM積累的多，N多。 土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)2土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤氮素和土壤有機(jī)質(zhì)二者呈正相關(guān)關(guān)系。土壤氮素土壤氮素和土壤有機(jī)質(zhì)二者呈正相關(guān)關(guān)系。土壤氮素的含量大致占土壤有的

8、含量大致占土壤有機(jī)質(zhì)含量的機(jī)質(zhì)含量的5%左右。左右。3質(zhì)地質(zhì)地質(zhì)地 砂性土砂性土 壤性土壤性土 粘性土粘性土N% 低低 高高 4地形及地勢(shì) 土壤養(yǎng)分循環(huán)二二 土壤氮素的存在形態(tài)土壤氮素的存在形態(tài)1有機(jī)成氮占全氮的絕大部分，9298%。有機(jī)氮的礦化 率只有36%。（1）可溶性有機(jī)氮 5%，主要為： 游離氨基酸、胺鹽 （速 效 氮）及酰胺類(lèi)化合物（2）水解性有機(jī)氮5070%，用酸堿或酶處理而得。包 括：蛋白質(zhì)及肽類(lèi)、核蛋白類(lèi)、氨基糖類(lèi)（3）非水解性有機(jī)氮3050%，主要可能是雜環(huán)態(tài)氮、 縮胺類(lèi) 土壤養(yǎng)分循環(huán)2 2無(wú)機(jī)態(tài)氮無(wú)機(jī)態(tài)氮 土壤無(wú)機(jī)氮占全氮 12%(150ppm)。最多不超過(guò)58%； （1）

9、銨態(tài)氮銨態(tài)氮(NH4) 在土壤里有三種存在方式： 游離態(tài)、交換態(tài)、固定態(tài)。 （2）硝態(tài)氮硝態(tài)氮（NO3-N）在土壤主要以游離態(tài)存在。 （3）亞硝態(tài)氮亞硝態(tài)氮（NO2-N）主要在嫌氣性條件下才有可能存在，而且數(shù)量也極少。在土壤里主要以游離態(tài)存在。3 3游離態(tài)氮游離態(tài)氮（N2） 土壤養(yǎng)分循環(huán)三三 土中氮素的轉(zhuǎn)化土中氮素的轉(zhuǎn)化 （1）水解過(guò)程 水解 水解 蛋白質(zhì) 多肽 氨基酸、酰胺等 朊酶 肽酶 條件： 真菌、細(xì)菌、放線菌等； 在通氣良好； 溫度較高； 水分6070%； pH值適中； C/N比適當(dāng) （一）（一）土壤氮素的有效化過(guò)程土壤氮素的有效化過(guò)程 1 1有機(jī)態(tài)氮的礦化過(guò)程有機(jī)態(tài)氮的礦化過(guò)程 含氮

10、的有機(jī)合化物，在多種微物物的作用下降解為簡(jiǎn)單的氨態(tài)氮的過(guò)程。（2）氨化過(guò)程）氨化過(guò)程RCHNH2COOH + O2 RCH2COOH + NH3 + E條件： 真菌、細(xì)菌、放線菌等； 在通氣良好； 對(duì)低溫特別敏感；特別敏感； 水分6070%； pH值要求在值要求在4.85.2C/N比適當(dāng)。氨化微生物氨化微生物土壤養(yǎng)分循環(huán) 酶酶土壤養(yǎng)分循環(huán) （1）亞硝化作用 亞硝化微生物 2HN4 + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ + 158千卡 以(Nitrosonas為主) 條件：亞硝化細(xì)菌（專性自養(yǎng)型微生物） 通氣：良好 O2 5% pH 5.5 - 10 (7-9), 4.5 受抑制！受

11、抑制！ 水分：5060% 溫度：35 2 STOP!STOP! 養(yǎng)分：Cu，Mo等促進(jìn)硝化作用的進(jìn)行。缺鈣，不利。2 2硝化過(guò)程硝化過(guò)程 氨、胺、酰胺 硝態(tài)氮化合物土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）硝化作用 硝化微生物 2NO2- + O2 2NO3- + 40千卡 以(Nitrobacter為主) 條件：硝化細(xì)菌（以Nitrobacter為主）其它同亞硝化作用。 在通氣良好的條件下，硝化作用的速率亞硝化作用在通氣良好的條件下，硝化作用的速率亞硝化作用銨化作用，因此，在正常土壤中，很少有亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮銨化作用，因此，在正常土壤中，很少有亞硝態(tài)氮和銨態(tài)氮及氨的積累。及氨的積累。土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)反硝化作

12、用的條件是1）具反硝化能力的細(xì)菌，反硝化細(xì)菌現(xiàn)已知有33個(gè)屬，多數(shù)是 異養(yǎng)型，也有幾種是化學(xué)自養(yǎng)型，但在多數(shù)農(nóng)田都不重要；2）合適的電子供體，如有機(jī)C化合物、還原性硫化合物或分子態(tài) 氫；有效態(tài)碳的影響最大;3）厭氧條件，與田間持水量大小密切相關(guān)； 嫌氣狀態(tài) O2 5%或土壤溶液中 O2 4 10-6M Eh 344mv (pH = 5時(shí))4）有硝態(tài)氮存在5）pH 7 - 8.2 pH 8.2 - 9時(shí)，反硝化 作用減弱。 土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）亞硝酸分解反應(yīng)）亞硝酸分解反應(yīng) 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O條件：酸性愈強(qiáng)，分解愈快。條件：酸性愈強(qiáng)，分解愈快。（2）氨態(tài)氮的揮發(fā)）氨態(tài)氮的

13、揮發(fā)在堿性條件下，在堿性條件下， NH4+ + OH- NH3 + H2O土壤中的銨態(tài)氮在堿性條件下，很容易以土壤中的銨態(tài)氮在堿性條件下，很容易以NH3的形式直接的形式直接從土壤表面從土壤表面損失掉。損失掉。2 2化學(xué)脫氮過(guò)程化學(xué)脫氮過(guò)程 主要是指在一些特殊的情況下，如強(qiáng)酸反應(yīng)，溫度較高和水主要是指在一些特殊的情況下，如強(qiáng)酸反應(yīng)，溫度較高和水分含量很低等，亞硝酸協(xié)與一些其他化合物（包括有機(jī)化合物）分含量很低等，亞硝酸協(xié)與一些其他化合物（包括有機(jī)化合物）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而生成分子態(tài)氮或氧化亞氮的過(guò)程進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而生成分子態(tài)氮或氧化亞氮的過(guò)程 土壤養(yǎng)分循環(huán)3粘粒礦物對(duì)銨的固定粘粒礦物對(duì)銨的固定 我國(guó)北

14、方的土壤中，能固銨的粘粒礦物較多，但其土壤中銨極少，而南方水田的銨態(tài)較多，而能固定銨的粘土礦物不多。因此，銨的粘土礦物固定在我國(guó)的意義不大。4生物固定生物固定5、硝酸鹽的淋洗、硝酸鹽的淋洗土壤養(yǎng)分循環(huán)四、土壤氮素的調(diào)控四、土壤氮素的調(diào)控土壤養(yǎng)分循環(huán)（一）（一） C/NC/N比影響比影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（二）施肥的影響（二）施肥的影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（三）淹水、灌溉的影響（三）淹水、灌溉的影響1、在水田剖面的不同層次上，氮素的形態(tài)不同；、在水田剖面的不同層次上，氮素的形態(tài)不同；2、在水田中無(wú)機(jī)氮素以銨態(tài)氮為主；、在水田中無(wú)機(jī)氮素以銨態(tài)氮為主；3、反硝化作用明顯；、反硝化作用明顯；土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)

15、第三節(jié)第三節(jié) 土壤磷和硫的循環(huán)土壤磷和硫的循環(huán)（一）土壤中磷素的來(lái)源（一）土壤中磷素的來(lái)源 土壤中的磷是由巖石風(fēng)化而來(lái)的。原生礦物的含磷量為0.12%左右。 （二）土壤磷的含量及影響因素（二）土壤磷的含量及影響因素 1土壤磷的含量土壤磷的含量 一般來(lái)說(shuō)，土壤的磷素含量都在一般來(lái)說(shuō)，土壤的磷素含量都在0.2%以下，紅壤、黃壤以下，紅壤、黃壤含磷只有含磷只有0.04%。我國(guó)土壤全磷的含量在我國(guó)土壤全磷的含量在0.02%0.11%之之間。間。從總體來(lái)說(shuō)，自北而南，土壤磷的含量是逐漸降低的從總體來(lái)說(shuō)，自北而南，土壤磷的含量是逐漸降低的 。土壤養(yǎng)分循環(huán)2影響土壤磷含量的因素影響土壤磷含量的因素 （1）母

16、質(zhì)中礦物成分的不同；母質(zhì)中礦物成分的不同； 基性巖基性巖 酸性巖酸性巖 堿性沉積體酸性沉積體堿性沉積體酸性沉積體 如，由石灰性風(fēng)化體形成的紅壤的含磷量比由的如，由石灰性風(fēng)化體形成的紅壤的含磷量比由的紅壤多得多。紅壤多得多。 （2）土壤質(zhì)地的差別土壤質(zhì)地的差別 土壤細(xì)粒部分所含的磷主要是次生的磷化合物。土壤細(xì)粒部分所含的磷主要是次生的磷化合物。 （3）P在土壤剖面上的分布在土壤剖面上的分布土壤養(yǎng)分循環(huán) 從上到下，磷的含量逐漸降低。原因從上到下，磷的含量逐漸降低。原因 磷的遷移率很低；磷的遷移率很低； 植物根系的富積；植物根系的富積； 有機(jī)膠體或無(wú)機(jī)膠體對(duì)磷酸根的吸附作有機(jī)膠體或無(wú)機(jī)膠體對(duì)磷酸根的

17、吸附作 用，上層較強(qiáng)。用，上層較強(qiáng)。 耕作制度和施肥的影響耕作制度和施肥的影響；土壤養(yǎng)分循環(huán)（三）土壤中磷的存在形態(tài)（三）土壤中磷的存在形態(tài)土壤磷素可分為兩大類(lèi)：有機(jī)態(tài)磷和機(jī)態(tài)磷。有機(jī)態(tài)磷的含量占全磷的1020%左右。 1有機(jī)磷化合物有機(jī)磷化合物 主要是植素（肌醇六磷酸）或植酸類(lèi)，核蛋白或核酸以及磷類(lèi)化合物。土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán) 易溶性磷酸鹽易溶性磷酸鹽 包括水溶性和弱酸溶性兩種。 易溶磷酸鹽，一方面來(lái)自與化肥，另一方面來(lái)自于難溶磷酸鹽的溶解。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)磷酸鹽的溶解性，可分為： 難溶性磷酸鹽難溶性磷酸鹽 如氟磷灰石、羥基磷灰石等存在于石灰性土壤中；粉紅磷鐵礦和磷鋁石在酸性土壤中較多。土

18、壤養(yǎng)分循環(huán) 1 1土壤磷的有效化過(guò)程土壤磷的有效化過(guò)程 有機(jī)態(tài)磷和難溶性磷酸鹽在一定條件 下，轉(zhuǎn)化為植物可以吸收利用的水溶性的 磷酸鹽或弱酸溶性的磷酸鹽的過(guò)程是其有 效性提高的過(guò)程，通常稱之為磷的釋放。 （四）土壤磷的轉(zhuǎn)化（四）土壤磷的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán) 易溶性或速效態(tài)磷酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶性遲效態(tài)和緩效態(tài)的過(guò)程，通常稱之為磷的固定。 土壤中磷的固定是非常普遍的。 2土壤磷的無(wú)效化過(guò)程土壤磷的無(wú)效化過(guò)程土壤養(yǎng)分循環(huán)（1 1）化學(xué)沉淀機(jī)制）化學(xué)沉淀機(jī)制土壤養(yǎng)分循環(huán) 該固磷作用發(fā)生在土壤固相的表面。具體可分為： 表面交換反應(yīng)（pH 5.56.5）通過(guò)土壤固相表面的OH-和溶液中的磷根交換， 表

19、面上次生化學(xué)反應(yīng)在土壤CaCO3晶核的表面通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或吸附形成一層 CaHPO4的膜狀沉淀。 陽(yáng)離子吸附機(jī)制（中性土壤）（2 2）表面反應(yīng)機(jī)制）表面反應(yīng)機(jī)制土壤養(yǎng)分循環(huán)（3 3）閉蓄機(jī)制）閉蓄機(jī)制 當(dāng)磷在土壤中固定為粉紅磷鐵礦后，若土壤局部的pH升高，可粉紅磷鐵礦的表面形成一層無(wú)定形的氧化鐵薄膜，把原有的磷包被起來(lái)，這種機(jī)制叫閉蓄機(jī)制。Fe(OH)3 PKs = 3738 粉紅磷鐵礦：PKs = 3335 膠膜有鐵鋁質(zhì)的、鈣質(zhì)的。（4 4）生物固定）生物固定有機(jī)質(zhì)C/P比為20013001，當(dāng)微生物的C/P比小于土壤有機(jī)質(zhì)時(shí)，就可產(chǎn)生生物固定。當(dāng)土壤中的磷太少時(shí)，對(duì)磷素、微生物和作物就會(huì)發(fā)生

20、競(jìng)爭(zhēng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 表聚性；表聚性； 暫時(shí)無(wú)效；暫時(shí)無(wú)效； 把無(wú)機(jī)磷把無(wú)機(jī)磷 有機(jī)磷有機(jī)磷土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)（五）土壤磷的調(diào)節(jié)（五）土壤磷的調(diào)節(jié) 1 1、活性磷和磷的固定、活性磷和磷的固定 只有那些不溶性磷化合物和保持在粘?；蛴袡C(jī)質(zhì)中的固持態(tài)磷才稱為固定態(tài)的磷，這部分磷占土壤全磷的95%以上，又稱為非活性磷。非活性磷。 土壤中可被植物吸收的磷組分稱為土壤的有效磷。土壤的有效磷。 土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)2 2、提高土壤磷有效性的途徑。、提高土壤磷有效性的途徑。（1） 土壤酸堿度土壤酸堿度 pH6.5-6.8之間為宜，可減少磷的固定作用，提高土壤磷的有效性。（2 2） 土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)

21、 有機(jī)陰離子與磷酸根競(jìng)爭(zhēng)固相表面專性吸附點(diǎn)位，從而減少了土壤對(duì)磷的吸附。 有機(jī)物分解產(chǎn)生的有機(jī)酸和其它螯合劑的作用，將部分固定態(tài)磷釋放為可溶態(tài)。 腐殖質(zhì)可在鐵、鋁氧化物等膠體表面形成保護(hù)膜，減少對(duì)磷酸根的吸附。土壤養(yǎng)分循環(huán) 有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的CO2,溶于水形成H2CO3,增加鈣、鎂、磷酸鹽的溶解度。 （3 3） 土壤淹水土壤淹水 酸生土壤pH上升促使鐵、鋁形成氫氧化物沉淀，減少了它們對(duì)磷的固定；堿性土壤pH有所下降，能增加磷酸鈣的溶解度；反之，若淹水土壤落干，則導(dǎo)致土壤磷的有效性下降。 土壤氧化還原電位(Eh)下降，高價(jià)鐵還原成低價(jià)鐵,磷酸低鐵的溶解度較高，增加了磷的有效度。 包被于磷酸表面鐵質(zhì)

22、膠膜還原，提高了閉蓄態(tài)磷的有效度。土壤養(yǎng)分循環(huán)第四節(jié)第四節(jié) 土壤中的鉀土壤中的鉀 （一）土壤鉀素的來(lái)源（一）土壤鉀素的來(lái)源 土壤鉀的來(lái)源于巖石的風(fēng)化。 在地殼巖石中，鉀的含量比磷高得多，整個(gè)巖石界 含鉀量平均為2.45%。因此在氮、磷、外三要素中， 鉀在土 壤中的含量最高。一、土壤中鉀的形態(tài)和含量一、土壤中鉀的形態(tài)和含量土壤養(yǎng)分循環(huán)（二）鉀素的形態(tài)（二）鉀素的形態(tài) 1、 礦物鉀 土壤礦物中的鉀一般稱為結(jié)構(gòu)鉀，占全鉀量的92-98%。 鉀長(zhǎng)石 （KAlSi3O8）含鉀7.512.5% 微斜長(zhǎng)石（CaI Na KAlSi3O8）含鉀7.0-11.5%， 白云母（K(AlSi3O8)Al2(OH2F

23、)2）含鉀量6.59.0%， 2、 非交換態(tài)鉀 又稱緩效鉀，是指存在于膨脹性粘土礦物層間和邊緣上的一部分鉀。占全鉀量的2-8%。土壤養(yǎng)分循環(huán)4 4、水溶性鉀（溶液鉀）、水溶性鉀（溶液鉀）是指以離子形態(tài)存在于土壤溶液中的鉀。濃度一般為2-5mg/L.土壤全鉀量一般在5-25g/kg，平均為10g/kg。3 3、交換態(tài)鉀、交換態(tài)鉀 指吸附在土壤膠體表面的鉀離子。在土壤中的含量一般為40-600mg/kg，占土壤全鉀量的1-2%。土壤養(yǎng)分循環(huán) 1 1土壤中鉀的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氮、磷，大體不超高3% K2O）。我國(guó)自南向北含鉀量是逐漸增加的，如華南地區(qū)，其平均水平 2%，東北、內(nèi)蒙的黑土可達(dá)2.6%。這主

24、要是和地區(qū)的風(fēng)化、成土條件不同有關(guān)。（三）土壤鉀的含量及影響因素（三）土壤鉀的含量及影響因素土壤養(yǎng)分循環(huán)（1 1）母質(zhì)）母質(zhì) 富鉀礦物：富鉀礦物： 長(zhǎng)石類(lèi)長(zhǎng)石類(lèi) 正長(zhǎng)石正長(zhǎng)石 鉀微斜長(zhǎng)石等鉀微斜長(zhǎng)石等 含鉀量約在含鉀量約在7- 12%之之間。間。 云母類(lèi)云母類(lèi) 白云母白云母 黑云母黑云母 含鉀量約在含鉀量約在 5- 9%之間。之間。 次生粘粒礦物次生粘粒礦物 水化云母（伊利石類(lèi)）綠泥石等四川的水化云母（伊利石類(lèi)）綠泥石等四川的紫色土含鉀較豐富紫色土含鉀較豐富2 2影響鉀含量的因素影響鉀含量的因素土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）風(fēng)化及成土條件）風(fēng)化及成土條件北方北方 南方南方高溫、多雨而淋溶強(qiáng)度大，高溫、多雨

25、而淋溶強(qiáng)度大，K K。 （3）質(zhì)地）質(zhì)地粒徑越小，含粒徑越小，含K越多；越多；質(zhì)地越粘，含質(zhì)地越粘，含K越多。越多。土壤養(yǎng)分循環(huán) 1 1鉀的有效化鉀的有效化（1）礦物風(fēng)化）礦物風(fēng)化在土壤風(fēng)化和成土過(guò)程中所產(chǎn)生的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)在土壤風(fēng)化和成土過(guò)程中所產(chǎn)生的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)酸可以把含鉀礦物中的鉀釋放出來(lái)。所釋放的鉀都是水溶酸可以把含鉀礦物中的鉀釋放出來(lái)。所釋放的鉀都是水溶性的速效鉀。性的速效鉀。（四）土壤鉀的轉(zhuǎn)化（四）土壤鉀的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）微生物分解）微生物分解一些微生物可以將鋁硅酸鹽分解，從而將其中的鉀一些微生物可以將鋁硅酸鹽分解，從而將其中的鉀釋放出來(lái)。如硅酸鹽細(xì)菌。釋放出來(lái)。如硅酸鹽細(xì)

26、菌。（3）緩效鉀的釋放）緩效鉀的釋放土壤養(yǎng)分循環(huán)圖圖108 土壤中不同形態(tài)鉀的平衡關(guān)系土壤中不同形態(tài)鉀的平衡關(guān)系土壤養(yǎng)分循環(huán) （1）鉀固定的機(jī)制 在土壤條件變化時(shí)，如干濕交替、凍融交替、灼燒等，被土壤吸附在晶層表面的代換性鉀就會(huì)掉進(jìn)晶穴里，當(dāng)晶層間距變小，鉀離子便被封閉在里面，伊利石、拜來(lái)石、蒙脫石等，它們都屬21型礦物，但前二者比后者固鉀能力更強(qiáng)。 （2）影響鉀固定的因素 有粘粒礦物組成、結(jié)構(gòu)，水分；土壤反應(yīng)，農(nóng)業(yè)措施。2 2土壤中鉀的無(wú)效過(guò)程鉀的固定土壤中鉀的無(wú)效過(guò)程鉀的固定 鉀的固定是指代換性鉀轉(zhuǎn)化為緩效鉀的過(guò)程。土壤養(yǎng)分循環(huán) 土壤中硫的循環(huán)及轉(zhuǎn)化 土壤硫的輸入主要途徑有: 大氣無(wú)機(jī)硫(SO2)的沉降。 含硫礦物質(zhì)和生物有機(jī)質(zhì) 土壤硫的輸出： 主要是植物吸收和土壤淋洗。 土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)1、有機(jī)硫的礦化和固定 有機(jī)質(zhì)的C/S300-400,則就有可能產(chǎn)生生物固硫。