植物生長與環(huán)境課件

1、植物生長與環(huán)境主講人：陳民生植物生長與環(huán)境主講人：陳民生學習情景四土壤理化性狀的合理調控與培肥植 物 生 長 與 環(huán) 境學習情景四土壤理化性狀的合理調控與培肥植 物 生 長 與 任務引導 1、土壤物理性質 2、土壤化學性質 3、土壤水分、空氣和熱量 4、土壤培肥任務引導 1、土壤物理性質 2、土壤化學性質 3、土壤水分、子情景1 土壤的物理性質一、土壤孔性二、土壤結構性三、土壤耕性子情景1 土壤的物理性質一、土壤孔性一、土壤孔性土壤孔性，是指能夠反映土壤孔隙總容積的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土層中的分布狀況等的綜合特性。土壤孔性包括孔隙度（孔隙數(shù)量）和孔隙類型（孔隙的大小及其比例）。前者決定著

2、土壤氣、液兩相的總量，后者決定著氣、液兩相的比例。一、土壤孔性土壤孔性，是指能夠反映土壤孔隙總容積的大小，孔隙1、 土壤孔隙度 孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體容積的百分數(shù)。土壤容重：單位容積土壤（包括孔隙在內的原狀土）的干重。 土壤密度：單位容積固體土粒（不包括粒間孔隙）的質量?？紫侗龋和寥乐锌紫度莘e與土粒容積的比值，結構良好的耕層土壤的孔隙比應1。 1、 土壤孔隙度 孔隙度：單位容積土壤中孔隙容積占整個土體容2、 土壤孔隙類型 非活性孔隙土壤中最細微的孔隙，當量孔徑一般小于0.002mm，土壤水吸力1.5105Pa。保持在這種孔隙中的水分不易運動，也不能被植物吸收利用。因此屬于無效

3、孔。2、 土壤孔隙類型 非活性孔隙2、 土壤孔隙類型 毛管孔隙：當量孔徑約為0.020.002mm，土壤水吸力約1.5104Pa1.5105Pa，具有毛管作用。水分可借助毛管彎月面力保持貯存在該類孔隙中，可被植物吸收利用。 通氣孔隙：孔徑0.02 mm，土壤水吸力1.5104Pa。這類孔隙中的水分主要受重力支配而排出，因而這部分孔隙成為空氣的通道。2、 土壤孔隙類型 毛管孔隙：3、影響土壤孔性的因素1）土壤質地：2）土壤結構：3）有機物質：4）自然和耕作因素：3、影響土壤孔性的因素1）土壤質地：4 、土壤孔隙與作物生長的關系理想土壤孔隙狀況：30cm耕層，“上松下緊”。上部土壤（0 15cm）

4、總孔隙度為50%60%，通氣孔隙度15%20%。上部疏松有利于通氣、透水和種子發(fā)芽、出土。下部土壤（1530cm）總孔隙度為50%，通氣孔隙度10%。下部緊實有利于保水和根系深扎。4 、土壤孔隙與作物生長的關系理想土壤孔隙狀況：二、土壤結構性土壤結構性土壤中結構體的形狀、大小及其排列情況。 二、土壤結構性土壤結構性1、的結構類型塊狀結構體結構體屬于立方體型，其長、寬、高三軸大體近似，邊面棱不甚明顯，塊狀結構在土壤質地比較粘重、缺乏有機質的土壤中容易形成，特別是土壤過濕或過干耕作時最易形成。1、的結構類型塊狀結構體1、的結構類型核狀結構體結構體長、寬、高三軸大體近似，邊面棱角明顯，比塊狀結構體小

5、，核狀結構體一般多為石灰或鐵質作為膠結劑，在結構面上有膠膜出現(xiàn)，故常具水穩(wěn)性，這類結構體在粘重而缺乏有機質的表下層土壤中較多。1、的結構類型核狀結構體1、的結構類型片狀結構體 結構體呈扁平狀，其厚度可5cm。這種結構體往往由于流水沉積作用或某些機械壓力所造成，常出現(xiàn)于森林土壤的灰化層、堿化土壤的表層和耕地土壤的犁底層。此外，在雨后或灌溉后所形成的地表結殼或板結層，也屬于片狀結構體。 1、的結構類型片狀結構體1、的結構類型柱狀結構體 結構體呈立柱狀，棱角明顯有定形者稱為棱柱狀結構體，棱角不明顯無定形者稱為擬柱狀結構體，其柱狀橫截面大小不等。柱狀結構體常出現(xiàn)于半干旱地帶的表下層，以堿土、堿化土表下

6、層或粘重土壤心土層中最為典型。1、的結構類型柱狀結構體1、的結構類型團粒結構體通常指土壤中近乎球狀的小團聚體，其直徑約為0.25-10mm，具有水穩(wěn)定性，對土壤肥力諸因素具有良好作用，最理想的團粒粒徑為2-3mm。粒徑 Al3+ H+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+1、土壤陽離子交換作用 1） 陽離子交換作用特點： 1、土壤陽離子交換作用 3）影響陽離子交換能力的因素： 離子電荷數(shù)量 ； 離子的半徑及水化程度 ； 離子濃度 4） 土壤的陽離子交換量 （CEC）反映了土壤的保肥性、供肥性能和緩沖能力 。1、土壤陽離子交換作用 3）影響陽離子交換能力的因素： 1、土壤陽離子交換作用5）

7、土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關）鹽基飽和度 = 交換性鹽基總量/陽離子交換量 100%土壤肥力角度來看，以鹽基飽和度70%90%的土壤較好。 6）影響陽離子有效度的因素：交換性陽離子的飽和度；陪補離子效應； 陽離子的非交換性吸附 1、土壤陽離子交換作用5）土壤的鹽基飽和度（與土壤酸堿度有關2土壤陰離子交換作用：1）陰離子吸附類型易于被土壤吸附的陰離子 很少或根本不被吸附的陰離子 介于上述兩者之間的陰離子 2）影響土壤對陰離子吸收的因素 陰離子的價數(shù)： 膠體組成成分 土壤pH值 2土壤陰離子交換作用：1）陰離子吸附類型三、土壤酸堿性 土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。反映土壤溶液中H+濃度和OH

8、-濃度比例，同時也決定于土壤膠體上致酸離子（H+或Al3+）或堿性離子（Na+）的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的存在數(shù)量。 是土壤重要的化學性質，是成土條件、理化性質、肥力特征的綜合反應，也是評價土壤肥力的重要指標。 三、土壤酸堿性 土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。1、土壤酸性 土壤酸性的來源 膠體上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸有機質分解產生的有機酸、氧化作用產生少量無機酸施肥加入的酸性物質、酸雨等 1、土壤酸性 土壤酸性的來源 1、土壤酸性 土壤酸度的類型 1） 活性酸： 2）潛在酸 （1）交換性酸度 （2）水解性酸度 1、土壤酸性 土壤酸度的類型 2、土壤堿性土壤的堿性主要

9、來源土壤中交換性鈉的水解所產生的OH-弱酸強堿鹽類（如Na2CO3、NaHCO3）的水解。土壤堿化度是指交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率。 當土壤堿化度為15%20%時稱之為堿化土，若堿化度大于20%時稱為堿性土。2、土壤堿性土壤的堿性主要來源3、酸堿性對植物和養(yǎng)分的影響土壤酸堿性對植物的影響 不同的栽培作物適應不同的pH范圍。 大多數(shù)作物，以pH=6.07.5的近中性的土壤為宜。土壤酸堿性對土壤肥力的影響影響土壤養(yǎng)分的轉化和供應 影響粘粒礦物的形成 影響土壤理化性質 3、酸堿性對植物和養(yǎng)分的影響土壤酸堿性對植物的影響 4、土壤緩沖性 土壤緩沖作用的機制 1）土壤膠粒上的交換性陽離子 2）土

10、壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在 3）土壤中兩性物質的存在 4）酸性土壤中鋁離子起著緩沖堿的作用 4、土壤緩沖性 土壤緩沖作用的機制 4、土壤緩沖性 土壤緩沖作用的重要性1）緩沖性提供了適宜的植物生活環(huán)境 2）緩沖性和酸堿度改良影響土壤緩沖性的因素： 1）粘粒礦物類型 2）粘粒的含量 3）有機質含量 4、土壤緩沖性 土壤緩沖作用的重要性子情景3 土壤水分、空氣和熱量一、土壤水分二、土壤空氣三、土壤熱量子情景3 土壤水分、空氣和熱量一、土壤水分一、土壤水分水分作為土壤的重要組成部分，參與土壤中不斷進行的各種物質和能量的轉化。水分的形態(tài)、數(shù)量和能量決定著物質和能量的轉化強度，進一步影響著植物吸水和土壤

11、對植物的營養(yǎng)和水分供應。一、土壤水分水分作為土壤的重要組成部分，參與土壤中不斷進行的1、土壤水的類型1）吸濕水 由于干燥土粒的吸附力所吸附的氣態(tài)水而保持在土粒表面的水分。特點：吸濕水受土粒的吸持力很大，不能移動，具有固態(tài)水的性質，對溶質無溶解力，為無效水。2)膜狀水吸濕水達到最大后，土粒剩余引力吸附的液態(tài)水。在吸濕水層外形成液態(tài)水膜。特點：艱難被植物吸收的有效水。1、土壤水的類型1）吸濕水1、土壤水的類型3)毛管水：靠土壤毛管引力而保持在土壤毛管孔隙中的水叫毛管水，運動較快，不再受土粒引力作用，是可以移動的自由水。屬于有效水，是植物用水的主要來源。根據(jù)土層中地下水面與毛管水相連與否可分為：毛管

12、上升水和毛管懸著水。 毛管懸著水的最大時的土壤含水量稱為田間持水量。是確定灌水量的重要參數(shù)。4）重力水超過田間持水量之后，不能被毛管吸持，而在重力的作用下沿著大孔隙向下滲漏的水分。旱田無效，水田有效。1、土壤水的類型3)毛管水：2、土壤水分的表示方法1)質量含水量：土壤中水分的質量占干土重的百分數(shù)。2) 容積含水量：單位土壤總容積中水分所占的容積百分數(shù)。3)土壤水貯量：一定面積和一定厚度土壤中含水量的絕對數(shù)量。 4)土壤相對含水量：土壤實際含水量占該土壤田間持水量的百分數(shù)。2、土壤水分的表示方法1)質量含水量：土壤中水分的質量占干土3、土壤水分的有效性土壤有效水范圍：田間持水量萎蔫系數(shù)土壤有效

13、水含量：土壤含水量萎蔫系數(shù)3、土壤水分的有效性土壤有效水范圍：4、土壤水分的調節(jié)1）發(fā)展節(jié)水灌溉 根據(jù)土壤的持水量確定灌水定額：灌水量=田間持水量-土壤自然含水量；實行節(jié)水灌溉技術管道灌、噴灌、滴灌等。 2）控制地表徑流，增加土壤水分入滲。3）加強栽培措施，減少土壤水分蒸發(fā)。4）合理耕作、施用有機肥，提高土壤水分有效性：4、土壤水分的調節(jié)1）發(fā)展節(jié)水灌溉 二、土壤空氣1.土壤空氣的組成及肥力特點2.土壤通氣性3.土壤空氣的調節(jié)二、土壤空氣1.土壤空氣的組成及肥力特點1.土壤空氣的組成特點土壤空氣中的CO2的質量分數(shù)高于大氣土壤空氣中的O2質量分數(shù)低于大氣土壤空氣的水汽質量分數(shù)總是多于大氣土壤空

14、氣中有時有少量還原性氣體土壤空氣成分隨時間和空間而變化1.土壤空氣的組成特點土壤空氣中的CO2的質量分數(shù)高于大氣2.土壤空氣與作物生長及肥力的關系影響種子的萌發(fā)影響根系的發(fā)育 影響根系吸收功能 影響土壤微生物的活動和養(yǎng)分狀況影響植物生長的土壤環(huán)境狀況。 2.土壤空氣與作物生長及肥力的關系影響種子的萌發(fā)3、土壤通氣性土壤通氣性是指土壤空氣與近地層大氣進行氣體交換以及土體內部允許氣體擴散和流動的性能。土壤通氣性的重要性通氣與大氣的交流，不斷更新其組成，使土體各部分組成趨向一致，如果土壤通氣性差，土壤中的 O 2 在短時間內可能被全部耗竭，而 CO 2 的含量隨之升高，以至妨礙作物根系的呼吸。 3、

15、土壤通氣性土壤通氣性4、土壤空氣的更新氣體擴散：是指某種氣體成分由于其分壓梯度與大氣不同而產生的移動。是土壤空氣與大氣之間進行交換的主要方式。交換速度較慢。氣體的總體交換:是指由于土壤空氣與大氣之間存在總的壓力梯度而引起的氣體交換，是土體內外部分氣體的整體相互流動。交換速度較快。4、土壤空氣的更新氣體擴散：5、土壤空氣狀況的調節(jié)建立合理的排灌系統(tǒng)；深耕結合增施有機肥，適時中耕松土；改善土壤質地、結構：質地粘重的土壤，通過摻砂或施用秸稈、土雜糞等有機肥料，使形成較好的土壤結構，增加非毛管孔隙，可改善其通氣性。5、土壤空氣狀況的調節(jié)建立合理的排灌系統(tǒng)；三、土壤熱量1、土壤熱來源2、土壤熱特性3、土

16、壤溫度狀況4、土壤溫度調節(jié)三、土壤熱量1、土壤熱來源1、土壤熱來源1.太陽輻射能 2.生物熱 3.地熱 1、土壤熱來源1.太陽輻射能 2、土壤熱特性1.土壤熱容量是指單位容積或單位質量的土壤在溫度升高或降低1時所吸收或放出的熱量。分為容積熱容量和質量熱容量。 土壤熱容量愈大，則土溫升高或降低愈慢，反之則愈快。2.土壤熱導性是指單位溫度梯度下，單位時間通過單位面積土壤傳導的熱量?？諝獾膶崧首钚。V物質的導熱率最大，水的導熱率介于兩者之間。土壤通氣性好，導熱率低。增加土壤水分含量，也可提高土壤的導熱性 。2、土壤熱特性1.土壤熱容量3、土壤溫度狀況土壤溫度變化土壤溫度日變化土壤溫度年變化影響土溫

17、變化的因素天文及氣象因素 土地位置 土壤的組成和性質 土面狀況 3、土壤溫度狀況土壤溫度變化4、土壤溫度的調節(jié)1.排水散濕2.以水調溫3.溫室效果4.地面覆蓋：是調節(jié)土壤溫度最常用的手段之一。5.設置風障4、土壤溫度的調節(jié)1.排水散濕子情景4 土壤培肥措施一、培肥土壤的基本措施二、中低產田改良子情景4 土壤培肥措施一、培肥土壤的基本措施一、培肥土壤的基本措施1、高產穩(wěn)產土壤的特征2、培肥土壤的基本措施一、培肥土壤的基本措施1、高產穩(wěn)產土壤的特征1、高產穩(wěn)產土壤的特征1）良好的土體構造 2）適量協(xié)調的土壤養(yǎng)分 3）良好的物理性質 1、高產穩(wěn)產土壤的特征1）良好的土體構造 2、土壤培肥的基本措施1

18、）增施有機肥料，培育土壤肥力 2）發(fā)展旱作農業(yè)，建設灌溉農業(yè) 3）合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結合 4）合理耕作改土，加速土壤熟化 5）防止土壤侵蝕，保護土壤資源 2、土壤培肥的基本措施1）增施有機肥料，培育土壤肥力 二、中低產田改良1、中低產田的形成原因2、中低產田土壤的改良二、中低產田改良1、中低產田的形成原因1中低產田的形成原因盲目開荒濫伐森林，造成水土流失，砂地擴大；灌水方法落后，灌溉系統(tǒng)不完善；掠奪性經營，導致土壤肥力日益下降土壤污染，土地利用價值降低。1中低產田的形成原因盲目開荒濫伐森林，造成水土流失，砂地擴2.中低產田的改良和利用1）鹽堿土的改良利用2）風沙土的改良利用3）山區(qū)低產田的改良利用2.中低產田的改良和利用1）鹽堿土的改良利用1）鹽堿土的改良利用鹽堿對作物的危害 影響作物吸收水分影響土壤養(yǎng)分的轉化和吸收；對作物有毒害、腐蝕作用；降低光合作用和影響淀粉的形成；破壞土壤物理結構，影響通透性，耕性變差，作物不能正常生長。1）鹽堿土的改良利用鹽堿對作物的危害 1）鹽堿土的改良和利用 影響鹽堿土形成的主要因素氣候條件 地理條件 土壤質地和地下水 河流和海水及耕作管理均對鹽堿土形成產生影響 1）鹽堿土的改良和利用 影響鹽堿土形成的主要因素1）鹽