第一章土壤與肥料的概述

第一節(jié)土壤與肥料的概念一、土壤（一）概念土壤是指覆蓋于地球陸地表面能夠生長綠色植物的疏松物質(zhì)層?！瓣懙乇砻妗敝该髁送寥赖奈恢?，“疏松'’描述了其物理狀態(tài)，“能夠生長綠色植物〃說明了土壤的作用。（二）土壤的為什么能夠生長綠色植物土壤具有肥力，這就是土壤的本質(zhì)特征。二、土壤肥力（一）概念肥力是土壤最本質(zhì)的特征，任何一種土壤都具有一定的肥力。對于什么是土壤肥力，目前尚無完全統(tǒng)一的看法。我國多數(shù)土壤科學(xué)工作者認(rèn)為：土壤肥力就是土壤供給和調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育所需要的水.肥、氣■熱等生活因素（二）土壤肥力四因素水.肥.氣.熱，數(shù)量狀況及配合程度決定土壤肥力高低。我國耕地土壤肥力高低：低產(chǎn)土壤、中產(chǎn)土壤、高產(chǎn)土壤。（三）肥力分類1、 根據(jù)肥力產(chǎn)生的不同原因，可將其分為自然肥力和人為肥力（人工肥力）。自然肥力是指在自然因素的綜合作用下發(fā)生發(fā)展起來的肥力，是未經(jīng)農(nóng)業(yè)利用的自然土壤具有的肥力，其發(fā)展是極其緩慢的。人為肥力是在人類生產(chǎn)活動影響下創(chuàng)造出來的肥力，是人類勞動的產(chǎn)物，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的影響巨大。農(nóng)業(yè)土壤的肥力因受環(huán)境條件和土壤管理技術(shù)水平等的限制不能完全表現(xiàn)出來。2、 就植物的有效性而言，通常把在生產(chǎn)中表現(xiàn)出來的肥力稱為經(jīng)濟(jì)肥力或有效肥力。另一部分沒有直接反映出來的肥力稱為“潛在肥力”。二者是相互轉(zhuǎn)化的。人類對土壤管理的技術(shù)水平是影響這兩種肥力轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。經(jīng)濟(jì)肥力不僅反映了土壤的肥沃程度，也在一定程度上反映了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和農(nóng)業(yè)科學(xué)水平的高低。思考：影響土壤肥力高低的主要因素都是我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，他們就是評價土地肥力的一系列指標(biāo)。三、肥料（一）概念肥料是指能直接或間接供給植物生長發(fā)育必需的養(yǎng)分、改善土壤以提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)的物質(zhì)的統(tǒng)稱。主要供給渠道從土壤施入，也可噴施于植物地上部分或注射于樹干。（二）肥料分類現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料種類繁多，從不同的角度可以進(jìn)行不同的分類，如表1-1所示。表1-1肥料的分類分類依據(jù)肥料類型含義性質(zhì)和來源化學(xué)肥料有機(jī)肥料生物肥料有機(jī)無機(jī)肥料化學(xué)方法合成或天然礦石加工而成來源于生物殘體，含有大量有機(jī)質(zhì)含活性微生物的特定制品，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中能得到特定的肥料交有機(jī)和無機(jī)肥料混合或化合而成的、標(biāo)明養(yǎng)分的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)有效養(yǎng)分?jǐn)?shù)量單質(zhì)肥料復(fù)合肥料僅具有一種養(yǎng)分標(biāo)明量的化學(xué)肥料氮、磷、鉀3種養(yǎng)分中，至少具有2種養(yǎng)分標(biāo)明量的肥料肥料反應(yīng)生理酸性肥料生理中性肥料生理堿性肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，殘留部分導(dǎo)致土壤變酸的肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，土壤中無殘留或部分殘留，殘留部分基本不改變土壤酸堿性的肥料養(yǎng)分經(jīng)吸收利用后，殘留部分導(dǎo)致土壤變堿的肥料第二節(jié)土壤肥料與植物生產(chǎn)一、土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)民以食為天，食以土為本，精辟地概括了人類——農(nóng)業(yè)-土壤之間的關(guān)系。農(nóng)業(yè)是人類生存的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。而土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。（一）.土壤是植物生長繁育和生物生產(chǎn)的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本任務(wù)是發(fā)展人類賴以生存的綠色植物。綠色植物生長所需五個基本要素：光、熱量、空氣、水分和養(yǎng)分，除光外，水分和養(yǎng)分主要來自土壤，空氣和熱量一部分也通過土壤獲得。植物扎根于土壤，靠根系伸長固著于土壤中，并從土壤中獲得必需的各種營養(yǎng)條件，完成生長發(fā)育的全過程（圖1-2）。歸納起來，土壤在植物生長發(fā)育中有以下不可替代的重要作用：1、 養(yǎng)庫作用。植物需要的氮、磷、鉀及中量、微量元素主要來自土壤。2、 養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)作用。地球表層系統(tǒng)中，通過土壤養(yǎng)分元素的復(fù)雜轉(zhuǎn)化過程，實現(xiàn)著營養(yǎng)元素與生物之間的循環(huán)周轉(zhuǎn)，保持了生物的周期生長與繁衍。3、 雨水涵養(yǎng)作用。土壤是陸地表面具有生物活性和多孔結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，具有很強(qiáng)的吸水和持水能力，可接納或截留雨水。4、 生物的支撐作用。綠色植物通過根系在土壤中伸展和穿插，獲得土壤的機(jī)械支撐，穩(wěn)定地站立于大自然之中；土壤中還擁有種類繁多、數(shù)量巨大的生物群。5、穩(wěn)定和緩沖環(huán)境變化的作用。土壤處于大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈的交界面，這種特殊的空間位置（圖1-3），使得土壤具有抗外界溫度、濕度、酸堿性、氧化還原性變化的緩沖能力；對進(jìn)入土壤的污染物能通過土壤生物代謝、降解、轉(zhuǎn)化、消除或降低毒性，起著“過濾器”和“凈化器”的作用。（二） 、土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分地球表層系統(tǒng)中大氣圈、生物圈、巖石圈、水圈和土壤圈是構(gòu)成自然地理環(huán)境的五大要素。其中，土壤圈覆蓋于地球陸地表面，處于其他圈層的交接面上，成為它們連接的紐帶，構(gòu)成了結(jié)合無機(jī)界和有機(jī)界一一即生命和非生命聯(lián)系的中心環(huán)境（圖1-4）。（三） 、土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基地土壤在陸地生態(tài)系統(tǒng)中起著極其重要的作用：1、 保持生物活性、多樣性和生產(chǎn)性；2、 對水體和溶質(zhì)流動起著調(diào)節(jié)作用；3、 對有機(jī)、無機(jī)污染物具有過濾、緩沖、降解、固定和解毒作用；4、 具有貯存并循環(huán)生物圈及地表養(yǎng)分和其他元素的功能；5、 是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移和物質(zhì)循環(huán)的重要組成環(huán)節(jié)。因此，土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。（四） 、土壤培肥管理是植物生產(chǎn)和動物生產(chǎn)的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包括植物生產(chǎn)、動物生產(chǎn)和土壤培肥管理三大環(huán)節(jié)。大量的實踐表明，土壤不僅是植物生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是動物生產(chǎn)的基礎(chǔ)。如果沒有植物生產(chǎn)的繁茂，就不可能有動物生產(chǎn)和整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，必須十分重視土壤資源的開發(fā)、利用、改良和保護(hù)。通過〃用地養(yǎng)地”把植物生產(chǎn)、動物生產(chǎn)和土壤培肥管理三個環(huán)節(jié)結(jié)合起來，把植物生產(chǎn)的有機(jī)收獲物用于動物生產(chǎn)所需的飼料，將植物殘體和動物生產(chǎn)廢棄物通過微生物的利用、轉(zhuǎn)化及循環(huán)培肥土壤，提高土壤肥力，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。（五） 、土壤是最珍貴的自然資源土壤作為資源，不同于其他資源，如煤、石油、礦藏等不能再生，而是和水資源、大氣資源一樣被稱之為可再生資源。但從土壤的數(shù)量來看又是不可再生的，是有限的自然資源。我國的土壤資源由于受海陸分布、地形地勢、氣候、水分配和人口增長、城鎮(zhèn)化、工業(yè)化擴(kuò)展的影響，耕地土壤資源短缺，后備耕地土壤資源不足，人均耕地繼續(xù)下降還將進(jìn)一步加劇（表1-2）。土壤資源的有限性已成為制約經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的重要因素，有限的土壤資源供應(yīng)能力與人類對土壤總需求之間的矛盾日趨尖銳。我國耕地資源的現(xiàn)狀，從自然因素講也就是耕地的基本國情，可概括為“一多三少”，即1、耕地總量多，從總量排名看，在世界上排第四，僅次于美國、俄羅斯和印度。我國農(nóng)業(yè)部2014年12月17日公布消息：《關(guān)于全國耕地質(zhì)量等級情況的公報》2012年底，農(nóng)業(yè)部組織完成了全國耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評價工作，以全國18.26億畝耕地（二調(diào)前國土數(shù)據(jù)）為基數(shù)，以耕地土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖疊加形成的圖斑為評價單元，從立地條件、耕層理化性狀、土壤管理、障礙因素和土壤剖面性狀等方面綜合評價耕地地力，在此基礎(chǔ)上，對全國耕地質(zhì)量等級進(jìn)行了劃分?，F(xiàn)將數(shù)據(jù)公布如下：全國耕地質(zhì)量總體情況全國耕地按質(zhì)量等級由高到低依次劃分為一至十等。其中，評價為一至三等的耕地面積為4.98億畝，占耕地總面積的27.3%。這部分耕地基礎(chǔ)地力較高，基本不存在障礙因素，應(yīng)按照用養(yǎng)結(jié)合方式開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，確保耕地質(zhì)量穩(wěn)中有升。評價為四至六等的耕地面積為8.18億畝，占耕地總面積的44.8%。這部分耕地所處環(huán)境氣中候條件基本適宜，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件較好，障礙因素不明顯，是今后糧食增產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)域和重要突破口。到2020年，按照耕地基礎(chǔ)地力平均提高1個等級測算，可實現(xiàn)新增糧食綜合生產(chǎn)能力1600億斤以上。評價為七至十等的耕地面積為5.10億畝，占耕地總面積的27.9%。這部分耕地基礎(chǔ)地力相對較差，生產(chǎn)障礙因素突出，短時間內(nèi)較難得到根本改善。2、 人均耕地少，咱們國家人口太多，平均到每個頭上，擁有耕地才只有1.4畝，還不到世界人均耕地面積的一半，加拿大，人均耕地是我們的18倍，印度是我們的20倍。我國人均土地面積在世界上200多個國家中排110位以后，耕地面積排在126位以后。目前咱們國家已經(jīng)有664個市縣的人均耕地在聯(lián)合國確定的人均耕地0.8畝的警戒線以下。3、 高質(zhì)量的耕地少。不到總面積的1/3。4、 耕地后備資源少。5、 水土流失。中國現(xiàn)有水土流失面積356萬km\其中受水力侵蝕的水土流失面積165萬km\受風(fēng)力侵蝕的水土流失面積191萬km\在水蝕和風(fēng)蝕面積中有26萬kW的水土流失面積為水蝕、風(fēng)蝕交錯區(qū)。調(diào)查表明，全國水土流失面廣、量大，不論山區(qū)、丘陵區(qū)、風(fēng)沙區(qū)還是農(nóng)村、城市、沿海地區(qū)都存在不同程度的水土流失問題。四川水土流失面積占總土地的40%以上,1999年全省輕度以上土壤侵蝕面積22.27kW（四川省水土保持局）6、 土壤沙漠化。根據(jù)《中華人民共和國防沙治沙法》和《聯(lián)合國防治荒漠化公約》的有關(guān)要求，2013年7月至2015年10月底，國家林業(yè)局組織相關(guān)部門的有關(guān)單位開展了第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測工作。監(jiān)測結(jié)果顯示，截至2014年，我國荒漠化土地面積261.16萬平方公里，沙化土地面積172.12萬平方公里。7、耕地土壤污染從《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》發(fā)表時間：2014-04-18來源：環(huán)境保護(hù)部國土資源部，根據(jù)國務(wù)院決定，2005年4月至2013年12月，我國開展了首次全國土壤污染狀況調(diào)查。調(diào)查范圍為中華人民共和國境內(nèi)（未含香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和臺灣地區(qū)）的陸地國土，調(diào)查點(diǎn)位覆蓋全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建設(shè)用地，實際調(diào)查面積約630萬平方公里。調(diào)查采用統(tǒng)一的方法、標(biāo)準(zhǔn)，基本掌握了全國土壤環(huán)境質(zhì)量的總體狀況。（1）、總體情況全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動是造成土壤污染或超標(biāo)的主要原因。全國土壤總的超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染類型以無機(jī)型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較小，無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%。從污染分布情況看，南方土壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問題較為突出，西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大；鎘、汞、神、鉛4種無機(jī)污染物含量分布呈現(xiàn)從西北到東南、從東北到西南方向逐漸升高的態(tài)勢。（2）無機(jī)污染物鎘、汞、神、銅、鉛、鉻、鋅、鐐8種，有機(jī)物主要是農(nóng)藥。污染結(jié)果：鎘大米、毒蔬菜事件屢現(xiàn)報端、骨痛病。2013年廣州市的一項抽檢結(jié)果顯示44.44%的大米存在鎘含量超標(biāo)，引起社會廣泛關(guān)注。據(jù)分析，“鎘米'’出現(xiàn)的重要原因之一，是一些大米產(chǎn)地土壤遭受鎘等重金屬污染。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院副教授朱毅告訴記者，當(dāng)前我國每年受重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元，這些糧食可養(yǎng)活4000多萬人。第 一---_—8、耕地有機(jī)質(zhì)含量低。土壤板結(jié)嚴(yán)重。 章對于以上存在問題，國家在城鎮(zhèn)規(guī)劃方面，以法律形蒙料規(guī)定綠化覆蓋率，說明學(xué)習(xí)本門課程重要性。 概述二、肥料是植物的糧食地球上幾乎沒有一個地方的土壤，可以不施用任何肥料而能長期種植植物并獲得高產(chǎn)。土壤養(yǎng)分是土壤肥力最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，肥料則是土壤養(yǎng)分的主要來源，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計表明，在提高單產(chǎn)方面，肥料對增產(chǎn)的貢獻(xiàn)額為40%~60%;我國農(nóng)業(yè)部門則認(rèn)為這一比例在40%左右。從現(xiàn)代科學(xué)儲備和生產(chǎn)條件出發(fā)，在未來農(nóng)業(yè)中，肥料在提高產(chǎn)量與品質(zhì)方面仍將繼續(xù)發(fā)揮積極作用。（一）肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要作用主要1、 改良土壤，提高肥力。肥料可使土壤成為適合植物生長的一種營養(yǎng)介質(zhì)，補(bǔ)充土壤本身缺乏的部分養(yǎng)料，歸還由于植物收獲而帶走的養(yǎng)料和其他原因而損失的養(yǎng)料。2、 促進(jìn)植物生長。肥料既可以促進(jìn)植物整體的生長，也可以促進(jìn)植物某一部分的生長。3、 提高產(chǎn)量。這是肥料的根本作用，它既能提高生物產(chǎn)量，又能提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。4、 增進(jìn)品質(zhì)。包括商業(yè)品質(zhì)、市場價值、營養(yǎng)價值，以及對各種有害影響的抗性等。在我國，占所有耕地60%以上的中低產(chǎn)田中，普遍存在著養(yǎng)分貧瘠問題，絕大多數(shù)耕地都缺氮，二分之一的耕地缺磷，三分之一到二分之一的耕地缺鉀，還有相當(dāng)大比例的耕地同時還存在中、微量元素缺乏問題。有限的耕地與沉重的人口壓力，決定了在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，施用肥料仍是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施。歸納