土壤學(xué)-國(guó)家級(jí)課程10課件

第十章

土壤養(yǎng)分循環(huán)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(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)（重點(diǎn)）2.土壤磷和硫的循環(huán)（重點(diǎn)）3.土壤中的鉀鈣鎂4.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)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)效化過(guò)程；了解土壤鉀、鈣、鎂的狀況以及微量元素的重要性。幻燈，動(dòng)畫(huà)演示；舉例分析；課時(shí)數(shù)：4課時(shí)1234土壤養(yǎng)分循環(huán)主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)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(chēng)~無(wú)效養(yǎng)分－不能被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分，稱(chēng)~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－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。

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

指來(lái)自土壤的元素通?？梢苑磸?fù)的再循環(huán)和利用,典型的再循環(huán)過(guò)程。包括①生物從土壤中吸收養(yǎng)分；②生物的殘?bào)w歸還土壤；③在土壤微生物的作用下，分解生物殘?bào)w，釋放養(yǎng)分；④養(yǎng)分再次被生物吸收。

土壤養(yǎng)分循環(huán)指來(lái)自土壤的元素通常可以反復(fù)的再循環(huán)和利用,典型的再土壤養(yǎng)分循環(huán)一、作物所必需的營(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。

土壤養(yǎng)分循環(huán)一、作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素

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。

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) 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)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(chēng)。按習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)：

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，通常占植物干重千分幾到百分之幾十。

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)大量元素和微量元素這是路密斯（Loo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(chēng)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)土壤養(yǎng)分三要素氮磷鉀三要素，簡(jiǎn)稱(chēng)土壤養(yǎng)分土壤養(yǎng)分循環(huán)第一節(jié)土壤氮素循環(huán)1．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)第一節(jié)土壤氮素循環(huán)1．含量一土壤養(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)。 10~20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)10~30斤/畝2．來(lái)源土壤中的氮素關(guān)非來(lái)源于土壤礦物質(zhì)。是生物固氮作用產(chǎn)生的。

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土壤養(yǎng)分循環(huán)

對(duì)于農(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；

①有機(jī)肥；

②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)對(duì)于農(nóng)田來(lái)說(shuō)，土壤氮素的來(lái)源不止以上兩種土壤養(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)1．植被與氣候一影響土壤氮素含量的因素土壤養(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。土壤氮素的含量大致占土壤有機(jī)質(zhì)含量的5%左右。3．質(zhì)地

質(zhì)地

砂性土

壤性土

粘性土

N%

低

高

4．地形及地勢(shì)

土壤養(yǎng)分循環(huán)2．土壤有機(jī)質(zhì)含量3．質(zhì)地土壤養(yǎng)分循環(huán)二土壤氮素的存在形態(tài)1．有機(jī)成氮占全氮的絕大部分，92~98%。有機(jī)氮的礦化率只有3~6%。（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50~70%，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30~50%，主要可能是雜環(huán)態(tài)氮、縮胺類(lèi)

土壤養(yǎng)分循環(huán)二土壤氮素的存在形態(tài)1．有機(jī)成氮占全氮的絕大土壤養(yǎng)分循環(huán)2．無(wú)機(jī)態(tài)氮土壤無(wú)機(jī)氮占全氮1~2%(1~50ppm)。最多不超過(guò)5~8%；

（1）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（NO3-N）在土壤主要以游離態(tài)存在。

（3）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．游離態(tài)氮（N2）

土壤養(yǎng)分循環(huán)2．無(wú)機(jī)態(tài)氮土壤養(yǎng)分循環(huán)三土中氮素的轉(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：①真菌、細(xì)菌、放線菌等；②在通氣良好；③溫度較高；④水分60~70%；⑤pH值適中；⑥C/N比適當(dāng)

（一）土壤氮素的有效化過(guò)程

1．有機(jī)態(tài)氮的礦化過(guò)程含氮的有機(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。土壤養(yǎng)分循環(huán)三土中氮素的轉(zhuǎn)化（1）水解過(guò)程（2）氨化過(guò)程RCHNH2COOH+O2RCH2COOH+NH3+E條件：①真菌、細(xì)菌、放線菌等；②在通氣良好；③對(duì)低溫特別敏感；

④水分60~70%；⑤

pH值要求在4.8~5.2⑥C/N比適當(dāng)。氨化微生物土壤養(yǎng)分循環(huán)

酶（2）氨化過(guò)程氨化微生物土壤養(yǎng)分循環(huán)酶土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）亞硝化作用

亞硝化微生物2HN4+3O22NO2-+2H2O+4H++158千卡

以(Nitrosonas為主)

條件：亞硝化細(xì)菌（專(zhuān)性自養(yǎng)型微生物）

通氣：良好O2<5%

pH5.5-10(7-9),<4.5

受抑制！水分：50~60%

溫度：35℃＜2℃

STOP!

養(yǎng)分：Cu，Mo等促進(jìn)硝化作用的進(jìn)行。缺鈣，不利。2．硝化過(guò)程

氨、胺、酰胺

硝態(tài)氮化合物土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）亞硝化作用條件：亞硝化細(xì)菌（專(zhuān)性自養(yǎng)土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）硝化作用

硝化微生物

2NO2-+O22NO3-+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＞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。土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）硝化作用在通氣良好的條件下，硝化作土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)反硝化作用的條件是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

10-6MEh<344mv(pH=5時(shí))4）有硝態(tài)氮存在5）pH7-8.2pH<5.2-5.8或pH>8.2-9時(shí)，反硝化作用減弱。

土壤養(yǎng)分循環(huán)反硝化作用的條件是土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）亞硝酸分解反應(yīng)

3HNO2

HNO3+2NO

+H2O條件：酸性愈強(qiáng)，分解愈快。（2）氨態(tài)氮的揮發(fā)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NH3的形式直接從土壤表面損失掉。2．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

土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）亞硝酸分解反應(yīng)2．化學(xué)脫氮過(guò)程土壤養(yǎng)分循環(huán)3．粘粒礦物對(duì)銨的固定我國(guó)北方的土壤中，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5、硝酸鹽的淋洗土壤養(yǎng)分循環(huán)3．粘粒礦物對(duì)銨的固定土壤養(yǎng)分循環(huán)四、土壤氮素的調(diào)控土壤養(yǎng)分循環(huán)四、土壤氮素的調(diào)控土壤養(yǎng)分循環(huán)（一）C/N比影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（一）C/N比影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（二）施肥的影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（二）施肥的影響土壤養(yǎng)分循環(huán)（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；2、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；土壤養(yǎng)分循環(huán)（三）淹水、灌溉的影響1、在水田剖面的不同層次上土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)第三節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)（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

1．土壤磷的含量

一般來(lái)說(shuō)，土壤的磷素含量都在0.2%以下，紅壤、黃壤含磷只有0.04%。我國(guó)土壤全磷的含量在0.02%—0.11%之間。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)第三節(jié)土壤磷和硫的循環(huán)（一）土壤中磷素的來(lái)土壤養(yǎng)分循環(huán)2．影響土壤磷含量的因素

（1）母質(zhì)中礦物成分的不同；

基性巖

＞

酸性巖

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紅壤多得多。

（2）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。

（3）P在土壤剖面上的分布土壤養(yǎng)分循環(huán)2．影響土壤磷含量的因素土壤養(yǎng)分循環(huán)

從上到下，磷的含量逐漸降低。原因①磷的遷移率很低；②植物根系的富積；③有機(jī)膠體或無(wú)機(jī)膠體對(duì)磷酸根的吸附作

用，上層較強(qiáng)。④耕作制度和施肥的影響；土壤養(yǎng)分循環(huán)從上到下，磷的含量逐漸降低。原因土壤養(yǎng)分循環(huán)（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10~20%左右。1．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)（三）土壤中磷的存在形態(tài)1．有機(jī)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)

②易溶性磷酸鹽包括水溶性和弱酸溶性?xún)煞N。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：

①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。土壤養(yǎng)分循環(huán)②易溶性磷酸鹽一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)磷酸鹽的溶土壤養(yǎng)分循環(huán)1．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(chēng)之為磷的釋放。

（四）土壤磷的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)1．土壤磷的有效化過(guò)程（四）土壤磷的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)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(chēng)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)化為難溶性遲土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）化學(xué)沉淀機(jī)制土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）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：①表面交換反應(yīng)（pH5.5~6.5）通過(guò)土壤固相表面的OH-和溶液中的磷根交換，②表面上次生化學(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。③陽(yáng)離子吸附機(jī)制（中性土壤）（2）表面反應(yīng)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。具體可分為土壤養(yǎng)分循環(huán)（3）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)3PKs=37~38

粉紅磷鐵礦：PKs=33~35

膠膜有鐵鋁質(zhì)的、鈣質(zhì)的。（4）生物固定 有機(jī)質(zhì)C/P比為200∶1~300∶1，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)生競(jìng)爭(zhēng)。特點(diǎn)：①表聚性；②暫時(shí)無(wú)效；③把無(wú)機(jī)磷→有機(jī)磷

土壤養(yǎng)分循環(huán)（3）閉蓄機(jī)制（4）生物固定土壤養(yǎng)分循環(huán)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)

1、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(chēng)為固定態(tài)的磷，這部分磷占土壤全磷的95%以上，又稱(chēng)為非活性磷。

土壤中可被植物吸收的磷組分稱(chēng)為土壤的有效磷。

土壤養(yǎng)分循環(huán)（五）土壤磷的調(diào)節(jié)1、活性磷和磷的固土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)土壤養(yǎng)分循環(huán)2、提高土壤磷有效性的途徑。（1）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）土壤有機(jī)質(zhì)

①有機(jī)陰離子與磷酸根競(jìng)爭(zhēng)固相表面專(zhuān)性吸附點(diǎn)位，從而減少了土壤對(duì)磷的吸附。

②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)。

③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)2、提高土壤磷有效性的途徑。（2）土壤有機(jī)質(zhì)土壤養(yǎng)分循環(huán)

④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）土壤淹水

①

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。

②

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。③

包被于磷酸表面鐵質(zhì)膠膜還原，提高了閉蓄態(tài)磷的有效度。土壤養(yǎng)分循環(huán)④有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的CO2土壤養(yǎng)分循環(huán)第四節(jié)土壤中的鉀

（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)和含量土壤養(yǎng)分循環(huán)第四節(jié)土壤中的鉀

（一）土壤鉀素土壤養(yǎng)分循環(huán)（二）鉀素的形態(tài)

1、礦物鉀土壤礦物中的鉀一般稱(chēng)為結(jié)構(gòu)鉀，占全鉀量的92-98%。鉀長(zhǎng)石（KAlSi3O8）含鉀7.5～12.5%

微斜長(zhǎng)石（CaI

Na

KAlSi3O8）含鉀7.0-11.5%，白云母（K(AlSi3O8)Al2(OH2F)2）含鉀量6.5～9.0%，

2、非交換態(tài)鉀又稱(chēng)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)（二）鉀素的形態(tài)2、非交換態(tài)鉀土壤養(yǎng)分循環(huán)4、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、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)4、水溶性鉀（溶液鉀）土壤全鉀量一般在5-25g土壤養(yǎng)分循環(huán)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

<0.3%，紅黃壤地區(qū)為1.2%，長(zhǎng)江中下游地區(qū)的水稻土地區(qū)可達(dá)1.7%；北方的土壤一般>

2%，東北、內(nèi)蒙的黑土可達(dá)2.6%。這主要是和地區(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土壤養(yǎng)分循環(huán)1．土壤中鉀的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氮、磷，大體不土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）母質(zhì)

富鉀礦物：長(zhǎng)石類(lèi)正長(zhǎng)石鉀微斜長(zhǎng)石等含鉀量約在7-12%之

間。云母類(lèi)白云母黑云母含鉀量約在5-9%之間。次生粘粒礦物水化云母（伊利石類(lèi)）綠泥石等四川的

紫色土含鉀較豐富2．影響鉀含量的因素土壤養(yǎng)分循環(huán)（1）母質(zhì)2．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

北方＞南方 高溫、多雨而淋溶強(qiáng)度大，K。（3）質(zhì)地

粒徑越小，含K越多； 質(zhì)地越粘，含K越多。土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）風(fēng)化及成土條件土壤養(yǎng)分循環(huán)1．鉀的有效化

（1）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)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。

（四）土壤鉀的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)1．鉀的有效化（四）土壤鉀的轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）微生物分解一些微生物可以將鋁硅酸鹽分解，從而將其中的鉀釋放出來(lái)。如硅酸鹽細(xì)菌。（3）緩效鉀的釋放土壤養(yǎng)分循環(huán)（2）微生物分解土壤養(yǎng)分循環(huán)圖10－8土壤中不同形態(tài)鉀的平衡關(guān)系土壤養(yǎng)分循環(huán)圖10－8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2∶1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．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)（1）鉀固定的機(jī)制2．土壤中鉀的無(wú)效過(guò)程－鉀的土壤養(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:①大氣無(wú)機(jī)硫(SO2)的沉降。②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)土壤中硫的循環(huán)及轉(zhuǎn)化土壤硫的輸土壤養(yǎng)分循環(huán)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/S<300-400，則有利于有機(jī)硫的礦化，而C/S>300-400,則就有可能產(chǎn)生生物固硫。

2、礦物質(zhì)的吸附和解吸在富含鐵、鋁氧化物和水化氧化物、水鋁英石及1:1型粘粒礦物為主的土壤，硫酸根(SO