項(xiàng)目2 植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境調(diào)控

項(xiàng)目2

植物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境調(diào)控

土壤

指地球陸地上具有肥力特征，能夠生長(zhǎng)綠色植物的疏松表層。

土壤肥力

指土壤供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物的生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分、水分、空氣和熱量等生活因素的能力。因此我們把水、肥、氣、熱稱為四大肥力因素。

固相組成理化性質(zhì)環(huán)境調(diào)控

任務(wù)引導(dǎo)

1.土壤是怎樣形成的？2.土壤是由什么組成的？時(shí)間：10min任務(wù)1土壤的基本組成

土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤生物、土壤水分、土壤空氣任務(wù)2土壤的基本性質(zhì)

土壤孔隙性與結(jié)構(gòu)性、土壤的物理機(jī)械性、土壤酸堿性與緩沖性、土壤保肥性與供肥性任務(wù)3土壤資源的開(kāi)發(fā)與保護(hù)

土壤的基礎(chǔ)組成

土壤是由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成的疏松多孔體。固相由土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)和土壤生物組成。氣體和液體存在于固體顆粒間的孔隙中。液相包括土壤水分以及溶解于水的礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，氣相包括各種氣體。礦物質(zhì)占38％以上有機(jī)質(zhì)僅12％以下礦物質(zhì)—占固體重量的95%以上有機(jī)質(zhì)—占固體重量的5%以下體積比重量比被土壤溶液、土壤空氣充滿固相液相氣相孔隙占50%左右土壤一、土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是巖石礦物風(fēng)化形成的礦物顆粒的統(tǒng)稱。包括原生礦物和次生礦物。礦物質(zhì)的化學(xué)組成：氧、硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、鈦、磷等10種元素占土壤礦物質(zhì)總重的99%以上。以氧、硅、鋁、鐵為最多，稱之為土壤的骨干部分。土壤質(zhì)地

土壤中各粒級(jí)的百分含量，稱作土壤的機(jī)械組成。根據(jù)土壤不同機(jī)械組成所產(chǎn)生的特性對(duì)土壤進(jìn)行類(lèi)別劃分，稱作土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地類(lèi)型質(zhì)地組成質(zhì)地名稱顆粒組成（％）砂粒1~0.05mm粗粉粒0.05~0.01mm粘粒＜0.001mm砂土粗砂土細(xì)砂土面砂土＞7060~7050~60――――壤土砂粉土粉土＞20＜20＞40＜30粉壤土粘壤土砂粘土＞20＜20＞50＜40――＞30＞30粘土粉砂土壤粘土粘土――――――――30~3535~4040我國(guó)土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)地與土壤肥力砂土粘土壤土

砂土類(lèi)（熱性土）：含砂量≥50%，營(yíng)養(yǎng)缺乏，能透性好，保水保肥力差，易升溫，易出苗，易脫肥。

粘土類(lèi)（冷性土）：粘粒含量≥30%，養(yǎng)分充足，能透性差，保水保肥力強(qiáng)，難升溫，難出苗，有后勁

壤土類(lèi)（二合土）：砂粘適中，養(yǎng)分充足，土壤孔隙適當(dāng)，保水保肥力強(qiáng)，土溫暖，耕性好，有后勁。土壤質(zhì)地的改良摻砂摻粘，客土調(diào)劑翻淤壓砂，翻砂壓淤施有機(jī)肥，改良土性引洪漫淤，引洪漫砂種樹(shù)種草，培肥改土任務(wù)引導(dǎo)

1.土壤有機(jī)質(zhì)是什么？2.土壤有機(jī)質(zhì)由怎樣形成的？時(shí)間：15min二、土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)：動(dòng)植物、微生物殘?bào)w和有機(jī)肥料在土壤微生物作用下形成的各種形態(tài)有機(jī)成分，主要有新鮮的有機(jī)質(zhì)、半分解有機(jī)殘余物和腐殖質(zhì)。土壤腐殖質(zhì)是改良土壤、供給植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是土壤肥力水平的主要標(biāo)志之一。不同種類(lèi)的土壤有機(jī)質(zhì)的含量不同。1.土壤有機(jī)質(zhì)的存在形式

新鮮有機(jī)質(zhì)

——土壤中未分解的動(dòng)、植物殘?bào)w。

半分解的有機(jī)質(zhì)

——

有機(jī)質(zhì)已被微生物分解，多呈分散的暗黑色小塊。

腐殖質(zhì)

——有機(jī)殘?bào)w在土壤腐殖質(zhì)化的過(guò)程中形成的一類(lèi)褐色或

暗褐色的高分子有機(jī)化合物。

2.土壤有機(jī)質(zhì)的組成碳水化合物（糖酸醛醇酮）纖維素與半纖維素木質(zhì)素氮磷化合物樹(shù)脂、油脂、單寧灰分元素（CaMgKNaSiPFeAlMn）土壤腐殖質(zhì)

加稀堿------→（NaOH）

加酸----→HCl溶解的暗褐色溶液土壤不溶解的腐殖質(zhì)----→胡敏素沉淀物質(zhì)→胡敏酸

（褐腐酸）黃色溶液→富里酸

（黃腐酸）3.土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化過(guò)程土壤有機(jī)質(zhì)腐質(zhì)化過(guò)程CO2、H2O、NH3NH4－NNO3－NH2PO4-、HPO42-SO42-4.土壤有機(jī)質(zhì)與土壤肥力

提供植物需要的養(yǎng)分改善土壤理化性質(zhì)提高土壤保水保肥能力減輕土壤的污染程度刺激植物生長(zhǎng)發(fā)育三、土壤水分

土壤水分是土壤的重要組成物質(zhì)，也是土壤肥力諸因素中最重要、最活躍的因素。土壤水實(shí)質(zhì)上是極稀的土壤溶液。它除了供作物直接吸收外，還影響著土壤的其它肥力性狀。礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與合成、土壤的氧化還原狀況、土壤熱特性、土壤的物理機(jī)械性與耕性等。任務(wù)2土壤樣品的采集與制備任務(wù)引導(dǎo)

土壤的基本性質(zhì)有哪些？時(shí)間：5min一、土壤孔隙性和結(jié)構(gòu)性二、土壤耕性三、土壤酸堿度和緩和性四、土壤保肥性和供肥性任務(wù)2土壤的基礎(chǔ)性質(zhì)一、土壤孔性先做一個(gè)試驗(yàn)：

一方普通的土塊，用力將土壓實(shí)，土塊體積變小，約為一半。結(jié)論：土壤中有空隙。

土壤中土?；蛲翀F(tuán)間的空隙稱土壤孔隙，土壤孔隙的大小、比例和總孔隙體積所反映的土壤性質(zhì)稱土壤孔隙性。1.土壤孔隙的數(shù)量土壤密度：?jiǎn)挝惑w積固體土粒（不含粒間空隙）的質(zhì)量。

一般2.60~2.75（2.65）。土壤容重：?jiǎn)挝惑w積原狀土壤（包括孔隙）的質(zhì)量。一般1.00~1.70，土壤表層容重1.20~1.30。土壤孔隙度：?jiǎn)挝煌寥荔w積內(nèi)孔隙所占的比例（一般采

用百分?jǐn)?shù)的形式）。土壤孔隙度（%）=（1―容重∕比重）×100

2.土壤孔隙狀況與植物生長(zhǎng)

理想土壤孔隙狀況：30cm耕層，“上松下緊”。

上部土壤（0~15cm）--總孔隙度50%~60%，通氣孔隙度15%~20%。通氣、透水、發(fā)芽、出土。

下部土壤（15~30cm）--總孔隙度為50%，通氣孔隙度10%。保水、扎根、排水。二、土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)體：土壤顆粒相互粘接而成的大小、形狀和性質(zhì)不同的團(tuán)聚體。土壤結(jié)構(gòu)性：土壤結(jié)構(gòu)體的類(lèi)型、數(shù)量、品質(zhì)及排列情況的合稱。1.土壤結(jié)構(gòu)的類(lèi)型

塊狀結(jié)構(gòu)核狀結(jié)構(gòu)柱狀結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)“坷垃”。長(zhǎng)、寬、高三軸相似，徑5~10cm或更大。粘重缺乏有機(jī)質(zhì)的表土層。過(guò)濕過(guò)干。特點(diǎn)：水分丟失，影響出苗?！胞溩硬慌虏?，就怕坷垃咬”。核狀結(jié)構(gòu)“蒜瓣土”。長(zhǎng)、寬、高三軸相似，徑1~2cm或稍大。粘重缺乏有機(jī)質(zhì)的底土層。石灰、鐵質(zhì)膠結(jié)。特點(diǎn)：水穩(wěn)性。柱狀結(jié)構(gòu)

也稱“立土”。圓柱或棱柱狀，外被鐵鋁氧化物膠膜。粘重的底土層，堿土的堿化層。特點(diǎn)：大裂縫，漏水漏肥。片狀結(jié)構(gòu)

也稱“臥土”。薄片或鱗片狀，厚1~5cm。土表，犁底層。特點(diǎn)：影響水氣熱交換，影響扎根，撕裂根系。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)

也稱“土珠子，螞蟻蛋，米糝子”。圓球狀，直徑0.25~10mm，微團(tuán)粒＜0.25mm。耕層。特點(diǎn)：良好孔隙性（毛管孔隙，非毛管孔隙）。水、肥、氣、熱調(diào)節(jié)器。2.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力團(tuán)粒結(jié)構(gòu)性質(zhì)：一定大?。?~3mm），多級(jí)孔隙，穩(wěn)定性。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力：調(diào)節(jié)土壤水分與空氣協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的消耗和積累穩(wěn)定土溫，調(diào)節(jié)土壤熱狀況改善土壤耕性，有利于作物根系伸展3.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的創(chuàng)造

精耕細(xì)作，增施有機(jī)肥料合理的輪作倒茬合理灌溉，適時(shí)耕耘施用石灰及石膏土壤結(jié)構(gòu)改良劑的應(yīng)用

土壤固相和土壤液相的性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，在土壤溶液中由游離的H+或OH-顯示出來(lái)。三、土壤的酸堿性1.土壤酸性土壤酸性產(chǎn)生的原因：

CO2+H2O→H2CO3→HCO3-+H+

有機(jī)物分解→有機(jī)酸生理酸性肥料→酸性物質(zhì)氧化→酸（S-→H2SO4）

Al3++H2O→H+土壤酸的類(lèi)型：

活性酸----土壤中游離H+，pH=4.5~8.5

潛在酸----土壤膠體吸附的Al3+和H+。交換性酸----中性鹽代換出來(lái)的潛在酸。水解性酸----堿性鹽代換出來(lái)的潛在酸。2.土壤堿性土壤堿性反應(yīng)產(chǎn)生的原因：

CaCO3、Na2CO3、NaHCO3水解產(chǎn)生OH-

膠體上吸附的Na+水解產(chǎn)生OH-

土壤堿化度：

交換性鈉（Na+）占陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。堿化度＝5~10%，輕度堿化；10~20%，強(qiáng)度堿化堿化度＞20，堿土3.植物對(duì)土壤酸堿反應(yīng)的適應(yīng)性

作物正常生長(zhǎng)要求土壤有合適的酸堿度。土壤酸堿指示植物：對(duì)酸堿特別敏感的植物。大多數(shù)農(nóng)作物的適應(yīng)性較廣，對(duì)pH要求不太嚴(yán)格。4.土壤酸堿反應(yīng)與土壤肥力的關(guān)系

不同的營(yíng)養(yǎng)元素在不同的pH環(huán)境中，因其存在狀態(tài)和形式不同，元素的有效性不同。一般來(lái)說(shuō)，F(xiàn)e、Mn、Zn、Cu在酸性條件下有效性較高，其它營(yíng)養(yǎng)元素在中性和堿性條件下有效性較高。5.土壤酸堿性的調(diào)節(jié)

土壤酸性的調(diào)節(jié)：施用生石灰（CaO）土壤堿性的調(diào)節(jié)：有機(jī)肥料，石膏（CaSO4·2H2O），過(guò)磷酸鈣硫磺，F(xiàn)eS，F(xiàn)eSO4

生理酸性鹽：KCl，(NH4)2SO4

。6.土壤的緩沖性能

土壤抵抗酸堿度劇烈變化的能力。原因：土壤膠體上存在的大量吸附性陽(yáng)離子，土壤溶液中含有各種弱酸及其鹽類(lèi)，土壤中含有許多兩性物質(zhì)，酸性土壤中活性鋁離子水解釋放H+而中和外來(lái)的OH-。影響：土壤膠體的類(lèi)型及其陽(yáng)離子交換量，土壤鹽基飽和度。任務(wù)引導(dǎo)

怎樣對(duì)土壤資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)保護(hù)？時(shí)間：15min一、土壤培肥任務(wù)3土壤資源的開(kāi)發(fā)與保護(hù)1.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)旱田指標(biāo)指標(biāo)：土層深厚質(zhì)地良好機(jī)質(zhì)豐富酸堿適中地形平坦水位適宜田間防護(hù)2.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)水田指標(biāo)指標(biāo)：結(jié)構(gòu)良好機(jī)質(zhì)豐富水位適宜滲透適當(dāng)排灌良好3.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田的建設(shè)與培肥措施措施：搞好農(nóng)田基本建設(shè)深耕改土、合理輪作用養(yǎng)結(jié)合、合理灌排以水調(diào)肥、科學(xué)施肥營(yíng)造田間防護(hù)林、改善小氣候二、中低產(chǎn)田土壤的改良

以當(dāng)?shù)卮竺娣e近三年平均產(chǎn)量為基準(zhǔn)，低于平均值20%以下為低產(chǎn)田，處于平均值20%以內(nèi)的為中產(chǎn)田，二者一起稱為中低產(chǎn)田。我國(guó)中低產(chǎn)田土壤：

北方干旱、半干旱地區(qū)的鹽堿土和風(fēng)沙土；南方熱帶、亞熱帶地區(qū)的紅黃壤酸瘦土和地產(chǎn)水稻土，低洼濕土、山區(qū)水土流失嚴(yán)重的地產(chǎn)田。原因：盲目開(kāi)荒濫伐森林，造成水土流失，砂地?cái)U(kuò)大灌水方法落后，灌溉系統(tǒng)不完善掠奪性經(jīng)營(yíng)，導(dǎo)致土壤肥力日益下降土壤污染，土地利用價(jià)值降低1.中低產(chǎn)田的形成原因2.中低產(chǎn)田土壤改良和利用

水利措施--排水降鹽淡水洗鹽以水壓鹽

耕作措施--起鹽搬家改善質(zhì)地平整土地