土壤肥料學(xué)：土壤耕性與酸堿度

非活性孔隙<0.002mm毛管孔隙0.02-0.002mm通氣孔隙>0.02mm孔隙類型土壤孔隙類型（無效孔隙）（水分借毛管引力）（空氣通道、漏水漏肥）土壤適宜通氣狀況總孔隙50%非活性孔隙盡量少通氣孔隙10%+通氣孔隙：毛管孔隙=1：1or1:24土壤孔隙狀況與土壤肥力“上虛下實(shí)”上層土壤質(zhì)地疏松，有適量的通氣孔隙，透水透氣下層質(zhì)地比較緊實(shí)，毛管孔隙多，保水保肥增施有機(jī)肥能夠改善土壤孔隙狀況土壤結(jié)構(gòu)體的類型孔隙少，水氣不通，微生物活動弱，養(yǎng)分無法釋放，拉斷根系土粒排列緊湊，基本是毛管孔隙，幾乎無大孔隙，不利于根系發(fā)育和透水通氣保水團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上理想的土壤結(jié)構(gòu)小水庫小肥料庫空氣走廊易于耕作團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力第三節(jié)土壤耕性第三節(jié)土壤耕性土壤耕作土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤耕性與管理耕作的概念耕作是在作物種植以前，或在作物生長期間，為了改善植物生長條件而對土壤進(jìn)行的機(jī)械加工。土壤耕作耕作的基本目的主要有三個方面：（1）改良土壤結(jié)構(gòu)（2）把作物殘茬和有機(jī)肥料掩埋并摻和到土壤中去（3）控制雜草或其它不需要的植株土壤耕作土壤耕作1、犁地2、整地（耙地）3、中耕4、其它耕作作業(yè)土壤耕作土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤的物理機(jī)械性***指土壤受外力作用（耕作）時發(fā)生形變，表現(xiàn)出一系列動力學(xué)的特性，包括黏結(jié)性、黏著性、可塑性、脹縮性等。

土壤黏結(jié)性(cohesiveness)土粒之間相互吸引黏結(jié)的性能力學(xué)本質(zhì)：范德華力、庫倫力、水膜表面張力等連結(jié)方式：土粒-水膜-土粒影響因素：土壤比面及其影響因素(粘粒礦物，有機(jī)質(zhì))土壤含水量，適度含水量時粘結(jié)性最強(qiáng)抵抗外力破碎，對耕作產(chǎn)生阻力土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）

土壤粘附外物的性能連接方式：土粒—水膜—外物影響因素：活性表面與含水量在土壤濕潤時才能產(chǎn)生增加耕作阻力，降低耕作質(zhì)量

土壤黏著性(stickiness)土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）表1各種土壤的粘結(jié)力及對鐵片的粘著力土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）

土壤可塑性(plasticity)***

土壤在一定含水量范圍內(nèi)，可以被外力任意改變成各種形狀，外力消失或干燥后，仍保持所改變的形狀的性能。上塑限（流限）：水分增加到土壤變?yōu)榱黧w，塑性剛消失時土壤水分含量下塑限（塑限）：土壤剛開始出現(xiàn)塑性時的土壤含水量塑性值（塑性指數(shù)）：上下塑限之差濕干塑性值土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）

土壤可塑性(plasticity)質(zhì)地粘重，塑性強(qiáng)一定含水量范圍內(nèi)才有塑性有機(jī)質(zhì)含量：增加上、下塑限(塑性值不變)吸附陽離子的種類：鈉飽和塑性強(qiáng)影響土壤可塑性的因素土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）表2各種質(zhì)地土壤的塑性值(含水量%)質(zhì)地下塑限上塑限塑性值中壤偏重16~1934~4018~21中壤18~2032~3412~16輕壤偏中21~31~10輕壤偏砂22~30~8砂壤23~28~5土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）表3鈣或鈉飽和的粘粒礦物的塑限(含水量%)

鈣飽和鈉飽和

下塑限上塑限下塑限上塑限蒙脫石高嶺石633617773972670052土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤吸水后體積膨脹、干燥后收縮的性質(zhì)。土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）

土壤脹縮性(swell-shrinkingproperty)使土壤物理性質(zhì)惡化水、氣、熱交換受阻柱狀結(jié)構(gòu)，保水差根系損傷或撕斷

土壤脹縮性(swell-shrinkingproperty)粘粒含量越高，土壤脹縮性越強(qiáng)2：1粘土礦物含量越高，土壤脹縮性越強(qiáng)陽離子對土壤脹縮性影響的順序：土壤在本身重量及外力作用下由松變緊、孔隙度減小的現(xiàn)象。土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）

土壤壓實(shí)(compaction)現(xiàn)象：土壤黏閉使物理性質(zhì)惡化總孔隙度和大孔隙降低，連續(xù)性減弱透水通氣變差影響生物活性、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化影響根系伸展增加耕作耗能土壤物理機(jī)械性（力學(xué)性質(zhì)）土壤壓實(shí)的防治合理耕作，過濕時不作業(yè)少耕、免耕農(nóng)機(jī)具改進(jìn)深耕結(jié)合施有機(jī)肥土壤耕性***指耕作時土壤所表現(xiàn)出來的一系列力學(xué)性質(zhì)的總稱。耕性評價標(biāo)準(zhǔn)耕作難易（阻力大小）質(zhì)地輕、有機(jī)質(zhì)高、結(jié)構(gòu)好的阻力小耕作質(zhì)量耕后土垡松散、容易耙碎、松緊適中、孔隙狀況好宜耕期長短質(zhì)地輕適耕期長，粘重則宜耕期短要求：阻力小、質(zhì)量好、宜耕時間長土壤耕性與管理土壤耕性與管理土壤宜耕期***是指土壤含水量適宜進(jìn)行耕作的時段范圍，在宜耕期內(nèi)，耕作消耗的能量最少，團(tuán)?；Ч詈?。用時間來表示宜耕期是不準(zhǔn)確的。晴天時適宜耕作的時間短，陰天時適宜耕作的時間長；有風(fēng)時適宜耕作的時間短，無風(fēng)時適宜耕作的時間長；影響耕性因素土壤水分宜耕期：土壤結(jié)持性、脹縮性、壓實(shí)性等最弱，耕作最省力、耕作質(zhì)量最高時土壤水分含量范圍質(zhì)地質(zhì)地粘重難耕，宜耕范圍窄有機(jī)質(zhì)O.M.高，宜耕范圍寬，質(zhì)量高土壤耕性與管理土壤濕度與耕性的關(guān)系土壤濕度干潮潤潮濕濘濕多水極多水土壤特征固態(tài)，堅硬，粘結(jié)性強(qiáng)，無粘著性和塑性酥軟，粘結(jié)性弱，無粘著性的塑性，易散碎有可塑性，粘結(jié)性和粘著性極弱粘韌，有可塑性和粘著性，粘結(jié)性極弱濃漿狀，可塑性消失，但有粘著性，粘結(jié)性極弱稀漿狀，如液體一樣易流動，塑性、粘著性、粘結(jié)性消失耕作阻力大小大大大小耕作質(zhì)量硬土塊不散碎易散碎，成小塊不散碎，成大塊土不散碎，成大塊土易粘農(nóng)具泥濘狀濃泥漿稀泥漿宜耕性不宜宜旱地耕作不宜不宜不宜宜水田耕作土壤耕性與管理改善耕性的措施掌握宜耕期（宜耕的土壤含水量）增施有機(jī)肥改良土壤質(zhì)地創(chuàng)造良好土壤結(jié)構(gòu)（1）看地表土色情況地表外白里黑，半干半濕，是正適宜耕作的土壤濕度。（2）用手檢查取土置于手中握緊后放開，看土是否松散，或?qū)⑼猎谑种心蟪蓤F(tuán)，然后將手松開，土團(tuán)落地散碎，即為土壤宜耕狀態(tài)。（3）試耕試耕后土壤被耕鋤拋散，不粘機(jī)具，則適宜耕作。掌握土壤宜耕狀態(tài)可以從下面幾點(diǎn)著手：本節(jié)思考題1、名詞解釋：土壤耕性、土壤塑性、宜耕期2、土壤物理機(jī)械性及其影響因素？3、土壤耕性的評價標(biāo)準(zhǔn)？第四節(jié)土壤酸堿性第四節(jié)土壤酸堿性第四節(jié)土壤酸堿性土壤酸度土壤堿度土壤緩沖能力土壤酸堿度與土壤肥力和植物生長土壤酸度（SoilAcidity）土壤酸化過程：土壤中的鹽基離子被淋失，致酸離子H+和Al3+積累。土壤酸度土壤pH<4.0長期定位試驗(yàn)觀測結(jié)果水的解離DissociationofH2O碳酸解離DissociationofH2CO3有機(jī)酸的解離Dissociationoforganicacid酸雨Acidrain：我國每年排放SO2約1.7×106～7噸其它無機(jī)酸Ortherinorganicacid

生理酸性肥料(KCl、NH4Cl等)施用等大氣酸沉降（pH<5.6的酸性大氣化學(xué)物質(zhì)：SO2、NOx等）干沉降：通過氣體擴(kuò)散，固體物降落到地面濕沉降：降水?dāng)y帶大氣酸性物質(zhì)到達(dá)地面1.土壤酸度——土壤中H+的來源酸雨（AcidRain）1995年修繕后1997年1.土壤酸度——土壤中H+的來源我國酸雨分布圖1.土壤酸度——土壤中Al3+的活化土壤膠體上交換性H+的飽和度達(dá)到一定限度，就會破壞硅酸鹽粘粒晶體結(jié)構(gòu)，水鋁片（八面體片）中Al就脫離晶格束縛，轉(zhuǎn)化為活性Al3+，進(jìn)而取代交換性H而成為交換性Al3+。交換性Al3+水解就產(chǎn)生H+:SoilclayAl+3H2OSoilclayHHAl(OH)3+HH+SoilclayAl+Al3+3H++SoilclayHHH土壤中酸的存在形式土壤酸度活性酸潛性酸水解性酸交換性酸活性酸（Soilactiveacidity）***由土壤溶液中H+所引起的酸度。代表酸度的強(qiáng)度。土壤酸度活性酸（Soilactiveacidity）濃度低，用pH值表示，一般pH4~9。pH值酸堿度分級<5.0強(qiáng)酸性5.0~6.5酸性6.5~7.5中性7.5~8.5堿性>8.5強(qiáng)堿性土壤酸度pHRS(%)<5<205~620~606~760~906.5~7.580~1007.5~8.5>100>8.5>100我國土壤的酸堿性：pH4.5~8.9“東南酸西北堿”大致可以長江為界（北緯33

）長江以南的土壤為酸性或酸性長江以北的土壤多為中性或堿性活性酸-溶液中H+的來源H2O解離有機(jī)質(zhì)分解、生物呼吸作用→CO2→H2CO3→H+

有機(jī)酸解離→H+

施肥：生理酸性肥料酸雨：SO2，NOx土壤酸度潛性酸（Soilpotentialacidity）***

吸附在土壤膠體上，且能被代換進(jìn)入土壤溶液中的H+和Al3+。土壤膠體Al3＋H＋H＋Ca2＋K＋NH4＋Mg2＋＋

H＋土壤膠體Al3＋H＋Ca2＋K＋NH4＋Mg2＋土壤酸度膠體上溶液中土壤酸度潛性酸（Soilpotentialacidity）土壤酸度又分為交換酸和水解酸是土壤酸性的主體，比活性酸大千倍或萬倍Al3+是主要致酸離子，H+占很少一部分不用pH表示，用H+的cmol/kg表示

用中性鹽溶液(KCl、NaCl、BaCl2等)浸提土壤時，土壤膠體上交換性的鋁離子和氫離子大部分被交換而進(jìn)入土壤溶液，此時，交換性H+可使溶液酸性增加，而交換性Al3+由于水解作用也使溶液酸性增加。交換性酸（Soilexchangeableacidity）土壤酸度水解性酸（Soilhydrolyticacidity）

采用弱酸強(qiáng)堿的鹽類溶液（通常用的是pH8.5的NaOAc）浸提土壤，把絕大部分的交換性H+和Al3+交換出來而形成的酸度稱為水解酸度。土壤酸度活性酸和潛性酸的關(guān)系

活性酸和潛性酸的總和成為土壤總酸度

活性酸代表土壤酸度的強(qiáng)度，潛性酸代表土壤酸度的容量潛性酸是主體二者同時存在并相互轉(zhuǎn)化

施用石灰，不僅要中和活性酸，更要中和潛性酸

土壤酸度形成機(jī)理：土壤中堿性物質(zhì)的水解反應(yīng)。弱酸強(qiáng)堿鹽水解（主要）膠體上吸附的鹽基離子（特別是Na+）

土壤堿度（SoilAlkalinity）碳酸鈣水解（CaCO3—CO2—H2O體系）

CaCO3+H2OCa2++HCO3

-+OH-CO2+H2OHCO3-+H+

石灰性土壤的pH主要受土壤空氣中CO2分壓控制。pH很少超過8.5.碳酸鈉水解（鹽土特征）

Na2CO3+H2O2Na++HCO3-

+OH-交換性鈉的水解（堿土特征，pH超過9）

當(dāng)土壤膠體的交換性Na+積累到一定數(shù)量，土壤溶液鹽濃度較低時，Na+離解進(jìn)入溶液，水解產(chǎn)生NaOH，并進(jìn)一步形成碳酸鹽Na2CO3、NaHCO3。濱海鹽土景觀美國宇航局的衛(wèi)星從宇宙拍下了玻利維亞的烏尤尼鹽沼在地球上的具體位置。世界上最大的鹽土荒漠——玻利維亞的烏尤尼鹽沼上節(jié)回顧土壤物理機(jī)械性土壤耕性評價標(biāo)準(zhǔn)土壤宜耕期土壤酸度土壤耕性土壤的物理機(jī)械性***指土壤受外力作用（耕作）時發(fā)生形變，表現(xiàn)出一系列動力學(xué)的特性，包括黏結(jié)性、黏著性、可塑性***、脹縮性等。

土壤可塑性(plasticity)***

土壤在一定含水量范圍內(nèi)，可以被外力任意改變成各種形狀，外力消失或干燥后，仍保持所改變的形狀的性能。土壤耕性土壤宜耕期***是指土壤含水量適宜進(jìn)行耕作的時段范圍，在宜耕期內(nèi)，耕作消耗的能量最少，團(tuán)粒化效果最好。用時間來表示宜耕期是不準(zhǔn)確的。晴天時適宜耕作的時間短，陰天時適宜耕作的時間長；有風(fēng)時適宜耕作的時間短，無風(fēng)時適宜耕作的時間長；1.土壤耕性影響耕性因素土壤水分宜耕期：土壤結(jié)持性、脹縮性、壓實(shí)性等最弱，耕作最省力、耕作質(zhì)量最高時土壤水分含量范圍質(zhì)地質(zhì)地粘重難耕，宜耕范圍窄有機(jī)質(zhì)O.M.高，宜耕范圍寬，質(zhì)量高1.土壤耕性土壤濕度與耕性的關(guān)系土壤濕度干潮潤潮濕濘濕多水極多水土壤特征固態(tài)，堅硬，粘結(jié)性強(qiáng)，無粘著性和塑性酥軟，粘結(jié)性弱，無粘著性的塑性，易散碎有可塑性，粘結(jié)性和粘著性極弱粘韌，有可塑性和粘著性，粘結(jié)性極弱濃漿狀，可塑性消失，但有粘著性，粘結(jié)性極弱稀漿狀，如液體一樣易流動，塑性、粘著性、粘結(jié)性消失耕作阻力大小大大大小耕作質(zhì)量硬土塊不散碎易散碎，成小塊不散碎，成大塊土不散碎，成大塊土易粘農(nóng)具泥濘狀濃泥漿稀泥漿宜耕性不宜宜旱地耕作不宜不宜不宜宜水田耕作土壤酸度酸化過程：鹽基離子淋失，H+和Al3+積累的過程。活性酸：土壤溶液中的H+潛性酸：吸附在膠體上的H+和Al3+pHRS(%)<5<205~620~606~760~906.5~7.580~1007.5~8.5>100>8.5>100我國土壤的酸堿性：pH4.5~8.9“東南酸西北堿”大致可以長江為界（北緯33

）長江以南的土壤為酸性或酸性長江以北的土壤多為中性或堿性土壤堿度石灰性土壤：CaCO3，CO2。鹽土：Na2CO3堿土：交換性Na+積累土壤的緩沖性能概念當(dāng)加酸或加堿于土壤中時，土壤酸堿反應(yīng)并不因此而產(chǎn)生劇烈變化，這種緩和土壤酸堿變化的能力，稱為土壤的緩沖性能土壤的緩沖性能意義植物根系的正常生長微生物的生命活動土壤的緩沖性能機(jī)制

土壤膠體上的鹽基離子離子交換活性酸潛性酸鹽基飽和度大，緩沖性強(qiáng)土壤溶液中的弱酸及其鹽類：碳酸、磷酸、硅酸等

兩性有機(jī)物質(zhì)：蛋白質(zhì)、氨基酸和胡敏酸等酸性土壤中鋁離子的緩沖作用

土壤的緩沖性能酸性土壤中鋁離子的緩沖作用土壤的緩沖性能4+1）土壤pH與養(yǎng)分有效性的關(guān)系土壤酸堿性與土壤肥力的關(guān)系

1）影響土壤養(yǎng)分的有效性

微生物在pH中性附近最旺盛，養(yǎng)分在中性附近有效性最大

氮、硫以有機(jī)態(tài)存在，pH≥6時有效性最大

pH影響?zhàn)B分沉淀溶解

pH6~7，P有效性最高極度強(qiáng)酸中Al、Fe、Mn毒害微量元素B中性有效性高；Mo強(qiáng)酸性下有效性低；土壤酸堿性與土壤肥力和植物生長土壤酸堿性與土壤肥力的關(guān)系2）影響土壤的帶電性

pH高，可變電荷也大，膠體的陽離子交換量增大，土壤的保肥供肥能力增強(qiáng)

3）對土壤物理性質(zhì)的影響

酸性土：H+、Al3+多，Ca2+少，粘重板結(jié)，透氣不良堿性土：Na質(zhì)土，漬水呈稀泥，干時僵板，通氣不良土壤酸堿性與土壤肥力和植物生長土壤酸堿性與植物生長的關(guān)系1）植物有其適宜生長的土壤pH范圍大多數(shù)作物、蔬菜、果樹要求pH6~82）指示植物：對土壤pH有特別要求的植物喜酸植物：茶、杜鵑花、蘭花、馬尾松等，引種應(yīng)注意喜堿植物：大豆、花椰菜、大麥、蘋果、玉米、苜蓿等土壤酸堿性與土壤肥力和植物生長植物最