第6章矿区复垦土壤的理化特性与生物复垦汇编.doc

矿区复垦土壤的理化特性与生物复垦 矿区土地复垦分为两大步，在完成工程复垦后即实施生物复垦，实施生物复垦的关键是建立适宜于植物生长的土壤环境。 土壤学的基本概念 一、土壤与肥力 土壤是指由矿物质、有机质/水分、空气和生物等所组成的能生长植物，包括作物的地球陆地的疏松表层。 土壤能生长植物是因为它具有肥力。所谓肥力，就是土壤同时且不断地具有满足和调节植物对水、肥、气、热等生活条件要求的能力。影响土壤肥力的因素较多，有代表性的因素为：土壤酸碱度、土壤有机质、土壤全氮、土壤有效磷、土壤孔隙度、土壤质地、土壤水分等。 1．土壤酸碱度(pH) 土壤酸碱度是指土壤溶液呈酸性、中性和碱性的程度，一般以pH值表示，土壤酸碱度受母质、生物、气候和农业措施等条件影响。大多数作物适应的酸碱度为6.5～7.5。有些作物能在较酸的土壤上良好地生长，如胡萝卜、萝卜、草莓、南瓜、辣椒、黄瓜、水稻等；有些作物能在碱性土壤上生长，如棉花、稻、红麻等。 2．土壤有机质 土壤有机质包括土壤中各种动物、植物残体与微生物及其分解合成的有机物质。以有机质含量占土壤干重的百分比表示。 土壤有机质包括两大类：第一类为非特殊性的土壤有机质，包括动植物残体的组成部分以及有机质分解的中间产物，它们均为有机化学中已知的有机化合物，如蛋白质、树脂、有机酸等，这类物质占土壤有机质总量的10%~15%；第二类为土壤腐殖质，这是土壤特有的有机物质，不属于有机化学中现有的任何一类，它占土壤有机质总量的85%～90%，主要是动植物残体通过微生物作用，发生复杂转化而成。 土壤有机质在土壤形成和肥力发展过程中起着极其重要的作用。土壤腐殖质被称作植物营养的储藏库，具有较强的吸附性，能提高土壤的保水保肥性能。它又是土壤形成团粒结构的良好胶结剂，能改善土壤的透气性和蓄水状况，它还能缓冲土壤酸碱度的变化，有利于土壤微生物活动和作物生长。 土壤有机质代表丁土壤供肥的潜在能力和稳产性。一般讲，土壤有机质含量1%为中上等地，低于o．5%为瘠薄地，高于2%为肥沃地。但有机质含量并不能代表作物的产量水平，因为产量还受气候等因素的影响。 3．土壤全氮 代表土壤供氮的能力，以重量百分比表示。土壤中的氮为岩石圈的10倍。全氮的含量小于0.01%的土壤产量极低；全氮含量在0.04%～0.1%为中等偏上；全氮含量高于0.2%为含氮丰富土壤。我国土壤含氮量普遍不足。 4．土壤有效磷 代表土壤供磷的能力，以百万分之几(ppm)表示。有效磷(P205)含量5～15ppm为缺磷；低于5ppm为严重缺磷。我国土壤缺磷及严重缺磷的面积占总耕地的74%，特别是黄淮海地区缺磷面积占总耕地面积的94%。 5．土壤孔隙性 土壤孔隙性代表土壤的通透性，即渗水透气能力。通常用土壤孔隙度表示，即一定体积的土壤中，孔隙的体积占整个土壤体积的百分比，也叫总孔隙度。孔隙度太大，水分容易蒸发，保水性差，根系生长不良；孔隙度太小，则透水性差，根系生长也不良，微生物不活跃，养分释放慢。通气孔隙(孔径≥0.06mm的孔隙)和毛管孔隙(孔径在0.006mm以下的孔隙)之比以1：1或1：2为最好。孔隙的分布要求上层多于下层。 6．土壤质地 土壤是由许多大小不同的土粒以不同比例组合而成的，这种不同粒级组合的相对比例，叫土壤机械组成。土壤质地则是根据不同机械组成所产生的特性而划分的。土壤质地常作为认土、用土和改土的重要依据。 粘粒(颗粒直径小于0.001 mm)含量大于30%为粘土；粘粒含量少于30%，而粗粉粒(直径0.05～0.01mm)含量大于40%的为壤土；砂粒(直径为0.05～1 mm)含量大于50%的为砂土。 土壤质地不同，对土壤的水、肥、气、热状况及其理化特性均有很大影响。砂土类毛管孔隙少，不保水，渗透性强，通气好，有机质分解快而累积少，不保肥，昼夜温差大，所以在砂性土常呈现有气、缺水、养分不足、土温不稳的状态；粘土类毛管孔隙多，保水、保肥性强，但通气透气性差，易旱易涝，昼夜温差小，所以粘土耕性不良，适耕期短；壤土类砂粒和粘粒比例较合适，兼有粘土类和砂土类优点，耕性良好，适耕期长，适宜于大多数作物生长，是农业生产上比较理想的土壤质地。 7．土壤水分 土壤水分是土壤的重要组成物质之一，是构成土壤肥力的一个重要因素。土壤中所有物质的运转，包括植物从土壤中吸取养分在内，都离不开土壤水分的作用。土壤中的水分按其状态可分为各种类型，见图6—1 图6—1 土壤水分形态 在土壤水分诸形式中，毛管水是一种对作物最有效的土壤水分，它起沟通地下水与作物根层之间的桥梁作用。土壤毛管水的含量主要取决于土壤质地、结构、土体构造及地下水埋深等。在