第八章农业与土壤环境.ppt

第 八 章 农业与土壤环境 第一节 土壤环境 土壤是一个独立的、复杂的、特殊的地球外壳 所谓独立的，指具有独特的发生发展过程、组成特点和形态特征，特殊的指自然界中，处于大气、水、岩石的过渡地带，是联系有机界和无机界的中心，组成要素的枢纽。 土壤是覆盖整个地球大陆外层的，但它还是一个与岩石、生物、水和大气各圈层相互依存、相互作用的特殊的圈层和历史自然体。 土壤 土壤是指地球陆地上具有肥力特征，能够生长绿色植物的疏松表层。 土壤肥力是指土壤供应和协调植物的生长所需的养分、水分、空气和热量等生活因素的能力。因此我们把水、肥、气、热—称为四大肥力因素。 一、土壤环境 二、土壤物理环境与植物生长 土壤矿物质 土壤矿物质是岩石矿物风化形成的矿物颗粒的统称。包括原生矿物和次生矿物。 土壤矿物质的化学组成：氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、磷等 10 种元素占土壤矿物质总重的 99% 以上。 以氧、硅、铝、铁为最多，称之为土壤的骨干部分。 土壤有机质 土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质。 耕层土壤有机质含量通常在1%～6%。 来源 农业土壤有机质的重要来源是每年施用的有机肥料和每年作物的残茬和根系以及根系分泌物。（各种动植物、微生物残体及人畜粪便）。 1、土壤粒级 粒级：按照土粒直径 ( 粒径 ) 的大小及其性质分成的若干个等级。 土粒一般分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒四个基本粒级。 常用的分级标准有：国际制、卡庆斯基制和中国制。 特点：颗粒愈大，透气性愈好，保水保肥力愈差。 1、土壤粒级 2、土壤质地 土壤质地：是指各粒级土粒在土壤中的相对比例或重量百分数，也叫土壤的机械组成。 质地分类标准：国际制、卡庆斯基制、中国制 我国土壤质地分类标准 土壤质地与肥力的关系 砂粒大于50%；养分少。 通气透水，不保水肥； 温度变化快，暖性土； 耕性好，发小苗不发老苗 3、土壤孔性 土壤孔性：是指能够反映土壤孔隙总容积的大小，大小孔隙的搭配及孔隙在各土层中的分布状况等的综合特性。 土壤孔性包括孔隙度（孔隙数量）和孔隙类型（孔隙的大小及其比例），前者决定着土壤气、液两相的总量，后者决定着气、液两相的比例。 大孔通气，小孔蓄水。土壤孔性良好的土壤，能够同时满足植物对水分和空气的要求，有利用养分状况的调节和植物根系的伸展。即一是要求土壤中孔隙的容积较多，而是要求大小孔隙的搭配和分布适当。 （1）土壤孔隙度 孔隙度——单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。 土壤容重——单位容积土壤（包括孔隙在内的原状土）的干重。 土壤密度——单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙）的质量。 孔隙比——土壤中孔隙容积与土粒容积的比值，结构良好的耕层土壤的孔隙比应≥1。 （2）影响土壤孔性的因素 1、土壤质地： 黏土的总孔隙度大，一般为45％～60％，但孔径小而均一。砂土总孔隙度小，一般为33％～45％，孔隙以大孔隙居多。壤土孔隙度居中，孔径大小比例适当。 2、土壤结构： 具有团粒结构的土壤，多土壤疏松，孔隙状况好。含有其它结构体的土壤颗粒排列紧实，土壤总孔隙度相应降低，特别是空气孔隙度降低，而无效孔隙度增加。 3、有机物质： 由于有机物质本身疏松多孔，又能促进土壤结构的形成，所以富含有机物质的土壤孔度较高。 4、自然和耕作因素： 降雨、施肥、灌溉及耕作等外界条件对土壤孔性也有影响。 （3）土壤孔隙状况与作物生长的关系 理想土壤孔隙状况： 30cm耕层，“上松下紧”。 上部土壤（0 ~15cm）——总孔隙度为50%~60%，通气孔隙度15%~20%。上部有利于通气、透水和种子发芽、出土。 下部土壤（15~30cm）——总孔隙度为50%，通气孔隙度10%。下部紧实有利于保水和根系深扎。 1、土壤胶体 土壤胶体是指颗粒直径在1~100nm范围内的土壤颗粒。 （1）土壤胶体的种类： 无机胶体：包括含水氧化铁、含水氧化铝、含水氧化硅等及层状铝硅酸盐类（即粘土矿物）。 有机胶体：包括各种腐殖质，还有少量的木素、蛋白质、纤维素等。 有机无机复合体 ：土壤中矿质胶体和有机胶体很少单独存在，大多互相结合成为有机无机复合胶体。 （2） 土壤胶体的特性 1、土壤胶体具有巨大的比表面和表面能 胶体数量愈多，比表面愈大，表面能也愈大，吸附能力也就愈强。 2、土壤胶体电荷 土壤胶体一般带负电。分永久电荷和可变电荷两种。 永久电荷：由于粘土矿物晶层内的同晶置换所产生的电荷。 可变电荷：电荷的数量和性质随介质 pH 而改变的电荷。PH升高，带负电荷增多。 3、土壤胶体的分散性和凝聚性： 土壤中胶体处于凝胶状态，可以形成水稳性团粒，对土壤理化性质有良好的作用。 （3）土壤离子交换作用 土壤离子交换作用 土壤中带电胶体所吸附的阳（阴）