土壤养分循环ppt.ppt

第一节 土壤氮素循环 概 述 土壤供氮状况是土壤肥力的一项重要指标 土壤中氮的转化是有效施用氮肥的理论基础 一、土壤中氮的来源与含量 （一）土壤中氮的来源 地球上约有1.97×1023吨的氮，其中99.78％存在于有机物内和大气中。 成土矿物中不含氮。土壤中的氮主要来源于降水、生物固氮和所施用的氮肥。 （二）土壤中氮的含量 土壤中氮的含量变化很大，我国耕地土壤含氮量为0.04～0.35％，多数土壤在0.05～0.1％之间。 土壤含氮量与植被、气候、地形、土壤类型、耕作方式和施肥等措施密切相关。 （二）土壤中氮的含量 土壤氮的总量既决定于氮的来源，又决定于氮的损失，而两者的关键则是有机质的合成与分解速率。 （二）土壤中氮的含量 土壤含氮量由东向西，依黑土→栗钙土→灰钙土的顺序依次降低；由北向南，则依暗棕壤→棕壤→黄棕壤的次序明显降低。 二、土壤中氮的形态和转化 1、无机氮 硝态氮和铵态氮之和称为无机氮，一般只占土壤全氮量的l～2％，而且还处于经常变动之中。 土壤中无机氮易为作物吸收，也易于从土壤中损失。 2、有机氮 有机氮是土壤中氮的主要形态，一般占土壤全氮量的98％以上。 2、有机氮 土壤中有机氮按其溶解性和水解的难易程度可分为： 水溶性有机氮 水解性有机氮 非水解性有机氮 水溶性有机氮 主要有结构简单的游离氨基酸、胺盐及酰胺类化合物。水溶性有机氮含量一般不超过土壤全氮量的5％。 分子量小的可被作物直接吸收利用。 分子量略大的容易水解，迅速释放出铵离子，成为作物的速效氮源。 水解性有机氮 指用酸、碱或酶处理后，能水解为较简单的易溶性含氮化合物的氮，总量约占土壤全氮量的50～70％，主要包括以下三类： 蛋白质类（占全氮量的40－50％） 核蛋白类（占全氮量的10％左右） 氨基糖类（占全氮量的5－10％） 非水解性有机氮 对当季作物氮营养意义不大，其含量约占土壤全氮的30～50％，主要包括： 多醌物质与铵缩合而成的杂环状含氮化合物 糖类物质与铵的缩合物 蛋白质或铁与木质素缩合成的复杂环状结构物质 概 述 土壤中氮的转化包括： 有机氮的矿化和无机氮的生物固定 铵态氮的固定与释放 各个转化过程相互联系和相互制约 转化的方向与速率控制着土壤的供氮能力 1、有机氮的矿化 土壤中有机氮分解为氨的作用称为矿化, 矿化作用分为解蛋白和氨化两步进行： 影响有机氮的矿化的因素 氨化作用是相当普遍的，无论是好气和嫌气条件下都能进行，以下条件氨化作用最为旺盛： 土壤温度为20～30 0C 土壤湿度为田间持水量的60 % pH为中性 C/N比值等于或小于25∶1 2、土壤中无机氮的生物固定 无机氮被土壤微生物同化后，构成其躯体而暂时保留在土壤中。 只要土壤中能量物质充足，无机氮的生物固定作用就会发生，其固定量可占施入氮肥量的14～40％。 在生产中，要防止在作物生育期间，大量施用未腐熟的有机肥料。 影响矿化与固定的因素 土壤中能量物质少时，出现净矿化作用；能量物质多时，产生净固定作用。 能量、氮源、温度、湿度、pH值等，影响这两个作用的相对强度。 激发效应 施入无机氮可促进土壤有机氮的矿化，这种作用称为激发效应。激发效应的量度，用土壤氮的激发率（P）来表示，计算方法如下： 激发效应 当P＞1时为正激发，说明氮肥施入后出现净矿化，增加土壤中的有效氮量。 当P＜1时为负激发，说明出现净固定，施入土壤中的无机氮的有效性降低。 3、铵的固定与释放、吸附与解吸 铵的固定：矿化的铵和施入的铵被土壤中2∶1型粘土矿物晶格固定成为固定态铵的作用。 铵的释放：固定态铵在生物、物理和化学等因素影响下被释放的过程。 3、铵的固定与释放、吸附与解吸 铵的吸附：铵离子被土壤胶体吸附为交换性铵的作用。 铵的解吸：土壤胶体吸附的交换性铵被转移到溶液中的作用。 铵的固定与释放，吸附与解吸之间存在着下述平衡： 固定态铵 交换性铵 液相铵 影响铵固定与释放的因素 土壤对铵的固定量比较高，一般表土中铵的固定量可达全氮量的11～12％。 影响铵固定量的因素： 粘土矿物类型：2∶1型粘土矿物固定铵的能力依次为蛭石＞豪脱石＞伊利石。 1∶1型的高岭石几乎不固定铵。 干湿交替能促进铵的固定作用。 影响铵固定量的因素 土壤胶体表面吸附的交换性阳离子数量和种类、铵离子的浓度和数量。 Fe3+、Al3+、H+、Ca2+、Mg2+等阳离子的交换能力大于NH4+离子。 K+的交换能力小于NH4+离子，但对铵的固定作用有明显影响。 第二节土壤中的磷循环 一、土壤中磷的来源与含量 （一）土壤中磷的来源与含量 我国耕地土壤中的全磷量（P2O5）一般在0.01－0.43%，多数土壤的含磷量在0.04－0.2