土壤肥料学土壤的基本性状培训课件.docx

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1、土壤肥料学土壤的基本性状培训课件第一节土壤的孔性一、土壤的相对密度和容重1. 土壤相对质量密度（比重）是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重与同体积水的质量之比。多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右，（将2.65作为土壤矿物的平均值），而一般土壤有机质的比重为1.25-1.40o由于表层土壤有机质含量较多，其比重通常都低于心土及底土层。2. 土壤容重是指单位容积土壤体（包括粒间空隙）的烘干重,单位为g/cm3o土壤容重大体为1.00-1.70gcm3之间,是土壤肥力的重要标志之一。3. 土壤容重的应用（1）计算土壤总孔度（2）配合水分常数计算各级孔度（4）计算土壤固、液、气三相容积比率

2、，用以反映土壤自身调节肥力因素的功能（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以容积为基础。（6）计算一定面积与深度的土壤质量（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量二、土壤空隙度与空隙比（各公式及计算）土壤孔隙：土壤中土粒或团聚体之间及团聚体内部形成空隙。土壤总孔隙度：指单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。土壤总孔隙度二孔隙容积X100%/土壤容积=（1-容重/相对密度）X1o0%土壤容重：单位容积土体（包括孔隙在内的原状土）的干重,g/cm3o特点：土壤的紧实程度，适宜范围114126gcm3土壤孔隙度二孔隙容积/土壤容积X1o0%二（土壤容积-土粒容积）/土壤容积100%=（1-土

3、粒容积/土壤容积）100%二（1-（土壤重量/相对密度）/（土壤重量/容重）100%=（1-容重/相对密度）100%举例：1、某土壤耕层容重为1.33gcm3,土壤相对密度为2.65,求该土壤的总孔隙度？将上述参数代入公式即得：土壤总孔隙度=（1-1.33/2.65）X100%=50%土壤孔隙比：孔隙容积与土粒容积的比值。孔隙比二孔隙度/（1-孔隙度）=孔隙容积/土粒容积三、土壤孔隙类型非活性孔隙：当量孔径0002m,土壤水吸力15105Pao特点：最细的孔隙，束缚水，非活性，无效孔，移动慢，难被植物吸收，粘质土中非活性孔隙多，耕性差，粘着力强。毛管孔隙：d在O.020.002mm,土壤水吸力

4、为1.510415105Pao具有毛管作用，孔隙中水的毛管传导率大，易于被植物利用。通气孔隙：孔隙粗大，d0.02mm孔隙中的水分在重力作用下排出，或为通气的通道，称通气孔隙（空气孔隙）。旱地土壤通气孔隙在810%以上，植物正常生长。第二节土壤的结构性二、土壤结构类型（1）块状结构：立方体型，纵轴与横轴大体相等，内部紧实，多出现于有机质含量低，耕性不良的粘质土壤中。(2)柱状和棱柱状结构体：在土体中直立，棱角不显的叫做柱状结构，棱角明显的叫棱柱状结构体。(3)核状结构：长、宽、高大致相近，边面棱角明显，较块状结构小。(4)片状结构：横轴大于纵轴，呈扁平状，出现于老耕地的犁底层。(5)团粒结构：

5、团粒结构是指近似球形的较疏松的多孔的小团聚体，直径约为O.2510mm0微团聚结构指O.25mm以下的团聚体。三、土壤结构性评价和管理1、增施有机肥：-有机质是形成团粒的良好的胶结剂，可以明显改善土壤结构性。-有机质用量大时效果较好，秸杆直接回田比泅制的效果好。2、实行合理轮作：-作物根系的活动及耕作活动对土壤结构有重要影响。不管什么作物，只要根系发达，都能促进团粒的形成。一-不同的轮做制对土壤结构有不同影响。冬季种植一季豆科绿肥有利于团粒的形成，其中以紫云英为最好。3、合理耕作：- -选择合适的含水量时期进行耕作，避免烂耕烂耙。- -水田实行水旱轮作，有利于土壤结构的改善。- 一酸性土壤施用

6、石灰，有利于结构的改善。4、土壤结构改良剂的应用：一-土壤结构改良剂指能改善并稳定结构的制剂。可分为天然结构改良剂、人工合成高分子聚合物和无机制剂等三类。（1）人工合成高分子聚合物：上世纪五十年代在美国问世。主要种类有四类。特点是用量少，形成的结构体稳定。（2）天然有机制剂：由自然有机物料加工而成。与合成制剂比较，用量较大，稳定性较差，稳定时间较短。（3）无机制剂：如硅酸钠、澎润土、沸石、氧化铁（铝）硅酸盐等。利用他们某一方面的特性来改良土壤结构。如澎润土的膨胀性强，可以减少水份渗漏。氧化铁（铝）制剂的孔隙多，可以改善土壤的通透性。四、土壤耕性- 指土壤耕作时表现出来的土壤物理性质。包括：（1

7、）耕作时土壤对农具操作的机械阻力，即耕作的难易问题；(2)耕作后与植物生长有关的土壤物理性状，即耕作质量问题；(3)宜耕期长短第四节土壤的酸碱性一、土壤酸性-游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度。-H+活度越大，活性酸度越强。-通常用pH值表示活性酸度。土壤酸碱性的分级强酸性pH8.52、潜性酸(1)概念与成因土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤溶液后表现出来的酸度，称为潜性酸。在一般矿质土壤中，由交换性铝离子产生的酸度,比由交换性氢离子产生的酸度重要。红壤的交换性酸度，90%以上是由交换性铝所引起。只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。二、土壤碱性土壤碱性是由于土壤中OH浓度高于H离子浓度而

8、造成的。土壤中OH主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤吸附的钠离子的解离。土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐的碱金属(Kt,Na+)或碱土金属(Ca2+,Mg2+)的盐类。三、影响土壤酸碱性的因素1、气候的影响：气候对土壤酸碱性有深刻的影响。一-南方多雨，盐基淋失强烈，土壤盐基饱和度低，土壤多呈酸性。西北雨量较少，盐基淋失较弱，盐基饱和度较高，土壤多呈碱性。2、母质的影响：-石灰岩、基性岩、超基性岩的盐基含量较高。当土壤的淋溶程度较弱时，土壤pH会比附近其它母质上发育的土壤jo-滨海盐土含有丰富的易溶盐类及碳酸钙，加之地下水矿化度较高。因此，发育的土壤的PH一般较高，土壤常呈碱性。3、自然植

9、被不同植被凋落物的分解产物对土壤酸碱性产生不同影响。针叶林凋落物分解后形成的有机酸较多，盐基较少，故其下的土壤一般呈酸性。滨海红树林残体分解后形成大量SO,使土壤呈强酸性。一些耐盐、耐碱的植物会选择性地富集盐基离子，其残体分解后会促进土壤碱性的发展。4、地形不同地形部位的盐基淋失和富集状况不同，土壤pH也有差异。地形高处的土壤的盐基淋失较强烈，PH可能较低；低洼处的土壤多接受盐基的淀积，所以PH可能较高；内陆一些闭流区域或集水洼地，由于大量富集径流水带来的Ca,Mg,K,Na的重碳酸盐类，PH可能较高。5、人类耕作活动施肥和灌溉会改变土壤酸度：酸性肥料降低土壤PH(KC1)；施用石灰提高土壤p

10、H；污染水的灌溉；大气污染；淹水耕作；三、土壤缓冲性能概念及其意义一、土壤缓冲性的概念和意义当土壤溶液中的H或OH离子浓度发生较大变化时，土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致于发生太大变化的能力，称为土壤缓冲性。土壤缓冲性为植物和微生物创造一个比较缓和的生长环境，意义十分重大。产生机制二、产生缓冲性能的机制1、土壤溶液中弱酸及其盐类的存在土壤溶液中的硅酸、碳酸、磷酸、腐植酸以及其它有机酸及其盐类，可以构成良好的缓冲体系：Na2CO3+2HTH2CO3+2NaC1（酸缓冲）H2CO3+Ca（O航CaCO3+2比0（碱缓冲）2、土壤胶体的阳离子交换作用吸附的交换性阳离子对酸起缓冲作用；（S）-M

11、+E1（S）-H+MC1（M=盐基离子）吸附的HA1*对碱性物质起缓冲作用(S)-HN加(S)-Na+H2O3、酸性土壤铝离子聚合对碱的缓冲作用在pH5的土壤中，A皆被6个水分子所环绕，形成水合铝离子。当土壤中OH增多时，水合铝离子聚合成更大的离子团，释放出H4：2A1(H2O)63+2而A1(OH)2(H2O)84+4H20四、土壤酸碱性对土壤肥力及植物生长的影响(-)土壤酸碱性与土壤肥力的关系1 .表现在土壤养分的有效性方面；2 .对胶体带电性的影响，PH升高，可变负电荷增多，阳离子交换量大，保肥能力增强PH低，则反之。3 .对土壤物理性质的影响。土壤反应影响土壤胶体上吸附的阳离子种类，进

12、而影响土壤的物理性质。如：红壤胶体上氢、铝离子多，钙离子少，所以结构不良；东北黑土中钙离子多，加之有机质含量高，形成了丰富的团粒结构，物理性状好。(二)土壤酸碱性与植物生长的关系不同作物对土壤酸碱性都有一定的要求，这是植物长期的自然选择的结果。常见植物对土壤PH的要求见下表:四、土壤酸碱性对土壤肥力及植物生长的影响(-)土壤酸碱性与土壤肥力的关系1 .表现在土壤养分的有效性方面；2 .对胶体带电性的影响，PH升高，可变负电荷增多，阳离子交换量大，保肥能力增强PH低，则反之。3 .对土壤物理性质的影响。土壤反应影响土壤胶体上吸附的阳离子种类，进而影响土壤的物理性质。如：红壤胶体上氢、铝离子多，钙

13、离子少，所以结构不良；东北黑土中钙离子多，加之有机质含量高，形成了丰富的团粒结构，物理性状好。施用石灰的益处1、降低酸度，提高盐基饱和度；2、促进团粒结构的形成；3、提高磷酸盐、铝酸盐等的有效性；4、提高微生物的活性；5、抑制铁、铝、锌的毒性；过度施用石灰的负面影响土壤板结，结构变劣；部分微量元素有效性降低；磷的有效性也下降。因此，施用石灰要适量。影响石灰施用量的因素有:土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地；有机质含量；石灰的种类和施用方法；作物的要求等；石灰需要量的估算石灰需要量=土壤体积*容重*CEC*（1-盐基饱和度）单位：千克/公顷例子：某红壤的PH为5.0,耕层土壤重为2250000k

14、ghm2,土壤含水量为20%,CEC为10cmo1kg,盐基饱和度为60%,试计算达到pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需要量（理论值）.中和活性酸：pH=5时，每升土壤溶液所含H为105mo1,每公顷土壤水份所含的M为：2250000*20%*IO-M.5mo1hm2pH=7时,每升土壤溶液所含H,为107mo1,每公顷土壤水份所含的H为：2250000*20%*107=0.045mo1hm2需要中和的FT的量为：4.5-0.045=4.455mo1所需CaO为:4.455*56/2=124.74g中和潜性酸：每公顷土壤所含的潜性酸量为：2250000*1/100*4=9000OnIO1H

15、，需要CaO量：90000*562=2520kghm2一-从上述计算可知，中和活性酸所需的石灰量极少，而中和潜性酸所需的石灰很多。一-计算出的理论值，实际用量一般低于理论需要量。第五节土壤电性与离子交换4、土壤吸收性能指土壤能够吸收和保持土壤溶液中的分子和离子，悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。土壤吸收性能：1、机械吸收：机械阻隔2、物理吸收性3、化学吸收性4、物理化学吸收性5、生物吸收性(1)机械吸收性：是指土壤对物体的阻留。如施有机肥时,其中大小不等的颗粒，均可被保留在土壤中；污水、洪淤灌溉时，其土粒及其他不溶物，也可固机械吸收性而被保留在土壤中。主要决定于土壤的孔隙状况。(2)物理吸收