第九章土壤第一节土壤的组成与性质课件.ppt

1、本节课程的难点和重点本节课程的难点和重点土壤的组成土壤的组成土壤腐殖质的作用土壤腐殖质的作用不同土壤质地类型的土壤特性不同土壤质地类型的土壤特性 土壤质地三角坐标图的判读土壤质地三角坐标图的判读 土壤结构类型及其特点土壤结构类型及其特点第九章第九章 土壤土壤1.1.概念：地球陆地能生长植物的疏松表层。概念：地球陆地能生长植物的疏松表层。2.2.类型：类型：将未经人工开垦的土壤称为将未经人工开垦的土壤称为自然土壤自然土壤；人为土；人为土壤经过开垦、耕种以后，其原有性质发生了变化，称为壤经过开垦、耕种以后，其原有性质发生了变化，称为农业土壤或耕作土壤农业土壤或耕作土壤。3.3.土壤的组成土壤的组成

2、：由由固体、液体和气体固体、液体和气体三类物质组成；三类物质组成；固体物质：土壤矿物质、有机质和微生物等；固体物质：土壤矿物质、有机质和微生物等；液体物质：土壤水分；液体物质：土壤水分；气体：存在于土壤孔隙中的空气；气体：存在于土壤孔隙中的空气；1 1）土壤矿物质）土壤矿物质 岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗岩石经过风化作用形成的不同大小的矿物颗粒；粒；土壤矿物按成因分为土壤矿物按成因分为原生矿物原生矿物和和次生矿物次生矿物；代表：代表：原生矿物（石英、长石）、次生矿物原生矿物（石英、长石）、次生矿物（高岭石、蒙托石、伊利石）（高岭石、蒙托石、伊利石）土壤中普遍存在的次生矿物是粘土矿，亦

3、称层土壤中普遍存在的次生矿物是粘土矿，亦称层状硅酸盐，它是构成状硅酸盐，它是构成土壤粘粒土壤粘粒的主要成分；的主要成分；直接影响土壤的直接影响土壤的物理、化学性质物理、化学性质，是作物养分，是作物养分的重要来源。的重要来源。2 2）有机质）有机质 有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志重要标志（耕作土：（耕作土：0.5-2.5%0.5-2.5%）;概念概念：腐殖质腐殖质是指新鲜有机质经过微生物分解转化是指新鲜有机质经过微生物分解转化所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的所形成的黑色胶体物质，一般占土壤有机质总量的85-9085-90以上以

4、上;（1）有机质的主要来源）有机质的主要来源：动植物死亡以后遗留在土壤中的残体；动植物死亡以后遗留在土壤中的残体；施入的有机肥料施入的有机肥料 经过微生物作用形成的腐殖质经过微生物作用形成的腐殖质（2 2）有机质的）有机质的分类分类 土壤有机质按其分解程度分为土壤有机质按其分解程度分为新鲜有机质、半新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质（腐殖酸、富里酸、胡敏素）。分解有机质和腐殖质（腐殖酸、富里酸、胡敏素）。组成组成：它是由：它是由氮、磷、氮、磷、钾、硫、钙钾、硫、钙和少量硫和少量硫元素元素组成的具有多种官能团的天然络合剂；组成的具有多种官能团的天然络合剂；（3 3）腐殖质的作用）腐殖质的作用：作物

5、养分的主要来源作物养分的主要来源 腐殖质既含有腐殖质既含有氮、磷、氮、磷、钾、硫、钙钾、硫、钙等大量元素，还有等大量元素，还有微量微量元素元素，经微生物分解可以释放出来供作物吸收利用。，经微生物分解可以释放出来供作物吸收利用。增强土壤吸水保水能力增强土壤吸水保水能力 腐殖质是一种有机胶体，吸水保肥能力很强，一般粘粒的腐殖质是一种有机胶体，吸水保肥能力很强，一般粘粒的吸水率为吸水率为50506060，而腐殖质的吸水率高达，而腐殖质的吸水率高达400-600400-600；保肥能；保肥能力是粘粒的力是粘粒的6-106-10倍。倍。改良土壤物理性质改良土壤物理性质 腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，

6、可以提高粘重土壤腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，可以提高粘重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。同时，由于它的颜的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。同时，由于它的颜色较深，有利吸收阳光，提高土壤温度。色较深，有利吸收阳光，提高土壤温度。促进土壤微生物的活动促进土壤微生物的活动 腐殖质为微生物活动提供了丰富的腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量养分和能量，又能，又能调节调节土壤酸碱反应土壤酸碱反应，因而有利微生物活动，促进，因而有利微生物活动，促进土壤养分的转化。土壤养分的转化。刺激作物生长发育刺激作物生长发育 有机质在分解过程中产生的有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维腐殖

7、酸、有机酸、维生素及一些激素生素及一些激素，对作物生长发育有良好的促进作用，对作物生长发育有良好的促进作用，可以可以增强呼吸增强呼吸和对和对养分的吸收养分的吸收，促进细胞分裂促进细胞分裂，从而，从而加速加速根系和地上部分根系和地上部分的生长。的生长。3 3）微生物的作用）微生物的作用：分解有机质分解有机质 作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有经过作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有经过土壤微土壤微生物生物的作用，才能的作用，才能腐烂分解腐烂分解，释放出营养元素释放出营养元素，供作物利用；，供作物利用；分解矿物质分解矿物质 磷细菌磷细菌能分解出磷矿石中的磷，能分解出磷矿石中的磷，钾细

8、菌钾细菌能分解出钾矿石中的钾，能分解出钾矿石中的钾，以利作物吸收利用。以利作物吸收利用。固定氮素固定氮素 土壤中有一类叫做土壤中有一类叫做固氮菌固氮菌的微生物，能利用的微生物，能利用空气中的氮素空气中的氮素作食作食物，在它们物，在它们死亡和分解死亡和分解后，这些氮素就能被作物吸收利用。后，这些氮素就能被作物吸收利用。两种固氮菌类型：两种固氮菌类型：根瘤菌、自生固氮菌根瘤菌、自生固氮菌4 4）土壤水分）土壤水分（1）土壤中的水分的分类土壤中的水分的分类：束缚水：束缚水：吸湿水、膜状水吸湿水、膜状水自由水自由水：毛管水、重力水：毛管水、重力水迁移特点迁移特点：束缚水束缚水受土粒间的吸力所阻，不能轻

9、易在土壤中移动；受土粒间的吸力所阻，不能轻易在土壤中移动；其中，其中，吸湿水吸湿水是被是被矿物矿物吸收的水分，吸收的水分，膜状水膜状水是被吸引在土是被吸引在土粒间粒间呈薄膜状呈薄膜状的水分。的水分。自由水自由水是在土壤中自由移动的水分；受是在土壤中自由移动的水分；受重力作用重力作用影响影响向下向下移动，称为移动，称为重力水重力水。在气候干旱地区，如果蒸发率大。在气候干旱地区，如果蒸发率大于入渗率，水分会在土壤中于入渗率，水分会在土壤中向上向上移动，称为移动，称为毛管水毛管水。5 5）土壤空气）土壤空气 来源来源：土壤空气主要来自：土壤空气主要来自大气大气土壤呼吸土壤呼吸：土壤空气土壤空气与与大

10、气大气间通过间通过气体扩散气体扩散作用作用不断地进行着气体交换，使土壤空气得到更新的不断地进行着气体交换，使土壤空气得到更新的过程。过程。o2o2o2co2co2大大气气土土壤壤（1 1）土壤空气组成特点）土壤空气组成特点 相对湿度较高相对湿度较高 二氧化碳含量高二氧化碳含量高 氧气含量低氧气含量低 含有还原性气体含有还原性气体 组成和数量处于变化之中组成和数量处于变化之中6）土壤质地）土壤质地概念概念：即土壤：即土壤机械组成机械组成，是指土壤中，是指土壤中各级土粒各级土粒含量的相对比例含量的相对比例及其所表现的及其所表现的土壤砂黏性质土壤砂黏性质；根据土壤中根据土壤中砂粒、粉粒和黏粒砂粒、粉

11、粒和黏粒三级含量，三级含量，并参考并参考砾石量砾石量，可划分为三大质地类型，即，可划分为三大质地类型，即砂砂质土、壤质土和黏（粘）土质土、壤质土和黏（粘）土；（1）砂质土）砂质土：l 水水：粒间孔隙大，毛管作用弱，透水性强而保：粒间孔隙大，毛管作用弱，透水性强而保水性弱，水气易扩散，易干不易涝；水性弱，水气易扩散，易干不易涝；l 气气 ：大孔隙多，通气性好，一般不会累积还原：大孔隙多，通气性好，一般不会累积还原物质；物质；l 热热 ：水少气多，温度容易上升，称为热性土，：水少气多，温度容易上升，称为热性土，有利于早春作物播种；有利于早春作物播种；l 肥肥 ：养分含量少，保肥力弱，肥效快，但不持

12、：养分含量少，保肥力弱，肥效快，但不持久，易造成作物后期脱肥早衰；久，易造成作物后期脱肥早衰；l 耕性耕性：松散易耕。发小苗不发老苗：松散易耕。发小苗不发老苗 。保水性能保水性能一般，通风性能一般；一般，通风性能一般；（2）黏质土）黏质土l 水水 ：粒间孔隙小，透水性差，易产生地表径流：粒间孔隙小，透水性差，易产生地表径流,保水抗旱力强，易涝不易旱；保水抗旱力强，易涝不易旱；l 气气 ：小孔隙多，通气性差，容易累积还原性物：小孔隙多，通气性差，容易累积还原性物质；质；l 热热 ：水多气少，热容量大，温度不易上升，称：水多气少，热容量大，温度不易上升，称冷性土，对早春作物播种不利；冷性土，对早春

13、作物播种不利；l 肥肥 ：肥效缓慢，稳而持久。早春低温时，由于：肥效缓慢，稳而持久。早春低温时，由于肥效缓慢易造成作物苗期缺素；肥效缓慢易造成作物苗期缺素；l 耕性耕性：耕性差，粘着难耕。发老苗不发小苗：耕性差，粘着难耕。发老苗不发小苗（3）壤质土）壤质土 土壤性质土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点兼具粘质土和砂质土的优点，而克服了它们的缺点。而克服了它们的缺点。耕性好，宜种广耕性好，宜种广，对，对水分有回润能力，是较理想的质地类型。既水分有回润能力，是较理想的质地类型。既发小苗又发老苗。发小苗又发老苗。根据土壤的粒级组成，判断下列两组土壤类型：根据土壤的粒级组成，判断下列两组土壤类型：1 1、

14、砂粒：、砂粒：40%40%，粉粒：，粉粒：20%20%，黏粒：，黏粒：40%40%2 2、砂粒：、砂粒：5050，粉粒：，粉粒：40%40%，黏粒：，黏粒：10%10%7 7）土壤结构：）土壤结构：概念概念：指土粒相互排列、胶结在一起而成的团聚：指土粒相互排列、胶结在一起而成的团聚体，也称结构体体，也称结构体；土壤结构类型：土壤结构类型：团粒结构、块状结构、核状结构、团粒结构、块状结构、核状结构、柱状结构、棱状结构、片状结构柱状结构、棱状结构、片状结构等。等。（1 1）块状结构体）块状结构体特点特点：近似立方体型，长、宽、高大体相等，一：近似立方体型，长、宽、高大体相等，一般大于般大于3cm3

15、cm，1-3cm1-3cm之内的称作核状结构体，外形之内的称作核状结构体，外形不规则；不规则；分布分布：多在粘重而乏有机质的土中生成，熟化程：多在粘重而乏有机质的土中生成，熟化程度低的死黄土常见此结构；度低的死黄土常见此结构；缺点缺点：由于相互支撑，会增大孔隙，造成水分快：由于相互支撑，会增大孔隙，造成水分快速蒸发跑墒，多有压苗作用，不利植物生长繁育；速蒸发跑墒，多有压苗作用，不利植物生长繁育；改良方法改良方法：可在墒情合适时耙耱，冬季冻土后，：可在墒情合适时耙耱，冬季冻土后，辗压，以提高土壤有机质含量，也可掺河沙或炉辗压，以提高土壤有机质含量，也可掺河沙或炉渣灰来改良。渣灰来改良。（2）片状

16、结构体）片状结构体特点特点：结构体沿水平轴方向发展，呈片状、板状、结构体沿水平轴方向发展，呈片状、板状、页状和鳞片状页状和鳞片状；分布分布：冲积性母质层、农田犁耕层、森林的灰化层、：冲积性母质层、农田犁耕层、森林的灰化层、园林压实的土壤均属此类；园林压实的土壤均属此类；缺点缺点：不利于通气透水，造成土壤干旱，水土流失；：不利于通气透水，造成土壤干旱，水土流失；改良方法改良方法：松土施用有机肥，公园街道绿地行人常经：松土施用有机肥，公园街道绿地行人常经过的地方，可进行透气铺装、种植地被植物或进行必过的地方，可进行透气铺装、种植地被植物或进行必要的围栏保护，结皮和板结的可采取适墒深翻，增施要的围栏

17、保护，结皮和板结的可采取适墒深翻，增施有机肥解决；有机肥解决；（3）棱柱状结构体）棱柱状结构体特点特点：结构体沿垂直轴方向发展，呈柱状体，长结构体沿垂直轴方向发展，呈柱状体，长度因不同土壤类型而异，一般在度因不同土壤类型而异，一般在1515厘米以上，不厘米以上，不具圆顶，边面较明显，边缘尖锐，具圆顶，边面较明显，边缘尖锐，分布分布：多出现于多出现于黏质土壤黏质土壤的的中层中层和和底层底层，有时也，有时也延及表层；延及表层；（4）柱状结构体：）柱状结构体：特点特点：结构体与棱柱状结构相似，但具有圆顶；：结构体与棱柱状结构相似，但具有圆顶；分布分布：常出现于半干旱地带含粉砂较多的底土层：常出现于半

18、干旱地带含粉砂较多的底土层和碱土的心土层；和碱土的心土层；（5）角块状结构体：）角块状结构体：特点特点：结构体沿长、阔、高三轴平均发展，呈不：结构体沿长、阔、高三轴平均发展，呈不规则的六面体块，表面平滑、棱角明显、尖削，规则的六面体块，表面平滑、棱角明显、尖削，分布分布：多出现于中等质地和细密质地土壤的中、多出现于中等质地和细密质地土壤的中、下层下层；（6）粒状结构体：）粒状结构体：特点特点：结构体长、阔、高大致相等，形似球状，结构体长、阔、高大致相等，形似球状，直径一般直径一般0.25-100.25-10毫米，球体疏松排列在一起，一毫米，球体疏松排列在一起，一经筛动，即可互相分开。经筛动，即

19、可互相分开。分布分布：这种结构多出现于土壤表层，易受耕作影这种结构多出现于土壤表层，易受耕作影响，在肥沃土壤中数量尤多。响，在肥沃土壤中数量尤多。（7）团粒结构体）团粒结构体：最适宜植物生长的结构体土壤：最适宜植物生长的结构体土壤类型，在一定程度上标志着类型，在一定程度上标志着土壤肥力的水平和利土壤肥力的水平和利用价值用价值；优点优点：l 能协调土壤水分和空气的矛盾；能协调土壤水分和空气的矛盾；l 能协调土壤养分的消耗和累积的矛盾；能协调土壤养分的消耗和累积的矛盾；l 能调节土壤温度，并改善土壤的温度状况；能调节土壤温度，并改善土壤的温度状况；l 能改良土壤的可耕性，改善植物根系的生长伸能改良

20、土壤的可耕性，改善植物根系的生长伸长条件；通过深翻施肥和深翻种植绿肥；长条件；通过深翻施肥和深翻种植绿肥；8）土壤结构的形成过程）土壤结构的形成过程 无机物质的凝聚作用无机物质的凝聚作用 土壤中的土壤中的无机胶体无机胶体通常是带通常是带负电荷负电荷的，当它遇到土壤中带的，当它遇到土壤中带正电荷正电荷的的二、三价阳离子（二、三价阳离子（钙、镁、铁、铝钙、镁、铁、铝）时，则发生）时，则发生胶体的凝聚胶体的凝聚，形成，形成初生初生的微团粒的微团粒；初生的微团粒又互相吸引，形成；初生的微团粒又互相吸引，形成二级、三级以及更多级的微二级、三级以及更多级的微团粒团粒，然后进一步结合成中团粒和大团粒，即形成

21、，然后进一步结合成中团粒和大团粒，即形成团粒结构团粒结构。有机胶体的胶结作用有机胶体的胶结作用 土壤有机胶体的胶结物质种类虽然很多，但其中土壤有机胶体的胶结物质种类虽然很多，但其中最重要最重要的是具胶结作的是具胶结作用的用的腐殖质腐殖质。腐殖质中的。腐殖质中的胡敏酸缩合胡敏酸缩合和和聚合程度较高，分子量大，与钙聚合程度较高，分子量大，与钙离子结合生成不可逆的凝胶离子结合生成不可逆的凝胶，它是形成，它是形成水稳性团粒水稳性团粒结构的重要胶结剂。结构的重要胶结剂。土壤结构成型的外力作用土壤结构成型的外力作用 生物的作用、干湿交替作用、冻融交替作用、耕作的作用生物的作用、干湿交替作用、冻融交替作用、

22、耕作的作用（1 1）三种胶体在土壤团聚体形成过程中的作用）三种胶体在土壤团聚体形成过程中的作用重要性重要性：腐殖质胶体腐殖质胶体铁的氧化物胶体铁的氧化物胶体黏粒胶体黏粒胶体（2 2）胶体凝聚作用与阳离子成分的关系）胶体凝聚作用与阳离子成分的关系阳离子价态越高，胶体凝聚性越强阳离子价态越高，胶体凝聚性越强9 9）土壤酸度）土壤酸度 自然土壤的酸度的控制因素自然土壤的酸度的控制因素：母岩母岩花岗岩母质花岗岩母质酸性反应酸性反应石灰盐母质石灰盐母质碱性反应碱性反应气候气候湿润地区：酸性湿润地区：酸性干旱地区：碱性干旱地区：碱性土壤学重要期刊土壤学重要期刊 水土保持学报水土保持学报 土壤土壤 土壤学报土壤学报 土壤通报土壤通报 中国土壤与肥料中国土壤与肥料 生态环境生态环境