1、一、土壤的基本概念二、土壤肥力的概念三、土地的基本概念四、土壤在农业生产和生态系统中的地位五、土壤的基本物质组成l组成地球的四大圈层：（1）岩石圈：（2）水圈：（3）大气圈：（4）生物圈：l岩石圈：位于地表，主要由富含硅、铝的硅酸盐类岩石所构成，又称为地壳。l水圈：包括地球表面的湖泊、江河、海洋等水域，是一个连续而不规则的圈层。l生物圈：地球上存在生命物质的空间，上至海平面上十多公里，下至海平面以下十余公里乃至地下几百米。l大气圈：环绕地球最外层的气体圈层。l地表岩石经过风化作用形成了一层疏松的物质，称为母质。l由这层疏松的风化物质构成的地壳表层，称为风化壳。风化壳厚可达几十米，薄的仅几厘米，
2、甚至可以忽略不计。l在疏松的母质层的上部，生物活动比较强烈，累积的有机质比较多，这就是土壤。l不同行业的人给土壤下的定义不同。l从农业的角度出发，可以给土壤如下的定义：土壤就是陆地表面能够生产植物收获物的疏松表层。1、土壤具有肥力：这是土壤区别于其它自然体的质的特征。2、土壤资源数量的有限性3、土壤资源质量的可变性4、土壤资源空间分布上的固定性l十七世纪末：-英国的John Woodward得出细土是植物生长“要素”的结论，而另一些人则认为腐植质是植物生长“要素”；l1840年：-德国化学家李比西（Liebig）发现植物依靠土壤中的矿质元素而生活，创立著名的“矿质营养学说”。该观点后来又被著名
3、的洛桑试验站（Rothamsted）所证实。l20世纪30年代：威廉斯扩大了土壤肥力的概念。他认为土壤肥力就是“土壤在植物生长的全过程中，同时而且不间断地供给植物以养分和水份的能力”。l1989年美国土壤学会的土壤肥力的定义是：土壤供应植物生长所必需的养分的能力。l我国土壤学家（1987）提出的土壤肥力的概念：l-在植物生活期间，土壤供应和调节植物生长所需要的水份、养分、热量、空气和其它生活条件的能力。l水、肥、气、热被称为土壤肥力的四大要素。l土地是由气候、地貌、岩石、土壤、植被和水文等自然要素组成的垂直立体空间，土壤只是其中的一个组成部分。l土地具有强烈的“社会经济”属性，而土壤的“社会经
4、济”属性较弱。l是植物生长和生物生产不可缺少的基地；l是制定农业生产技术措施的重要依据；l古罗马王朝的兴旺发达尼罗河畔肥沃的土壤资源；l古代文明重要的发祥地（印度河流域、长江和黄河流域、中东的幼发拉底河流域），都位于大河流域，有着肥沃的土壤和良好的灌溉条件，有利于稳定的有组织的社会。l土壤资源的破坏导致文明的衰落：-幼发拉底河流域，灌溉系统管理不善，导致盐分在耕地中的大量累积，原来肥沃的土壤变成了不满之地，城市瓦解了，人们只好远走他乡。-水土流失（中国的黄河流域）l土壤是水圈、大气圈和生物圈共同作用的结果；l土壤圈与其它圈层处于平衡状态；l土壤的质量与其它圈层的质量密切相关；l土壤在维持生态平
5、衡、减缓环境退化方面起重要作用。土壤矿物质：95-99%固体部分 （1/2）土壤有机质：1-5%土壤 液相：变化不定 孔隙部分 （1/2）气相：变化不定土壤氮素土壤磷素土壤钾素l高等植物所必需的营养元素，除C，H，O主要来自大气之外，其余元素主要靠土壤供应，包括：大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B 所谓土壤养分，就是指这些主要靠土壤提供的植物必需营养元素。l水溶态：溶解于土壤溶液中的养分，有效性很高，很容易被作物吸收。l交换态：被吸附于土壤胶体上的养分离子，有效性高。l缓效态：存在于某些矿物中，如固定于矿物中的K，有效性较低。l难溶态：存在于土壤矿
6、物中的养分，难溶解，难被利用，基本无效。l有机态：主要存在于有机质和微生物中的养分，经过转化以后，才能被吸收。一、土壤氮素的形态和含量（一）形态 1、有机态 2、无机态l是土壤氮素的主要形态，约占土壤全氮量的95%以上；l按溶解度和水解的难易程度有可以分为三种：（1）水溶性有机态N：5%，易水解称为速效N；（2）水解性有机N：50-70%，可以被酸、碱、酶水解成为可溶性或无机态N。（3）非水解性有机N：30%，不溶于水，也不能被酸、碱、酶水解。l一般只占土壤全N的1-2%，最多不超过5-8%。l主要是NH4+，NO3-，可以直接被作物吸收利用l土壤全N量与土壤有机质有显著的相关性，全N一般占有
7、机质含量的5%左右。l除少数土壤外，我国大部分土壤全N含量大都在0.2%以下。l三种主要转化过程：-有机N的矿化作用；-脱N作用；-氮素的固定作用。l包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。以蛋白质为例：（1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最后变为氨基酸的过程。（2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为NH3的过程。（3）硝化作用：氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用下，氧化成为硝酸的过程。l指土壤氮素从土壤中损失的过程，包括反硝化作用、硝酸盐的淋失、氨的挥发等过程。l指土壤中的硝酸盐，在反硝化细菌的作用下，最后还原成为氧化二氮等气体逸失的过程2HNO3 2HNO2 N2O N2 2NOl反硝化作用是土壤氮素损
8、失的主要途径，应设法加以控制。l影响反硝化作用的主要土壤条件有：（1）氧的供应：通气性越差，反硝化作用越强烈。（2）土壤反应：强烈影响反硝化作用的速率，最佳：7.5-8（3）温度：最适30-35C（4）有机质：含量高，反硝化作用强。lNO3-易溶于水，又难以被土壤胶体吸附，所以容易随渗漏水淋失l这是土壤氮素引起地下水硝酸盐污染的主要途径。l土壤中的NH3，NH4+与土壤中的碱性物质作用形成的NH3的挥发；l挥发性铵肥（氨水、碳酸氢铵等）自身分解产生NH3挥发；l质地粘重、腐植质含量高、含水量高、石灰和碱性物质含量少的土壤，氨的挥发少。l通过矿物的、生物的或化学的作用将土壤氮素固定为暂时不能被植
9、物利用的状态的过程，称为氮素的固定过程。l包括微生物对氮素的同化作用、2：1型矿物对NH4+的晶格固定作用、以及土壤某些有机质与亚硝酸反应而产生的化学固定作用。l这种作用是暂时的，在适合的条件下，可以重新释放。l有机质含量和全氮含量l质地l温度l湿度l酸度l施肥1、有机质含量和全氮含量2、质地3、温度4、湿度5、酸度6、施肥l有机N是土壤全N的主要来源，有效N随土壤全N和有机质含量的升高而升高；l粘质土壤有机质含量高，但有机质的分解较慢，所产生的有效N也较少。l砂质土壤有机含量较低，但有机质的分解较快，所产生的有效N较多。l有机质矿化率随温度的升高而升高。l冬季土温低，有机质矿化率较低，土壤有
10、效N较少。l春季和初夏，矿化率迅速上升，土壤有效N显著升高。l湿度太高，有机质嫌气分解；l在通气良好而适度适当的情况下，有机质矿化作用较强，产生的有效N较多。l湿度太高会引起反硝化作用，导致N的损失。l在中性或微酸性的土壤中，有机N的矿化最强。l酸性土壤施用石灰，能明显增加有机N的矿化。l施用化肥会促进有机质的分解，有利于有机N的释放，还能提高土壤N的利用率。l施用新鲜有机肥料，会促进难分解有机N的矿化。一、形态与含量（一）形态 1、有机磷 2、无机磷l土壤有机磷占全磷的比例变异很大，从结晶氧化物1:1型粘土矿物2:1型粘土矿物（一）含量 土壤K的含量比N，P高。我国多数土壤全K含量变化在15
11、-20g/kg。最低的为广西的砖红壤，仅3.6g/kg，最高的为吉林的风沙土，达26.1g/kg。可以分为三种形态：1、矿物态K：指存在于矿物晶格中的K，约占全K的90%以上。只有在矿物被风化后才有效，属于无效态K。2、缓效态K：指被固定在粘粒矿物晶层中的K和存在于部分黑云母中的K。它们一般不被作物直接吸收利用，但通过适当的耕作，可以使之释放出来。3、速效K：包括水溶性和交换性K，仅占全K的1-2%。-从速效K变成缓效K或无效K的过程，成为K的固定。-粘土矿物晶格的固定是最主要的固定方式，晶格固定降低了K的有效性。lK的固定主要发生在2：1型粘土矿物中l不同的2：1型矿物对K的固定能力的大小顺
12、序如下：蛭石伊利石蒙脱石l速效K丰富的土壤，频繁的干湿交替会促进K的固定；而在速效K很缺乏、固定态K又较多的条件下，频繁的干湿交替则可能促进K的释放。1、全K量：全K量与有效K没有必然的联系。但在其他性质相似的情况下，全K量高的土壤，有效K也较高。2、母质：母质是土壤有效K的重要来源。母质含云母、长石多的，供K能力较强。风化度高的土壤，K的淋失严重，故K的有效性较低。3、质地：砂粒供K能力微弱，粉砂粒供K能力较强，粘粒的含K量和供K潜力都较强。因此，质地粘重的土壤的供K能力较强。砂土容易出现缺K现象。4、土壤吸收性和pH：吸附量高的土壤可以保存较多的K，因此供K能力较强。酸性土壤有效K含量比中性和碱性土壤低。5、干湿交替：过分干燥影响K离子向植物根部移动，植物容易缺K。干燥往往使部分土壤K被固定。水份过多也导致土壤的缺K，其主要原因是水溶性K的淋失。
