土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)

1、 土壤的物質(zhì)組成 土壤的物質(zhì)組成主要內(nèi)容1.1 土壤礦物質(zhì)1.2 土壤有機(jī)質(zhì)1.3 土壤生物與土壤酶1.4 土壤膠體1.5 土壤溶液主要內(nèi)容1.1 土壤礦物質(zhì)本章重點(diǎn)黏土礦物的類(lèi)型與特點(diǎn)土壤質(zhì)地及其利用改良有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化及影響因素有機(jī)質(zhì)的作用及其管理土壤膠體的結(jié)構(gòu)、電性土壤溶液的作用及調(diào)節(jié)本章重點(diǎn)黏土礦物的類(lèi)型與特點(diǎn)第一節(jié) 土壤礦物質(zhì) 礦物質(zhì)的作用 1) 土壤的骨架 2）礦質(zhì)養(yǎng)分的主要來(lái)源 3）緩沖、保水保肥、耕性 4）土壤理化性質(zhì)的基礎(chǔ) 5）不可再生的資源第一節(jié) 土壤礦物質(zhì) 礦物質(zhì)的作用第一節(jié) 土壤礦物質(zhì)風(fēng)化作用外力作用搬運(yùn)土壤礦物質(zhì)母質(zhì)、沉積物成土作用巖石礦物第一節(jié) 土壤礦物質(zhì)風(fēng)化作用外力作

2、用搬運(yùn)土壤礦物質(zhì)母質(zhì)、沉積物1.礦物的定義： 天然產(chǎn)生于地殼中，具有一定化學(xué)組成、物理性質(zhì)和內(nèi)部構(gòu)造的化合物或單質(zhì)。大多呈晶態(tài)(crystalline)。一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)1.礦物的定義：一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)（一）土壤原生礦物 (primary mineral)1、定義* 由地殼深處的巖漿直接冷凝和結(jié)晶而成的礦物2、組成 石英和原生硅酸鹽類(lèi)3、作用 構(gòu)成土壤的“骨架”通過(guò)風(fēng)化釋放各種養(yǎng)分一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)（一）土壤原生礦物 (primary 正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石 白云母石英 黑云母 常見(jiàn)的原生礦物正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石 白云母石英 黑云母 （二）次生礦物 (secondary m

3、ineral)1、定義*原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用，使其組成和性質(zhì)發(fā)生變化而形成的新礦物2、組成 簡(jiǎn)單鹽類(lèi) 方解石、石膏、芒硝、食鹽等 含水的氧化物 三水鋁石、赤鐵礦 、針鐵礦 層狀鋁硅酸鹽高嶺石、蒙脫石、伊利石等 次生黏土礦物土壤黏粒的主要組成部分一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)（二）次生礦物 (secondary mineral)簡(jiǎn)單鹽赤鐵礦氟磷灰石常見(jiàn)的次生礦物方解石高嶺石輝石赤鐵礦氟磷灰石常見(jiàn)的次生礦物方解石高嶺石輝石螢石方鉛礦金黃鐵礦螢石方鉛礦金黃鐵礦（三）黏土礦物1、組成 主要由層狀硅酸鹽黏土礦物組成，非硅酸鹽黏土礦物其次。 一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)四個(gè)類(lèi)組：高嶺組-高嶺石、珍珠陶土、迪愷石、埃洛石

4、蒙蛭組-蒙脫石、綠泥石、拜來(lái)石、蛭石 水化云母組-伊利石 綠泥石組-綠泥石（三）黏土礦物一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)四個(gè)類(lèi)組：高嶺組-高嶺石1）層狀硅酸鹽礦物（1）基本結(jié)構(gòu)單元： 硅氧四面體 (Si-O tetrahedron)1）層狀硅酸鹽礦物（1）基本結(jié)構(gòu)單元：（1）基本結(jié)構(gòu)單元： 鋁氧八面體(Al-O octahedron)1）層狀鋁硅酸鹽礦物（1）基本結(jié)構(gòu)單元：1）層狀鋁硅酸鹽礦物（2）單位晶片： 四面體片（硅片）八面體片（鋁片）1）層狀鋁硅酸鹽礦物（2）單位晶片：四面體片（硅片）八面體片（鋁片）1）層狀鋁硅（3）單位晶層: 1:1型晶層 鋁氧八面體層 硅氧四面體層 層間氫鍵 1）層狀鋁硅酸

5、鹽礦物（3）單位晶層: 1:1型晶層鋁氧八面體層 硅氧四面體層 （3）單位晶層：2:1型晶層 硅氧四面體層 鋁氧八面體層 硅氧四面體層 OSiAl1）層狀鋁硅酸鹽礦物（3）單位晶層：2:1型晶層 硅氧四面體層 鋁氧八面體層 （3）單位晶層：2:1:1型晶層 八面體水鎂片（水鋁片） 2:1型晶層 1）層狀鋁硅酸鹽礦物（3）單位晶層：2:1:1型晶層八面體水鎂片（水鋁片） 2:高嶺組（1:1型礦物）包括：高嶺石、珍珠陶土、迪愷石及埃洛石等特點(diǎn)：（1）1:1型的晶層結(jié)構(gòu) （2）無(wú)膨脹性 兩個(gè)晶層的層面間產(chǎn)生了鍵能較強(qiáng)的氫 鍵，膨脹系數(shù)一般小于5% （3）電荷數(shù)量少陽(yáng)離子交換量低 （4）膠體特性較弱、

6、較粗（0.2-2um），顆粒的總表面 積相對(duì)較小高嶺組粘土礦物是南方熱帶和亞熱帶土壤中普遍存在的粘土礦物，在華北、西北、東北和西藏高原土壤中含量很少高嶺組（1:1型礦物）包括：高嶺石、珍珠陶土、迪愷石及埃洛石蒙蛭組（2:1型膨脹性礦物）包括：蒙脫石、綠脫石、拜來(lái)石、蛭石等特點(diǎn)：（1）2:1型的晶層結(jié)構(gòu)蒙脫石是其主要代表 （2）脹縮性大 蒙脫石晶層間距變化在0.96-2.14nm之間 （3）電荷數(shù)量大，同晶替代現(xiàn)象普遍 （4）膠體特性突出、較細(xì)（有效直徑0.01-1m）， 顆粒的總表面積較大蒙脫石組廣泛分布在我國(guó)東北、華北和西北地區(qū)的土壤中蒙蛭組（2:1型膨脹性礦物）包括：蒙脫石、綠脫石、拜來(lái)石

7、、蛭水化云母組（2:1型非膨脹性礦物）特點(diǎn)：（1）2:1型的晶層結(jié)構(gòu)伊利石是其主要代表 （2）無(wú)膨脹性，在伊利石晶層之間吸附有鉀離子，對(duì) 相鄰兩晶層產(chǎn)生了很強(qiáng)的鍵聯(lián)效果，使晶層不易 膨脹 （3）電荷數(shù)量大 （4）膠體特性一般，其可塑性、粘結(jié)性、粘著性和吸 濕性都介于高嶺石和蒙脫石之間伊利石廣泛分布于我國(guó)多種土壤中，尤其是華北干旱地區(qū)的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低水化云母組（2:1型非膨脹性礦物）特點(diǎn)：（1）2:1型的晶層綠泥石組（2:1:1型）綠泥石為代表，是富含鎂、鐵及少量鉻的硅酸鹽粘土礦物特點(diǎn)：（1）2:1:1型晶層結(jié)構(gòu) （2）同晶替代較普遍，元素組成變化較大 （3）顆粒較小，可塑

8、性、粘結(jié)性、粘著性和吸濕性居中土壤中的綠泥石大部分是由母質(zhì)遺留下來(lái)，但也可能由層狀硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)變而來(lái)。沉積物和河流沖積物中含較多的綠泥石綠泥石組（2:1:1型）綠泥石為代表，是富含鎂、鐵及少量鉻的四種主要粘土礦物的特性比較項(xiàng)目蒙脫石類(lèi)水化云母類(lèi)綠泥石類(lèi)高嶺石類(lèi)晶層結(jié)構(gòu)2:1型2:1型2:1:1型1:1型外表面大中等中等較小內(nèi)表面很大中等中等較小比表面(m2/kg)700-800100-12070-1505-20粘結(jié)性，可塑性強(qiáng)中等中等弱脹縮性強(qiáng)中等中等弱陽(yáng)離子交換量(cmol/kg)60-10015-4010-403-15四種主要粘土礦物的特性比較項(xiàng)目蒙脫石類(lèi)水化云母類(lèi)綠泥石類(lèi)高嶺土壤礦物質(zhì)的

9、化學(xué)成份 1、幾乎包括地球上所有元素。2、O、Si、Al、Fe、Ca、K、Na、Mg 占97%以上3、因成土母質(zhì)（母巖）而不同一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)土壤礦物質(zhì)的化學(xué)成份 1、幾乎包括地球上所有元素。一、礦物質(zhì)二、成土巖石巖石：一種或數(shù)種礦物的集合體。根據(jù)成因分為：巖漿巖 沉積巖 變質(zhì)巖二、成土巖石巖石：一種或數(shù)種礦物的集合體。二、成土巖石1、巖漿巖（火成巖） 巖漿冷凝而成 特點(diǎn)：沒(méi)有層次和化石成分主要是硅酸鹽基性巖漿： SiO265%，多K、Na ，少 Fe、Mg二、成土巖石1、巖漿巖（火成巖） 巖漿冷凝而成 意大利龐貝城被巖漿吞噬后人們的遺體意大利龐貝城被巖漿吞噬后人們的遺體1、巖漿巖（火成

10、巖）噴出巖巖漿噴出地面冷凝而成冷卻快、結(jié)晶細(xì)流紋巖、安山巖、玄武巖侵入巖侵入地殼冷凝而成冷卻慢、結(jié)晶粗深成侵入、淺成侵入 (8 km)花崗巖、正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖類(lèi)型1、巖漿巖（火成巖）噴出巖類(lèi)型二、成土巖石2、沉積巖 沉積巖：由先成巖(巖漿巖、變質(zhì)巖和原有的沉積巖)經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、重新固積而成或由生物遺體堆積而成的巖石。分布面積最廣，地球表面75%以上的巖石都是沉積巖類(lèi)。有層次性，常含有生物化石。二、成土巖石2、沉積巖 沉積巖：由先成巖(巖漿巖、變質(zhì)巖和原沉積巖沉積巖二、成土巖石3、變質(zhì)巖變質(zhì)巖：先成巖類(lèi)在高溫高壓下使巖石中的礦物發(fā)生重新結(jié)晶或結(jié)晶定向排列而成。致密堅(jiān)硬，不易風(fēng)化，呈片狀組織。

11、常見(jiàn)的變質(zhì)巖：片麻巖、石英巖、板巖、千枚巖、片巖和大理巖。二、成土巖石3、變質(zhì)巖變質(zhì)巖：先成巖類(lèi)在高溫高壓下使巖石中的變質(zhì)巖變質(zhì)巖土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)三、巖石的風(fēng)化風(fēng)化：指巖石、礦物在外界因素和內(nèi)部因素的共同作用下，逐漸發(fā)生崩解和分解的過(guò)程。類(lèi)型：物理風(fēng)化 化學(xué)風(fēng)化 生物風(fēng)化三、巖石的風(fēng)化風(fēng)化：指巖石、礦物在外界因素和內(nèi)部因素的共同作三、巖石的風(fēng)化1. 物理風(fēng)化巖石在物理因素作用下，逐漸崩解破碎，僅只有大小形狀發(fā)生改變，而不改變礦物成份和化學(xué)成分的過(guò)程。主要因素為溫度、流水、冰凍和風(fēng)蝕等。形成母質(zhì)或土壤中的粗粒部分；表面積增加；獲得通透性，為化學(xué)風(fēng)化創(chuàng)造條件。三、巖石的風(fēng)化1. 物

12、理風(fēng)化巖石在物理因素作用下，逐漸崩解破土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)三、巖石的風(fēng)化2、化學(xué)風(fēng)化： 巖石在化學(xué)作用下的破壞過(guò)程。使巖石改變其組成和性質(zhì)而產(chǎn)生新的礦物。其主要因素為水、氧和二氧化碳等。釋放出可溶性的鹽類(lèi)物質(zhì)；產(chǎn)生黏土礦物；溶解作用水化作用水解作用氧化作用三、巖石的風(fēng)化2、化學(xué)風(fēng)化： 巖石在化學(xué)作用下的破壞土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)三、巖石的風(fēng)化3.生物風(fēng)化 巖石、礦物在生物及其分泌物或有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物的作用下進(jìn)行的機(jī)械破碎和化學(xué)分解過(guò)程。生物的機(jī)械破碎作用 生物的化學(xué)分解作用 三、巖石的風(fēng)化3.生物風(fēng)化 巖石、礦物在生土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)四、成土母質(zhì) 母質(zhì)：是風(fēng)化

13、殼的表層，原生基巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過(guò)程于地表形成的一層疏松、最年輕的地質(zhì)礦物層，是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤的前身。四、成土母質(zhì) 母質(zhì)：是風(fēng)化殼的表層，原生基巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化、搬運(yùn)四、成土母質(zhì)1、按風(fēng)化物搬運(yùn)動(dòng)力和沉積特點(diǎn)分10類(lèi)1）殘積物就地風(fēng)化未經(jīng)搬運(yùn)山地和丘陵頂部等較高部位性質(zhì)深受母巖影響母質(zhì)類(lèi)型四、成土母質(zhì)1、按風(fēng)化物搬運(yùn)動(dòng)力和沉積特點(diǎn)分10類(lèi)母質(zhì)類(lèi)型母質(zhì)類(lèi)型2）坡積物風(fēng)化物在重力或流水作用下移動(dòng)、沉積在較低處層次稍厚，無(wú)分選性性質(zhì)與基巖無(wú)過(guò)渡性3）洪積物山洪將風(fēng)化物沖至坡麓、山口及平原邊緣沉積四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型2）坡積物四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型4）沖積物流水分選，上游粗，下游細(xì)近粗，遠(yuǎn)

14、細(xì)層次性、條帶性明顯土層深厚肥沃5）湖積物靜水沉積質(zhì)地偏黏，夾雜有大量的生物遺體四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型4）沖積物四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型6）海積物海岸上升、海退或江河入海的回流淤積物露出水面各處粗細(xì)不一7）風(fēng)積物風(fēng)吹泥沙堆積質(zhì)地粗、砂性大、土壤肥力低四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型6）海積物四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型8）黃土第四紀(jì)沉積物，富含碳酸鈣的土狀沉積物風(fēng)力搬運(yùn)堆積而成/水流搬運(yùn)堆積而成馬蘭黃土、離石黃土和午城黃土9）紅土第四紀(jì)溫暖潮濕氣候下形成的紅色粘質(zhì)殘積物富含鐵、鋁氧化物質(zhì)地粘重，呈紅色、棕紅色，養(yǎng)分含量少四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型8）黃土四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型10）冰磧物冰川夾帶的物質(zhì)搬運(yùn)沉積有擦痕 作用不是單

15、一的而是幾個(gè)因素交織作用 如殘積坡積物、坡積洪積物、洪積沖積物四、成土母質(zhì)母質(zhì)類(lèi)型10）冰磧物 作用不是單一的而是幾個(gè)因素交織作用四、ABCD判斷以下土壤母質(zhì)類(lèi)型ABCD判斷以下土壤母質(zhì)類(lèi)型上節(jié)回顧土壤的概念？土壤肥力的概念？土壤肥力的四要素是什么？發(fā)育于地球陸地表面能生長(zhǎng)綠色植物的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層。土壤供給植物養(yǎng)分的能力水、肥、氣、熱上節(jié)回顧土壤的概念？發(fā)育于地球陸地表面能生長(zhǎng)綠色植物的疏松多上節(jié)回顧原生礦物、次生礦物的概念？判斷以下礦物類(lèi)型？黏土礦物的四大類(lèi)型？由地殼深處的巖漿直接冷凝和結(jié)晶而成的礦物。原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用，使其組成和性質(zhì)發(fā)生變化而形成的新礦物高嶺組、蒙蛭組、水化云母組、綠泥

16、組石英 赤鐵礦高嶺石上節(jié)回顧原生礦物、次生礦物的概念？由地殼深處的巖漿直接冷凝和上節(jié)回顧巖石分為哪三大類(lèi)？成土母質(zhì)的概念？成土母質(zhì)10大類(lèi)型？巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過(guò)程于地表形成疏松的堆積物上節(jié)回顧巖石分為哪三大類(lèi)？巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖經(jīng)過(guò)風(fēng)化、搬五、土壤的顆粒組成（一）土壤顆粒概念：土壤中的各種固體顆粒來(lái)源：巖石礦物的風(fēng)化產(chǎn)物即土壤母質(zhì)過(guò)程：土壤母質(zhì)在成土因素的影響下，經(jīng)過(guò)成土作用把母質(zhì)逐漸變成土壤，母質(zhì)中的礦物質(zhì)顆粒漸漸變成礦物質(zhì)土粒。五、土壤的顆粒組成（一）土壤顆粒（二）土壤顆粒粒徑分級(jí)石礫砂粒粉粒粘粒（二）土壤顆粒粒徑分級(jí)石礫砂粒粉粒粘粒（三）土壤顆粒的礦物組成

17、顆粒越粗，原生礦物越多，顆粒越細(xì)，次生礦物越多。（三）土壤顆粒的礦物組成顆粒越粗，原生礦物越多，顆粒越細(xì)，次（四）土壤顆粒的化學(xué)組成土壤各粒級(jí)的化學(xué)組成（阿捷列辛，1974）細(xì)土粒中各種植物養(yǎng)分的含量要比粗土粒中多得多。高 低 （四）土壤顆粒的化學(xué)組成土壤各粒級(jí)的化學(xué)組成（阿捷列辛，19土壤顆粒中顆粒是均一的嗎？不同的顆粒配比土壤性質(zhì)一樣嗎？什么樣的配比最好？六、土壤質(zhì)地及其改良利用（一）概念*土壤質(zhì)地：土壤中各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也稱(chēng)土壤機(jī)械組成。土壤顆粒中顆粒是均一的嗎？不同的顆粒配比土壤性質(zhì)一樣嗎？什么（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-國(guó)際制 以粘粒(0.002mm)含量判定4類(lèi)：45% 粘土

18、類(lèi) 依據(jù)砂粒、粉粒和粘粒三種粒級(jí)的數(shù)量(), 細(xì)分為12級(jí) 六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-國(guó)際制 以粘粒(0.002mm)含量判（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-國(guó)際制六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-國(guó)際制六、土壤質(zhì)地及其改良利用土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-前蘇聯(lián)制（卡慶斯基制） 二級(jí)分類(lèi)法，根據(jù)物理性粘粒（0.01mm）的含量，把土壤質(zhì)地分為： 三大類(lèi)，九種； 對(duì)我國(guó)而言，一般土壤可按卡慶斯基制中的草原土及紅黃 壤類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)劃分質(zhì)地類(lèi)別；實(shí)驗(yàn)1六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-前蘇聯(lián)制（卡慶斯基制） 二級(jí)分類(lèi)法，根據(jù)前蘇聯(lián)制土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)前蘇聯(lián)制土

19、壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-中國(guó)制以0.01mm和0.001mm兩個(gè)粒級(jí)來(lái)劃分質(zhì)地 三元原則（三個(gè)粒級(jí)含量） 用粗粉粒含量代替國(guó)際制的粉粒含量 三元粒級(jí)互不銜接，不能構(gòu)成三角質(zhì)地圖六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-中國(guó)制以0.01mm和0.001mm兩個(gè)（1）砂土質(zhì)地分級(jí)中的砂粒含量等級(jí)以北方土壤的研究結(jié)果為依據(jù)；（2）粘土質(zhì)地分類(lèi)中的細(xì)粘粒含量的等級(jí)則主要以男方土壤研究結(jié)果為依據(jù)；（3）南北方過(guò)渡的中等風(fēng)化程度的土壤常以粗粉粒作為劃分壤土的主要標(biāo)準(zhǔn)， 再參照砂粒和細(xì)粘粒含量來(lái)區(qū)分（1）砂土質(zhì)地分級(jí)中的砂粒含量等級(jí)以北方土壤的研究結(jié)果為依據(jù)（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-美國(guó)農(nóng)業(yè)部制粘粒(

20、0.002mm)粉粒(0.050.002mm)砂粒(20.05mm)六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級(jí)-美國(guó)農(nóng)業(yè)部制粘粒(0.002mm)六、分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)粘粒粉粒砂粒國(guó)際制0.002mm0.02-0.002mm2-0.02mm美國(guó)制0.002mm0.05-0.002mm2-0.05mm中國(guó)制0.001mm0.05-0.01mm(粗粉粒)1-0.05mm土壤質(zhì)地分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)粘粒粉粒砂粒國(guó)際制0.002mm0.02-0.00（三）土壤質(zhì)地分析砂土:不成球不成條砂壤土：成球不成條輕壤土：成球條易斷難成環(huán)中壤土：成條成環(huán)有裂紋重壤土：成環(huán)壓扁有裂紋 粘土：成條壓扁無(wú)裂紋有光澤六、土壤質(zhì)地及其改

21、良利用（三）土壤質(zhì)地分析砂土:不成球不成條六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土壤特性*砂土(Sand)砂粒大于50%，大孔隙，通氣好；排水好，保水差；養(yǎng)分少，分解快，肥效猛，保肥差；土溫變幅大（熱性土）；易耕作;分布：平原河谷，丘陵山地也有施肥：少量多次，發(fā)小苗不發(fā)老苗六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土壤特性*砂土(Sand)六、土壤質(zhì)地及其（四）不同質(zhì)地土壤特性* 粘土類(lèi)(Clay)粘粒高于30%，大孔隙少，通透性差；排水不良，持水量大；養(yǎng)分多，分解慢，肥效平穩(wěn)（慢）;保肥能力強(qiáng)；土溫變幅?。ɡ湫酝粒?；難耕作，發(fā)老苗不發(fā)小苗；適合于禾谷類(lèi)作物六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土

22、壤特性* 粘土類(lèi)(Clay)六、土（四）不同質(zhì)地土壤特性* 壤土類(lèi)(Loamy)粉粒大于30%砂、粘粒配比恰當(dāng)；特點(diǎn)介于砂、粘土之間；理想土壤 六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土壤特性* 壤土類(lèi)(Loamy)六、土（五）土壤質(zhì)地剖面1、概念在同一土壤上下層之間，其質(zhì)地粗細(xì)及厚度亦有很大的差異，這種差異稱(chēng)為土壤質(zhì)地剖面。2、產(chǎn)生原因自然因素：母質(zhì)，地形人為因素：耕作六、土壤質(zhì)地及其改良利用（五）土壤質(zhì)地剖面1、概念六、土壤質(zhì)地及其改良利用（五）土壤質(zhì)地剖面（五）土壤質(zhì)地剖面夾砂層夾粘層夾砂層夾粘層 上砂下粘：膠泥底、上浸地，托水又托肥； 上粘下砂：砂礫底、菜藍(lán)地，漏水又漏肥。上部為輕壤質(zhì)，

23、下層為中壤重壤，這種土壤既有利于種子出苗，又利于苗期根系下扎吸水吸肥，對(duì)土壤水、肥、氣、熱狀況具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力。有利于植物生長(zhǎng)。這種土稱(chēng)為“蒙金土”。（五）土壤質(zhì)地剖面 上砂下粘：膠泥底、上浸地，托水又托肥；（五）土壤質(zhì)地（五）土壤質(zhì)地剖面4、不同作物的適宜土壤質(zhì)地（五）土壤質(zhì)地剖面4、不同作物的適宜土壤質(zhì)地（五）土壤質(zhì)地剖面4、不同作物的適宜土壤質(zhì)地（五）土壤質(zhì)地剖面4、不同作物的適宜土壤質(zhì)地（六）土壤質(zhì)地的改良1、增施有機(jī)肥料，改良土性2、摻砂摻粘，客土調(diào)劑3、翻淤壓砂，翻砂壓淤4、引洪放淤、引洪漫砂5、種樹(shù)種草，培肥改土6、因地制宜，加強(qiáng)管理（六）土壤質(zhì)地的改良1、增施有機(jī)肥料，改良土

24、性本章思考題1、土壤中的礦物主要有哪些類(lèi)型？舉例說(shuō)明次生礦物如何影響土壤的性質(zhì)？2、土壤質(zhì)地的概念是什么？卡慶斯基制和國(guó)際制土粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的差異？3、砂土、粘土和壤土各有什么肥力特點(diǎn)？本章思考題1、土壤中的礦物主要有哪些類(lèi)型？舉例說(shuō)明次生礦物如 土壤的物質(zhì)組成 土壤有機(jī)質(zhì) 土壤的物質(zhì)組成 土壤有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化二、土壤腐殖質(zhì)三、土壤有機(jī)質(zhì)的作用與管理 土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 土壤有機(jī)質(zhì)本節(jié)重點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)的作用和管理 土壤有機(jī)質(zhì)本節(jié)重點(diǎn)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化1、概念：土壤有機(jī)質(zhì)（soil organic matter）土壤有機(jī)質(zhì)指土

25、壤中的各種動(dòng)植物殘?bào)w，在土壤微生物的作用下形成的一類(lèi)特殊的高分子化合物。一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化1、概念：土壤有機(jī)質(zhì)（soil o一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化2、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源 微生物 動(dòng)物來(lái)源 植物來(lái)源工農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化2、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源 土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源是各種植物殘?bào)w(residue: dead plant part)，其化學(xué)組成和各種成分的含量，因植物種類(lèi)、器官、年齡等的不同而有很大差異，從而導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)的差異。 Forest soil（森林土壤)：枯枝落葉(lither) Steppe soil（草原土壤)：草、根系(grass and root syst

26、em) Cultivated soil（耕作土壤)：作物殘茬(crop residue)、 施用的有 機(jī)肥 Forest soil（森林土壤)：酸性有機(jī)質(zhì) (acid organic mater) Steppe soil（草原土壤)：中性有機(jī)質(zhì) (neutral organic mater)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源是各種植物殘?bào)w(residue: d3、有機(jī)質(zhì)的含量 耕作土壤中，表層有機(jī)質(zhì)的含量通常在5%以下 不同土壤中差異很大，高的可達(dá)20%或30%以上（如 泥炭土、一些森林土壤等），低的不足0.5%（如一 些漠境土和砂質(zhì)土壤）。 在土壤學(xué)中，一般把耕層含有機(jī)質(zhì)20%以

27、上的土壤， 稱(chēng)為有機(jī)質(zhì)土壤，含有機(jī)質(zhì)在20%以下的土壤，稱(chēng) 為礦質(zhì)土壤。 一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化3、有機(jī)質(zhì)的含量 一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%土壤有機(jī)質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化3、有機(jī)質(zhì)的含量分級(jí)有機(jī)質(zhì)含量（%）肥力水平1.5高一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化3、有機(jī)質(zhì)的含量分級(jí)有機(jī)質(zhì)含量（%一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成元素組成 土壤有機(jī)質(zhì)的主要元素組成是C、O、H、N，分別占52-58 %、34-39 %、3.3-4.8 %和3.7-4.1%，其次是P 和 S，C/N比大約在

28、1012之間。一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成元素組成一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)存在狀態(tài)（1）動(dòng)、植物殘?bào)w（2）半分解的動(dòng)、植物殘?bào)w（3）腐殖物質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)存在狀態(tài)（1）動(dòng)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成化合物組成 可分為： 腐殖物質(zhì) （Humic Substance） 非腐殖物質(zhì)（Non-Humic Substance）6080%2040%一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成化合物組成6一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成非腐殖物質(zhì) （N

29、on-Humic Substance） 糖類(lèi)、有機(jī)酸、和一些含氮的氨基酸、氨基糖等。易被微生物分解，具有一定物理化學(xué)性質(zhì)。一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成非腐殖物質(zhì) 一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成腐殖物質(zhì) （Humic Substance） 非腐殖物質(zhì)經(jīng)微生物作用酚類(lèi)和醌類(lèi)含氮化合物碳水化合物復(fù)雜多聚體（性質(zhì)穩(wěn)定、暗棕色）一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化 4、有機(jī)質(zhì)組成腐殖物質(zhì) （一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化4、影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素植被氣候地形母質(zhì)生產(chǎn)措施草本木本 草甸草原闊葉針葉 潮濕、寒冷有利于積累干燥、炎熱有利于分解低洼處高海拔高處，有機(jī)質(zhì)含量高質(zhì)地粘，有利于有機(jī)質(zhì)的積

30、累少耕、免耕有利于有機(jī)質(zhì)的積累一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化4、影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素植被草一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化決定有機(jī)質(zhì)含量的因素 進(jìn)入土壤的有機(jī)物質(zhì)數(shù)量 土壤有機(jī)質(zhì)的損失量土壤有機(jī)碳的平衡一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化決定有機(jī)質(zhì)含量的因素一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源與轉(zhuǎn)化5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)*： 土壤有機(jī)質(zhì)在微生物作用下，分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物的過(guò)程。其最終產(chǎn)物為CO2、H2O，而N、P、S則以礦質(zhì)鹽類(lèi)釋放出來(lái)，同

31、時(shí)放出熱量的過(guò)程 。礦化率*：每年因礦化作用而消耗掉的有機(jī)質(zhì)數(shù)量占土壤有機(jī)質(zhì)總量的百分?jǐn)?shù)。礦化率一般在1%3%。5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineral1）不含氮的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分解和轉(zhuǎn)化多糖 (C6H10O5)n 分解過(guò)程多糖單糖CO2+H2O+熱量H2+CH4+CO2+有機(jī)酸好氧厭氧水解（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)1）不含氮的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分解和轉(zhuǎn)化多糖 (C6H10O5簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分解從易到難的排列次序?yàn)椋海ㄒ唬┑V質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)強(qiáng)簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的分解從易到難的排列次序?yàn)椋海ㄒ唬┑V質(zhì)化過(guò)程 2）含氮有機(jī)物質(zhì)的分解

32、和轉(zhuǎn)化（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)含氮有機(jī)物：蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)、生物堿、絡(luò)合態(tài)氨基酸和氨基糖等水解: 蛋白質(zhì)多肽氨基酸氨化: 氨基酸氨硝化: 氨 硝態(tài)氮反硝化: 硝態(tài)氮NO2、NO、N2通氣良好通氣不良2）含氮有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (minera（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)常見(jiàn)的有機(jī)物料的養(yǎng)分含量（一）礦質(zhì)化過(guò)程 (mineralization)常見(jiàn)的有機(jī)（二）腐殖化過(guò)程 (Humification)* 土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化 各種有機(jī)化合物通過(guò)微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來(lái)有機(jī)化合物更為復(fù)雜的新的有機(jī)化合物，

33、這一過(guò)程稱(chēng)為腐殖化過(guò)程。腐殖化系數(shù)*：有機(jī)物料投入土壤一年后形成的腐殖質(zhì)的量與原來(lái)有機(jī)物料總量的比值（二）腐殖化過(guò)程 (Humification)* Humification腐殖化作用 Humification腐殖化作用土壤有機(jī)質(zhì)腐殖化的兩個(gè)階段（二）腐殖化過(guò)程 (Humification) 第一階段：產(chǎn)生構(gòu)成腐殖質(zhì)主要成分的原始材料第二階段：合成階段。（生物、化學(xué)、物理）土壤有機(jī)質(zhì)腐殖化的兩個(gè)階段（二）腐殖化過(guò)程 (Humific階段 1：有機(jī)物料分解產(chǎn)生原材料OHOHOO土壤有機(jī)質(zhì)腐殖化的兩個(gè)階段多元酚、醌類(lèi)化合物、以及由木質(zhì)素降解產(chǎn)生的芳核結(jié)構(gòu)單元（二）腐殖化過(guò)程 (Humificati

34、on) 階段 1：有機(jī)物料分解產(chǎn)生原材料OHOHOO土壤有機(jī)質(zhì)腐階段2：重新合成 O O+ 2RCH(NH2)COOH OHOHNHRCOOHNHRCOOH含多種功能團(tuán)：羥基(COOH),酚羥基(OH),醇羥基(OH),甲氧基(OCH3),氨基(NH2),酮基(C=O)土壤有機(jī)質(zhì)腐殖化的兩個(gè)階段（二）腐殖化過(guò)程 (Humification) 階段2：重新合成 O O+ 2RCH(NH2)COOH 土壤腐殖質(zhì)的形成途徑還原糖形成途徑多元酚理論Selman Waksman 木質(zhì)素蛋白質(zhì)理論土壤腐殖質(zhì)的形成途徑還原糖形成途徑多元酚理論Selman W5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化（三）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化

35、的因素：土壤微生物 1）有機(jī)殘?bào)w的物理狀態(tài)與化學(xué)組成（C:N） 物理狀態(tài)： 新鮮程度破碎程度緊實(shí)程度5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化（三）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素：土5、土壤有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化（三）影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素：土壤微生物 1）有機(jī)殘?bào)w的物理狀態(tài)與化學(xué)組成（C:N） 化學(xué)組成（C:N）* 有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比(C:N)對(duì)其分解速度的影響很大。一般以25或者30:1較為合適。 C:N25 時(shí) 與植物競(jìng)爭(zhēng)土壤NC:N NH2 N=N N COO O C=O 烯醇基 氨基 偶氮化合物 環(huán)氮 羧基 酰基 羰基土壤有機(jī)質(zhì)與重金屬離子的絡(luò)合作用對(duì)土壤和水體中重金屬離子的固定和遷移有重要影響。2. 生

36、態(tài)環(huán)境方面三、土壤有機(jī)質(zhì)的作用 (1) 對(duì)重金屬的影響 絡(luò)合重金屬離子 金屬富里酸復(fù)合體穩(wěn)定常數(shù)： Fe3+ Al3+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Pb2+ Ca2+ Zn2+ Mn2+ Mg2+ 腐殖物質(zhì)金屬離子復(fù)合體的穩(wěn)定常數(shù)反映金屬離子與有機(jī)配位體之間的親和力，對(duì)重金屬環(huán)境行為的了解有重要價(jià)值。 穩(wěn)定常數(shù)常受pH值得影響，穩(wěn)定常數(shù)在較高pH時(shí)稍大。主要是因?yàn)轸然裙δ芑谳^高pH條件下有較高的解離度。在低pH時(shí)，由于H+與金屬離子一起競(jìng)爭(zhēng)配位體的吸附位，腐殖酸絡(luò)合的金屬離子較少。 金屬富里酸復(fù)合體穩(wěn)定常數(shù)：腐殖物質(zhì)金屬 重金屬離子的存在形態(tài)受腐殖酸物質(zhì)的絡(luò)合作用和氧化還原作用的影響腐殖

37、酸對(duì)無(wú)機(jī)礦物有一定的溶解作用 實(shí)際上是其對(duì)金屬離子的絡(luò)合、吸附和還原作用的綜合結(jié)果。 胡敏酸作為還原劑可將有毒的Cr6+還原為Cr3+ ， Cr3+能與胡敏酸上的羧基形成穩(wěn)定的復(fù)合體，從而限制了動(dòng)植物對(duì)它的吸收。 重金屬離子的存在形態(tài)受腐殖酸物質(zhì)的絡(luò)合作用和氧化還原作用的 (2) 對(duì)農(nóng)藥等有機(jī)污染物的固定SOM對(duì)有機(jī)污染物在土壤中的生物活性、殘留、生物降解、遷移和蒸發(fā)等過(guò)程有重要影響。SOM對(duì)農(nóng)藥的固定與腐殖質(zhì)功能基的數(shù)量、類(lèi)型和空間排列密切相關(guān)，也與農(nóng)藥本身的性質(zhì)有關(guān)。極性有機(jī)污染物可以通過(guò)離子交換和質(zhì)子化、氫鍵、范德華力、配位體交換、陽(yáng)離子橋和水橋等不同機(jī)理與SOM結(jié)合；非極性有機(jī)污染物可

38、以通過(guò)分隔機(jī)理與之結(jié)合。2. 生態(tài)環(huán)境方面三、土壤有機(jī)質(zhì)的作用 (2) 對(duì)農(nóng)藥等有機(jī)污染物的固定2. 生態(tài)環(huán)境方面三、土壤空氣中CO2濃度變化(3)對(duì)全球碳循環(huán)的影響 2. 生態(tài)環(huán)境方面三、土壤有機(jī)質(zhì)的作用空氣中CO2濃度變化(3)對(duì)全球碳循環(huán)的影響 2. 生態(tài)環(huán)境 (3) 對(duì)全球碳循環(huán)的影響 土壤有機(jī)質(zhì)是全球C平衡的重要C庫(kù)。 全球土壤有機(jī)質(zhì)總碳量： 141017151017g 陸地生物總碳量： 5.61017g 全球每年土壤有機(jī)質(zhì)生物分解釋放到大氣中的總碳量：681015g 全球每年因焚燒燃料釋放到大氣中的總碳量： 61015g 土壤有機(jī)碳水平的不斷下降，對(duì)全球氣候變化的影響不亞于人類(lèi)活動(dòng)

39、向大氣排放的影響。 (3) 對(duì)全球碳循環(huán)的影響 一個(gè)碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計(jì)算：在大氣圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上層水域停留385年；在深海中停留10萬(wàn)年；在地殼中停留3.42108年四、土壤有機(jī)質(zhì)的管理一個(gè)碳原子的旅程四、土壤有機(jī)質(zhì)的管理四、土壤有機(jī)質(zhì)的管理土壤有機(jī)質(zhì)管理的目標(biāo) 保持有機(jī)質(zhì)平衡和維持有機(jī)質(zhì)在適當(dāng)水平平衡 ：礦化腐殖質(zhì)化四、土壤有機(jī)質(zhì)的管理土壤有機(jī)質(zhì)管理的目標(biāo)有機(jī)質(zhì)管理的措施1、施用有機(jī)肥 主要的有機(jī)肥源包括：綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、餅肥、蠶沙、魚(yú)肥、河泥、塘泥、有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配合施用2、種植綠肥 田菁 紫云英 紫花苜蓿等 休閑綠肥、套

40、作綠肥 養(yǎng)用結(jié)合：因地制宜、充分用地、積極養(yǎng)地、養(yǎng)用結(jié)合有機(jī)質(zhì)管理的措施1、施用有機(jī)肥 主要的有機(jī)肥源包括：2、種植土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)土壤肥料學(xué)(全套1292張課件)有機(jī)質(zhì)管理的措施3、秸稈還田有機(jī)質(zhì)管理的措施3、秸稈還田有機(jī)質(zhì)管理的措施4、合理的耕作制度 免耕、少耕有機(jī)質(zhì)管理的措施4、合理的耕作制度 什么叫有機(jī)農(nóng)業(yè)？/ 歐洲把有機(jī)農(nóng)業(yè)描述為，一種通過(guò)使用有機(jī)肥料和適當(dāng)?shù)母骱宛B(yǎng)殖措施，以達(dá)到提高土壤的長(zhǎng)效肥力的系統(tǒng)。有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍然可以使用有限的礦物物質(zhì)，但不允許使用化學(xué)肥料。通過(guò)自然的方法而不是通過(guò)化學(xué)物質(zhì)控制雜草和病蟲(chóng)害。 “有機(jī)農(nóng)業(yè)”是指

41、遵照有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，在生產(chǎn)中部采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物，不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì)，而是遵循自然規(guī)律和生物學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡 ，采用一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)，維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。 什么叫有機(jī)農(nóng)業(yè)？1、名詞解釋?zhuān)和寥烙袡C(jī)質(zhì)、土壤腐殖質(zhì)、礦化作用、腐殖化作用、礦化率、腐殖化系數(shù)2、影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素主要有哪些？它們是如何影響的？3、土壤有機(jī)質(zhì)在土壤肥力上有何重要意義？4、土壤有機(jī)質(zhì)主要指土壤中的哪些物質(zhì)？5、腐殖質(zhì)物質(zhì)包括哪些物質(zhì)？它們有何差異？本節(jié)思考題1、名詞解釋?zhuān)和寥烙袡C(jī)質(zhì)、土壤腐殖質(zhì)、礦化作用、腐殖化作用、礦化率 =礦化消

42、耗掉的有機(jī)質(zhì)100%土壤原來(lái)有機(jī)質(zhì)總量腐殖化系數(shù) =新形成的腐殖質(zhì)施入的有機(jī)物總量有機(jī)質(zhì)的平衡礦化率 =礦化消耗掉的有機(jī)質(zhì)100%土壤原來(lái)有機(jī)質(zhì)總量腐例：某土壤有機(jī)質(zhì)含量20 g/kg，礦化率為2%，每畝耕層土壤重量為150 000kg，重量含水量為 15。問(wèn)每年每畝要消耗多少有機(jī)質(zhì)？每年要施多少紫云英（腐殖化系數(shù)為0.20，含水量90%)才能使土壤有機(jī)質(zhì)含量保持平衡（不下降）?解： 年消耗有機(jī)質(zhì)=150 000 kg(1-15%)20g/kg0.0012%=51 kg 紫云英(1-90%)0.20 = 51 kg 紫云英 = 2550 kg有機(jī)質(zhì)平衡的計(jì)算*例：某土壤有機(jī)質(zhì)含量20 g/kg

43、，礦化率為2%，每畝耕層土上節(jié)回顧母質(zhì)的類(lèi)型土壤質(zhì)地砂土、粘土和壤土的肥力特點(diǎn)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素上節(jié)回顧母質(zhì)的類(lèi)型II. 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地：土壤中各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也稱(chēng)土壤機(jī)械組成。分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)粘粒粉粒砂粒國(guó)際制0.002mm0.02-0.002mm2-0.02mm美國(guó)制0.002mm0.05-0.002mm2-0.05mm中國(guó)制0.001mm0.05-0.01mm(粗粉粒)1-0.05mmII. 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地：土壤中各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)圖 美國(guó)農(nóng)部制土壤質(zhì)地三角圖查詢(xún)舉例：砂粒35%，粘粒25%，粉粒40%黏土圖 美國(guó)農(nóng)部制土壤質(zhì)地三角圖查詢(xún)舉例：土壤肥料學(xué)(全套1

44、292張課件) 土壤的物質(zhì)組成 土壤生物和土壤酶 土壤的物質(zhì)組成 土壤生物和土壤酶一、土壤生物一、土壤生物 按其功能可分為生產(chǎn)者和分解者。1、生產(chǎn)者占的比例很小。 藻類(lèi)是土壤中唯一能進(jìn)行光合作用的生物，土壤 生態(tài)系統(tǒng)中的有機(jī)物主要來(lái)自于地上部分的植物 殘?bào)w。2、分解者無(wú)論在數(shù)量和功能上都是十分重要的。第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性（一）、土壤生物的多樣性一、土壤生物 按其功能可分為生產(chǎn)者和分解者。第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多分解者可分為第一消費(fèi)者以植物殘?bào)w為食，最先對(duì)植物殘?bào)w分解的動(dòng)物和微生物；第二消費(fèi)者包括食肉動(dòng)物和消耗低等植物的食微植物者；第三消費(fèi)者以第二消費(fèi)者為食物的食肉動(dòng)物。土壤生物廣義

45、上應(yīng)包括土壤微生物、土壤動(dòng)物和高等植物的根系。一、土壤生物分解者可分為一、土壤生物土 壤 食 物 鏈土 壤 食 物 鏈一、土壤生物按大小和形態(tài)分類(lèi)微生物 Micro-organism: 20 mm 蚯蚓一、土壤生物按大小和形態(tài)分類(lèi)一、土壤生物按形態(tài)分類(lèi)后生動(dòng)物（多細(xì)胞）原生動(dòng)物（單細(xì)胞）微生物真核微生物：真菌和藻類(lèi)原核微生物：細(xì)菌、放線(xiàn)菌、藍(lán)細(xì)菌分子生物（無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如病毒）一、土壤生物按形態(tài)分類(lèi)生物種類(lèi)土壤表層中的數(shù)量每平方米數(shù)量每克數(shù)量生物量（kg/hm2)細(xì)菌1012-1014108-109450-4500放線(xiàn)菌1012-1013107-108450-4500真菌1010-1011105

46、-106562.5-5625藻類(lèi)109-1010104-10556.25-562.5原生動(dòng)物109-1010104-10516.875-168.75線(xiàn)蟲(chóng)106-10710-10211.25-112.5其他動(dòng)物103-105-16.875-168.75蚯蚓30-300-112.5-1125土壤中常見(jiàn)的生物的數(shù)量生物種類(lèi)土壤表層中的數(shù)量每平方米數(shù)量每克數(shù)量生物量（kg/h第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性Micro-organism 微生物 分布廣 數(shù)量大 種類(lèi)多 最活躍 它們參與土壤有機(jī)質(zhì)分解，腐殖質(zhì)合成，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和推動(dòng)土壤的發(fā)育和形成。一、土壤生物第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性Micro-orga

47、nism 1公斤土壤可含： 5億個(gè)微小動(dòng)物。 5億個(gè)細(xì)菌， 近10億個(gè)真菌 100億個(gè)放線(xiàn)菌 土壤微生物：土壤是微生物生活的大本營(yíng)單體數(shù)量最多生物多樣性最復(fù)雜生物量最大第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性一、土壤生物 1公斤土壤可含：土壤微生物：土壤是微生物生活的大本營(yíng)單體數(shù)Bacteria 細(xì)菌個(gè)體微小，1微米左右單細(xì)胞原核生物一、土壤生物Bacteria 細(xì)菌個(gè)體微小，1微米左右單細(xì)胞原核生物一形狀多為棒狀或桿狀Bacteria 細(xì)菌以桿菌為主，其次是球菌形狀多為棒狀或桿狀Bacteria 細(xì)菌以桿菌為主，其次是土壤細(xì)菌數(shù)量很大（占土壤微生物總數(shù)的70-90%），但生物量不大。代謝強(qiáng)、繁殖快，與

48、土壤接觸表面積大。土壤中最活躍的因素Bacteria 細(xì)菌10g肥沃土壤的細(xì)菌總數(shù)相當(dāng)于全球人口的總數(shù)土壤細(xì)菌數(shù)量很大（占土壤微生物總數(shù)的70-90%），但生物量根瘤菌固氮細(xì)菌苜蓿根毛尖上的根瘤菌Bacteria 細(xì)菌根瘤菌固氮細(xì)菌苜蓿根毛尖上的根瘤菌Bacteria 細(xì)菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性 土壤中重要的各種細(xì)菌生理群： 纖維分解細(xì)菌 固氮細(xì)菌 硝化細(xì)菌 亞硝化細(xì)菌 硫化細(xì)菌 氨化細(xì)菌 在土壤碳、氮、磷、硫循環(huán)中擔(dān)當(dāng)重要 的角色。Bacteria 細(xì)菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性 土壤中重要的各種細(xì)菌生理第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性細(xì)菌菌落第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性細(xì)第一節(jié)

49、 土壤生物種類(lèi)及其多樣性根瘤第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性根瘤土壤中細(xì)菌的作用分解有機(jī)質(zhì)參與碳循環(huán)、氮循環(huán)改善土壤結(jié)構(gòu)凈化土壤病害土壤中細(xì)菌的作用分解有機(jī)質(zhì)土壤微生物 放線(xiàn)菌(actinomyces) 土壤放線(xiàn)菌占土壤微生物總數(shù)的5%30%典型的好氧性微生物大部分為鏈霉菌屬，其次是諾卡氏菌屬和小單胞菌屬鏈霉菌諾卡氏菌小單胞菌一、土壤生物土壤微生物土壤放線(xiàn)菌占土壤微生物總數(shù)的5%30%鏈霉菌諾卡放線(xiàn)菌(actinomyces)特點(diǎn)以孢子或菌絲片斷存在，細(xì)胞數(shù)104-106/g土。肥土比瘦土多，耕地比林地多，春秋季比夏冬季多。最適宜生長(zhǎng)在中性、偏堿性、通氣良好土壤中，轉(zhuǎn)化土壤有機(jī)質(zhì)。放線(xiàn)菌(act

50、inomyces)特點(diǎn)以孢子或菌絲片斷存在，細(xì)Actinomycetes 放線(xiàn)菌Actinomycetes 放線(xiàn)菌真菌(fungus /eumycota)藻類(lèi)(alga)地衣(lichen) 真核微生物 (Eukaryotic microorganisms)森林土壤和酸性土壤中占優(yōu)勢(shì)單細(xì)胞或多細(xì)胞的真核原生生物硅藻、綠藻、黃藻土壤生物的先行者真菌和藻類(lèi)形成的不可分離的共生體在土壤發(fā)生早期起重要作用真菌(fungus /eumycota)藻類(lèi)(alga)地衣第三節(jié) 土壤生物與土壤酶土壤微生物 真菌 有170個(gè)屬，690多個(gè)種，分三個(gè)類(lèi)群 A、酵母菌 土壤中很少 B、霉菌 土壤中最多 C、傘菌青霉

51、屬（Penicillium）曲霉屬（Aspergillus）鐮刀菌屬（Fusarium）木霉屬（Trichoderma）毛霉屬（Mucor）根霉屬(Rhizopus)酵母菌青霉第三節(jié) 土壤生物與土壤酶土壤微生物 真菌 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真菌菌落Fungus 真菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真Fungus 真菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真菌孢子Fungus 真菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真菌孢子Fungus 真菌Fungus 真菌酵母菌蘑菇霉菌菌根Fungus 真菌酵母菌蘑菇霉菌菌根第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性 對(duì)土壤通氣性非常敏感， 霉菌在酸性土壤中能生活，在酸性土壤中

52、具有明顯的 優(yōu)勢(shì)。 霉菌多數(shù)分布在有機(jī)質(zhì)豐富，通氣好的表層土壤中， 較常見(jiàn)的有青霉、毛霉、鏈霉、和曲霉四個(gè)屬的許種。 霉菌的數(shù)量在正常情況下，每克土壤中有0.1-1百萬(wàn) 個(gè)，相當(dāng)于每平方米100-1000億個(gè)，其生物量可達(dá)每 英畝500- 5000磅。 霉菌是土壤中異養(yǎng)型微生物的重要部分。霉菌 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性 對(duì)土壤通氣性非常敏感，霉菌第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真菌在土壤中的作用 是土壤有機(jī)質(zhì)的主要降解者。 某些真菌和植物的根系產(chǎn)生菌根。 促進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)的形成，菌絲的穿插 對(duì)于促進(jìn)土壤的凝聚有重要的作用。第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性真菌在土壤中的作用 第三節(jié) 土壤生物與土壤

53、酶土壤微生物 藻類(lèi) （ Alga ） 硅藻綠藻黃藻 藻類(lèi)為單細(xì)胞或多細(xì)胞的真核原生生物。 土壤藻類(lèi)主要由硅藻、綠藻和黃藻組成。 肥沃土壤，藻類(lèi)生長(zhǎng)旺盛，土表常出現(xiàn)黃褐色或黃綠色的薄藻層，硅藻多則是土壤營(yíng)養(yǎng)豐富的證明。第三節(jié) 土壤生物與土壤酶土壤微生物 藻類(lèi) （ Al 非細(xì)胞型生物即分子生物病毒 (virus)一種活細(xì)胞內(nèi)的寄生物，超顯微的非細(xì)胞生物，只是一種核酸?？科渌拗鞔x系統(tǒng)的協(xié)助復(fù)制核酸，合成蛋白質(zhì)等組分，然后再裝配而得以繁殖。離體條件下，以無(wú)生命的化學(xué)大分子狀態(tài)長(zhǎng)期存在并保持其侵染活性。 非細(xì)胞型生物即分子生物病毒 (virus)一種活細(xì)胞內(nèi)的病原微生物對(duì)植物的危害： 草原局部潰瘍 根

54、部癭瘤病原微生物對(duì)植物的危害： 草原局部潰瘍 根原生生物 Microfauna單細(xì)胞真核生物（簡(jiǎn)稱(chēng)原蟲(chóng)）。最低級(jí)的動(dòng)物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)量多（68000種），分布廣，表土多而底土少。原生動(dòng)物的典型種類(lèi)：變形蟲(chóng) 纖毛蟲(chóng)鞭毛蟲(chóng)孢子蟲(chóng)一、土壤生物原生生物 Microfauna一、土壤生物原生生物 Microfauna原生生物 Microfauna原生生物在土壤中的作用：通過(guò)選擇性的取食某些微生物（如細(xì)菌），改變微生物的群落結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)細(xì)菌的數(shù)量。增進(jìn)某些微生物的活性（如固氮菌等）參與土壤植物殘?bào)w的分解，如鞭毛蟲(chóng)與白蟻共生，加速對(duì)木質(zhì)素的分解。某些原生動(dòng)物也侵害植物，造成植物病害，有的可引起嚴(yán)重的人畜傳染病

55、。一、土壤生物原生生物在土壤中的作用：一、土壤生物一、土壤生物后生生物 Metazoan小的 土居性的 多細(xì)胞動(dòng)物種類(lèi)：線(xiàn)蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)、蚯蚓、蝸牛、千足蟲(chóng)、蜈蚣、 螞蟻、螨、蜘蛛、環(huán)節(jié)動(dòng)物和昆蟲(chóng)等。作用：植物殘?bào)w破碎、混合一、土壤生物后生生物 Metazoan土壤中的線(xiàn)蟲(chóng) Nematodes in soils線(xiàn)蟲(chóng)體形呈紡錘形，后部較尖，微型，透明的絲狀動(dòng)物。土壤中存在1000多種。數(shù)目可達(dá)每平米100萬(wàn)個(gè)，只有棉線(xiàn)的1/5粗，主要生活在土粒周?chē)乃ぶ泻椭参锏母?。食性可分為三?lèi)以腐敗的有機(jī)質(zhì)為食的以其他線(xiàn)蟲(chóng)、細(xì)菌、原生動(dòng)物為食的寄生在高等植物根系的土壤中的線(xiàn)蟲(chóng) Nematodes in soil

56、s線(xiàn)蟲(chóng)土壤中的線(xiàn)蟲(chóng) Nematodes in soils所有線(xiàn)蟲(chóng)都需要取食活的有機(jī)物質(zhì)。取食方式：刺吸式，吸食真菌、細(xì)菌，吸食的原生質(zhì)。把細(xì)菌整個(gè)吞下。線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)植物的侵害非常廣泛。包括番茄、豌豆、胡蘿卜、苜蓿、草皮。如發(fā)育為結(jié)節(jié)、畸形根等土壤中的線(xiàn)蟲(chóng) Nematodes in soils所有線(xiàn)蟲(chóng)蚯蚓 Earthworm耕地中每平米30300條，肥沃的草地土壤每平米多達(dá)500條。蚯蚓喜歡潮濕、肥沃、鈣質(zhì)豐富的土壤。蚯蚓對(duì)土壤肥力的影響：增加土壤通氣性改善土壤結(jié)構(gòu)活化土壤養(yǎng)分蚯蚓 Earthworm耕地中每平米30300條，肥沃的草第三節(jié) 土壤生物與土壤酶4、土壤植物 包括植物根系、地下塊莖第三節(jié)

57、土壤生物與土壤酶4、土壤植物 包括植第三節(jié) 土壤生物與土壤酶5、土壤生物的作用 1）促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán) 分解動(dòng)植物殘?bào)w，釋放碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素2）形成良好的結(jié)構(gòu) 微生物分泌物和有機(jī)殘?bào)w分解的中間產(chǎn)物促進(jìn)土壤腐殖質(zhì)的合成和土壤團(tuán)聚體形成3）影響無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化 磷、硫、鐵等元素的生物轉(zhuǎn)化4）生物固氮5）凈化污染物 通過(guò)自身的各種代謝活動(dòng)對(duì)污染物進(jìn)行代謝、降解和轉(zhuǎn)化6）有害作用第三節(jié) 土壤生物與土壤酶5、土壤生物的作用 1）促進(jìn)第三節(jié) 土壤生物與土壤酶6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響 1）耕作制度與方法2）施肥3）化學(xué)物質(zhì)：農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑4）其它措施：調(diào)節(jié)pH第三節(jié) 土壤生物與土壤酶6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響

58、 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性1）土壤耕作與方法 個(gè)案：Doran(1980)在美國(guó)內(nèi)布拉斯加州研究了免耕土壤和常規(guī)耕土壤中兩種土壤層中的微生物數(shù)量的比值發(fā)現(xiàn)免耕土壤的好氧菌和硝化細(xì)菌數(shù)量明顯減少。6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性1）土壤耕作與方法6、土壤管理第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性2）施肥施有機(jī)肥能增加土壤微生物和土壤動(dòng)物的數(shù)量。 提供營(yíng)養(yǎng)、抑制病害施用化學(xué)肥料則可能導(dǎo)致某些土壤生物的密度下降。6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性2）施肥施有機(jī)肥能增加土壤微生第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性3）殺生劑和其他化學(xué)制劑 殺菌劑、熏蒸劑及其

59、殺傷力強(qiáng)的化學(xué)劑可造成土壤微生物區(qū)系的破壞，應(yīng)禁用或慎用。6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性3）殺生劑和其他化學(xué)制劑6、土第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性4）pH 大多數(shù)細(xì)菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物的最適宜的pH值為6.57.5，在pH4.010.0也可以生長(zhǎng)。 放線(xiàn)菌一般在微堿性即pH7.58.0最宜。 酵母菌和霉菌則適宜于pH5.06.0的酸性環(huán)境,而生存范圍可在pH5.09.0之間。6、土壤管理對(duì)土壤生物的影響 第一節(jié) 土壤生物種類(lèi)及其多樣性4）pH 大多數(shù)細(xì)菌、藻第三節(jié) 土壤生物與土壤酶二、土壤酶 酶是一類(lèi)具有專(zhuān)性催化作用的蛋白質(zhì)。土壤中的一切生物化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上都是在酶

60、活性的參與下進(jìn)行的。檢測(cè)土壤酶活性比檢測(cè)微生物數(shù)量更能直接表達(dá)土壤的生物活性。第三節(jié) 土壤生物與土壤酶二、土壤酶 酶第三節(jié) 土壤生物與土壤酶1、土壤酶的來(lái)源 土壤酶主要來(lái)自土壤微生物、植物根和土壤動(dòng)物的分泌物2、土壤酶的種類(lèi) Oxidoreductases (氧化還原酶類(lèi)）Transferases（轉(zhuǎn)移酶類(lèi)）Hydrolases（水解酶類(lèi)）Lyases （裂解酶類(lèi)）第三節(jié) 土壤生物與土壤酶1、土壤酶的來(lái)源 土壤酶主要第三節(jié) 土壤生物與土壤酶3、土壤酶存在狀態(tài)和存在部位 存在部位：胞外酶：結(jié)合在細(xì)胞壁外表面的酶。 胞內(nèi)酶：存在于生物體內(nèi)的酶存在狀態(tài)：自由態(tài)：游離在土壤溶液中，較少?；?性大，但易