新生土壤物質(zhì)課件

第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)概念：土壤有機(jī)質(zhì)(soilorganicmatter)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中的各種動(dòng)植物殘?bào)w，在土壤生物的作用下形成的一類(lèi)特殊的高分子化合物。第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)概念：土壤有機(jī)質(zhì)(soilorgani1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%2一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、含量及其組成（一）、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源微生物動(dòng)物來(lái)源植物來(lái)源一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、含量及其組成微生物3（二）、有機(jī)質(zhì)含量一般含量在0-5%之間。泥炭土可高達(dá)20%或30%以上漠境土和砂質(zhì)土壤不足0.5%（二）、有機(jī)質(zhì)含量4（三）、有機(jī)質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成土壤有機(jī)質(zhì)的基本元素組成是C、H、O、N，C/N比大約在10~12之間。(2)化合物組成可分為:

腐殖殖物質(zhì)（HumicSubstance)非腐殖物質(zhì)

（Non-HumicSubstance)常見(jiàn)化合物有纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及脂類(lèi)。（三）、有機(jī)質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成(2)化合物組成5(3)存在形態(tài)：動(dòng)、植物殘?bào)w半分解的動(dòng)、植物殘?bào)w腐殖物質(zhì)(3)存在形態(tài)：6新生土壤物質(zhì)課件7新生土壤物質(zhì)課件8決定土壤有機(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

決定土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素：9二、土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化（一）礦化過(guò)程與腐殖化過(guò)程1、礦化作用(Mineralization)***

土壤有機(jī)質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并釋放出其中的礦質(zhì)養(yǎng)分的過(guò)程。

R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O2CO2+2H2O+能量+養(yǎng)分酶氧化2.腐殖化過(guò)程:(Humification)***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，這一過(guò)程稱(chēng)為腐殖化過(guò)程。二、土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O210圖4-1有機(jī)質(zhì)的分解與合成示意圖圖4-1有機(jī)質(zhì)的分解與合成示意圖11在好氧條件下，微生物活動(dòng)旺盛，分解作用可進(jìn)行較快而徹底，有機(jī)物質(zhì)---->CO2和H2O，而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類(lèi)釋放出來(lái)。

在嫌氣條件下，好氧微生物的活動(dòng)受到抑制，分解作用進(jìn)行得既慢又不徹底，同時(shí)往往還產(chǎn)生有機(jī)酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。注意注意121.土壤生物的組成與活性土壤動(dòng)物促進(jìn)植物殘?bào)w的破碎和運(yùn)輸真菌可促進(jìn)木質(zhì)素的分解細(xì)菌和放線菌可促進(jìn)碳水化合物的分解

（二）、影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的因素：1.土壤生物的組成與活性（二）、影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的132土壤環(huán)境條件質(zhì)地粘粒含量越高，有機(jī)質(zhì)含量也越高。

pH值中性、鈣質(zhì)豐富較好，pH6.5-7.5。水分最適濕度：土壤持水量的50-80%（低洼、積水有利于有機(jī)質(zhì)的積累）通氣性通氣不良易有機(jī)質(zhì)累積

溫度

最適宜溫度大約為25-35

2土壤環(huán)境條件14有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對(duì)其分解速度影響很大。

以2530：1較為合適。C/N降至大約25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機(jī)質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮C/N比***動(dòng)畫(huà)演示3.植物殘?bào)w的特性有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對(duì)其分解速C/N比***動(dòng)畫(huà)演15新生土壤物質(zhì)課件16三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)

三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)17（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合態(tài)52%-98%腐殖質(zhì)（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合18土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖19（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑（1）0.1MNaOH溶液（2）0.1MNaOH+0.1M焦磷酸鈉混合提取液（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑20腐殖質(zhì)分組方法腐殖質(zhì)分組方法21（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)1、顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富里酸的一價(jià)、二價(jià)鹽溶于水，三價(jià)鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價(jià)鹽溶于水，但二價(jià)、三價(jià)鹽幾乎不溶于水。3、吸水性最大吸水量可以超過(guò)500%4.膠體特性

土壤有機(jī)膠體的主要組成部分（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)22化學(xué)性質(zhì)１、腐殖質(zhì)的組成胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)化學(xué)性質(zhì)胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)23２、化學(xué)組成我國(guó)主要土壤腐殖酸的元素組成元素（%）CHO+SN（胡敏酸）HA50-603.1-5.331-413.0-5.6（富里酸）FA45-534.0-4.840-482.5-4.3習(xí)慣上以58%為其平均值，故計(jì)算有機(jī)質(zhì)的含量時(shí)，一般以1.724為折算系數(shù)。２、化學(xué)組成我國(guó)主要土壤腐殖酸的元素組成元素（243、含氧官能團(tuán)羧基、酚羥基、羰基、醌基、醇羥基、甲氧基等。種類(lèi)羧基酚羥基醇羥基醌基酮基甲氧基總酸度

HA15-5721-572-491-261-53-867FA55-1123-5726-953-2012-273-12103腐殖質(zhì)的含氧官能團(tuán)含量（mmolM＋）.kg-13、含氧官能團(tuán)種類(lèi)羧基酚羥基醇羥254、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。在Ph4.8時(shí)能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡(luò)合物，但在中性或堿性條件下會(huì)產(chǎn)生沉淀。4、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。265、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負(fù)電荷為主。腐殖質(zhì)的負(fù)電荷數(shù)量隨pH質(zhì)的升高而升高。5、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以27（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性在溫帶條件下，一般植物殘?bào)w的半分解周期少于3個(gè)月，植物殘?bào)w形成的新的有機(jī)質(zhì)的半分解期為4.7-9年，而胡敏酸的平均停留時(shí)間為780-3000年，富里酸的平均停留為200-630年。（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性28一個(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3.42×108一個(gè)碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計(jì)算：292、腐殖質(zhì)的變異性HA/FA值***：表示胡敏酸與富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖質(zhì)成份變異的指標(biāo)之一。一般我國(guó)北方的土壤，特別干旱區(qū)與半干旱區(qū)的土壤腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，HA/FA比大于1.0而在溫暖潮濕的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸為主，HA/FA比一般小于1.在同一地區(qū)，水稻土的腐殖質(zhì)的HA/FA比大于旱地。在同一地區(qū)，熟化程度高的土壤的HA/FA比較高。2、腐殖質(zhì)的變異性30題外話：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3.42×108題外話：一個(gè)碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計(jì)算：31題外話：有機(jī)農(nóng)業(yè)“有機(jī)農(nóng)業(yè)”是指遵照有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，在生產(chǎn)中不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。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、塘泥秸稈還田:

要注意秸稈的C/N比、破碎度、埋壓深度以及土壤墑情、播種期遠(yuǎn)近、化肥施用量等題外話：有機(jī)農(nóng)業(yè)32新生土壤物質(zhì)課件33

課堂測(cè)試1、土壤有機(jī)質(zhì)是化學(xué)中已有的有機(jī)化合物(）2、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化是受微生物控制的一系列生化反應(yīng)( )3、C/N高會(huì)抑制有機(jī)質(zhì)的分解()4、一般南方土壤有機(jī)質(zhì)的ＨＡ/ＦＡ＜１，而北方大與１()5、一般隨著土壤熟化度的提高，ＨＡ/ＦＡ也提高()6．有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化是先礦化后腐殖化，兩個(gè)過(guò)程是矛盾對(duì)立的()7、土壤微生物主要分解碳水化合物，不分解腐殖質(zhì)()8、土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中是完全獨(dú)立存在的()課堂測(cè)試34第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水35一、土壤水的重要性：所有的水只有進(jìn)入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來(lái)源。土壤水是土壤的最重要組成部分之一。土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑；

土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水實(shí)際上是指在105℃溫度下從土壤中驅(qū)逐出來(lái)的水。一、土壤水的重要性：36二、土壤水分類(lèi)型及有效性1、土壤水分類(lèi)型**吸濕水膜狀水毛管水重力水二、土壤水分類(lèi)型及有效性37（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。由于吸濕不能移動(dòng)，植被也不能吸收只有在105℃左右，經(jīng)過(guò)若干小時(shí)后，才能將它完全排出（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。38（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱(chēng)膜狀水，這部分水稱(chēng)為土壤膜狀水。水膜厚約0.056um，不受重力影響而移動(dòng)呈粘滯－液體狀態(tài)，能從水膜厚處向薄處移動(dòng)，即從濕土向干土移動(dòng)它的外層可被植物吸收，但移動(dòng)速度太慢，解決不了植被對(duì)水分的需要（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱(chēng)膜狀水，這部39膜狀水示意圖膜40（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱(chēng)毛管水。從毛管力小處向大處的方向運(yùn)動(dòng)，即從粗毛管向細(xì)毛管運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也從溫度高處向低處運(yùn)動(dòng)，從溶質(zhì)濃度低處向濃度高處運(yùn)動(dòng)。包括毛管懸著水和毛管上升水。（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱(chēng)41水沿著毛管上升毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用較強(qiáng)0.05-0.005mm毛管作用最強(qiáng)〈0.001mm毛管作用消失水沿毛管作用力范圍：42借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來(lái)自地下水上升的毛管水并不相連，好像懸掛在上層土壤中一樣，故稱(chēng)之為毛管懸著水。主要是由降水、灌溉、融雪等產(chǎn)生的重力水向下運(yùn)動(dòng)而保存在土壤表層的水分

毛管懸著水**借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來(lái)自地43當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時(shí)，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，蒸發(fā)速率明顯降低，此時(shí)土壤含水量稱(chēng)為毛管水?dāng)嗔蚜?。大約相當(dāng)于該土壤田間持水量的75％左右。毛管水?dāng)嗔蚜?*當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時(shí)，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)44土粒毛管懸著水示意圖土粒毛管45田間持水量***：

毛管懸著水達(dá)到最大值時(shí)的土壤含水量稱(chēng)為田間持水量，通常作為灌溉水量定額的最高指標(biāo)。

在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。

田間持水量的大小，主要受質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、松緊狀況等的影響。田間持水量***：46土粒毛管上升水示意圖地下水位土粒毛管地下水位47***毛管水上升高度從地下水面到毛管上升誰(shuí)所能達(dá)到的相對(duì)高度，叫毛管水上升高度。h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）***毛管水上升高度h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）48（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過(guò)田間持水量時(shí)，多余的水分在重力作用下，沿著土壤中的毛管孔隙向下滲透，直至地下水中，稱(chēng)為自由重力水與土壤養(yǎng)分的淋失有關(guān)。如有不透水層阻隔，它可在不透水層之上滯積起來(lái)，即成支持重力水或叫上層滯水。（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過(guò)田間持水量時(shí)，多余的水分在49三、土壤水的調(diào)控措施

主要包括土壤水的保蓄和調(diào)節(jié)。1、耕作措施秋耕中耕鎮(zhèn)壓等2、地面覆蓋薄膜覆蓋秸稈覆蓋3、灌溉措施噴灌、滴灌、滲灌4、生物節(jié)水三、土壤水的調(diào)控措施50新生土壤物質(zhì)課件51以色列塑料壩以色列花農(nóng)以色列塑料壩以色列花農(nóng)52以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆53問(wèn)答題：1、研究土壤水有何重大意義?土壤水在土壤中有何重要作用?

問(wèn)答題：54第三節(jié)土壤空氣第三節(jié)55主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排與進(jìn)度：1.土壤空氣（重點(diǎn)）2.土壤熱量3.土壤熱性質(zhì)（重點(diǎn)）4.土壤溫度掌握土壤空氣的組成與大氣組成的差異及土壤空氣運(yùn)動(dòng)的方式；了解土壤熱量的來(lái)源，掌握土壤的三個(gè)熱參數(shù)，理解土壤溫度變化的影響因素?；脽?，動(dòng)畫(huà)演示；案例分析；課時(shí)數(shù)：2課時(shí)主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排56第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤空氣

一 土壤空氣的組成二 土壤空氣的運(yùn)動(dòng)三 土壤空氣與土壤肥力第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤57§1土壤空氣的組成與植物生長(zhǎng)一、土壤空氣的組成與變化氣體O2CO2N2其他氣體近地面的大氣20.940.0378.050.95土壤空氣18.0-20.030.15-0.6578.8-80.24－土壤空氣與大氣組成的比較（容積%）第六章土壤空氣和熱量§1土壤空氣的組成與植物生長(zhǎng)一58土壤空氣和進(jìn)地面大氣空氣組成的差異

1．土壤空氣中的CO2含量高于大氣2．土壤空氣中的O2含量低于大氣3．土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣4．土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）土壤空氣組成顯然不是固定不變的。土壤空氣和進(jìn)地面大氣空氣組成的差異1．土59

深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O20－－0.915－－0.0560.056－50.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.61520.1241.26819.9530.26920.3290.84720.022覆膜和裸露棉田在不同生長(zhǎng)期內(nèi)土壤空氣含量(%)

覆膜露地05-0107-2905-010760土壤空氣的變化規(guī)律：隨著土層深度的增加，土壤空氣中CO2含量增大，O2含量減少，無(wú)論在膜地或露地均是如此；氣溫和土溫升高，根系呼吸加加強(qiáng)，微生物活動(dòng)加快，土壤空氣中CO2含量增加，夏季CO2含量最高；覆膜田塊的CO-2含量明顯高于未覆稻草原露地，而O2則反之土壤空氣中的CO2和O2的含量是相互消長(zhǎng)的，二者的總和維持在19~22%之間，土壤空氣的變化規(guī)律：隨著土層深度的增加，土壤空氣中CO2含61新生土壤物質(zhì)課件62①土壤空氣對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，有許多過(guò)程和因素需進(jìn)一步研究。如土壤微生物需O2有一個(gè)很寬的范圍。②僅僅一個(gè)空氣容量指標(biāo)并不能肯定土壤是否能滿(mǎn)足植物和微生物對(duì)氧的需求。③土壤中CO2濃度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響也有待進(jìn)一步研究?，F(xiàn)有的研究表明，某一特定植物對(duì)CO2濃度有一最佳值,過(guò)高或過(guò)低都會(huì)引起根系生長(zhǎng)衰退。過(guò)高濃度CO2往往伴隨缺O(jiān)2而造成不良后果，但一定濃度CO2對(duì)植物生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用，而且CO2造成的土壤溶液的微酸性也有利于有些土壤養(yǎng)分的釋放.注意：①土壤空氣對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，有許多過(guò)程和因素需進(jìn)一步研究。如63二、土壤通氣性(soilaeration)（一）、土壤通氣性的定義和指標(biāo)

土壤通氣性是泛指土壤空氣與大氣進(jìn)行交換以及土體內(nèi)部允許氣體擴(kuò)散和通氣的能力。1．靜態(tài)指標(biāo)（1）容積分?jǐn)?shù)或充氣孔隙度（2）土壤的空氣組成（CO2和O2等的含量）取樣的代表性不十分確定2．土壤通氣量(soilairflux)

土壤通氣量是指在單位時(shí)間內(nèi)，單位壓力下，進(jìn)入單位體積土壤中的氣體總量（CO2和O2），常用單位是毫升厘米-2

秒-1。土壤通氣量的大小標(biāo)志著土壤通氣性好壞，通氣量大則土壤通氣性良好。二、土壤通氣性(soilaeration)643．土壤氧化還原電位（Eh）

土壤的Eh取決于土壤溶液中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度比，而后者又主要取決于土壤中的氧化壓或溶解態(tài)氧的濃度，這就直接與土壤通氣性相聯(lián)系。因此Eh可以做為土壤通氣性的指標(biāo)，它指示土壤溶液中氧壓的高低，反映土壤通氣排水狀況。3．土壤氧化還原電位（Eh）土壤的Eh取決于土壤溶液中氧65（二）、土壤通氣性的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)土壤水分含量2、改良土壤結(jié)構(gòu)3、通過(guò)各種耕作手段來(lái)調(diào)節(jié)土壤通性

對(duì)旱作土壤，有中耕松土，深耙勤鋤，打破土表結(jié)殼，疏松耕層等措施。

對(duì)于水田土壤，可通過(guò)落水曬田、曬垡，擱田及合理的下滲速率等措施。（二）、土壤通氣性的調(diào)節(jié)1、調(diào)節(jié)土壤水分含量2、改良土壤結(jié)66課堂測(cè)驗(yàn)：1、土壤空氣質(zhì)量的好壞關(guān)鍵不在其含量而于其質(zhì)量()2、土壤空氣和大氣某些組成含量有差異，其他則是相同的()。3、土壤空氣是水汽飽和的()4、土壤空氣中的CO2的數(shù)量是越低越好()5、土壤空氣的組成是時(shí)刻變化的()6、土壤水分含量的變化導(dǎo)致土壤通氣性的變化()。7、土壤和土壤空氣是矛盾的，永遠(yuǎn)無(wú)法調(diào)和的()8、土壤Eh值主要由氧體系的氧化還原電位來(lái)決定。()9、土壤通氣的好壞主要受含水量和結(jié)構(gòu)性的影響()。課堂測(cè)驗(yàn)：67問(wèn)答題1、土壤空氣的組成有何特點(diǎn)?3、土壤Eh的意義是什么?4、如何調(diào)節(jié)土壤的通氣性?問(wèn)答題68第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)概念：土壤有機(jī)質(zhì)(soilorganicmatter)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中的各種動(dòng)植物殘?bào)w，在土壤生物的作用下形成的一類(lèi)特殊的高分子化合物。第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)概念：土壤有機(jī)質(zhì)(soilorgani69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%70一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、含量及其組成（一）、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源微生物動(dòng)物來(lái)源植物來(lái)源一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、含量及其組成微生物71（二）、有機(jī)質(zhì)含量一般含量在0-5%之間。泥炭土可高達(dá)20%或30%以上漠境土和砂質(zhì)土壤不足0.5%（二）、有機(jī)質(zhì)含量72（三）、有機(jī)質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成土壤有機(jī)質(zhì)的基本元素組成是C、H、O、N，C/N比大約在10~12之間。(2)化合物組成可分為:

腐殖殖物質(zhì)（HumicSubstance)非腐殖物質(zhì)

（Non-HumicSubstance)常見(jiàn)化合物有纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及脂類(lèi)。（三）、有機(jī)質(zhì)的組成(1)化學(xué)元素組成(2)化合物組成73(3)存在形態(tài)：動(dòng)、植物殘?bào)w半分解的動(dòng)、植物殘?bào)w腐殖物質(zhì)(3)存在形態(tài)：74新生土壤物質(zhì)課件75新生土壤物質(zhì)課件76決定土壤有機(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

決定土壤有機(jī)質(zhì)含量的因素：77二、土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化（一）礦化過(guò)程與腐殖化過(guò)程1、礦化作用(Mineralization)***

土壤有機(jī)質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下，分解成二氧化碳和水，并釋放出其中的礦質(zhì)養(yǎng)分的過(guò)程。

R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O2CO2+2H2O+能量+養(yǎng)分酶氧化2.腐殖化過(guò)程:(Humification)***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，這一過(guò)程稱(chēng)為腐殖化過(guò)程。二、土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化R—（C，4H，養(yǎng)分）+2O278圖4-1有機(jī)質(zhì)的分解與合成示意圖圖4-1有機(jī)質(zhì)的分解與合成示意圖79在好氧條件下，微生物活動(dòng)旺盛，分解作用可進(jìn)行較快而徹底，有機(jī)物質(zhì)---->CO2和H2O，而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類(lèi)釋放出來(lái)。

在嫌氣條件下，好氧微生物的活動(dòng)受到抑制，分解作用進(jìn)行得既慢又不徹底，同時(shí)往往還產(chǎn)生有機(jī)酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。注意注意801.土壤生物的組成與活性土壤動(dòng)物促進(jìn)植物殘?bào)w的破碎和運(yùn)輸真菌可促進(jìn)木質(zhì)素的分解細(xì)菌和放線菌可促進(jìn)碳水化合物的分解

（二）、影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的因素：1.土壤生物的組成與活性（二）、影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的812土壤環(huán)境條件質(zhì)地粘粒含量越高，有機(jī)質(zhì)含量也越高。

pH值中性、鈣質(zhì)豐富較好，pH6.5-7.5。水分最適濕度：土壤持水量的50-80%（低洼、積水有利于有機(jī)質(zhì)的積累）通氣性通氣不良易有機(jī)質(zhì)累積

溫度

最適宜溫度大約為25-35

2土壤環(huán)境條件82有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對(duì)其分解速度影響很大。

以2530：1較為合適。C/N降至大約25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機(jī)質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮C/N比***動(dòng)畫(huà)演示3.植物殘?bào)w的特性有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對(duì)其分解速C/N比***動(dòng)畫(huà)演83新生土壤物質(zhì)課件84三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)

三土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)85（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合態(tài)52%-98%腐殖質(zhì)（一）、土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體游離態(tài)很少結(jié)合86土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖87（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑（1）0.1MNaOH溶液（2）0.1MNaOH+0.1M焦磷酸鈉混合提取液（二）、土壤腐殖酸的分組目前常用的提取劑88腐殖質(zhì)分組方法腐殖質(zhì)分組方法89（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)1、顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富里酸的一價(jià)、二價(jià)鹽溶于水，三價(jià)鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價(jià)鹽溶于水，但二價(jià)、三價(jià)鹽幾乎不溶于水。3、吸水性最大吸水量可以超過(guò)500%4.膠體特性

土壤有機(jī)膠體的主要組成部分（三）、土壤腐殖酸的性質(zhì)物理性質(zhì)90化學(xué)性質(zhì)１、腐殖質(zhì)的組成胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)化學(xué)性質(zhì)胡敏素胡敏酸富里酸腐殖質(zhì)91２、化學(xué)組成我國(guó)主要土壤腐殖酸的元素組成元素（%）CHO+SN（胡敏酸）HA50-603.1-5.331-413.0-5.6（富里酸）FA45-534.0-4.840-482.5-4.3習(xí)慣上以58%為其平均值，故計(jì)算有機(jī)質(zhì)的含量時(shí)，一般以1.724為折算系數(shù)。２、化學(xué)組成我國(guó)主要土壤腐殖酸的元素組成元素（923、含氧官能團(tuán)羧基、酚羥基、羰基、醌基、醇羥基、甲氧基等。種類(lèi)羧基酚羥基醇羥基醌基酮基甲氧基總酸度

HA15-5721-572-491-261-53-867FA55-1123-5726-953-2012-273-12103腐殖質(zhì)的含氧官能團(tuán)含量（mmolM＋）.kg-13、含氧官能團(tuán)種類(lèi)羧基酚羥基醇羥934、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。在Ph4.8時(shí)能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡(luò)合物，但在中性或堿性條件下會(huì)產(chǎn)生沉淀。4、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。945、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負(fù)電荷為主。腐殖質(zhì)的負(fù)電荷數(shù)量隨pH質(zhì)的升高而升高。5、腐殖酸的電性腐殖酸是一種兩性膠體。即可以帶負(fù)電荷，也可以95（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性在溫帶條件下，一般植物殘?bào)w的半分解周期少于3個(gè)月，植物殘?bào)w形成的新的有機(jī)質(zhì)的半分解期為4.7-9年，而胡敏酸的平均停留時(shí)間為780-3000年，富里酸的平均停留為200-630年。（三）腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與變異性1、穩(wěn)定性96一個(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3.42×108一個(gè)碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計(jì)算：972、腐殖質(zhì)的變異性HA/FA值***：表示胡敏酸與富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖質(zhì)成份變異的指標(biāo)之一。一般我國(guó)北方的土壤，特別干旱區(qū)與半干旱區(qū)的土壤腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，HA/FA比大于1.0而在溫暖潮濕的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸為主，HA/FA比一般小于1.在同一地區(qū)，水稻土的腐殖質(zhì)的HA/FA比大于旱地。在同一地區(qū)，熟化程度高的土壤的HA/FA比較高。2、腐殖質(zhì)的變異性98題外話：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3.42×108題外話：一個(gè)碳原子的旅程據(jù)Garrels等（1975)計(jì)算：99題外話：有機(jī)農(nóng)業(yè)“有機(jī)農(nóng)業(yè)”是指遵照有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)，在生產(chǎn)中不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。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、塘泥秸稈還田:

要注意秸稈的C/N比、破碎度、埋壓深度以及土壤墑情、播種期遠(yuǎn)近、化肥施用量等題外話：有機(jī)農(nóng)業(yè)100新生土壤物質(zhì)課件101

課堂測(cè)試1、土壤有機(jī)質(zhì)是化學(xué)中已有的有機(jī)化合物(）2、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化是受微生物控制的一系列生化反應(yīng)( )3、C/N高會(huì)抑制有機(jī)質(zhì)的分解()4、一般南方土壤有機(jī)質(zhì)的ＨＡ/ＦＡ＜１，而北方大與１()5、一般隨著土壤熟化度的提高，ＨＡ/ＦＡ也提高()6．有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化是先礦化后腐殖化，兩個(gè)過(guò)程是矛盾對(duì)立的()7、土壤微生物主要分解碳水化合物，不分解腐殖質(zhì)()8、土壤有機(jī)質(zhì)在土壤中是完全獨(dú)立存在的()課堂測(cè)試102第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水第二節(jié)土壤水103一、土壤水的重要性：所有的水只有進(jìn)入土壤轉(zhuǎn)化為土壤水，才能被植物吸收利用。土壤水是作物吸水的最主要來(lái)源。土壤水是土壤的最重要組成部分之一。土壤水是土壤形成發(fā)育的催化劑；

土壤水并非純水、而是稀薄的溶液。土壤水實(shí)際上是指在105℃溫度下從土壤中驅(qū)逐出來(lái)的水。一、土壤水的重要性：104二、土壤水分類(lèi)型及有效性1、土壤水分類(lèi)型**吸濕水膜狀水毛管水重力水二、土壤水分類(lèi)型及有效性105（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。由于吸濕不能移動(dòng)，植被也不能吸收只有在105℃左右，經(jīng)過(guò)若干小時(shí)后，才能將它完全排出（1）土壤吸濕水**：由土壤顆粒的表面張力所吸附的水汽分子。106（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱(chēng)膜狀水，這部分水稱(chēng)為土壤膜狀水。水膜厚約0.056um，不受重力影響而移動(dòng)呈粘滯－液體狀態(tài)，能從水膜厚處向薄處移動(dòng)，即從濕土向干土移動(dòng)它的外層可被植物吸收，但移動(dòng)速度太慢，解決不了植被對(duì)水分的需要（2）土壤膜狀水**：被吸附在吸濕水膜外層的水稱(chēng)膜狀水，這部107膜狀水示意圖膜108（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱(chēng)毛管水。從毛管力小處向大處的方向運(yùn)動(dòng)，即從粗毛管向細(xì)毛管運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也從溫度高處向低處運(yùn)動(dòng)，從溶質(zhì)濃度低處向濃度高處運(yùn)動(dòng)。包括毛管懸著水和毛管上升水。（3）土壤毛管水***： 毛細(xì)管孔隙中毛管力吸附并保存的水稱(chēng)109水沿著毛管上升毛管作用力范圍：

0.1-1mm有明顯的毛管作用0.05-0.1mm毛管作用較強(qiáng)0.05-0.005mm毛管作用最強(qiáng)〈0.001mm毛管作用消失水沿毛管作用力范圍：110借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來(lái)自地下水上升的毛管水并不相連，好像懸掛在上層土壤中一樣，故稱(chēng)之為毛管懸著水。主要是由降水、灌溉、融雪等產(chǎn)生的重力水向下運(yùn)動(dòng)而保存在土壤表層的水分

毛管懸著水**借助于毛管力保持在上層土壤的毛管孔隙中的水分，它與來(lái)自地111當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時(shí)，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)出現(xiàn)斷裂，蒸發(fā)速率明顯降低，此時(shí)土壤含水量稱(chēng)為毛管水?dāng)嗔蚜?。大約相當(dāng)于該土壤田間持水量的75％左右。毛管水?dāng)嗔蚜?*當(dāng)土壤含水量降低到一定程度時(shí)，較粗毛管中懸著水的連續(xù)狀態(tài)112土粒毛管懸著水示意圖土粒毛管113田間持水量***：

毛管懸著水達(dá)到最大值時(shí)的土壤含水量稱(chēng)為田間持水量，通常作為灌溉水量定額的最高指標(biāo)。

在數(shù)量上它包括吸濕水、膜狀水和毛管懸著水。

田間持水量的大小，主要受質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)、松緊狀況等的影響。田間持水量***：114土粒毛管上升水示意圖地下水位土粒毛管地下水位115***毛管水上升高度從地下水面到毛管上升誰(shuí)所能達(dá)到的相對(duì)高度，叫毛管水上升高度。h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）***毛管水上升高度h水柱高度（cm)，d孔隙直徑（mm）116（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過(guò)田間持水量時(shí)，多余的水分在重力作用下，沿著土壤中的毛管孔隙向下滲透，直至地下水中，稱(chēng)為自由重力水與土壤養(yǎng)分的淋失有關(guān)。如有不透水層阻隔，它可在不透水層之上滯積起來(lái)，即成支持重力水或叫上層滯水。（4）重力水**當(dāng)土壤水分含量超過(guò)田間持水量時(shí)，多余的水分在117三、土壤水的調(diào)控措施

主要包括土壤水的保蓄和調(diào)節(jié)。1、耕作措施秋耕中耕鎮(zhèn)壓等2、地面覆蓋薄膜覆蓋秸稈覆蓋3、灌溉措施噴灌、滴灌、滲灌4、生物節(jié)水三、土壤水的調(diào)控措施118新生土壤物質(zhì)課件119以色列塑料壩以色列花農(nóng)以色列塑料壩以色列花農(nóng)120以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆以色列沙地優(yōu)質(zhì)土豆121問(wèn)答題：1、研究土壤水有何重大意義?土壤水在土壤中有何重要作用?

問(wèn)答題：122第三節(jié)土壤空氣第三節(jié)123主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排與進(jìn)度：1.土壤空氣（重點(diǎn)）2.土壤熱量3.土壤熱性質(zhì)（重點(diǎn)）4.土壤溫度掌握土壤空氣的組成與大氣組成的差異及土壤空氣運(yùn)動(dòng)的方式；了解土壤熱量的來(lái)源，掌握土壤的三個(gè)熱參數(shù)，理解土壤溫度變化的影響因素?；脽簦瑒?dòng)畫(huà)演示；案例分析；課時(shí)數(shù)：2課時(shí)主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排124第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤空氣

一 土壤空氣的組成二 土壤空氣的運(yùn)動(dòng)三 土壤空氣與土壤肥力第六章土壤空氣和熱量第一節(jié)土壤125§1土壤空氣的組成與植物生長(zhǎng)一、土壤空氣的組成與變化氣體O2CO2N2其他氣體近地面的大氣20.940.0378.050.95土壤空氣18.0-20.030.15-0.6578.8-80.24－土壤空氣與大氣組成的比較（容積%）第六章土壤空氣和熱量§1土壤空氣的組成與植物生長(zhǎng)一126土壤空氣和進(jìn)地面大氣空氣組成的差異

1．土壤空氣中的CO2含量高于大氣2．土壤空氣中的O2含量低于大氣3．土壤空氣中的水汽含量一般高于大氣4．土壤空氣中含有較高量的還原性氣體（CH4等）土壤空氣組成顯然不是固定不變的。土壤空氣和進(jìn)地面大氣空氣組成的差異1．土127

深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O20－－0.915－－0.0560.056－50.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.10420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.6