作物生產(chǎn)與土壤的關(guān)系講義

第五章

作物生產(chǎn)與土壤的關(guān)系3學(xué)時(shí)內(nèi)容提要一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活三、土壤生物性質(zhì)與作物的生活四、土壤污染與作物生產(chǎn)第五章作物生產(chǎn)與土壤的關(guān)系第五章作物生產(chǎn)與土壤的關(guān)系土壤是生物與無機(jī)環(huán)境相互作用的產(chǎn)物，它由固相（無機(jī)、有機(jī)體）、液相（土壤水）、氣相（土壤空氣）三相系統(tǒng)組成，是陸生植物生活的基質(zhì)。土壤生產(chǎn)力:能使作物產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的能力。取決于土壤滿足作物對水、肥、氣、熱需求的能力。土壤肥力：土壤的物理、化學(xué)、生物等基本性質(zhì)的綜合反映。一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活

物理性質(zhì)：包括土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容重、孔隙度及其水、氣、溫度動態(tài)變化1.1土壤質(zhì)地：土壤中直徑大小不同的土壤顆粒（砂粒、粗粉粒、粘粒等）的組合狀況土壤質(zhì)地分類：砂土：壤土：粘土：一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活1.2土壤結(jié)構(gòu)

土壤結(jié)構(gòu)是指土壤固相的排列形式、孔隙度及團(tuán)聚體的大小、多少和穩(wěn)定度。（1）團(tuán)粒結(jié)構(gòu):由團(tuán)聚體（直徑0.25-10mm）形成的一種土壤結(jié)構(gòu)，其中水和氣、供肥和保肥之間的矛盾協(xié)調(diào)，耕作性能好，適于作物生長。（2）非團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：由土粒直接形成的塊狀、柱狀、核狀、片狀等結(jié)構(gòu)。耕作性能差、水氣矛盾和供肥保肥矛盾突出，不利于作物生長。一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活

1.2土壤結(jié)構(gòu)（3）適于陸生作物生長發(fā)育的理想土壤結(jié)構(gòu)指標(biāo)：理想的三相容積比固相:空隙=0.5:0.550%固相中:礦物部分占38%，有機(jī)質(zhì)占12%50%空隙中:空氣和水各占15-35%(最適為各占25%)一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活1.3土壤的水、氣、熱動態(tài)與作物（1）土壤水動態(tài)（見第四章）稻田灌水的機(jī)能：物理機(jī)能①調(diào)節(jié)水溫、氣溫、土溫②耕作均勻、效率化③泥沙輸入一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活1.3土壤的水、氣、熱動態(tài)與作物（1）土壤水動態(tài)（見第四章）稻田灌水的機(jī)能：化學(xué)機(jī)能①水稻土養(yǎng)分有效化②Si、Ca、Mg、K、N等補(bǔ)給③除去有害成分一、土壤物理性質(zhì)與作物的生活1.3土壤的水、氣、熱動態(tài)與作物（1）土壤水動態(tài)（見第四章）稻田灌水的機(jī)能：

生物學(xué)機(jī)能①水稻生育調(diào)控②防除雜草③生物固氮④病蟲害防治圖5-1水水田田日日滲滲水水量量與與產(chǎn)產(chǎn)量量的的關(guān)關(guān)系系（（五五十十崎崎，，1957））一、、土土壤壤物物理理性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活1.3土土壤壤的的水水、、氣氣、、熱熱動動態(tài)態(tài)與與作作物物（2））土土壤壤空空氣氣主要要來來自自大大氣氣，，部部分分來來自自土土壤壤生生物物的的生生化化過過程程，，并并在在各各種種氣氣體體所所占占比比例例上上與與大大氣氣有有顯顯著著差差異異。。土壤壤空空氣氣成成分分含含量量取取決決于于土土壤壤孔孔隙隙度度和和含含水水量量:土壤壤中中O2含量量動動態(tài)態(tài)與與作作物物生生活活土壤壤中中CO2含量量動動態(tài)態(tài)與與作作物物生生活活CH4、SO2動態(tài)態(tài)與與作作物物生生活活一、、土土壤壤物物理理性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活1.3土土壤壤的的水水、、氣氣、、熱熱動動態(tài)態(tài)與與作作物物（3））土土壤壤溫溫度度土壤壤熱熱量量主主要要來來自自太太陽陽輻輻射射，，部部分分來來自自根根系系和和微微生生物物的的呼呼吸吸。。土土溫溫在在不不同同深深度度及及日日周周期期和和年年周周期期中中存存在在復(fù)復(fù)雜雜變變化化。。土溫溫的的變變化化還還與與土土壤壤類類型型及及含含水水量量密密切切相相關(guān)關(guān)（（表表5-2）），，并并對對作作物物生生活活帶帶來來顯顯著著影影響響。。表5-2土溫溫制制約約根根系系生生長長、、根根系系活活力力及及地地下下貯貯藏藏器器官官的的形形成成，，并并影影響響礦礦質(zhì)質(zhì)養(yǎng)養(yǎng)分分的的溶溶解解度度。。如如磷磷酸酸鈣鈣的的溶溶解解度度，，隨隨地地溫溫的的升升高高而而增增加加，，作作物物的的缺缺磷磷癥癥狀狀可可隨隨溫溫度度上上升升而而解解除除或或緩緩解解。。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活2.1土土壤壤的的吸吸附附和和交交換換性性能能土壤壤的的膠膠體體粘粘粒粒和和腐腐殖殖質(zhì)質(zhì)表表面面帶帶有有凈負(fù)負(fù)電電荷荷，可可與與陽陽離離子子吸吸附附結(jié)結(jié)合合，，其其結(jié)結(jié)合合程程度度取取決決于于陽陽離離子子的的正正電電荷荷數(shù)數(shù)及及水水合合程程度度：：H+>Al3+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+質(zhì)子子（（H+）質(zhì)量量小小電電荷荷密密度度大大，，Na+電荷荷密密度度小小。。陽離離交交換換量量（（CEC））：能被被土土壤壤固固定定的的陽陽離離子子的的數(shù)數(shù)量量。。它它反反映映土土壤壤固固定定的的必必需需養(yǎng)養(yǎng)分分的的陽陽離離子子數(shù)數(shù)量量。。若土壤交換換位點(diǎn)上H+、Al3+、Mn2+的比例高，，則無論CEC大小，這種種土壤既是是酸性，肥力又低。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.1土土壤的吸附附和交換性性能在土粒的正正電荷中心心（Fe3+、Al3+）及吸附陽離離子的外層層，可結(jié)合合陰離子，，其結(jié)合程程度為：PO43->SO42->NO3->Cl-土壤對離子子的吸附和和交換性能能，在捕獲獲養(yǎng)分離子子、防止淋淋失及平衡衡土壤溶液液中養(yǎng)分離離子濃度上上，為作物物營養(yǎng)提供供了保障，，也有利于于保護(hù)根系系和土壤微微生物免受受溶液低滲滲透勢脅迫迫的傷害。。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.2土土壤酸度與與作物土壤酸度包包括:活性酸度（（pH）：土壤溶液[H+]，用pH表示潛在酸度（又稱為酸酸度數(shù)量））：吸附在在土壤交換換性位點(diǎn)上上、可以被被過量的中中性鹽（KCl、NaCl）的陽離子子交換下來來的H+和Al3+（及Mn2+）的交換性酸酸量，或用用過量強(qiáng)堿堿弱酸鹽（（NaAc）浸提后，，H+和Al3+、Mn2+釋放到溶液液中所表現(xiàn)現(xiàn)出的酸量量。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.2土土壤酸度與與作物（1）土壤壤pH值與養(yǎng)分有有效性強(qiáng)酸性土壤壤（pH<5））:過量Al3+、Fe3+、Mn2+產(chǎn)生毒害，，缺有效性性Ca2+、Mg2+、K+、PO43-、MoO42-堿性土（pH>7.5）:缺有效性P、Fe、、Mn、Zn、Cu有益微生物物大多適于于中性土，，而有害微微生物大多多耐酸性較較強(qiáng)。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活（2）作物物對土壤酸酸度的適應(yīng)應(yīng)植物適應(yīng)土土壤酸度的的生態(tài)類型型：酸性土植物物:pH<6.5中性土植物物:pH6.5-7.5堿性土植物物:pH>7.5幾乎沒有植植物能在pH5-8以外生長良良好。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活（2）作物物對土壤酸酸度的適應(yīng)應(yīng)二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.3土土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)與作物（1）土壤壤有機(jī)質(zhì)（（SOM）的類別F類:新鮮的SOM（已死和正在在腐爛的物物質(zhì)），易易腐爛B類:微生物的生生物質(zhì)（主主要是細(xì)菌菌和真菌））Ha類:“活性”SOM（活性腐殖質(zhì)質(zhì)），較易易代謝分解解Ho類:舊有SOM（舊腐殖質(zhì)）），不易腐腐爛，半衰衰期可達(dá)數(shù)數(shù)千年二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.3土土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)與作物（2）土壤壤有機(jī)質(zhì)的的重要作用用（是土壤壤肥力的重重要指標(biāo)））作物營養(yǎng)的的重要來源源；改善土壤理理化特性，，提高保水水、供水及及保肥、供供肥性能；；為土壤異養(yǎng)養(yǎng)生物提供供能量和養(yǎng)養(yǎng)料來源;腐殖質(zhì)中的的胡敏酸可可調(diào)節(jié)植物物的生活。。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.3土土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)與作物（3）土壤壤有機(jī)質(zhì)與與氮循環(huán)的的關(guān)系圖5-3農(nóng)農(nóng)作系系統(tǒng)中的一一般氮循環(huán)環(huán)加到土壤中中的新鮮有有機(jī)質(zhì)（F）在土壤中腐腐爛①，變變?yōu)槲⑸镂锏纳镔|(zhì)質(zhì)（B）和活性腐殖殖質(zhì)（Ha），最后成為舊舊腐殖質(zhì)（（Ho）。B、Ha、、Ho都可能礦質(zhì)質(zhì)化②而變變?yōu)镹H4+，然后通過硝硝化作用③③變成NO3-。這些無機(jī)物物形式可以以經(jīng)過固定定作用④成成為B，然后變成Ha和Ho。被作物吸收收⑤、N2被作物（共共生的）固固定⑥或固固定為B（游離生存的的）以及反反硝化作用用⑦變?yōu)镹2和各種氮的的氧化物，，便完成了了整個生物物傳遞過程程。另外還還表示出：：淋溶⑧、、揮發(fā)作用用⑨和產(chǎn)量量中氮的損損失；還有有由閃電⑩⑩、有機(jī)肥肥和化肥的的投入。同同時(shí)氨也從從作物和F（新鮮殘?bào)w））中揮發(fā)（（過程⑨））。主要要途徑用粗粗線表示以以示強(qiáng)調(diào)。。2.4土土壤礦質(zhì)營營養(yǎng)動態(tài)與與作物（1）土壤壤中作物必必需礦質(zhì)元元素的存在在、吸收形形態(tài)及其在植物物中的功能能元素土壤中存在形態(tài)根系吸收形態(tài)在植物中的功能N有機(jī)結(jié)合態(tài)、硝酸鹽、銨鹽NO3-、NH4+原生質(zhì)體和酶的必需成分P有機(jī)態(tài)、Ca、Fe、Al的磷酸鹽HPO42-、H2PO4-基礎(chǔ)代謝K礦質(zhì)結(jié)合態(tài)、鉀鹽K+細(xì)胞水合作用、電化學(xué)效應(yīng)(膜電位、滲透調(diào)節(jié))、酶活化Ca礦質(zhì)結(jié)合態(tài)、鈣鹽Ca2+水合作用、信號物質(zhì)、酶活化Mg礦質(zhì)結(jié)合態(tài)、鎂鹽Mg2+水合作用、基礎(chǔ)代謝（光合）S有機(jī)態(tài)、含硫礦物、硫酸鹽SO42-、SO2原生質(zhì)體和酶的組成成分元素土壤中存在形態(tài)根系吸收形態(tài)在植物中的功能Fe礦物結(jié)合態(tài)、氧化物、鐵鹽Fe2+、Fe(Ⅲ)螯合物基礎(chǔ)代謝（氧化還原反應(yīng)）、氮代謝、葉綠素合成MnMnO2、碳酸鹽、硅酸鹽Mn2+、Mn螯合物基礎(chǔ)代謝（光合）、核酸合成Zn磷酸鹽、碳酸鹽、硫化物、氧化物、硅酸鹽Zn2+、Zn螯合物基礎(chǔ)代謝、酶激活、IAA合成Cu硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽Cu2+、Cu螯合物基礎(chǔ)代謝、氮代謝Mo鉬酸鹽、硅酸鹽MoO42-氮固定、磷代謝、Fe吸收B硼酸鹽、電氣石HBO32-、H2BO3-碳水化合物的運(yùn)輸和代謝、酚代謝、花粉管生長ClNi鹽、硅酸鹽硫化物、氧化物Cl-Ni2+水合作用、酶的活化（光合）酶激活劑表5-6微微量元元素氮素循環(huán)NO3-硝酸還原N2NH4+有機(jī)態(tài)氮固定作用礦化作用吸收同化燃燒反硝化吸收同化硝化作用系統(tǒng)外隨產(chǎn)品施肥施肥淋失揮發(fā)2.4土土壤礦質(zhì)營營養(yǎng)動態(tài)與與作物（2）農(nóng)作作系統(tǒng)中N、P、K素循環(huán)礦化作用：：有機(jī)質(zhì)(蛋白質(zhì))微生物蛋白酶、肽肽酶氨基酸氨化細(xì)菌NH3NH4+H2O硝化作用：：NH3、NH4+亞硝化細(xì)菌菌O2NO2-硝化細(xì)菌O2NO3-反硝化作用用：NO3-反硝化細(xì)菌菌-O2N2或N2O生物固氮：：具固氮能力力的細(xì)菌、、真菌、藍(lán)藍(lán)綠藻、藻藻類二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.4土土壤礦質(zhì)營營養(yǎng)動態(tài)與與作物N素循環(huán)磷素循環(huán)磷素極易被被土壤吸持持，幾乎不不進(jìn)入大氣氣，磷在粘土中也幾乎不不發(fā)生移動動和淋失出出土體。因因此，磷在在農(nóng)作系統(tǒng)統(tǒng)中的遷移移循環(huán)過程程較簡單。。土壤礦物中中PPO43-、HPO42-、H2PO4-施肥有機(jī)態(tài)磷風(fēng)化、溶解解固定吸收同化礦質(zhì)化系統(tǒng)外隨產(chǎn)品圖農(nóng)作系統(tǒng)中中的磷循環(huán)環(huán)鉀素循環(huán)鉀幾乎不進(jìn)進(jìn)入大氣，，也不能形形成有機(jī)態(tài)態(tài)鉀，K+被土壤膠體體吸持性弱弱，且水溶溶性強(qiáng)，易易隨水而遷遷移。因此此，農(nóng)作系系統(tǒng)中鉀循循環(huán)很簡單單。土壤礦物中中K土壤溶液中中K+施肥、灌溉溉、降水生物中K+風(fēng)化吸收釋放圖農(nóng)作系統(tǒng)中中的鉀循環(huán)環(huán)系統(tǒng)外淋失隨產(chǎn)品（3）根區(qū)區(qū)礦質(zhì)營養(yǎng)養(yǎng)動態(tài)與根根系吸收土壤溶液中中養(yǎng)分離子子濃度通常常很低，這這有利于避避免高濃度度下的滲透透傷害：[NO3-]:最高可達(dá)5-10mmol·L-1；[SO42-、Mg2+、Ca2+]:約2-5mmol·L-1；[K+]:約1-2mmol·L-1；[PO43-]:約4μmol·L-1根系可通過過呼吸作用用形成的H+和HCO3-，與土壤吸附附的養(yǎng)分離離子進(jìn)行交交換進(jìn)入土土壤溶液，，也可通過過根分泌物物而活化被被土壤固定定的養(yǎng)分。。根根系對養(yǎng)分分離子的吸吸收主要是是需能的主動動吸收。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.4土土壤礦質(zhì)營營養(yǎng)動態(tài)與與作物（4）作物物對礦質(zhì)營營養(yǎng)脅迫的的適應(yīng)營養(yǎng)脅迫：：狹義上指，，因土壤中中可利用的的營養(yǎng)元素素缺乏所引引起的植物物不良反應(yīng)應(yīng)（即缺素癥）。廣義上上還包括土土壤某種營營養(yǎng)過量對對植物造成成的不良影影響。作物對營養(yǎng)養(yǎng)脅迫的反反應(yīng)：土壤中營養(yǎng)養(yǎng)元素不足足或過量時(shí)時(shí)，作物形形態(tài)、生理理生化過程程都會發(fā)生生相應(yīng)變化化來適應(yīng)土土壤環(huán)境。。二、土壤化化學(xué)性質(zhì)與與作物的生生活2.4土壤壤礦質(zhì)營養(yǎng)養(yǎng)動態(tài)與作作物（4）作物物對礦質(zhì)營營養(yǎng)脅迫的的適應(yīng)作物可通過過多種機(jī)制制來適應(yīng)營營養(yǎng)脅迫：：某些作物或或作物品種種，能通過過根際的適應(yīng)應(yīng)性反應(yīng)來適應(yīng)有效效養(yǎng)分的不不足。其適適應(yīng)途徑是是增加根長密度、增加根毛數(shù)量，或能分泌某些物物質(zhì)以活化土壤壤中難溶的的養(yǎng)分。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活2.4土土壤壤礦礦質(zhì)質(zhì)營營養(yǎng)養(yǎng)動動態(tài)態(tài)與與作作物物（4））作作物物對對礦礦質(zhì)質(zhì)營營養(yǎng)養(yǎng)脅脅迫迫的的適適應(yīng)應(yīng)根系系分分泌泌物物是指指未未經(jīng)經(jīng)病病原原菌菌危危害害的的有有生生命命的的根根系系向向周周圍圍土土壤壤中中釋釋放放的的有有機(jī)機(jī)物物及及無無機(jī)機(jī)離離子子的的總總稱稱。。根系系分分泌泌物物作作用用：：活化化土土壤壤中中的的營營養(yǎng)養(yǎng)元元素素；；使難難溶溶的的金金屬屬離離子子與與其其形形成成螯螯合合物物進(jìn)進(jìn)入入植植物物體體；增加加土土壤壤與與根根系系接接觸觸程程度度；；增加加土土壤壤團(tuán)團(tuán)聚聚體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的穩(wěn)穩(wěn)定定，，改改善善根根際際緩緩沖沖性性能能。。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活2.4土土壤壤礦礦質(zhì)質(zhì)營營養(yǎng)養(yǎng)動動態(tài)態(tài)與與作作物物（4））作作物物對對礦礦質(zhì)質(zhì)營營養(yǎng)養(yǎng)脅脅迫迫的的適適應(yīng)應(yīng)根向向土土壤壤輸輸入入有有機(jī)機(jī)物物的的途途徑徑：：根冠冠產(chǎn)產(chǎn)生生的的粘粘質(zhì)質(zhì)鞘鞘的的溶溶解解；；根毛毛分分泌泌的的液液滴滴；；生命命細(xì)細(xì)胞胞分分泌泌的的溶溶解解性性物物質(zhì)質(zhì)；；細(xì)胞胞壁壁脫脫落落的的物物質(zhì)質(zhì)等等。。另外外，，當(dāng)當(dāng)根根冠冠受受微微生生物物影影響響和和根根系系衰衰老老時(shí)時(shí)，，皮皮層層細(xì)細(xì)胞胞也也向向土土壤壤釋釋放放一一些些物物質(zhì)質(zhì)。。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活根系系分分泌泌物物主主要要類類型型碳水水化化合合物物：：包括括各各種種單單糖糖、、雙雙糖糖、、叁叁糖糖、、寡寡糖糖等等。。作用用：：可活活化化根根際際微微生生物物，，加加速速對對土土壤壤有有機(jī)機(jī)質(zhì)質(zhì)的的分分解解，，產(chǎn)產(chǎn)生生NH4+、HPO42-、H2PO4-等。。有機(jī)機(jī)酸酸：：包括括檸檸檬檬酸酸、、蘋蘋果果酸酸、、酒酒石石酸酸、、番番石石榴榴酸酸、、草草酸酸等等十十余余種種。。作用用：：可活活化化P、Zn、Mn、Fe等。。如如白白羽羽扇扇豆豆根根系系PEPC活性性高高，，可可在在根根系系固固定定CO2，形形成成檸檸檬檬酸酸、、蘋蘋果果酸酸，，然然后后分分泌泌到到土土壤壤。。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活根系系分分泌泌物物主主要要類類型型氨基基酸酸：：亮氨氨酸酸、、異異亮亮氨氨酸酸、、纈纈氨氨酸酸、、氨氨基基丁丁酸酸、、谷谷氨氨酰酰胺胺等等二二十十余余種種，，包包括括蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)氨氨基基酸酸和和非非蛋蛋白白氨氨基基酸酸。。作用用：：可活活化化土土壤壤中中P、Zn、Cu、Fe等。。酚類類：：包括括單單元元酚酚和和多多元元酚酚，，有有利利于于活活化化土土壤壤中中Fe、Zn、Mn等。。H+、HCO3-：可促促進(jìn)進(jìn)根根系系與與土土壤壤中中的的離離子子交交換換，，使使離離子子進(jìn)進(jìn)入入根根表表面面；；另另外外，，H+還導(dǎo)導(dǎo)致致土土壤壤根根際際酸酸化化，，活活化化P、Fe、Zn、Mn等，，特特別別是是使使土土壤壤中中難難溶溶性性的的Al-P、Fe-P、Ca-P被活活化化。。二、、土土壤壤化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)與與作作物物的的生生活活根系系分分泌泌物物主主要要類類型型Fe載體體(PS)：僅在在禾禾本本科科作作物物根根系系中中分分泌泌，，為為非非蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)類類氨氨基基酸酸。。可可活活化化、、螯螯合合Fe，促進(jìn)進(jìn)根對對Fe的吸收收，同同時(shí)還還活化化Zn、Mn、Cu和P等。酶類：：磷酸（（酯））酶、、蔗糖糖酶（（轉(zhuǎn)化化酶））、淀淀粉酶酶、蛋蛋白酶酶、多多聚半半乳糖糖醛酸酸酶等等，可可促進(jìn)進(jìn)土壤壤有機(jī)機(jī)質(zhì)分分解和和營養(yǎng)養(yǎng)元素素釋放放。其他化化合物物：包括生生物素素、維維生素素、生生物堿堿、生生長素素類等等化合合物，，以及及促進(jìn)進(jìn)或抑抑制病病原生生物生生長的的其他他化合合物。。作物不不同、、作物物生長長的土土壤環(huán)環(huán)境條條件不不同，，根系系分泌泌物的的種類類和數(shù)數(shù)量有有所不不同。。二、土土壤化化學(xué)性性質(zhì)與與作物物的生生活2.4土土壤礦礦質(zhì)營營養(yǎng)動動態(tài)與與作物物（4））作物物對礦礦質(zhì)營營養(yǎng)脅脅迫的的適應(yīng)應(yīng)作物適適應(yīng)營營養(yǎng)脅脅迫的的機(jī)制制還包包括：：增強(qiáng)作作物對對礦質(zhì)質(zhì)營養(yǎng)養(yǎng)的吸吸收、、轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)或同同化速速率。。二、土土壤化化學(xué)性性質(zhì)與與作物物的生生活2.4土土壤礦礦質(zhì)營營養(yǎng)動動態(tài)與與作物物（5））作物物對養(yǎng)養(yǎng)分吸吸收、、利用用效率率作物養(yǎng)養(yǎng)分效效率：：作物利利用土土壤或或生長長介質(zhì)質(zhì)中單單位有有效養(yǎng)養(yǎng)分所所生產(chǎn)產(chǎn)的干干物質(zhì)質(zhì)量或或經(jīng)濟(jì)濟(jì)產(chǎn)量量。作作物養(yǎng)養(yǎng)分效效率是是作物物對養(yǎng)養(yǎng)分吸吸收和和利用用的最最終體體現(xiàn)。。不同作作物或或相同同作物物不同同基因因型對對養(yǎng)分分的吸吸收、、利用用不同同。在作物物的整整個生生育周周期，，作物物的養(yǎng)養(yǎng)分吸吸收速速率表表現(xiàn)出出慢-快快-慢慢的特征征，積積累量量呈“S”形曲線線。不不同作作物對對不同同養(yǎng)分分吸收收的高高峰時(shí)時(shí)間有有所不不同。。二、土土壤化化學(xué)性性質(zhì)與與作物物的生生活2.4土土壤礦礦質(zhì)營營養(yǎng)動動態(tài)與與作物物（5））作物物對養(yǎng)養(yǎng)分吸吸收、、利用用效率率作物養(yǎng)養(yǎng)分臨臨界期期：作物對對養(yǎng)分分不足足最敏敏感的的時(shí)期期。此此期養(yǎng)養(yǎng)分不不足會會產(chǎn)生生顯著著不利利的影影響，，且這這種不不利影影響不不能為為隨后后充足足的養(yǎng)養(yǎng)分供供應(yīng)所所補(bǔ)償償。此此期一一般為為植株株從異養(yǎng)向向自養(yǎng)養(yǎng)轉(zhuǎn)變階階段，，多數(shù)數(shù)在三三葉期期前后后。作物養(yǎng)養(yǎng)分最最大效效率期期：養(yǎng)分在在植株株中產(chǎn)產(chǎn)生最最大效效益，，即單單位養(yǎng)養(yǎng)分產(chǎn)產(chǎn)出的的生物物量、、產(chǎn)量量和品品質(zhì)的的效益益最大大的時(shí)時(shí)期。在有性性繁殖殖作物物中，，一般般為營養(yǎng)生生長與與生殖殖生長長并進(jìn)進(jìn)的時(shí)期期。二、土土壤化化學(xué)性性質(zhì)與與作物物的生生活2.4土土壤礦礦質(zhì)營營養(yǎng)動動態(tài)與與作物物（5））作物物對養(yǎng)養(yǎng)分吸吸收、、利用用效率率作物養(yǎng)養(yǎng)分效效率及及元素素毒害害抗性性的生生理生生化指指標(biāo)鋅效率三、土土壤生生物性性質(zhì)與與作物物土壤中中生活活著各各種動動、植植物和和微生生物，，他們們的生生活推推動著著土壤壤中的的物質(zhì)質(zhì)和能能量的的轉(zhuǎn)換換與循循環(huán)，，使土土壤形形成生生物化化學(xué)和和生物物物理理學(xué)特特性，，這稱稱為土壤的生物物性質(zhì)。3.1土土壤中的生生物（1）種類類：包括從微生生物至脊椎椎動物的龐龐大種群，，但在種群群類別上因因土壤的理理化特性不不同而存在在差異。（2）數(shù)量量：因土壤的理理化特性而而異，在肥肥沃的壤土土中數(shù)量十十分巨大。。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.1土土壤中的生生物（3）基本本功能：推動物質(zhì)和和能量的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移與循環(huán)環(huán)影響土壤的的物理、化化學(xué)特性相互依存或或相互克生生（包括各各種生物之之間，作物物與其他生生物之間））三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（1）分解解有機(jī)質(zhì)釋釋放和固定定養(yǎng)分微生物分解多元酚、氨氨基酸、糖糖類動植物殘?bào)w體微生物縮合微生物分解腐殖質(zhì)釋放NH4+、PO43-、S、Ca、Mg、、K+、微量元素及及CO2等(供作物物利用)微生物在繁繁殖過程中中吸收利用用大量營養(yǎng)養(yǎng)元素并加加以固定，，可減少養(yǎng)養(yǎng)分的淋失失，而微生生物的生活活周期短，，死亡后又又可經(jīng)其他他微生物分分解而釋放放。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（2）分解解礦物釋放放營養(yǎng)元素素硅酸鹽細(xì)菌菌：分解硅酸鹽鹽→K+、Si、微量元素。。磷細(xì)菌、鉀鉀細(xì)菌：可分解磷灰灰石和長石石→P、K、微量元素。。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（3）某些些真菌能與與根系形成成菌根共生生互惠體90%的陸陸生植物能能與菌根真真菌形成菌根。菌根的形形成可擴(kuò)大大根系吸收收面積，菌菌根分泌物物可活化土土壤營養(yǎng)元元素、促進(jìn)進(jìn)土壤水穩(wěn)穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)結(jié)構(gòu)形成，，并可通過過菌絲橋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移養(yǎng)分。。泡囊—叢枝菌根（（VA—菌根,Vesiculararbuscularmycorrhizae）是最廣泛泛的菌根，，其分泌物物主要有檸檸檬酸、溶溶磷酶、有有機(jī)酸、鐵鐵載體等。。植物為與其其共生的菌菌根真菌生生長提供碳碳源，真菌菌則為植物物提供從土壤中中吸收的礦礦質(zhì)養(yǎng)分。。有菌根共共生的根系系吸收磷的的量較無菌根的根根系提高3-5倍（SmithandRead,1997）。菌根真菌還還能直接利利用土壤中中有機(jī)態(tài)磷磷（主要為為植酸鹽））（土壤有機(jī)機(jī)磷占總磷磷20-80%）。菌根可粗略略地分為內(nèi)內(nèi)菌根和外外菌根兩大大類：三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（4）固氮氮微生物的的氮素固定定作用自生（光合合）固氮微微生物：多種細(xì)菌和和藍(lán)綠藻共生固氮微微生物：與豆科共生生的根瘤菌菌、與非豆豆科共生的的放線菌、、與紅萍共共生的藍(lán)藻藻（魚腥藻藻）三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（5）微生生物代謝產(chǎn)產(chǎn)物可調(diào)節(jié)節(jié)作物的生生活微生物合成成分泌生長長素、赤霉霉素、細(xì)胞胞分裂素及及各種維生生素等生理理活性物質(zhì)質(zhì)。（6）微生生物活動既既可產(chǎn)生、、也可分解解有毒物質(zhì)質(zhì)嫌氣微生物物在缺氧土土壤中產(chǎn)生生H2S和甲烷。硫化細(xì)菌可可將H2S氧化為硫酸酸鹽，甲烷烷細(xì)菌能氧氧化甲烷。。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.2土土壤微生物物與作物（7）微生生物與作物物病害致病病原菌菌和病毒抑制病原菌菌和病毒的的微生物：：磷細(xì)菌、、固氮菌、、根瘤菌、、巨大芽孢孢桿菌等。。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.3有有益微生物物群的應(yīng)用用有益微生物物群（Effectivemicro-organisms,EM）是由比嘉照照夫研發(fā)的的，以光合合細(xì)菌、放放線菌、酵酵母菌等10個屬，，80多種種微生物復(fù)復(fù)合而成的的，在農(nóng)業(yè)業(yè)、畜牧業(yè)業(yè)及環(huán)保上上具廣泛應(yīng)應(yīng)用價(jià)值的的微生物群群。（1）EM中代表性微微生物的種種類與功能能光合細(xì)菌：：主要是嫌氣氣性光合細(xì)細(xì)菌，如紅紅硫細(xì)菌、、紅色無硫硫細(xì)菌、深深紅紅螺菌菌等。這類類細(xì)菌不僅僅可光合固固定CO2，大量合成糖糖類、氨基基酸、維生生素及生物物活性物質(zhì)質(zhì)，為其它它有益微生生物提供碳碳源，而且且可分解有有害氣體，，具強(qiáng)環(huán)境境凈化作用用。因本身身含60%的蛋白質(zhì)質(zhì)，還是理理想的飼料料蛋白添加加劑。三、土壤生生物性質(zhì)與與作物3.3有有益微生物物群的應(yīng)用用（1）EM中代表性微微生物的種種類與功能能放線菌：好氣性菌，，可促進(jìn)有有機(jī)氮和磷磷的礦化，，改善土壤壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)構(gòu)，而且其其代謝產(chǎn)物物中含能抑抑制病原菌菌、雜草、、害蟲的物物質(zhì)及刺激激動、植物物生長的活活性物質(zhì)。。酵母菌：不僅蛋白質(zhì)質(zhì)含量高，，且能合成成激素、維維生素、核核酸等活性性物質(zhì)。乳酸菌：以光合細(xì)菌菌生產(chǎn)的糖糖類為基質(zhì)質(zhì)，可分泌泌乳酸，具具強(qiáng)殺菌力力可抑制有有害微生物物的活動，，可促進(jìn)木木質(zhì)素、纖纖維素的分分解提高飼飼料利用率率。（2）在農(nóng)農(nóng)業(yè)、畜牧牧業(yè)及環(huán)境境凈化中的的應(yīng)用。四、土壤污染與與作物土壤污染：：土壤中某種種或某幾種種外來有害害物質(zhì)的含含量過高，，超過土壤壤的自凈能能力而引起起土壤自然然物理、化化學(xué)及生物物性質(zhì)惡化化，土壤質(zhì)質(zhì)量下降并并導(dǎo)致作物物難以生存存或生長發(fā)發(fā)育不良、、產(chǎn)量和品品質(zhì)下降的的現(xiàn)象。（1）土壤壤污染來源源工業(yè)污染：：“三廢”城市及生活活污水、垃垃圾農(nóng)田各種化化肥、農(nóng)藥藥污染四、土壤污染與與作物4.1污污染物來源源與種類（2）土壤壤污染類別別無機(jī)污染物物：重金屬、酸酸、堿、鹽鹽，放射性性物質(zhì)等。。重金屬毒性性排列：As、Hg、Cd、、Ni、Co、Cr、Zn、、Pb、Mn。有機(jī)污染染物：有機(jī)農(nóng)藥藥、酚、、苯、醛醛、石油油類及其其它有機(jī)機(jī)物。四、土壤污染染與作物物4.1污污染物物來源與與種類有機(jī)污染染物有機(jī)農(nóng)藥藥殘留時(shí)時(shí)間（消消失75-100%所所需時(shí)間間）：氯丹DDT六六六撲滅津西瑪津草乃敵2.4-D多效唑5年4年3年18個月12個月8個月1個月6個月四、土壤污染染與作物物4.2土土壤污污染對作作物的危危害（1）對對作物的的直接傷傷害：破破壞細(xì)胞胞超微結(jié)結(jié)構(gòu)、光光合機(jī)構(gòu)構(gòu)、保護(hù)護(hù)酶系統(tǒng)統(tǒng)等；（2）引引起土壤壤酸化或或鹽堿化化，土壤壤生產(chǎn)性性能劣化化或喪失失；（3）破破壞土壤壤微生物物生態(tài)平平衡，有有害微生生物增加加。四、土壤污染染與作物物4.3土土壤污污染的防防治（1）切切斷污染染源（根根本性措措施）（2）治治理調(diào)節(jié)土壤壤pH，減少作物物的吸收收；控制水分分，調(diào)節(jié)節(jié)土壤氧氧化還原原狀態(tài)；；增施有機(jī)機(jī)肥；水旱輪作作加速有有機(jī)污染染物分解解；種植非食食用植物物客土或生生物凈化化本章思考考題1、試述根根系分泌泌物與養(yǎng)養(yǎng)分活化化利用的的關(guān)系。。2、作物根根系分泌泌物主要要有哪些些類型？？3、簡要說說明土壤壤主要礦礦質(zhì)元素素的存在在形態(tài)。。4、簡述農(nóng)農(nóng)作系統(tǒng)統(tǒng)中N、P、K循環(huán)的主主要途徑徑和特點(diǎn)點(diǎn)。5、維持和和提高土土壤肥力力的措施施有哪些些？6、簡述土土壤微生生物的作作用。7、簡述土土壤有機(jī)機(jī)質(zhì)的作作用。8、土壤污污染對作作物生產(chǎn)產(chǎn)有何影影響？如如何防治治土壤污污染？9、你認(rèn)為為可從哪哪些途徑徑提高作作物的氮氮肥利用用效率。。9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。03:44:2003:44:2003:4412/29/20223:44:20AM11、以以我我獨(dú)獨(dú)沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2203:44:2003:44Dec-2229-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。03:44:2003:44:2003:44Thursday,December29,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2203:44:2003:44:20December29,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國見見青山。。。29十十二月20223:44:20上午午03:44:2012月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月223:44上上午午12月月-2203:44December29,202216、行動動出成成果，，工作作出財(cái)財(cái)富。。。2022/12/293:44:2003:44:2029December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。3:44:20上午午3:44上午午03:44:2012月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。12