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文檔簡介
施肥技術(shù)第一節(jié)合理施肥原則一、肥料合理分配的原則 (一)統(tǒng)籌兼顧,照顧重點(diǎn)作物。 (二)保證大面積均衡增產(chǎn)。 (三)節(jié)省勞力和減少運(yùn)輸負(fù)擔(dān)。二、肥料的合理施用原則
(一)根據(jù)作物營養(yǎng)特點(diǎn)。作物種類不同,品種不同,生育時(shí)期不同,對(duì)養(yǎng)分的類型及數(shù)量有著不同的要求。在整個(gè)生育期間從土壤中吸收的營養(yǎng)物質(zhì)種類和數(shù)量不同,對(duì)不同形態(tài)的肥料,反應(yīng)也不相同。
作物品種不同,需肥的情況也有差異,為了充分發(fā)揮品種的增產(chǎn)潛力,要根據(jù)品種特點(diǎn)施肥。 同一種作物,同一種品種,在不同的生育期對(duì)養(yǎng)分的要求也有較大的差異。在作物整個(gè)生育期中營養(yǎng)臨界期和最大效率期是兩個(gè)關(guān)鍵性的施肥時(shí)期,在這個(gè)時(shí)期保證作物所需養(yǎng)分的供應(yīng),對(duì)提高作物產(chǎn)量具有重要意義。二、肥料的合理施用原則(二)根據(jù)土壤條件。土壤不同,施肥效果不同。(三)根據(jù)氣象條件:氣候條件會(huì)影響土壤養(yǎng)分狀況的變化和作物吸收養(yǎng)分的能力,從而影響肥料的肥效。影響肥料的氣候和條件主要是降水和溫度。 (四)根據(jù)肥料特性:如肥料的養(yǎng)分含量、溶解度、酸鹼性、利用率、移動(dòng)性、後效大小、對(duì)作物的副作用、有機(jī)肥料的腐熟程度以及肥料混合時(shí)的相互作用等。(五)根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)條件:輪作、耕作、密植、灌溉、排水等都會(huì)影響肥料的肥效。第二節(jié)肥料的利用率和施肥量的計(jì)算一、提高肥料利用率的途徑(一)推廣化學(xué)肥料深施。(二)按作物需肥特點(diǎn)施肥。(三)氮磷配合施用。(四)調(diào)整佈局,均衡發(fā)展。
二、施肥量的計(jì)算
第三節(jié)肥料的配合及混合施用一、肥料的配合施用1、有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配合施用2、氮、磷、鉀配合3、糞尿肥、綠肥與秸稈直接還田的配合4、注意合理施用磷肥5、基肥、種肥與追肥的配合施用二、根據(jù)不同作物的需肥特點(diǎn)合理施肥 作物不同,對(duì)養(yǎng)分需要的種類、數(shù)量也不相同。同一種作物不同生育期的需肥特點(diǎn)也不一樣。要依不同作物的需肥特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的施肥。小麥、青稞需氮較多,需磷鉀較少,應(yīng)以施用氮肥為主,依土壤條件,配合施用磷鉀肥;蠶豆、豌豆、舌箭豌豆、苜蓿、草木樨、雪莎等豆科作物能有限固氮,僅需較多的磷鉀肥;大豆、甜菜等需鉀量大,在缺鉀土壤上要特別注意施用鉀肥。穀類作物都有對(duì)肥料最敏感的時(shí)期,農(nóng)業(yè)上稱這一時(shí)期為需肥臨界期,能否滿足臨界期的養(yǎng)分需要,對(duì)作物產(chǎn)量影響很大。三、肥料的混合 為了使肥料更好地發(fā)揮作用,並節(jié)約施肥勞力,常將各種肥料混合施用,在考慮肥料能否混合時(shí),一般應(yīng)注意以下三點(diǎn):1、肥料混合後,不能使其中任何一種養(yǎng)分的有效性降低或引起養(yǎng)分的損失;2、肥料混合後,能使肥料中的物理性質(zhì)改善,至少不含產(chǎn)生不良的物理性狀,便於貯藏和施用;3、混合後肥料中的養(yǎng)分種類和比例要適合作物營養(yǎng)的需要。第四節(jié)肥料的施用方法近20年來西藏的化肥施用技術(shù)主要是:一、種肥施用技術(shù)。種肥的施用方法一般以順犁溝條施或與種子混合後利用播種機(jī)條施。二、追肥施用技術(shù)。一般都以撒施和條施為主,根外追肥在一些農(nóng)區(qū)也有一定的應(yīng)用面積。三、基肥施用技術(shù)。在土層深厚,保水保肥性能好的土壤條件下,採用化肥深施的方法,增產(chǎn)效果明顯,主要原因是減少了化肥的損失,提高了化肥的利用率。四、配方肥施技術(shù)。包含著“配方”和“施肥”兩個(gè)方面,就是先配方,後施肥,施肥是配方的實(shí)施。作配方施肥的一個(gè)重要原則:配方施肥要以“有機(jī)肥為基礎(chǔ)”。第五節(jié)土壤與作物營養(yǎng)診斷 土壤與作物營養(yǎng)診斷的作用主要有以下幾個(gè)方面: (一)查明土壤由於某些營養(yǎng)元素的缺乏或過剩而引起的作物營養(yǎng)失調(diào)現(xiàn)象和營養(yǎng)生理病害以及由於土壤環(huán)境不良(如水分過多,通透性差等)引起的作物病癥,以便及時(shí)採取補(bǔ)救措施。 (二)研究作物生長發(fā)育過程中土壤和植株的營養(yǎng)狀態(tài)和規(guī)律,用於指導(dǎo)合理施肥,提高科學(xué)種田水準(zhǔn)。土壤中某一植物養(yǎng)分越多,需要由肥料提供的養(yǎng)分就越少。 (三)在掌握土壤肥力變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)控,尋求低產(chǎn)變高產(chǎn),高產(chǎn)更高產(chǎn)的途徑。二、土壤與作物營養(yǎng)診斷的方法(一)形態(tài)診斷。通過肉眼觀察作物形態(tài)產(chǎn)生的變化來判斷作物養(yǎng)分豐缺或障礙元素的方法,稱為作物的形態(tài)診斷。障礙元素是指由於含量過多,影響作物的正常發(fā)育,使作物產(chǎn)生中毒現(xiàn)象的那類元素或是指非作物生長發(fā)育所必需的元素。由於作物外觀上的反映一般需要比較長的時(shí)間,倘若根據(jù)觀察結(jié)果採取補(bǔ)救措施,一般已為時(shí)過晚。不同原因引起的癥狀容易混淆,造成誤診。癥狀的識(shí)別及嚴(yán)重程度的判斷,在很大程度上要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn),缺乏數(shù)量化指標(biāo),要與其它診斷方法配合進(jìn)行。二、土壤與作物營養(yǎng)診斷的方法(二)環(huán)境診斷:運(yùn)用作物與環(huán)境條件統(tǒng)一的觀點(diǎn),找出影響作物正常生長的不利土壤因素加以克服,稱為環(huán)境診斷或障礙因素診斷。它是形態(tài)診斷時(shí)經(jīng)常需要配合進(jìn)行的一種診斷方法。不利的土壤因素如土壤溫度過高、過低,質(zhì)地過砂、過粘,土層中有障礙層次,過酸過堿,地下水位過高,土壤過幹過濕,以及由於土壤通氣性差所導(dǎo)致的Fe2+、H2S危害等。另外,氣候、植被、地形、母質(zhì)等的研究與環(huán)境診斷也有密切關(guān)係。二、土壤與作物營養(yǎng)診斷的方法(三)化學(xué)診斷:運(yùn)用化學(xué)分析方法研究土壤和作物營養(yǎng)的方法稱為化學(xué)診斷。1.土壤化學(xué)診斷。其目的在於瞭解土壤中各種營養(yǎng)元素的豐缺情況及其變化規(guī)律。2.植株化學(xué)診斷。在作物生育過程中取其特定部位,用化學(xué)方法測(cè)定其中某些養(yǎng)分的含量,以判斷該元素的豐缺水平。如果是採用植株或其一部分(如葉柄、葉片)進(jìn)行全量分析。通常稱為植株分析。如果是測(cè)定新鮮組織的汁液或浸出液中活性養(yǎng)分的濃度,通常稱為組織速測(cè)。植株組織速測(cè)的樣品應(yīng)當(dāng)具有典型性和代表性。取樣的部位應(yīng)是對(duì)該種養(yǎng)分的豐缺程度反映最敏感的部位。
二、土壤與作物營養(yǎng)診斷的方法(四)施肥診斷。施肥診斷是利用作物對(duì)施肥的反應(yīng)來檢驗(yàn)作物營養(yǎng)的診斷方法,它具有適應(yīng)性廣,效果準(zhǔn)確,簡便易行等優(yōu)點(diǎn),是判斷作物需肥的標(biāo)準(zhǔn)方法,但需時(shí)一般較長。 一般採用盆栽或田間試驗(yàn)的方法進(jìn)行,也可配製一定濃度的營養(yǎng)液進(jìn)行根外噴施,或採用注射、浸泡、塗抹等方法觀察其效果,從不同處理間的差異來判斷作物是否缺少某種元素,或適宜的濃度等。 總之,診斷方法很多,各有利弊。進(jìn)行土壤和作物營養(yǎng)診斷時(shí),最好採用綜合診斷的方法,把“看”、“問”、“查”結(jié)合起來,得出比較正確的結(jié)論。三、診斷指標(biāo)的確定
確定診斷指標(biāo)的方法一般有三種:(一)通過大田調(diào)查診斷確定指標(biāo)。(二)採用對(duì)比方法確定指標(biāo)。(三)通過肥料試驗(yàn)定指標(biāo)。診斷指標(biāo)是在一定的具體條件下(土壤類型、作物種類、產(chǎn)量水準(zhǔn)、測(cè)定方法、採樣部位、時(shí)間等)算出來的,在應(yīng)用這項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行診斷時(shí),應(yīng)當(dāng)使條件和擬定指標(biāo)時(shí)的情況基本一致,才能得出較為正確的結(jié)論。第六節(jié)肥料試驗(yàn)肥料試驗(yàn)的特點(diǎn)(一)肥料試驗(yàn)不能只是研究肥料本身的性質(zhì)和效果,還要注意它在具體作物上的反映。(二)肥料試驗(yàn)有較大的相對(duì)性。因試驗(yàn)地點(diǎn),不同年份而有很大差異;同一試驗(yàn)一般需要進(jìn)行幾年才能得出比較符合實(shí)際的結(jié)論。(三)需設(shè)置底肥。底肥的選擇直接影響試驗(yàn)的結(jié)果,一般可根據(jù)非試驗(yàn)因素限制作用的大小來確定。同時(shí),還要在試驗(yàn)方案中設(shè)置不施肥的對(duì)照來檢驗(yàn)底肥是否合適,作為判斷結(jié)果可靠程度的依據(jù)。肥料試驗(yàn)的種類一般按照試驗(yàn)進(jìn)行的條件分為田間試驗(yàn)和盆栽試驗(yàn)兩類。按照試驗(yàn)研究因素的多少,可以將肥料田間試驗(yàn)分為單因數(shù)試驗(yàn)和多因數(shù)試驗(yàn)。常用的肥料試驗(yàn)主要是:(1)肥料的三要素試驗(yàn)。又稱土壤三要素,天然供給量試驗(yàn)或地力測(cè)定試驗(yàn)。(2)肥料品種比較試驗(yàn)(3)肥料施用技術(shù)試驗(yàn)(4)綠肥試驗(yàn):包括綠肥觀察試驗(yàn)、綠肥品種試驗(yàn)、綠肥肥效試驗(yàn)、綠肥栽培技術(shù)試驗(yàn)等。 第一節(jié)土壤膠體一、土壤膠體的特點(diǎn) 土壤膠體是土壤固體顆粒中最微細(xì)部分。在膠體化學(xué)上,一般把直徑在1—100nm之間的物質(zhì)顆粒稱為膠體顆粒。但在土壤中,由於小於100nm的粘粒便具有膠體性質(zhì),所以土壤膠體大小的概念比一般規(guī)定的膠體顆粒的上限大10倍。土壤溶液中有膠體微粒分散存在時(shí),叫做土壤膠體溶液。二、土壤膠體的種類土壤膠體按其成分不同,可以分以下三類:(一)無機(jī)膠體 (二)有機(jī)膠體 (三)有機(jī)無機(jī)複合膠體
三、土壤膠體的構(gòu)造(一)微粒核(膠核) 微粒核是膠體微粒的核心部分,它是由組成膠體微粒的基本物質(zhì)(黏土礦物、腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)等)的分子群所組成。(二)決定電位離子層(雙電層內(nèi)層)(三)補(bǔ)償離子層(雙電層外層)1.非活性層 2.?dāng)U散層四、土壤膠體的性質(zhì)(一)膠體具有巨大的表面能(二)膠體具有帶電性(三)膠體的凝聚和分散作用第二節(jié)土壤交換吸收性能一、土壤的陽離子交換吸收作用土壤膠體多數(shù)帶負(fù)電荷,擴(kuò)散層的陽離子和土壤溶液中的陽離子進(jìn)行交換,稱為陽離子交換吸收作用。 (一)陽離子交換吸收作用的特徵由反應(yīng)式可知,陽離子交換有三個(gè)基本特徵:1、可逆反應(yīng);2、等當(dāng)量交換;3、反應(yīng)速度快。(二)陽離子交換能力一個(gè)陽離子把其他陽離子從膠體微粒上代換出來的能力,稱為陽離子交換能力。⒈離子價(jià)數(shù)離子交換能力隨離子價(jià)數(shù)的增加而增大。⒉陽離子半徑和水化程度在電荷價(jià)數(shù)相等的離子中,離子半徑愈大,其水化半徑趨於減小,則交換能力愈強(qiáng)。⒊離子的濃度交換作用受品質(zhì)作用定律的支配,即離子濃度愈大,交換能力愈強(qiáng)。(三)陽離子交換量(代換量或吸收容量) 土壤吸收陽離子能力的大小通常以陽離子交換量來衡量。陽離子交換量是指每百克幹土所能吸收的全部交換性陽離子(包括H+與鹽基離子)的毫克當(dāng)量數(shù)(me)。土壤交換量的大小是衡量土壤保肥能力等的主要指標(biāo)。交換量大的土壤,保肥性強(qiáng),在植物的生育過程中不易脫肥,一次的施肥量可以多些。交換量小的土壤,為了防止養(yǎng)分流失,一次施用化肥的數(shù)量不能太多。一般認(rèn)為,大於20me/100g幹土的土壤為保肥力強(qiáng)的土壤;10—20me/100g幹土,保肥力中等;小於10me/100g幹土?xí)r,為保肥力弱的土壤。 不同土壤的陽離子交換量大小主要決定於下列條件:⒈膠體的數(shù)量和種類⒉土壤酸鹼度(PH值)(四)土壤鹽基飽和度土壤交換性陽離子包括致酸離子如H+、Al3+和鹽基離子Ca2+、Mg2+、Na+、K+、NH4+等。當(dāng)膠體所吸附的陽離子都是鹽基離子時(shí),土壤呈鹽基飽和狀態(tài),稱為鹽基飽和土壤。二、土壤的陰離子交換吸收作用(一)陰離子交換吸收作用陰離子交換吸收作用是指土壤中帶正電荷膠體所吸收的陰離子相互交換的作用。 (二)土壤對(duì)陰離子的交換吸收能力土壤中的陰離子依其被土壤吸收的難易可分為三類:⒈易被土壤吸收的陰離子⒉很少被吸收,甚至不能被吸收的陰離子⒊介於上述兩者之間的陰離子。 影響土壤對(duì)陰離子交換吸收力的因素主要有:⒈離子價(jià)數(shù);⒉土壤膠體種類及其組成。三、離子交換吸收對(duì)土壤肥力的影響(一)使土壤具有保肥、供肥性能;(二)使土壤具有緩衝性和穩(wěn)肥性能;(三)影響土壤的物理性和耕性;(四)利用離子交換作用可以定向改良土壤。四、土壤吸收性能的調(diào)節(jié)(一)調(diào)節(jié)土壤膠體狀況對(duì)於保肥性能差的砂土,可增加其膠體物質(zhì)的含量。有條件的可實(shí)行翻淤壓砂,放淤壓砂或摻粘改砂等。施用有機(jī)肥料或種植綠肥作物也是改良土壤膠體性狀的重要措施。這樣,既增加了土壤養(yǎng)分,又改善了土壤的物理性和結(jié)構(gòu)性,從而提高了土壤的保肥與供肥能力。同時(shí)也可增強(qiáng)土壤的保水與供水能力,並減少水分的滲漏和養(yǎng)分的損失。(二)調(diào)節(jié)土壤交換性陽離子的組成酸性土壤施用石灰,以Ca2+代換膠體上的H+,可改良土壤性質(zhì),並使土壤微生物(如固氮菌等)的活動(dòng)加強(qiáng)。鹼性土壤用Ca2+交換Na+,也可以受到良好效果。第三節(jié)土壤酸鹼性及緩衝性一、土壤酸鹼性的表示方法 土壤酸性或鹼性通常用土壤溶液的PH值來表示。土壤的PH值表示土壤溶液中H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值。我國一般土壤的PH值變動(dòng)範(fàn)圍在4—9之間,多數(shù)土壤的PH值在4.5—8.5範(fàn)圍內(nèi),極少有低於4或高於10的?!澳纤岜眽A”就概括了我國南北方土壤酸堿反應(yīng)的地區(qū)性差異。通常把PH6.5—7.5的土壤稱為中性,PH5.5—6.5的稱為微酸性,PH在5.5以下的稱為酸性,PH7.5—8.5的稱為微鹼性,PH8.5以上的稱為鹼性。二、土壤酸度的產(chǎn)生及種類(一)土壤酸性的產(chǎn)生⒈生命活動(dòng)⒉土壤中活性鋁的作用⒊吸收性H+和Al3+的作用(二)土壤酸度的種類 ⒈活性酸度又稱有效酸度,是由土壤溶液中游離的H+所形成,通常用PH值來表示。⒉潛性酸度土壤膠體表面所吸收的交換性致酸離子(H+、Al3+),只有在轉(zhuǎn)移到土壤溶液中,變成溶液中的H+時(shí),才會(huì)使土壤顯示酸性,所以這種酸稱為潛性酸。三、土壤鹼性的產(chǎn)生及土壤鹼度(一)土壤鹼性的產(chǎn)生⒈土壤中鹼性鹽的水解⒉在有機(jī)質(zhì)高,含硫酸鹽和嫌氣條件下Na2SO4被還原成Na2S,Na2S再與CaCO3作用形成Na2CO3,水解後產(chǎn)生大量的OH-。 (二)土壤鹼度土壤鹼性強(qiáng)弱的程度稱為鹼度。土壤溶液的鹼性反應(yīng)也用PH值表示。含有碳酸鈉、碳酸氫鈉的土壤,PH值常在8.5以上。土壤的鹼性還決定於土壤膠體上交換性鈉離子的數(shù)量。通常把交換性鈉離子的數(shù)量占交換性陽離子數(shù)量的百分比,稱為土壤鹼化度。一般鹼化度為5—10%時(shí),稱為弱鹼性土,>20%的稱為鹼性土。四、土壤反應(yīng)對(duì)土壤性質(zhì)及作物生育的影響(一)影響作物的生長發(fā)育(二)影響?zhàn)B分的有效性(三)影響土壤的物理性質(zhì)(四)影響微生物活動(dòng) (五)影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收五、土壤緩衝性及其產(chǎn)生的原因土壤緩衝性能是指土壤抵抗外來物質(zhì)引起酸堿反應(yīng)劇烈變化的能力,即在土壤中加入酸、堿物質(zhì)後,土壤的PH值並不相應(yīng)改變,仍保持其相對(duì)穩(wěn)定的能力。土壤產(chǎn)生緩衝能力的原因主要有:(一)土壤具有交換吸收作用;(二)土壤溶液中存在著弱酸及其鹽;(三)兩性物質(zhì)。第四節(jié)土壤孔隙性一、土壤孔隙的類型通常把土壤孔隙分為空氣孔隙、毛管孔隙和無效孔隙三種類型。但三者的大小的具體界限很難劃分。直徑<0.002㎜的極細(xì)孔隙中,由於它與根毛的根系差不多,這種孔隙因被水充塞,空氣不能流通,有的根毛也難以插入,所以被稱為無效孔隙(非活性孔隙)。土壤中能夠通過毛管力保持水分的孔隙,稱為毛管孔隙(細(xì)孔)。土壤中不能保持水而經(jīng)常充氣的孔隙稱為空氣孔隙??諝饪紫兜亩嗌僦苯佑绊懲寥赖耐狻⑴潘芰?。如果大孔隙裏經(jīng)常充滿水,就失去通氣作用,氣體的正常交換受到影響,不利於作物生育。二、土壤孔隙度土壤孔隙度是指單位體積自然狀態(tài)土壤中,所有孔隙的容積占土壤總?cè)莘e的百分?jǐn)?shù)。三、土壤的密度和容重 (一)土壤密度和容重的概念土壤密度是指單位體積的固體土粒的幹重(單位:克/立方釐米)。土壤密度數(shù)值的大小主要決定與其礦物組成和有機(jī)質(zhì)含量。多數(shù)礦物的密度大致在2.6—2.7克/立方釐米之間,一般土壤有機(jī)質(zhì)的密度在1.25—1.40克/立方釐米之間,但土壤有機(jī)質(zhì)含量並不多,所以土壤密度通常以礦物質(zhì)密度的平均值2.65克/立方釐米來表示,稱之為土壤常用密度值。 土壤容重(土壤假密度)是指在田間自然狀態(tài)下單位體積的幹土重量(單位:克/立方釐米或噸/立方米)。土壤容重的特點(diǎn)
⒈土壤容重的數(shù)值小於密度,因?yàn)槿葜氐捏w積包括土粒之間的孔隙部分。 ⒉土壤容重可以反映土壤孔隙狀況和鬆緊程度。例如砂性土雖然顆粒大,但孔隙也大,並且由於孔隙所占體積小,所以容重較大。又如底土緊實(shí),容重較大;表層土壤比較疏鬆,容重也較小。 ⒊耕層土壤由於受到生產(chǎn)活動(dòng)(耕、耙、鋤、鎮(zhèn)壓、施肥)的影響,容重經(jīng)常變化,一般旱地土壤變動(dòng)範(fàn)圍大體在1.0—1.6克/立方釐米之間。 ⒋水田土壤的水分飽和時(shí)的單位體積土壤(折合成烘乾土)重量稱浸水容重。浸水容重的大小在一定程度上能反映出水稻土在泡水時(shí)的澱漿、板結(jié)和肥沃程度。南京土壤所對(duì)南方各省水田土壤的測(cè)試資料認(rèn)為0.5—0.6克/立方釐米的土壤耕性最好;大於此值水田翻耕覆水後容易沉板。(二)土壤容重的應(yīng)用⒈根據(jù)容重可以計(jì)算一定面積、一定厚度土壤的重量;⒉根據(jù)土壤重量計(jì)算土壤中水分、養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)的實(shí)際含量;⒊根據(jù)容重判斷土壤的鬆緊狀況;⒋計(jì)算土壤孔隙度。四、土壤孔隙狀況及其與作物生育的關(guān)係影響孔隙狀況的因素主要有土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤團(tuán)聚狀況等。粘性土壤土粒細(xì),孔隙小,但數(shù)量較多,所以孔隙度大,容重小。砂性土壤土粒粗,孔隙大,但數(shù)量較少,所以孔隙度小,容重大。土壤有機(jī)質(zhì)本身疏鬆多孔,所以土壤有機(jī)質(zhì)含量愈多,孔隙度越高。不同作物種類,甚至同一作物在不同的生育期對(duì)孔隙度的狀況的要求不同。不同作物種類,甚至同一作物在不同的生育期對(duì)孔隙度的狀況的要求不同。為了使作物正常生育,土壤中大小孔隙比率要適宜。第五節(jié)土壤結(jié)構(gòu) 土壤結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)方面的含義,一是指在各種自然土壤和農(nóng)業(yè)土壤(除質(zhì)地為純砂者外)中,由於不同的原因,各級(jí)土粒(或其一部分)相互團(tuán)聚成大小、形狀和性質(zhì)不同的土團(tuán)、土塊或土片,它們稱為土壤的結(jié)構(gòu)體;一是指土壤中單粒和複粒(包括結(jié)構(gòu)體)的數(shù)量、大小、性狀、性質(zhì)以及相互排列和相應(yīng)的孔隙狀況等綜合特性,即土壤的結(jié)構(gòu)性。當(dāng)土壤機(jī)構(gòu)體的組合適當(dāng)、土壤孔隙的數(shù)量和大小孔隙的分配、分佈都有利於土壤水、肥、氣、熱狀況的調(diào)節(jié)和植物根系活動(dòng)時(shí),就是良好的結(jié)構(gòu)性。一、土壤結(jié)構(gòu)體的類型(一)塊狀結(jié)構(gòu)(二)核狀結(jié)構(gòu)(三)片狀結(jié)構(gòu) (四)柱狀結(jié)構(gòu)和棱柱狀結(jié)構(gòu)(五)糰粒(粒狀和小團(tuán)塊)結(jié)構(gòu)若干單粒被膠結(jié)物質(zhì)粘結(jié)成直徑在0.25—10㎜之間的土團(tuán),稱為糰粒。<0.25㎜的土團(tuán)稱為微團(tuán)聚體。農(nóng)業(yè)上最理想的糰粒直徑是1—3㎜,形狀近似蠶沙或螞蟻蛋。糰粒結(jié)構(gòu)多在耕層出現(xiàn),肥沃土壤中數(shù)量較多。浸水後不易散碎的糰粒稱為水穩(wěn)性糰粒,遇水分散的糰粒稱為非水穩(wěn)性糰粒。水穩(wěn)性糰粒對(duì)調(diào)節(jié)土壤肥力的作用更大。二、土壤結(jié)構(gòu)體的形成 土壤結(jié)構(gòu)體的形成大致可以分為兩個(gè)階段:第一階段是由原生土粒(分散的單粒)形成初級(jí)的次生土粒(複粒或微團(tuán)聚體)或緻密的土團(tuán)。第二階段是由初級(jí)的複粒進(jìn)一步粘結(jié),或土體在機(jī)械力的作用下破裂成型,形成各種大小、形狀、性質(zhì)的結(jié)構(gòu)體。塊狀、柱狀和片狀結(jié)構(gòu)通常是由單粒直接粘結(jié)而成,或是經(jīng)過土?;虺跫?jí)複粒粘結(jié)而成的土體,沿一定方向破裂而成。它們沒有經(jīng)過多次複合和團(tuán)聚作用,所以一般孔隙度較小,孔隙大小比較一致。糰粒結(jié)構(gòu)則是經(jīng)過多次複合和團(tuán)聚而形成的,一般經(jīng)過團(tuán)聚與切割兩個(gè)過程。(一)粘結(jié)團(tuán)聚過程
1.膠體的凝聚作用是指土壤膠體相互凝聚在一起的作用。土壤膠體在一些陽離子,特別是有機(jī)膠體的鈣離子的作用下,產(chǎn)生不可逆的凝聚作用,可以把土壤中分散的單粒膠體膠結(jié)成土團(tuán)。這些土粒凝結(jié)在一起,可形成水穩(wěn)性糰粒。 2.無機(jī)物質(zhì)的膠結(jié)作用土粒之間的原子和分子引力,可以把單粒粘結(jié)在一起。土壤中粘粒含量愈多,粘結(jié)作用愈強(qiáng)。心土和底土中的大塊狀或棱柱狀結(jié)構(gòu)大多是由無機(jī)物粘結(jié)而成。在紅壤地區(qū),氧化鐵(鋁)膠體對(duì)結(jié)構(gòu)體的形成有明顯作用。 3.水膜的粘結(jié)作用細(xì)小的土粒具有表面能,能吸引水分子,通過水分子可使土粒相互粘結(jié)在一起。(二)切割造型過程
1.幹濕交替濕潤土塊在乾燥過程中,由於膠體失水而收縮,土體出現(xiàn)裂縫而破裂,產(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)體。在缺少根系的下層土壤中,可以形成垂直的棱柱狀結(jié)構(gòu)。 2.凍融交替土壤孔隙中的水結(jié)冰時(shí)對(duì)土體產(chǎn)生壓力,可使土體破碎。秋冬季翻起的土垡經(jīng)過冬季的凍融交替後,土壤結(jié)構(gòu)會(huì)得到改善。 3.生物的作用根系在植物生長過程中對(duì)土團(tuán)產(chǎn)生切割和擠壓,可以促成糰粒結(jié)構(gòu)。此外,蚯蚓、昆蟲等的活動(dòng)對(duì)糰粒的形成也有一定作用。 4.耕作的作用耕作是農(nóng)田土壤糰粒結(jié)構(gòu)形成的重要推動(dòng)力,它既能把大土塊弄碎,又能使細(xì)?;ハ嗫拷鴪F(tuán)聚。三、土壤結(jié)構(gòu)與土壤肥力(一)糰粒結(jié)構(gòu)在肥力上的作用 把分散的土粒團(tuán)聚成團(tuán)粒,可以從根本上改變土壤的孔隙狀況,在糰粒內(nèi)部,土粒排列較為緊實(shí),大多數(shù)孔隙是小孔隙;而在糰粒與糰粒之間,接觸疏鬆,構(gòu)成大孔隙,大小孔隙的分配較為理想。 在含有水穩(wěn)性糰粒較多,大小孔隙分佈較為理想的土壤中,糰粒的表面(大孔隙)和空氣接觸,適於好氣性微生物活動(dòng),有機(jī)質(zhì)分解快,可以供應(yīng)有效養(yǎng)分。糰粒內(nèi)部(小孔隙)貯存水分而不通氣,適於嫌氣性微生物活動(dòng),有利於養(yǎng)分的貯藏,水分和空氣的矛盾基本得到統(tǒng)一,可以同時(shí)滿足植物對(duì)水分和養(yǎng)分的要求。另外,具有水穩(wěn)性糰粒結(jié)構(gòu)較多的土壤能夠接納更多的降水,且糰粒之間的接觸面較小,耕作阻力小,宜於耕作。(二)旱地土壤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
在不少土壤的培肥熟化過程中,水穩(wěn)性糰粒的含量有逐年增多的趨勢(shì)。旱地較為粘重的土壤具有水穩(wěn)性的糰粒結(jié)構(gòu)最為理想。但在我國,除東北的黑土外,水穩(wěn)性糰粒佔(zhàn)優(yōu)勢(shì)的土壤很少。在石灰性土壤上,通過精耕細(xì)作創(chuàng)造非水穩(wěn)性的糰粒結(jié)構(gòu)對(duì)維持地力也有一定作用。實(shí)踐證明,對(duì)於砂土、沙壤土和輕壤土,則不必強(qiáng)調(diào)糰粒結(jié)構(gòu)的作用。另外在紅壤類土壤中,雖然它的有機(jī)質(zhì)含量很低,並且鈣離子量含少,但是其中有些土壤的結(jié)構(gòu)狀況仍適於植物生育。其所以會(huì)有這種現(xiàn)象,可以從膠體電荷的理論得到解釋。因?yàn)檫@類土壤同時(shí)帶有正電荷和負(fù)電荷,這兩種電荷的相互吸引可以導(dǎo)致土壤膠體的定向排列和絮凝,使土壤的物理性質(zhì)得到改善。另外,由於以高嶺石為主的粘粒礦物的膨脹性小,同時(shí)膠結(jié)力很強(qiáng)的氧化物粘粒礦物也可以形成大量的穩(wěn)定性團(tuán)聚體。這種團(tuán)聚體有時(shí)被稱為“假砂”。(三)水稻土土壤結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
水田土壤由於經(jīng)常處於淹水狀況,且以帶水耕作為主,所以較大的糰粒較少,但卻含有較多的粒徑<1㎜的小糰粒和微團(tuán)聚體。在肥力較高的水稻土耕層中,由於具有較多的直徑<0.25㎜的微團(tuán)聚體存在,放水落幹後,耕層呈蜂窩狀,多孔,不致嚴(yán)重龜裂。對(duì)改善土壤的透水性也有一定作用。浸水後,大的結(jié)構(gòu)體能散開,微團(tuán)聚體顯著增多,土壤疏鬆綿軟,有利於根系發(fā)展。微團(tuán)聚體內(nèi)尚有閉蓄空氣,為漬水條件下水氣共存創(chuàng)造了條件,從而提高或穩(wěn)定了土壤的氧化還原電位,有利於根系呼吸,可以防止?fàn)€根。缺乏這類小糰粒和微團(tuán)聚體的水稻土,落幹後耕層緊實(shí),浸水後容易形成直徑大於5㎜、在水中不易化開的泥塊(俗稱泥核)。有的土粒分散,易於澱漿板結(jié)或成為爛泥,造成土壤通氣不良,不利於水稻紮根生長。因此,微團(tuán)聚體的含量是衡量水稻土肥力高低的主要指標(biāo)之一。四、創(chuàng)造糰粒結(jié)構(gòu)的主要措施(一)深耕結(jié)合施用有機(jī)肥料;(二)正確的土壤耕作; (三)合理的輪作倒茬;(四)調(diào)節(jié)土壤陽離子組成; (五)含量灌溉,曬垡和凍垡;(六)施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑。第六節(jié)土壤耕性一、決定土壤耕性的物理機(jī)械性質(zhì) 土壤耕性的好壞主要決定於不同土壤的黏結(jié)性、粘著性、可塑性和漲縮性等。土壤的這些性質(zhì)統(tǒng)稱為物理機(jī)械性質(zhì)。(一)土壤的黏結(jié)性與粘著性土壤的黏結(jié)性是指土粒與土粒之間由於分子引力而相互黏結(jié)在一起的性質(zhì)。土壤粘著性是指土壤在潮濕狀態(tài)下粘附於其他物體表面(土?!ぁ馕铮┑哪芰Α#ǘ┩寥揽伤苄?土壤可塑性是指土壤在適量的水分範(fàn)圍內(nèi)可被外力塑造成任何形狀,當(dāng)外力消失或乾燥後,仍能保持其所獲形狀的性能。(三)土壤的脹縮性土壤的脹縮性只在塑性土壤中表現(xiàn)。二、土壤宜耕性 在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中,對(duì)各種質(zhì)地的土壤都要選擇在最適宜的含水量範(fàn)圍內(nèi)及時(shí)進(jìn)行耕作,這就是土壤的適耕狀態(tài)或宜耕性。當(dāng)土壤處於宜耕狀態(tài)時(shí),犁耕阻力小,土壤可散碎成較多的糰粒結(jié)構(gòu),耕作品質(zhì)高。土壤最適於耕作的含水量範(fàn)圍稱為宜耕範(fàn)圍或宜耕期。萬一因任務(wù)緊迫,不得不在墑情不太適合的條件下進(jìn)行耕作,原則上應(yīng)是寧幹勿濕,以免形成大量很難打碎的土垡或土塊,使後繼作業(yè)的品質(zhì)受到影響。 我國農(nóng)民非常注意選擇土壤的宜耕狀態(tài)。群眾經(jīng)驗(yàn),旱地的宜耕期是:①表土呈細(xì)裂,土塊外幹內(nèi)濕;②取一把土捏緊時(shí)可粘結(jié)成團(tuán),放開使其自然落地時(shí),土團(tuán)鬆散;③進(jìn)行試耕,以土塊可被犁拋散而不粘附農(nóng)具時(shí)為宜。三、土壤耕性的改良 由於土壤耕性主要決定於土壤物理機(jī)械性質(zhì),而土壤物理機(jī)械性質(zhì)又主要受質(zhì)地和土壤水分等的影響,所以改良耕性也應(yīng)從調(diào)節(jié)土壤質(zhì)地和控制土壤水分著手。主要措施是: (一)增施有機(jī)肥料,利用有機(jī)質(zhì)疏鬆多孔、吸收性強(qiáng)的特點(diǎn),改變土粒之間的聯(lián)結(jié)性質(zhì),以降低粘質(zhì)土壤的粘結(jié)性和粘著性,減少耕作阻力。對(duì)砂質(zhì)土壤則可通過有機(jī)質(zhì)增強(qiáng)團(tuán)聚,使之不致過於鬆散。 (二)通過摻砂摻粘,改良土壤質(zhì)地。 (三)創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)。 (四)掌握宜耕含水量及宜耕時(shí)期。
(二)、主要成土礦物及性質(zhì)自然界礦物的種類極多,分佈較廣,現(xiàn)就形成土壤母質(zhì)的主要礦物及其化學(xué)成分。二、成土的主要巖石及性質(zhì)(一)、巖石的概念巖石是一種或數(shù)種礦物組成的天然集合體,是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)。不同巖石的風(fēng)化產(chǎn)物對(duì)土壤母質(zhì)組成和土壤性質(zhì)有極大影響,山區(qū)尤其明顯。只由一種礦物組成的巖石為單質(zhì)巖,其名稱與性質(zhì)往往即為該礦物的名稱與性質(zhì)。含有多種礦物的巖石稱為複成巖,複成巖另有它特具的名稱和性質(zhì)。(二)成土的巖石與性質(zhì)
巖石按其成因可分為三大類:巖漿巖(又稱火成巖)、沉積巖(又稱水成巖)和變質(zhì)巖。巖石礦物的種類對(duì)土壤的化學(xué)組成,物理性質(zhì)關(guān)係密切。首先對(duì)土壤質(zhì)地影響很大,物理性質(zhì)關(guān)係密切。首先對(duì)土壤質(zhì)地影響很大,如花崗巖、礫巖、石英巖、片麻巖地區(qū)的土壤,因巖石含石英礦物較多,抗風(fēng)化力強(qiáng),形成很多砂粒和礫石,質(zhì)地偏砂,通氣透水性好,保水保肥能力差。玄武巖、葉巖、板巖地區(qū)的土壤,因巖石中含較多的易風(fēng)化的深色礦物,如輝石,角閃石,橄欖石黑雲(yún)母,氧化鐵等,形成很多粘粒,而且葉巖本身也含有許多粘土礦物,所以一般土壤偏粘,通氣透水性差,但保水保肥能力強(qiáng)。其次,對(duì)土壤酸堿反應(yīng)的影響也很大,如石灰?guī)r地區(qū),巖石內(nèi)含碳酸鈣多,土壤偏鹼性,我國南方溫?zé)岫嘤?,土中鹽基物質(zhì)多被淋溶,一般易呈酸性,但石灰?guī)r地區(qū)形成的黑色石灰土,因礦物影響,卻保持著鹼性反應(yīng);花崗巖地區(qū)的土壤,由於含大量酸性矽酸鹽,土壤多呈酸性。還有,不同的巖石礦物對(duì)土壤養(yǎng)分含量也有較大的影響。如母質(zhì)中含長石,雲(yún)母較多時(shí),土壤中遺留的鉀素較多;含有磷灰石礦物,則土壤中磷素含量增高;含輝石,角閃石,橄欖石,褐鐵礦則土壤中的鈣,鎂,鐵等養(yǎng)分物質(zhì)較多;含石英較多時(shí),則土壤中養(yǎng)分含量較為貧乏。三、巖石礦物的風(fēng)化與母質(zhì)的形成巖石礦物在內(nèi)外因素作用下,通過風(fēng)化過程形成土壤母質(zhì),土壤母質(zhì)是形成土壤的基礎(chǔ)物質(zhì),在風(fēng)化過程中,並獲得了許多新的性質(zhì)。(一)、巖石礦物的風(fēng)化作用巖石礦物的風(fēng)化作用是指地表的巖石礦物,遇到了和它形成時(shí)很不相同的外界條件而發(fā)生破壞,使其內(nèi)部的構(gòu)造,成分和性質(zhì)發(fā)生變化的過程??煞忠韵氯N類型:1、物理風(fēng)化作用(機(jī)械崩解)指巖石崩解破碎成大小不同形狀的顆粒而不改變其化學(xué)成分的過程。影響物理風(fēng)化的因素
(1)、溫度(2)、結(jié)冰(3)、風(fēng)的作用(4)、流水的作用物理風(fēng)化的結(jié)果,在化學(xué)成分上與原巖石不相同,但產(chǎn)生了新的物理性質(zhì),如母質(zhì)疏鬆多孔就能通氣透水了,同時(shí)增大了土粒與水,氣接觸面積,從而為化學(xué)風(fēng)化創(chuàng)造了條件。二、礦物的鑒別方法
1、光學(xué)方法:將礦物製成薄片,運(yùn)用偏光顯微鏡觀察,確定礦物類別;這種方法比較先進(jìn),但易受儀器限制,土壤組從西德進(jìn)口了一臺(tái)。
2、化學(xué)方法:有些礦物和化學(xué)試劑反應(yīng)來加以鑒定。如方解石,磷灰石等。
3、物理方法:用礦物的一些物理性質(zhì)來區(qū)分礦物,這是最簡單實(shí)用的方法,是我們?cè)谝巴忤b定的主要方法,這些物理性質(zhì)主要有:2、化學(xué)風(fēng)化作用(化學(xué)分解)指巖石在水、氧、二氧化碳等風(fēng)化因素的參與下,所發(fā)生的一系列化學(xué)分解作用的過程。化學(xué)風(fēng)化包括以下幾個(gè)方面:(1)、溶解作用;(2)、水化作用;(3)、水解作用(碳酸化作用);(4)、氧化作用?;瘜W(xué)風(fēng)化可經(jīng)過脫鹽基作用,脫矽作用,脫鋁作用形成各種次生礦物,形成顆粒極細(xì)的粘粒,並釋放出可溶性養(yǎng)分,使礦物中所含的鉀、磷、鈣、鎂以及微量元素有效化。因此,巖石礦物化學(xué)風(fēng)化作用後,不僅由大變小,而且成分、性質(zhì)都發(fā)生了質(zhì)的變化。3、生物風(fēng)化作用指巖石中的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)分解過程。(1)、生物的化學(xué)分解作用(2)、生物的機(jī)械破碎作用以上三種風(fēng)化作用是同時(shí)同地進(jìn)行的,它們之間是互相聯(lián)繫互相影響的。只是在不同的地理、氣候條件下,不同風(fēng)化作用的強(qiáng)度不一,因而使風(fēng)化產(chǎn)物表現(xiàn)出一定的地帶性。(二)、土壤母質(zhì)1、土壤母質(zhì)概念巖石礦物經(jīng)各種風(fēng)化作用使之成為疏鬆的粗細(xì)不同的礦物顆粒叫母質(zhì)。因?yàn)槟纲|(zhì)是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ),所以又叫成土母質(zhì)。土壤母質(zhì)與巖石礦物相比已發(fā)生了質(zhì)的變化,使土壤母質(zhì)獲得了新的特性。土壤母質(zhì)的這些性質(zhì)標(biāo)誌著肥力因素的發(fā)生和發(fā)展,因而為形成土壤創(chuàng)造了條件。
2、土壤母質(zhì)類型及其特徵母質(zhì)主要可分以下類型:
(1)、殘積母質(zhì)是指巖石礦物經(jīng)過風(fēng)化後殘留在原地未經(jīng)搬運(yùn)的碎屑。(2)、坡積母質(zhì)是指山坡上部的風(fēng)化碎屑母質(zhì),經(jīng)重力作用,雨水和融雪水的侵蝕沖刷,搬運(yùn)到山坡的中,下部而成的堆積物。(3)、洪積母質(zhì)是指山洪搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)在山前平原地區(qū)沉積而成的山洪沉積體,在乾旱與半乾旱地帶的山區(qū),間歇性的暴雨形成流速較大的洪水,將山區(qū)長期累積的風(fēng)化碎屑搬運(yùn)到山谷出口處,因地勢(shì)高平緩,水流由集中分散,所帶的物質(zhì)即沉積下來,形成扇形,稱為洪積扇。
(4)、沖積母質(zhì)(沉積母質(zhì))是指風(fēng)化碎屑經(jīng)河流(經(jīng)常性水流)侵蝕,搬運(yùn)和在河流兩岸沉積的沉積物。A、成層性由於不同時(shí)期河流流速不一致,其搬運(yùn)和沉積物質(zhì)顆粒大小也不一致,這就造成了在一個(gè)地方上下層在質(zhì)地上發(fā)生變化,而且有明顯的成層性。B、成帶性因流速不同,還有區(qū)域變化。上游粗,下游細(xì),近河粗,離河遠(yuǎn)則細(xì)。C、成分複雜礦物種類多,營養(yǎng)成分也較豐富,近代河流沖積物上,往往形成很肥沃的土壤。(5)、湖積母質(zhì)是指湖泊的靜水沉積物,質(zhì)地較細(xì),主要是粘土,並且夾雜著在湖水中生活的藻類和動(dòng)物遺體。(6)、海積母質(zhì)是指海相的海機(jī)沉積物,由於海岸上升露出水面而成,在海濱地區(qū)可以見到。(7)、風(fēng)積母質(zhì)是由風(fēng)力將貫地成因的堆積物搬運(yùn)沉積而成。(8)、黃土母質(zhì)黃土及黃土狀物質(zhì)是屬第四記(近一百年以內(nèi)的地質(zhì)年代)沉積物。(9)、紅土母質(zhì)在我國東北,華北,西北的黃土及黃土狀母質(zhì)的地區(qū)有零星分佈,在其下部。第二節(jié)土壤礦物質(zhì)組成及特性巖石礦物風(fēng)化形成各種大小不同的礦物顆粒,統(tǒng)稱為土壤礦物質(zhì)。它不僅是土壤的骨架,又是植物礦物質(zhì)營養(yǎng)的源泉。一、土壤粒級(jí)(一)、土壤粒級(jí)分級(jí)土粒大小不同,性質(zhì)也隨之而異??砂凑胀亮降拇笮〖捌湫再|(zhì)分成若干粒級(jí)。相同粒級(jí)的土粒,其成分和性質(zhì)基本一致,而不同粒級(jí)之間則有明顯的差異。通常講的沙粒,粉沙粒和粘粒就是粒級(jí)各稱,這種劃分稱為粒級(jí)分級(jí)。
1、國際制粒級(jí)分級(jí)
國際制原為瑞典土壤學(xué)家愛特伯(A.Htterberg)所擬定。
2、前蘇聯(lián)制粒級(jí)分級(jí)我國解放前採用的是國際制和美國制,解放後改用前蘇聯(lián)卡慶斯基制。
3、我國粒級(jí)分級(jí)
(二)、各粒級(jí)理化性質(zhì)1、各粒級(jí)的主要特性
(1)、石塊主要是殘留的母巖碎塊,山區(qū)的土壤中常見,土壤中含石塊多,對(duì)耕作和作物生長是不利的,一般可發(fā)展林業(yè)與果樹,如農(nóng)業(yè)利用時(shí)要設(shè)法除去。
(2)、石礫多為巖石碎塊,山區(qū)土壤與河漫灘土壤中常見,含量多時(shí),孔隙過大,易漏水漏肥,損壞農(nóng)具應(yīng)進(jìn)行改良。
(3)、砂粒沖積平原的土壤中常見到。砂粒中主要是石英顆粒。因顆粒大,故比表面積小,土粒內(nèi)接觸點(diǎn)少,形成的大孔隙,土壤的透通性強(qiáng),毛菅水升上高度低,砂粒無可塑性,粘結(jié)性與粘著性。濕時(shí)不膨脹,平時(shí)不收縮,保水保肥力弱,氧化矽含量高達(dá)80%以上,營養(yǎng)元素含量低。
(4)、粉粒在黃土中含量較高,因顆粒較小,比表面積較大,形成的孔隙較小,故通透性較砂粒小,毛菅水上升高度大,可塑性,粘結(jié)性較小,膨脹收縮性微弱,保水保肥力較強(qiáng),氧化矽在60-80%之間,營養(yǎng)元素含量較多。(5)、粘粒膠泥中含量高,含粘粒多的土壤,因顆粒細(xì)小,比表面積大,形成的孔隙小,迂水膨脹易堵塞故通透性極差,毛菅水上升高度不如粉粒高,可塑性,粘結(jié)性,粘著性強(qiáng),幹時(shí)堅(jiān)硬,保水保肥力強(qiáng),氧化矽含量40-60%之間,營養(yǎng)元素豐富。
2、各粒級(jí)的化學(xué)及礦物組成
土粒的大小不同,其化學(xué)成分與礦物組成也有差異。從表可看出,不同粒徑的土粒化學(xué)成分和礦物組成,具有一定的規(guī)律性。一般說,土粒愈粗,石英含量愈多,其化學(xué)成分主要是SiO2。土粒愈細(xì),則石英含量減少,雲(yún)母含量增加。SiO2顯著減少,F(xiàn)e、AI、P、K、Ca、Mg等元素的化合物,明顯增加,原因是各種礦物風(fēng)化程度不同,石英抗風(fēng)化的能力強(qiáng),故以粗的土粒存在,而黑雲(yún)母,角閃石易風(fēng)化,故多存在於較小的土粒中。因此,礦物組成決定了化學(xué)成分。土壤愈細(xì),所含養(yǎng)分愈多,反之則少。二、土壤質(zhì)地(一)、土壤質(zhì)地的概念土壤質(zhì)地又叫土壤機(jī)械組成,粗細(xì)不同的土粒在土壤中佔(zhàn)有的不同的比例,這種大小不同的土粒比例組合,稱為土壤質(zhì)地。常說的砂土、壤土、粒土,就是根據(jù)粗細(xì)不同的土粒各占百分比來決定的,土壤質(zhì)地是土壤的重要物理性質(zhì)之一,對(duì)土壤肥力有重要影響。(二)、土壤質(zhì)地的分類根據(jù)土壤中各粒組含量的百分率進(jìn)行的土壤分類,叫做土壤的質(zhì)地分類。土壤質(zhì)地分類的三種標(biāo)準(zhǔn)1、國際制土壤質(zhì)地分類是一種三級(jí)分類法,即按砂粒、粉粒、粘粒三種粒級(jí)的所占百分?jǐn)?shù)進(jìn)行分類??蓜澐譃樗拇箢愂?jí)。2、卡慶斯基土壤質(zhì)地分類是一種三級(jí)分類法,按物理性砂粒和物理性粘粒的百分?jǐn)?shù),將土壤劃分為三大類九級(jí)。3、我國土壤質(zhì)地分類
(三)、土壤質(zhì)地的生產(chǎn)特性土壤質(zhì)地不同,其特性表現(xiàn)各異。同時(shí)對(duì)土壤肥力因素、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有多方面的影響。通過瞭解土壤質(zhì)地的特性對(duì)肥力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)係,就能針對(duì)性地調(diào)節(jié),改良不良質(zhì)地,更好的發(fā)揮土地的生產(chǎn)潛力。
1、砂土類
(1)、通透性能好,保蓄性能差,由於含砂粒量多,顆粒大,孔隙也大,故通氣透水性能良好。土體內(nèi)水流通暢,排水性能好,作物容易紮根。但保水能力差,容易流失,抗旱能力弱。(2)、養(yǎng)分含量低,施肥見效快砂粒所含的各種礦質(zhì)養(yǎng)分少,特別是以石英為主的砂土,養(yǎng)分含量更少,有機(jī)質(zhì)分解快,不利於土壤腐殖質(zhì)的積累,保肥力弱,養(yǎng)分容易淋失,施肥需少量多次。(3)、溫度變化大,土體中水少氣多,土溫上升快,降溫也快,所以溫度變幅大。在春季由於升溫快有利於作物生長,有“熱性土”之稱;在晚秋寒潮來臨時(shí),由於土溫下降快,作物容易發(fā)生凍害,冬季凍土層深厚。
(4)、耕作性能好,砂質(zhì)土鬆散,耕作省力,宜耕期長,粘結(jié)性弱,無塑性,耕後不起土塊,耕作品質(zhì)好。但砂土泡水後容易閉塞,農(nóng)民稱為“閉砂”。水田插秧時(shí)要隨耕隨插。
(5)、“發(fā)小苗不發(fā)老苗”砂質(zhì)土由於通氣好,土溫高,疏鬆,作物出苗早、齊、全。但由於養(yǎng)分含量低,作物生長的中後期養(yǎng)分供應(yīng)不足,易早衰。
(6)、無有毒物質(zhì)土壤中對(duì)作物有毒害的物質(zhì)大多是還原性的,砂土由於通透性好,毒害物質(zhì)產(chǎn)生的可能性小。
2、粘土類粘土類成土母質(zhì)多為河流靜水沉積物,湖相沉積物,紅色粘土以及石灰?guī)r,玄武巖等易風(fēng)化的母巖。其特性與砂土類相反。(1)、通透性能差,保蓄性能強(qiáng),粘質(zhì)土多毛菅孔隙和無效孔隙,所以通氣透水性能差,土體內(nèi)水流不暢,易受澇害,要注意採取排水措施。作物紮根較難,根系範(fàn)圍一般不廣,不深。吸水,保水能力較強(qiáng),但對(duì)植物的有效水分含量並不多。(2)、養(yǎng)分含量高,肥效時(shí)間長細(xì)土粒含有較多礦質(zhì)營養(yǎng),但由於水多氣少,礦質(zhì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢,有機(jī)質(zhì)分解也慢,有利於有機(jī)質(zhì)的積累。有效養(yǎng)分的含量有時(shí)並不高,施肥後土壤保肥力強(qiáng),肥效較慢,施肥量小時(shí)常表現(xiàn)不出肥效來,但養(yǎng)分可以逐步釋放,肥效時(shí)間長。
(3)、溫度變幅小,粘質(zhì)土由於水多氣少,土溫比較穩(wěn)定,溫度變幅小。早春土溫不易升高,不利於作物出苗和發(fā)苗,為“冷性土”。(4)、耕作性能差由於土粒的表面大,土壤的粘結(jié)力和粘著力強(qiáng),可塑性大,幹時(shí)堅(jiān)硬,溫時(shí)沾犁,耕作阻力大,宜耕期短,耕後形成的土塊不易散碎,耕作品質(zhì)差。缺乏有機(jī)質(zhì)的粘質(zhì),土脹縮現(xiàn)象比較嚴(yán)重,失水乾燥時(shí),田面易開裂,特別是水田,在排幹曬烤時(shí),常板結(jié)龜裂,引起作物斷根,並加速土壤水分的散失。(5)、“發(fā)老苗不發(fā)小苗”由於粘質(zhì)土粘重堅(jiān)實(shí),通透性差。水多土溫低,早春作物播種後易缺苗,並且出苗晚,苗勢(shì)弱。但到後期由於溫上升,養(yǎng)分釋放快,有後勁。(6)、可能有毒害物質(zhì)存在由於通透性差,還原性物質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)會(huì)較多,特別是在低窪地區(qū),地下水位較高,更易產(chǎn)生不利於作物生長發(fā)育的物質(zhì),如硫化氫,有機(jī)酸,甲烷等。
3、壤土類這類土廣泛分佈於黃土地區(qū),華北平原,松遼平原,長江中下游,珠江三角洲河網(wǎng)平原及河流兩岸沖積平原上。壤土類主要含粗粉粒多,細(xì)砂粒含量亦較多,粘粒含量低於30%;如粘粒含量超過30%,而砂粒含量超過50%時(shí)也屬於此壤土範(fàn)圍內(nèi)。由於砂粒,粉粒,粘粒含量比例較適宜,因此兼有砂土類與粘土類的優(yōu)點(diǎn),是農(nóng)業(yè)上較為理想的土壤質(zhì)地。壤土類由於砂粘適中,大小孔隙比例適當(dāng),通透性好,保水保肥性好,養(yǎng)分含量豐富,有機(jī)質(zhì)分解快,保肥性能也強(qiáng),土性溫暖,耕作方便,宜耕期長,耕作品質(zhì)好,發(fā)小苗也發(fā)老苗,故適宜種植各種作物。
(四)、土壤質(zhì)地的利用改良
土壤適宜於作物種植的情況稱土宜。質(zhì)地就是重要的土宜條件之一。不同作物所需的土壤條件不同。“因土種植”是合理利用土地,充分發(fā)揮土壤肥力的重要措施。如時(shí)砂質(zhì)土,要充分利用土質(zhì)松,土溫高,出苗好,易耕作,但比較貧乏的特點(diǎn),種植生長期缺的塊根,塊莖作物及比較耐旱,耐瘠的作物,如花生,豆類,芝麻,薯類,棉花,瓜類,某些蔬菜等。粘性土則因後期養(yǎng)分供應(yīng)多,可安排種植耐肥或生長期長的作物,如小麥,水稻,玉米,高粱,青稞,油菜等。壤土適種作物範(fàn)圍廣。大部分作物對(duì)土壤質(zhì)地的適應(yīng)範(fàn)圍相當(dāng)廣泛。有的作物在過粘,過砂土壤中出現(xiàn)早衰,可能是水,熱,氣,肥等因素失調(diào)所致,可採用一些土壤管理或栽培措施加以解決。在既有必要也有可能時(shí),又過粘,過砂的土壤可進(jìn)行改良措施。主要有粘土摻砂,砂土摻粘,引洪淤灌及改良土體構(gòu)造等。第三節(jié)土壤的形成過程風(fēng)化作用的結(jié)果,只能形成母質(zhì),因?yàn)轱L(fēng)化的產(chǎn)物還不完全具備肥力的條件,土壤的形成,肥力的發(fā)展,是風(fēng)化作用與成土,作用同時(shí)同地進(jìn)行的結(jié)果。從母質(zhì)變成有肥力的土壤的過程就叫成土過程。一、土壤形成過程的本質(zhì)(一)、植物營養(yǎng)元素的地質(zhì)大循環(huán)巖石經(jīng)過風(fēng)化形成母質(zhì),使封閉的巖石內(nèi)部的各種營養(yǎng)元素,由不溶性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄誀顟B(tài),但是這些營養(yǎng)元素是處於分散的和可淋溶的狀態(tài)。在長期的雨水淋洗正這些可溶性養(yǎng)料,首先流入江河,再流入海洋。被搬運(yùn)到海洋裏去的植物養(yǎng)料,一部分被海洋生物所吸收,隨著海洋生物被人類所捕獲,又回到大陸上來,但絕大部分植物營養(yǎng)元素則沉於海底,變成各種沉積巖。沉積巖經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代,隨著地殼的運(yùn)動(dòng),海陸變遷,再由海底上升為陸地,再受風(fēng)化作用而釋放出養(yǎng)料。繼續(xù)進(jìn)行上述的迴圈過程。因?yàn)檫@個(gè)迴圈過程是由地質(zhì)作用所引起的,同期的時(shí)間極長,作用範(fàn)圍極廣,所以稱為植物營養(yǎng)元素的地質(zhì)大循環(huán)。僅僅有地質(zhì)大循環(huán),還是不能形成土壤,因?yàn)轲B(yǎng)料是構(gòu)成土壤肥力的一個(gè)重要因素,養(yǎng)料從巖石中釋放出來,必然會(huì)不可避免的被淋失,土壤不能形成。
(二)、植物營養(yǎng)元素的生物小迴圈
只有當(dāng)母質(zhì)中出現(xiàn)了微生物和植物時(shí),土壤的形成才真正開始。首先,生物有創(chuàng)造養(yǎng)分的能力。一部分微生物吸收空氣中的氮素創(chuàng)造有機(jī)物質(zhì),因而使母質(zhì)中有了很多氮素。其次,植物有選擇吸收的性能。植物在生長過程中,主動(dòng)地吸收它所需要的礦物質(zhì)養(yǎng)料,經(jīng)過新陳代謝作用製成有機(jī)成分。再次,植物有集中養(yǎng)分的能力。植物所需要的養(yǎng)料就被植物根吸收,把底層中的養(yǎng)料集中到土壤表層。另外,地上部分,死亡之後也加在土壤表層。這樣,通過植物根系的吸收作用,使分散的養(yǎng)料集中在土壤表層。二、自然成土因素對(duì)土壤形成的作用土壤肥力的發(fā)生與發(fā)展固然決定於土壤內(nèi)部大小迴圈矛盾的鬥爭和統(tǒng)一,但母質(zhì),生物,氣候,地形和時(shí)間等五種因素是土壤形成的必要條件,它們對(duì)於土壤肥力的發(fā)生發(fā)展有著巨大的影響。(一)、母質(zhì)母質(zhì)是土壤形成的基本材料。首先母質(zhì)決定土壤的粗細(xì)和化學(xué)成分。如果母質(zhì)中礦物顆粒比較粗的,生成之土壤,質(zhì)地也就比較粗些,否則土壤也就比較粘重。不同的母質(zhì),化學(xué)成分不同,直接影響土壤養(yǎng)料的多少。其次,母質(zhì)影響土壤的物理性質(zhì),如母質(zhì)的粗細(xì)不同,則母質(zhì)的孔隙度不同,直接影響土壤的通透性。
(二)、生物
生物是形成土壤的主導(dǎo)因素。生物因素包括生長在土壤上的高等綠色植物和與之相適應(yīng)的微生物和定居在土壤中的動(dòng)物,它們都對(duì)土壤的形成有巨大貢獻(xiàn)的影響。特別是高等綠色植物和微生物,通過有機(jī)質(zhì)的合成與分解,實(shí)現(xiàn)了植物營養(yǎng)的集中和累積,創(chuàng)造了氮素,發(fā)展了土壤肥力。同時(shí),不同的植被條件下,由於有機(jī)質(zhì)合成與分解的特點(diǎn)不同,便形成了不同的土壤。(三)、氣候
在氣候因素中,對(duì)土壤形成影響最大的是熱量和降水,因?yàn)樗苯涌刂浦寥佬纬蛇^程的水熱條件,從而影響巖石的風(fēng)化,土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和植物生長狀況等。
(四)、地形
地形決定著不同地形部位的水熱條件。由於地形重新分配氣候因素和地下水,就決定了不同地形部位的土壤水分,同時(shí)地形通過對(duì)水分的重新分配,也重新分配了植物營養(yǎng)元素。不同的地形部位,熱量條件是有變化的,高度不同,坡度,坡向不同熱量條件就有差異。因此,在不同的地形部位上,常常分佈著不同的土壤。(五)、時(shí)間
時(shí)間因素與其他成土因素不一樣,在土壤形成過程中,具有特殊的意義。任何土壤沒有時(shí)間不可能發(fā)生發(fā)育。任何成土因素沒有時(shí)間亦不能有任何作用。時(shí)間因素體現(xiàn)了一切土壤及一切成土因素發(fā)展變化的過程。上述五種自然因素對(duì)土壤形成作用的影響是相互聯(lián)繫綜合影響土壤的,它們之間彼此相互影響著的,而生物因素在土壤形成中則是起著主導(dǎo)作用。三、耕種土壤的形成特點(diǎn)在五種自然成土因素綜合作用下形成的,尚未經(jīng)人類開墾利用的土壤叫自然土壤。耕種土壤雖受各種自然成土作用的影響,但隨著人們對(duì)土壤的不斷的耕種熟化,它的性質(zhì)與原來土壤的性質(zhì)相差越來越遠(yuǎn),並且是向著人們需要的方向發(fā)展,創(chuàng)造新的土壤類型。耕種土壤是在自然土壤基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,又在耕種條件下獲得新的屬性。兩者既有發(fā)生上的聯(lián)繫,又有發(fā)育階段上的區(qū)別。事實(shí)證明,耕種土壤不只是自然形成物,而且是人類生產(chǎn)勞動(dòng)的產(chǎn)物。第四節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來源和類型
土壤有機(jī)質(zhì)的來源,主要為動(dòng)植物殘?bào)w,微生物以及施入的有機(jī)肥料。從數(shù)量上看,土壤有機(jī)質(zhì)一般只占土壤總重量的1-5%。從上到下由於我國幅員遼闊,土壤類型很多,受自然因素和人為因素的影響,土壤有機(jī)質(zhì)有明顯的差異。西藏東南部海拔低,氣候濕潤,植物生長量大,每年有大量的動(dòng)植物殘?bào)w通過微生物分解,形成有機(jī)質(zhì),進(jìn)入土壤,因此土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍高於其他地區(qū)。按地區(qū)(市)耕地毛面積統(tǒng)計(jì),那曲,昌都地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量最高,含量3.01%以上的面積分別為12.13萬畝、108.4萬畝,各占本地區(qū)面積的89.7%和80.2%;林芝,阿裏地區(qū)次之,各占本地區(qū)耕地面積的68.9%和54.28%;山南,拉薩,日喀則地區(qū)分別占本地區(qū)耕地面積的23.97%、12.92%和12.20%。土壤有機(jī)質(zhì)類型:
1、新鮮的有機(jī)質(zhì)主要指未被分解的動(dòng)、植物殘?bào)w,特別是植物留在土壤中的根、莖、葉等。
2、半分解的有機(jī)質(zhì)由於土壤微生物的分解,動(dòng)、植物殘?bào)w已經(jīng)失去了最初的形態(tài)特徵。
3、簡單的有機(jī)化合物如糖類,氨基酸,脂肪酸等,為有機(jī)殘?bào)w帶來的和有機(jī)物分解所產(chǎn)生的,在土壤中數(shù)量很少。
4、腐殖質(zhì)是有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解合成的黑色或黑褐色的膠體物質(zhì),是複雜的高分子有機(jī)化合物,它與礦物顆粒緊密結(jié)合,只能用化學(xué)方法分離,而不能用任何機(jī)械方法分開,是土壤有機(jī)質(zhì)中主要的類型,對(duì)土壤肥力影響很大。二、土壤微生物
(一)、土壤微生物的概念和類型土壤微生物是一種非常微小的生物,要用顯微鏡才能看見。土壤中的微生物很多,一兩土壤就有幾十億到上千億個(gè)。1、細(xì)菌包括有桿菌,球菌等。它們的主要特點(diǎn)是單細(xì)胞,個(gè)體小,繁殖快,分佈廣。土壤細(xì)菌大部分都是異養(yǎng)性的,靠分解各種不同的有機(jī)物獲得能量及養(yǎng)分以進(jìn)行生活和繁殖。2、真菌真菌大多數(shù)是多細(xì)胞的,菌體呈絲狀分枝,叫菌絲體。它們?cè)谕寥乐?,特別在通氣良好的酸性土壤中,是有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的主力,且能利用或分解木質(zhì),單寧等複雜的有機(jī)物質(zhì)。真菌一般是需氧的,以腐生或寄生方式生活,在表土最活躍。3、放線菌這是一種放射性的微生物,它介於細(xì)菌和真菌之間,其主要特徵是單細(xì)胞的菌絲體。放線菌的菌絲相當(dāng)長,但是很細(xì)。放線菌一般在酸性土壤中較少,多存在於乾燥的桔桿和土壤中??购的芰^細(xì)菌大。4、藻類和原生動(dòng)物
土壤藻類主要有藍(lán)藻中的念珠藻,顫藻,綠藻中的衣藻,小球藻以及裸藻,矽藻等。它們的主要特點(diǎn)是具有葉綠素,可進(jìn)行光合作用,能自營生活和積累有機(jī)質(zhì)。它們多棲於多水的表土,往往使表土呈綠色。微生物對(duì)空氣的喜愛不同,有的要在空氣流通的環(huán)境下才能生活,稱為好氣性微生物,真菌,放線菌及大部分細(xì)菌是屬於這一類。有的微生物不喜歡或不能在空氣流通條件下生活,稱為嫌氣性微生物。例如,乳酸細(xì)菌是源於這一類。還有一些對(duì)空氣要求並不嚴(yán)格,有無、空氣均能生活,稱為兼氣性微生物。例如,反硝化細(xì)菌就屬於此類微生物。(二)土壤微生物與土壤肥力的關(guān)係土壤微生物在土壤中的巨大作用,主要表現(xiàn)在時(shí)土壤物質(zhì)的轉(zhuǎn)化上,從而豐富了植物營養(yǎng),提高了土壤肥力。1、分解土壤中有機(jī)質(zhì)成為植物可吸收的無機(jī)鹽,供給植物營養(yǎng);如腐生細(xì)菌的作用。2、分解植物不能吸收的礦物質(zhì)(如磷礦粉、骨粉),使其轉(zhuǎn)化成植物可以吸收的狀態(tài)。如磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌等。3、同化大氣游離氮,供給植物氮素營養(yǎng)。如根瘤菌,自生固氮菌等。4、微生物合成腐殖質(zhì),增加土壤糰粒結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)土壤肥力狀況。5、微生物吸收養(yǎng)料,使養(yǎng)料免於流失,死亡後分解為植物利用。三、土壤中機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程土壤有機(jī)質(zhì)在土壤微生物的作用下,向著兩個(gè)相反的方向轉(zhuǎn)化。一個(gè)是把複雜的有機(jī)質(zhì)分解為簡單的無機(jī)化合物,叫礦質(zhì)化過程;另一個(gè)過程,是這些動(dòng)、植物殘?bào)w和有機(jī)肥料分解後再合成腐殖質(zhì),叫腐殖化過程。礦質(zhì)化過程是有機(jī)質(zhì)中各種養(yǎng)料的釋放過程,釋放的養(yǎng)分,供作物吸收利用。而腐殖化過積是累積養(yǎng)分的過程,使土壤中累積了腐殖質(zhì),在一定條件下,腐殖質(zhì)又會(huì)緩慢分解釋放出養(yǎng)分。這兩個(gè)過程的進(jìn)行不是彼此孤立的,而是相互聯(lián)繫和矛盾的。一般情況下,某一個(gè)過程強(qiáng)烈,另一個(gè)過程必然微弱。當(dāng)土壤溫度高,水分適當(dāng),通氣良好時(shí),則好氣微生物活動(dòng)旺盛,就以礦質(zhì)化過程為主;相反,當(dāng)土壤積水,溫度低,通氣不良時(shí),則嫌氣性微生物活動(dòng)旺盛,就以腐殖化過程為主。
(一)、土壤有機(jī)質(zhì)的礦質(zhì)化過程1、含碳化合物的分解(1)、糖類的分解(2)、木質(zhì)素的分解(3)、脂肪的分解(4)、單寧和樹脂的分解2、含氮化合物的分解3、含磷物質(zhì)的分解4、含硫物質(zhì)的分解(二)、土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖化過程
1、土壤腐殖質(zhì)的形成
按著現(xiàn)代觀點(diǎn),腐殖質(zhì)的形成是一個(gè)複雜的過程。微生物的形成腐殖質(zhì)的過程中是依靠酶的作用,有機(jī)質(zhì)在酶的分解和合成作用下形成腐殖質(zhì)。腐殖質(zhì)的形成過程可分為兩個(gè)階段:第一階段是微生物將有機(jī)質(zhì)分解成較簡單的有機(jī)化合物,形成了腐殖質(zhì)的組成成分(結(jié)構(gòu)單元)如芳香族化合物(多元酚)和含氮化合物(氨基酸或肽)。第二階段是各組成成分經(jīng)微生物作用縮合成腐殖質(zhì)。在這一階段中,許多微生物群分泌的酚氧化酶,將多元酚氧化為醌,醌與其他組成分(含氮化合物)縮合成腐殖質(zhì)。2、土壤腐殖質(zhì)的種類和性質(zhì)以不同溶劑來處理土壤,應(yīng)可以得到以下三類腐殖質(zhì)。胡敏素是指用堿液不能提取出來的腐殖質(zhì),主要是與土壤礦物質(zhì)部分牢固結(jié)合的胡敏酸。所以一般把土壤腐殖質(zhì)概括為兩大類:即胡敏酸和富裏酸。以上兩大類腐殖質(zhì),富裏酸較胡敏酸活潑,不利於糰粒結(jié)構(gòu)的形成,對(duì)土壤肥力的作用較胡敏酸差。
3、土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化條件(1)、有機(jī)質(zhì)本身的碳氮比
有機(jī)質(zhì)中的碳素與氮素總量之比,稱為碳氮比C/N。當(dāng)微生物分解C/N>25:1的有機(jī)物時(shí),C多而N少,需奪取土壤中的氮素,這就會(huì)造成土壤暫時(shí)缺氮,對(duì)作物不利,並使有機(jī)質(zhì)分解緩慢。一般植物殘?bào)w中C/N比為40:1,因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,這些物質(zhì)不有直接做肥料施用,要經(jīng)過堆漚,如果需要直接還田,也要距離作物播種期有相當(dāng)長的時(shí)間或添加氮素以縮小C/N比,提高肥效。但是,在生產(chǎn)中,對(duì)於豆科綠肥因C/N比在15-20:1,當(dāng)微生物分解時(shí),則有較多的氮素釋放出來,從作物吸收利用,並且分解快;所以,在兩季作物的空休時(shí)間播種豆科綠肥,即可迅速恢復(fù)地力,又可為下季作物提供一定的氮素,一般土壤中有機(jī)質(zhì)的C/N比約為8-10:1。腐熟有機(jī)肥的C/N比<25:1。所以這些物質(zhì)在土壤中分解後,就能釋放氮,供作物利用。
(2)、土壤通氣條件(3)、土壤溫度(4)、土壤水分土壤微生物進(jìn)行生命活動(dòng),需要一定的水分條件。一般土壤含水量以達(dá)到田間持水量的60-80%為宜。(5)土壤酸鹼度土壤酸鹼度與土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)係也很密切。一般在中性的環(huán)境中,細(xì)菌活動(dòng)正常,因而有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化快,過酸過堿都不適宜。四、土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的作用(一)、作物養(yǎng)分的重要來源
(二)、提高土壤保水保肥能力
(三)、改善土壤物理性質(zhì)
1、形成糰粒結(jié)構(gòu)
2、改善土壤耕性
3、提高土溫
(四)、促進(jìn)作物生長發(fā)育
(五)、增強(qiáng)土壤微生物的活動(dòng)能力土壤培肥的作用與措施一、調(diào)整作物佈局、合理輪作倒茬(1)、利用冬春熱量充沛的有利條件,改造冬水田;利用冬閒地發(fā)展小麥生產(chǎn),增加復(fù)種指數(shù)。(2)、調(diào)整水稻佈局,壓縮雙季稻,擴(kuò)大中稻。(3)、提高栽插玉米、紅薯,千方百計(jì)躲過伏旱。(4)、對(duì)水利條件差的水地改種旱作物土壤培肥的作用與措施二、發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)、建設(shè)灌溉發(fā)展(一)、發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)。改造、利用中低產(chǎn)土壤,特別是北方旱區(qū)土壤,是發(fā)展我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)重要任務(wù)。(二)、建設(shè)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展灌溉,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利化是提高單產(chǎn)的重要措施。應(yīng)注意以下幾個(gè)問題: 1、重視灌水與其他增產(chǎn)措施的配合。 2、改進(jìn)灌水技術(shù),發(fā)揮現(xiàn)有灌溉設(shè)施的最大潛力。 3、保護(hù)地下水源,永續(xù)利用。 4、預(yù)防鹽漬化、沼澤化和潛育化。土壤培肥的作用與措施三、用地與養(yǎng)地相結(jié)合。在人工難以全部控制的大田生產(chǎn)條件下,有機(jī)物質(zhì)對(duì)改良土壤性質(zhì)的作用,對(duì)提高土壤的抗逆性以及供給土壤微生物以能源和養(yǎng)料等方面的作用,都是化肥而不能完全代替的。四、培肥地力。建設(shè)適合我國國情的生態(tài)農(nóng)業(yè)只有在從土壤中移出的養(yǎng)分得到補(bǔ)充並有餘裕的情況下,才能保證土壤肥力的提高和單產(chǎn)的持續(xù)增長。培肥地力的措施主要用有機(jī)質(zhì)肥、種植綠肥、輪作倒茬和增施化肥這四個(gè)方面。為什麼“無機(jī)農(nóng)業(yè)”的肥料結(jié)構(gòu)
在我國不可行?1、有機(jī)肥料比重過低,特別是有機(jī)N大大低於無機(jī)N,土壤有機(jī)質(zhì)將迅速虧損,土壤肥力難以保持。許多國農(nóng)的試驗(yàn)表明,只有當(dāng)有機(jī)N適當(dāng)超過無機(jī)N時(shí),土壤有機(jī)質(zhì)才不致於損耗,如日本為1:1.14,美國為1:1.54,法國為1:1.13,而在預(yù)測(cè)中,我國只有1:0.38。2、由於有機(jī)肥不足,P素和K素供應(yīng)不足(受礦產(chǎn)資源限制),NPK比例不僅得不到合理調(diào)整,反而更加嚴(yán)重失調(diào),不能保證對(duì)糧棉油增產(chǎn)所需養(yǎng)分的全面供應(yīng),N肥的利用率也難以提高,3、生產(chǎn)2773萬噸化肥,大約需要耗能2000*1015J;這對(duì)我國緊缺的石油資源將是一個(gè)過重的負(fù)擔(dān)。從基本國情考慮,我國的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)應(yīng)該是有機(jī)與無機(jī)相結(jié)合的,以逐步形成機(jī)為主的生態(tài)農(nóng)業(yè)。第二節(jié)保護(hù)土壤
按農(nóng)業(yè)人口平均,我國幾乎是世界上人均耕地面積最少的國家。 一、土壤侵蝕與水土保持。土壤侵蝕導(dǎo)致地力減退和地面的切割破碎,水資源耗損,生態(tài)環(huán)境惡化,直接破壞工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),並影響它們的發(fā)展。 我國是世界上土壤侵蝕嚴(yán)重的國家之一。受侵蝕的土地約150萬平方公里。平均每年流失土壤50億噸。黃土高原的侵蝕尤為突出,在總面積53萬平方公里的範(fàn)圍內(nèi),有43萬平方公里遭受侵蝕危害。今後的水土保持工作,必須從調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)入手,從充分發(fā)揮整個(gè)農(nóng)業(yè)自然資源的生產(chǎn)潛力出發(fā),採取必要的措施,實(shí)現(xiàn)土地合理利用。第二節(jié)保護(hù)土壤二、土壤沙化及其防治。通常把降雨不足,植被缺乏的地區(qū)稱為“沙漠”。 沙漠化的原因主要是乾旱,大風(fēng),暴雨,地面物質(zhì)粗松,不合理的開墾,濫伐和過度放牧等。沙漠化過程分為梁地沙漠化、巴拉地(國家沙丘)沙漠化和灘地沙漠化三種。防治沙漠化的途徑和措施是:查清資源,制定規(guī)則,認(rèn)真執(zhí)行防重於治的方針。除營造防風(fēng)化固沙林,封河育草,並在農(nóng)田作壟及留茬或設(shè)置風(fēng)障外,還要固定草場使用權(quán),合理利用和建設(shè)草場,大力改良天然草場和逐步建立人工飼料,飼草基地,合理安排畜群類,解決燃料問題及控制人口增長等。第二節(jié)保護(hù)土壤三、土壤污染及其防治。土壤污染問題的原因:一是二戰(zhàn)結(jié)後一些國家的工業(yè)發(fā)展迅速,又無相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)對(duì)策,大量污染物質(zhì)隨“三廢”排放進(jìn)入農(nóng)田和河流。二是戰(zhàn)後農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用化學(xué)農(nóng)藥和化肥,引起某些成分在土壤中殘留以及地面水的富營養(yǎng)化作用和地下水中硝酸鹽的污染。三是城市和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,導(dǎo)致了大面積良田的喪失。 根據(jù)“防重於治”的原則,我們應(yīng)該吸取發(fā)達(dá)國家的教訓(xùn),及時(shí)採取有效措施,預(yù)加防範(fàn),防止因“先污染,後防治”而造成重大損失。第三節(jié)土壤資源及其合理利用
按人口平均,我國一些自然資源的含有量顯著低於世界水準(zhǔn),如耕地為世界人均數(shù)的1/3,草原為1/2,水資源為1/4,森林資源只有1/8。耕地在我國尤為寶貴。“十分珍惜每寸土地,合理利用每寸土地”,應(yīng)該是我國的國策。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是生物的再生產(chǎn)。生物資源具有兩大特點(diǎn),一是資源的可更新性,二是資源的有限性,利用超過了一定的極限,就會(huì)破壞生態(tài)平衡,貽患無窮。 我們必須按照自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,樹立起“大農(nóng)業(yè)”的觀點(diǎn),因地制宜地發(fā)展農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)生產(chǎn),做到“生態(tài)原則”和“經(jīng)濟(jì)原則”的統(tǒng)一。一、土壤資源評(píng)價(jià)土壤資源評(píng)價(jià)的任務(wù)是,評(píng)定土壤品質(zhì),統(tǒng)計(jì)數(shù)量,藉以確定土壤的利用方向和土宜,並指出土壤的有利因素,以充分發(fā)揮土壤潛力,合理利用土壤資源。土壤資源評(píng)價(jià)的方法因不同的評(píng)價(jià)目的而有不同。如有以發(fā)展農(nóng)、林、牧業(yè)為目的的綜合性土壤適宜性評(píng)價(jià),以發(fā)展特殊經(jīng)濟(jì)作物(如橡膠、茶葉)和以改造土壤為目的的鹽鹼土改良,低窪地改良,水土保持,營造防風(fēng)林,治山治水,農(nóng)田基本建設(shè)等各項(xiàng)土地評(píng)價(jià)。還有基本類型與區(qū)域的土壤評(píng)價(jià)。 土壤資源的類型評(píng)價(jià)是根據(jù)開發(fā)利用的目的要求,對(duì)土壤類型或土被結(jié)構(gòu)生產(chǎn)力所進(jìn)行的評(píng)價(jià)。一般分為耕地(包括部分宜耕地)土壤資源評(píng)價(jià)和荒地土壤資源評(píng)價(jià)兩種。其重點(diǎn)說明不同土壤類型質(zhì)與量的差異。土壤區(qū)劃的基本內(nèi)容 1、提出區(qū)劃原則及其主要依據(jù)確定採用的分級(jí)單位系統(tǒng)。 2、闡明自然條件對(duì)在土壤形成過程中的作用和對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。 3、擬定土壤分類系統(tǒng),闡明主要土壤的分佈規(guī)律,土被結(jié)構(gòu),土壤基本性狀及利用特徵。 4、進(jìn)行土壤資源的估算和評(píng)價(jià),提出開發(fā)利用意見。 5、說明每一分區(qū)的位置,範(fàn)圍和麵積,指出自然條件特點(diǎn)與土被結(jié)構(gòu)。論述主要土壤的基本特徵,肥力水準(zhǔn),並提出土壤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上存在的主要問題及合理利用改良的方向途徑。我國的土壤區(qū)劃 中國科學(xué)院自然區(qū)劃工作委員會(huì)於1959年提出的我國土壤區(qū)劃系統(tǒng)是: 1、土壤氣候帶(0級(jí))是區(qū)劃中最大的單位,主要反映土壤的緯度地帶性規(guī)律。如寒溫帶、溫帶、暖溫帶、亞熱帶和熱帶。 2、土壤地區(qū)(一級(jí))是按土壤氣候帶子內(nèi)的經(jīng)度地帶性規(guī)律來劃分的,包括土壤的水準(zhǔn)地帶性系列和一定的垂直地帶性系列。 3、土壤地帶(二級(jí))是根據(jù)土壤和農(nóng)業(yè)的地帶性原則來劃分的。在同一土壤地帶中,其土地生產(chǎn)力基本相同。 4、土壤省(三級(jí))是按地帶或亞地帶內(nèi)土壤地形和氣候方面的特點(diǎn)來劃分的,如平地土壤省和山地土壤省。 5、土區(qū)(四級(jí))是根據(jù)土壤、地貌原則來劃分的。 6、土組(五級(jí)) 7、土片(六級(jí))我國的土壤區(qū)域根據(jù)《中國農(nóng)業(yè)土壤概論》我國土壤劃分為4個(gè)土壤區(qū)域: 1、北方旱地農(nóng)業(yè)、林牧業(yè)土壤區(qū)域。 2、西北旱地灌溉農(nóng)業(yè)、牧業(yè)土壤區(qū)域。 3、青藏高寒農(nóng)林牧業(yè)土壤區(qū)域。4、南方水田農(nóng)業(yè)亞熱帶、熱帶作物、林業(yè)土壤區(qū)域。
另據(jù)《土壤地理學(xué)》根據(jù)土壤和自然景觀的重大差異,我國分為四大土壤區(qū)域: 1、富鋁質(zhì)土區(qū)域2、矽鋁質(zhì)土區(qū)域 3、乾旱土區(qū)域4、高山土區(qū)域
三、建立良好的土壤生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性迴圈。 對(duì)土壤環(huán)境中各種生物有機(jī)體的相互關(guān)係的研究,叫做土壤生態(tài)學(xué)。四、國土整治。土壤資源是具有農(nóng)、林、牧業(yè)生產(chǎn)力和各種類型土壤的總稱,是人類生存最基本,最廣泛,最重要無可代替的自然資源。土壤資源開發(fā),利用和保護(hù)得當(dāng),土壤中的物質(zhì),能量運(yùn)動(dòng)即可保持穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡,使土壤資源不斷更新,就可以保證人類生產(chǎn)和生活日益增長的需要。如果開發(fā)利用不合理,便會(huì)使土壤資源發(fā)生退化,枯竭,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的惡性循環(huán)。第一節(jié)概述一、化肥的種類目前常用的各種肥料可分為有機(jī)肥料(農(nóng)家肥料)和無機(jī)肥料(化學(xué)肥料)兩大類。凡是用化學(xué)方法製造成的或者開採礦石經(jīng)過加工製成的肥料,統(tǒng)稱為化學(xué)肥料。化肥一般不含有機(jī)物質(zhì),所以又稱為無機(jī)肥料?;士筛鶕?jù)其所含的主要養(yǎng)分,分為氮肥、磷肥、鉀肥、複合肥和徽量元素肥料。二、化肥的特點(diǎn)(一)養(yǎng)分含量高、成分單純(二)肥效快、肥效短(三)有酸堿反應(yīng)三、西藏農(nóng)業(yè)施用化肥概況 為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展對(duì)肥料投入的需要,從七十年代開始打破了長期依賴少量有機(jī)肥料來維持落後生產(chǎn)水準(zhǔn)的被動(dòng)局面。西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所從1963年開始引進(jìn)硫酸銨,重過磷酸鈣,並結(jié)合大田生產(chǎn),於1964年-1965年在達(dá)孜縣章多鄉(xiāng)進(jìn)行了小面積生產(chǎn)試驗(yàn)、示範(fàn)。試驗(yàn)結(jié)果,每增施1kg氮肥增產(chǎn)青稞15.1-22.9kg;增施1kg磷肥可增產(chǎn)青稞4.4-8.9kg。而鉀肥在當(dāng)?shù)鼗緹o增產(chǎn)作用。這一試驗(yàn)結(jié)果為西藏農(nóng)業(yè)合理施用化肥提供了科學(xué)的依據(jù)。由於受當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力水準(zhǔn)限制,這項(xiàng)增產(chǎn)措施未能及時(shí)得到大面積推廣應(yīng)用,僅局限於小面積生產(chǎn)示範(fàn)。
一九七二年-一九八0年,隨著冬小麥面積的推廣和迅速擴(kuò)大,以及優(yōu)良品種的擴(kuò)廣應(yīng)用,由此而帶動(dòng)了化肥施用量的逐年增加。本階段化肥使用量由1972年的673.17噸提高到1980年的15970噸。糧食畝產(chǎn)比化肥施用前1970年的104公斤提高到1980年的169.5公斤。為進(jìn)一步提高化肥的利用率與增產(chǎn)效果,各地還先後對(duì)氮素化肥進(jìn)行了種肥、基肥、追肥、根外追肥以及不同量和不同施用時(shí)期等方面的研究。不僅進(jìn)一步肯定了化肥的增產(chǎn)作用,還提出了不同生產(chǎn)條件下的不同化肥品種的施用技術(shù)。例如:西藏農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)學(xué)系對(duì)青稞施用氮肥最佳時(shí)期,作了每年試驗(yàn)工作,並獲得西藏自治區(qū)科委三等獎(jiǎng)。以上研究結(jié)果,為西藏合理調(diào)進(jìn)與施用化肥,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。一九八0年一九九一年,西藏隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高產(chǎn)作物良種的大面積推廣應(yīng)用,科學(xué)種田水準(zhǔn)的提高,以及國家、整體、個(gè)人對(duì)農(nóng)業(yè)投入的增加,化肥施用量有了明顯的提高。到1991年化肥施用總量已達(dá)到42648噸,比70年代增加幾倍,糧食單產(chǎn)比1980年增加了32%。但是,隨著化肥的施用量增加,而增產(chǎn)的數(shù)量不如以前,因此科研單位和技術(shù)推廣部門針對(duì)其情況,先後進(jìn)行了青稞、小麥等主要作物的N、P配合施用的整體效應(yīng)試驗(yàn),初步提出了N、P
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