土壤养分课件

土壤养分第九章第九章 土土 壤壤 养养 分分第一节第一节 土壤养分概述土壤养分概述第二节第二节 土壤中的大量元素土壤中的大量元素第三节第三节 土壤中的微量元素土壤中的微量元素第四节第四节 土壤和植物的营养诊断土壤和植物的营养诊断土壤养分1、大量营养元素：大量营养元素：有效形态、评价标准有效形态、评价标准2、微量营养元素：微量营养元素：有效形态、评价标准、影有效形态、评价标准、影响微量元素有效性的因素响微量元素有效性的因素本本 章章 提示提示土壤养分第一节、土壤养分概述第一节、土壤养分概述1 1、土壤养分：、土壤养分：由土壤提供的植物生长所必须的营养元素。由土壤提供的植物生长所必须的营养元素。 2、土壤养分分类、土壤养分分类 ： 大量元素和微量元素大量元素和微量元素 大量元素、中量元素和微量元素大量元素、中量元素和微量元素 MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMoMnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMoNi一、土壤养分一、土壤养分土壤养分 目前目前 国内外公认的国内外公认的高等植物所必需的营养元高等植物所必需的营养元素有素有16 16 种。它们是碳、氢、种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯。鉬、氯。 镍镍MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo必需营养元素必需营养元素Ni镍：镍：1987年，年，P. H. Brown等等土壤养分必需营养元素的分组必需营养元素的分组分组原则：分组原则： 根据植物体内含量的多少分为根据植物体内含量的多少分为（0.1%） 大量营养元素：大量营养元素： 含量占干物重的含量占干物重的0.1%以上以上 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S 9种种 微量营养元素：微量营养元素： 微量营养元素含量一般在微量营养元素含量一般在0.1%以下以下 Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni 8种种土壤养分 大量元素大量元素 植物干重的植物干重的0.X%X0% 碳（碳（C）氢（）氢（H）氧（）氧（O）氮（）氮（N）磷（）磷（P）钾（）钾（K） 中量元素中量元素 植物干重的植物干重的0.1%1% 钙（钙（Ca）镁（）镁（Mg）硫（硫（S） 微量元素微量元素 植物干重的植物干重的0.000X% 0.0X% 铁（铁（Fe）硼（硼（B）锰（）锰（Mn）铜（）铜（Cu）锌（）锌（Zn） 钼（钼（Mo）氯（）氯（Cl）镍（）镍（Ni）必需元素的分类必需元素的分类按植物需要的量区分如下按植物需要的量区分如下：土壤养分肥料三要素肥料三要素 氮、磷、钾氮、磷、钾 土壤中的有效含量不能满足植物生长发 育需求，需要施肥进行补充。 必需养分元素间的相互关系必需养分元素间的相互关系 同等重要同等重要 不可替代不可替代土壤养分Ni土壤养分二、土壤养分来源二、土壤养分来源1、土壤养分的基本来源、土壤养分的基本来源矿物岩石矿物岩石 P、K、Ca、Mg、Fe、B、Mo、Cu、Mn、S等等2、土壤养分的主要来源、土壤养分的主要来源森林凋落物森林凋落物3、土壤养分的、土壤养分的其他来源其他来源生物固氮、大气降水、生物固氮、大气降水、人工施肥人工施肥、客土、灌溉等、客土、灌溉等N灰分元素灰分元素凋落物凋落物灌、草、伐根等灌、草、伐根等保存保存聚集聚集土壤养分三、土壤养分形态三、土壤养分形态1 1、水溶态养分：水溶态养分：土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物 2 2、代换态养分：代换态养分：是水溶态养分的来源之一是水溶态养分的来源之一 3 3、矿物态养分：矿物态养分：大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的（对植物有效）（对植物有效）4 4、有机态养分：有机态养分：矿质化过程的难易强度不同矿质化过程的难易强度不同 根据在土壤中存在的化学形态分为：根据在土壤中存在的化学形态分为： 根据植物对营养元素吸收利用的难易程度分为：根据植物对营养元素吸收利用的难易程度分为： 速效养分速效养分：不经转化就可被植物直接吸收利用的养分：不经转化就可被植物直接吸收利用的养分 迟效养分迟效养分：不能直接利用，只有经分解转化为速效态才能被植物利用：不能直接利用，只有经分解转化为速效态才能被植物利用的养分的养分土壤养分四、土壤养分的有关概念四、土壤养分的有关概念 有效养分有效养分能够直接或经过转化被植物吸收利用的能够直接或经过转化被植物吸收利用的 土壤养分土壤养分 速效养分速效养分在作物生长季节内，能够直接、迅速为在作物生长季节内，能够直接、迅速为 植物吸收利用的土壤养分。植物吸收利用的土壤养分。迟效（缓效）养分迟效（缓效）养分 无效养分无效养分不能被植物吸收利用的土壤养分。不能被植物吸收利用的土壤养分。 土壤养分状况土壤养分状况是指土壤养分的含量、组成、形态是指土壤养分的含量、组成、形态 分布和有效性的高低。分布和有效性的高低。土壤养分五、土壤养分转化与消耗五、土壤养分转化与消耗1、养分形态的转化养分形态的转化 养分的有效化过程养分的有效化过程 养分的固定过程。养分的固定过程。 2、养分的消耗养分的消耗 土壤内部复杂的转化过程；土壤内部复杂的转化过程； 植物吸收利用；植物吸收利用； 损失：损失：淋失；气态损失；侵蚀流失；人为活动引起的损失；淋失；气态损失；侵蚀流失；人为活动引起的损失；土壤养分NO3-NOxNH4+4地下水地下水腐殖质腐殖质微生物微生物NO3-NH4+NO3-N2NOxN H3N2生生物物与与非非生生物物固固氮氮湿沉降湿沉降干沉降干沉降收获收获枯枝落叶枯枝落叶矿化矿化固持固持硝化硝化粘粒矿物粘粒矿物可交换态可交换态固定态固定态吸收吸收淋淋 洗洗风化风化固固持持氨氨挥挥发发灌水灌水施肥施肥径流径流气 态 损 失气 态 损 失 NH3 土壤氮素转化过程与氮素循环示意图 土壤养分第二节第二节 土壤中的大量元素土壤中的大量元素 氮素是构成一切生氮素是构成一切生命体的重要元素命体的重要元素 在植物生产中，植物在植物生产中，植物对氮的需要量较大对氮的需要量较大: 肥料三要素肥料三要素 氮素肥料施用过剩氮素肥料施用过剩会造成江湖水体富会造成江湖水体富营养化、地下水硝营养化、地下水硝态氮（态氮（NO3-N)积累积累及毒害等。及毒害等。一、土壤中的氮一、土壤中的氮土壤养分1 1、土壤中氮的来源：、土壤中氮的来源：生物固氮、降水、灌溉、施肥等生物固氮、降水、灌溉、施肥等 土壤氮素的土壤氮素的60%60%来自生物固氮。三叶草固氮量来自生物固氮。三叶草固氮量45670 45670 KgN/ha/aKgN/ha/a。固氮的树木固氮的树木80500 KgN/ha/a80500 KgN/ha/a 降水带入氮素降水带入氮素1020 KgN/ha/a1020 KgN/ha/a，据测定在温带随降水进入，据测定在温带随降水进入土壤的土壤的NO3-和和NH4+约为约为15.0kg/公顷公顷/年年（一）土壤中氮的来源和含量（一）土壤中氮的来源和含量 地下水中地下水中NO3-，高达，高达10mg L-1，群众称为，群众称为“肥水肥水”。 包括农家有机肥料和化学氮素肥料包括农家有机肥料和化学氮素肥料 土壤养分 土壤中氮素的含量受自然因素（气候、地形及植被）和林业土壤中氮素的含量受自然因素（气候、地形及植被）和林业措施（耕作、施肥、灌溉及利用方式）的影响，变异性很大。措施（耕作、施肥、灌溉及利用方式）的影响，变异性很大。 我国耕地土壤含我国耕地土壤含N量一般都在量一般都在0.02%-0.2%之间，之间，高于高于0.2%的的很少，大部分很少，大部分低于低于0.1%。而华北、西北大部分地区土壤耕层含。而华北、西北大部分地区土壤耕层含N量不足量不足0.1%；南方土壤的含；南方土壤的含N量介于二者之间。量介于二者之间。2 2、土壤中氮的含量：、土壤中氮的含量：P207表表10-2 含含N量量 0.2% 0.2-0.1% 0.1-0.05% 0.05% 等级等级 高高 中中 低低 极低极低耕种土壤：耕种土壤：0.074% 自然土壤：自然土壤：0.115%辽宁省辽宁省（一）土壤中氮的来源和含量（一）土壤中氮的来源和含量与有机质含量与有机质含量有密切关系有密切关系土壤养分分为分为无机态和有机态无机态和有机态两大类两大类 1无机态氮无机态氮 土壤中无机土壤中无机N数量很少，表土占全氮量的数量很少，表土占全氮量的1.0%2.0%，最多不超过最多不超过5.0%，表土以下的土层含量更少。，表土以下的土层含量更少。 铵态氮铵态氮（NHNH4 4+ +） 有三种存在形态：有三种存在形态：游离态、交换态、固定态游离态、交换态、固定态硝态氮硝态氮（NONO3 3- -）能直接被植物吸收利用，易流失，不）能直接被植物吸收利用，易流失，不宜在水田中施用宜在水田中施用亚硝态氮亚硝态氮（NONO2 2- -）主要以游离态存在）主要以游离态存在 固定态、游离态（空气）固定态、游离态（空气）（二）土壤中氮的形态（二）土壤中氮的形态土壤养分2有机态氮有机态氮 土壤中的氮主要以有机态为主，一般可占全氮量的土壤中的氮主要以有机态为主，一般可占全氮量的95%以上。按其以上。按其溶解度和水解难易程度溶解度和水解难易程度可分为以下三类：可分为以下三类： （1）水溶性有机氮水溶性有机氮 不超过全氮的不超过全氮的5%，很容易水解，很容易水解游离态氨基酸、胺盐、酰胺类化合物游离态氨基酸、胺盐、酰胺类化合物 （2）水解性有机氮）水解性有机氮 用用酸、碱或酶处理酸、碱或酶处理能水解成简单的易溶性氮化合物能水解成简单的易溶性氮化合物 约占全氮量的约占全氮量的50%70%蛋白质及多肽类蛋白质及多肽类（30%50%）氨基酸和氨基氨基酸和氨基 核蛋白质类核蛋白质类（迟效氮源）（迟效氮源） 氨基糖类氨基糖类 （约占水解氮的约占水解氮的7%-18%） 土壤养分（3）非水解性有机氮）非水解性有机氮(不溶于水，用酸、碱处理不水解不溶于水，用酸、碱处理不水解 ) 杂环态氮化物杂环态氮化物 糖与铵的缩合物糖与铵的缩合物 铵或蛋白质与木质素类物质作用形成复合物。铵或蛋白质与木质素类物质作用形成复合物。 无机氮（占全氮的无机氮（占全氮的2 25 5）NHNH4 4+ +N N NONO3 3- -N N NONO2 2- -N N水溶性氮水溶性氮5 5水解性氮水解性氮50507070非水解性氮非水解性氮30305050 有机氮（占全氮的有机氮（占全氮的95959898）土壤氮土壤氮土壤养分（三）土壤中氮的转化（三）土壤中氮的转化（1）有机态氮的氨化：有机态氮的氨化：（2）NH4+N的硝化：旱地通气条件下，铵态氮转化为硝态氮。的硝化：旱地通气条件下，铵态氮转化为硝态氮。（3）NO3-N的反硝化：通气不良情况下，硝态氮转化为的反硝化：通气不良情况下，硝态氮转化为 N2、N2O等，是土壤氮素的损失过程。等，是土壤氮素的损失过程。（4）无机态氮的生物固定无机态氮的生物固定（5）无机态氮的晶格固定与释放、吸附与解吸无机态氮的晶格固定与释放、吸附与解吸氮损失途径：氮损失途径：反硝化反硝化氨挥发氨挥发氮素的淋洗氮素的淋洗土壤养分表表3-8 化肥氮在冬小麦季的去向化肥氮在冬小麦季的去向Table 3-8 The fate of nitrogen fertilizer in winter wheat season处理处理Treatment作物吸收作物吸收 Crop uptake0100 cm土壤残留土壤残留 Soil residue损失损失 Losses吸收量吸收量N uptake(kg/hm2 N)利用率利用率Recovery rate(%)残留量残留量Residue(kg/hm2 N)残留率残留率Residue rate(%)损失量损失量Losses(kg/hm2 N)损失率损失率Losses rate(%)N7533.6 d44.926.0 c34.715.3 c20.4N15072.6 c48.440.2 c26.837.2 b24.8N22599.4 b44.282.2 b36.543.4 b19.3N300113.2 a37.7117.2 a39.169.6 a23.2氨挥发：氨挥发：小麦：小麦：1-7%，玉米：，玉米：2-8.5%土壤养分NO3-NOxNH4+4地下水地下水腐殖质腐殖质微生物微生物NO3-NH4+NO3-N2NOxN H3N2生生物物与与非非生生物物固固氮氮湿沉降湿沉降干沉降干沉降收获收获枯枝落叶枯枝落叶矿化矿化固持固持硝化硝化粘粒矿物粘粒矿物可交换态可交换态固定态固定态吸收吸收淋淋 洗洗风化风化固固持持氨氨挥挥发发灌水灌水施肥施肥径流径流气 态 损 失气 态 损 失 NH3 土壤氮素转化过程与氮素循环示意图 土壤养分（四）土壤中氮的有效性（四）土壤中氮的有效性无机氮（占全氮的无机氮（占全氮的2 25 5）NHNH4 4+ +N N NONO3 3- -N N NONO2 2- -N N水溶性氮水溶性氮5 5水解性氮水解性氮50507070非水解性氮非水解性氮30305050 有机氮（占全氮的有机氮（占全氮的95959898）土壤氮土壤氮土壤养分（1 1）、土壤全氮：凯氏消煮土壤全氮：凯氏消煮 （2 2）、剖面无机氮：剖面无机氮：0100 cm 0100 cm 的的NONO3 3-N + NH-N + NH4 4-N -N 40 mg/kg 40 mg/kg （NminNmin）（3 3）、土壤碱解氮：土壤碱解氮：1mol/L NaOH 1mol/L NaOH 120 mg/kg 120 mg/kg 土壤诊断土壤氮素丰缺指标土壤诊断土壤氮素丰缺指标（化学分析方法）（化学分析方法）土壤养分土壤硝态氮速测箱土壤硝态氮速测箱N-kit土壤养分玉米缺氮土壤养分土壤养分二、土壤中的磷二、土壤中的磷梨梨 树树 缺缺 磷磷土壤养分土壤养分 土壤中磷的土壤中磷的主要来源于矿物质主要来源于矿物质，在长期的风化和成土过，在长期的风化和成土过程中，经过生物的积累而逐渐聚积到土壤的上层程中，经过生物的积累而逐渐聚积到土壤的上层 土壤有机质土壤有机质 开垦后，则主要来源于施用开垦后，则主要来源于施用磷肥磷肥 1 1、土壤中磷的来源：、土壤中磷的来源：（一）土壤中磷的来源和含量（一）土壤中磷的来源和含量2 2、土壤中磷的含量：、土壤中磷的含量：我国大多数土壤表层（我国大多数土壤表层（0-20cm）的含磷量变动在）的含磷量变动在0.04%-0.25%之间，不同土壤类型变幅很大。之间，不同土壤类型变幅很大。 全磷含量虽然受人为因素的影响变幅很大，但由于土壤全磷含量虽然受人为因素的影响变幅很大，但由于土壤磷的迁移率小，因而仍表现出明显的地带性分布规律磷的迁移率小，因而仍表现出明显的地带性分布规律 土壤养分 从总体看，我国从总体看，我国自南而北自南而北或或自东而西自东而西土壤含磷量呈土壤含磷量呈递增递增趋势。以华南的砖红壤含磷量最低，东北的黑土、黑钙土和趋势。以华南的砖红壤含磷量最低，东北的黑土、黑钙土和内蒙的栗钙土含磷量最高，华中的红、黄壤以及华北的褐土、内蒙的栗钙土含磷量最高，华中的红、黄壤以及华北的褐土、棕壤介于以上二者之间。棕壤介于以上二者之间。（耕作施肥影响）耕作施肥影响）辽辽宁宁省省全全P0.02%-0.08% 0.2% 属中等水平（全国）属中等水平（全国）山地山地 平原平原 洼地洼地 平地平地 自然自然 耕种耕种速效速效P 3-7mg/kg P 3-7mg/kg 变动在变动在1 1100mg/kg100mg/kg土壤养分（二）土壤中磷的形态（二）土壤中磷的形态1土壤中的有机磷化合物土壤中的有机磷化合物（简称有机磷）（简称有机磷） 土壤磷素可分为两大类：土壤磷素可分为两大类：有机态磷有机态磷和和无机态磷无机态磷 一般有机磷含量约占全磷量的一般有机磷含量约占全磷量的10%25%在侵蚀严重的红壤中不足在侵蚀严重的红壤中不足10%，而东北地区的黑土有机，而东北地区的黑土有机磷的含量较高，可达磷的含量较高，可达70%以上。以上。粘质土粘质土有机磷含量比有机磷含量比砂砂质土质土高高 主要有：主要有：植素植素核酸类核酸类磷酯类磷酯类70%左右左右不明态有机态磷不明态有机态磷 20%30%尚有：尚有：土壤养分2无机磷化合物（无机磷化合物（ 用用P表示）表示） （1 1）磷酸钙（镁）类化合物（磷酸钙（镁）类化合物（CaP ）磷酸一钙磷酸一钙Ca(H2PO4)2 磷酸二钙磷酸二钙CaHPO4磷酸三钙磷酸三钙Ca3(PO4)2磷酸八钙磷酸八钙Ca8(PO4)6 5H2O磷酸十钙磷酸十钙Ca10(PO4)6 (OH)2羟基磷灰石羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH磷灰石磷灰石Ca5(PO4)3 F、它们是石灰性或钙质土壤中磷酸盐的主要形态它们是石灰性或钙质土壤中磷酸盐的主要形态Ca/P比越大，比越大，稳定性增大，稳定性增大，溶解度越小，溶解度越小，对植物的有效对植物的有效性越低性越低 溶解度降低溶解度降低土壤养分（2）磷酸铁和磷酸铝化合物（）磷酸铁和磷酸铝化合物（FeP, AlP） 在在酸性土壤中酸性土壤中常见常见主要有主要有粉红磷铁矿粉红磷铁矿Fe(OH)2H2PO4、磷铝石磷铝石Al(OH)2H2PO4，它们溶解度极小。它们溶解度极小。在在水稻土和沼泽土水稻土和沼泽土中，常有蓝铁矿中，常有蓝铁矿Fe3(PO4)2 8H2O，绿铁矿，绿铁矿Fe3(PO4)2 Fe(OH)2存在存在。 （3）闭蓄态磷（）闭蓄态磷（OP） 氧化铁或氢氧化铁胶膜包被的磷酸盐。氧化铁或氢氧化铁胶膜包被的磷酸盐。 （4）磷酸铁铝和碱金属、碱土金属复合而成的磷酸盐）磷酸铁铝和碱金属、碱土金属复合而成的磷酸盐 磷酸盐成分更复杂，种类也多，溶解度极小磷酸盐成分更复杂，种类也多，溶解度极小 ，数量不多。，数量不多。 土壤养分 风化程度较高风化程度较高的南方砖红壤、红壤中，以的南方砖红壤、红壤中，以OPOP占的比重占的比重最大，最高可达最大，最高可达90%90%以上，其次是以上，其次是FeP, AlPFeP, AlP; CaP; CaP很少。很少。 风化程度较低风化程度较低的北方石灰性土壤中，的北方石灰性土壤中，CaPCaP所占比例大，所占比例大，约在约在60%60%以上，其次是以上，其次是OPOP; AlP; AlP和和FePFeP极少。极少。 我国主要土壤类型中，一般分布有以下规律：我国主要土壤类型中，一般分布有以下规律：土壤养分（三）土壤中磷的转化（三）土壤中磷的转化（2）无机磷的生物化学固定：无机磷的生物化学固定：(磷的固定磷的固定) 易溶性或速效态磷酸盐转化为难溶性迟效态和缓易溶性或速效态磷酸盐转化为难溶性迟效态和缓效态的过程，通常称之为效态的过程，通常称之为磷的固定磷的固定。 吸附固定：非专性吸附、专性吸附吸附固定：非专性吸附、专性吸附 化学沉淀：化学沉淀：（1）有机态磷的矿化：有机态磷的矿化：（3）无机态磷的生物固定无机态磷的生物固定（4）难溶性磷的释放难溶性磷的释放土壤养分活活化化菌根菌菌根菌根土壤难溶性无机磷释放的途径土壤难溶性无机磷释放的途径 土壤土壤难溶磷难溶磷Ca-PAl-PFe-P可可溶溶性性磷磷50-80%酸化酸化螯合螯合酸化酸化螯合螯合有机肥带入的微生物有机肥带入的微生物分泌物分泌物解磷菌解磷菌生理酸性肥料生理酸性肥料CO2土壤养分（四）土壤中磷的有效性（四）土壤中磷的有效性土壤中能直接或经转化为植物所利用的磷，称为土壤中能直接或经转化为植物所利用的磷，称为有效磷有效磷。土壤中土壤中有效磷有效磷的形态主要有的形态主要有： 1 1）土壤溶液中的）土壤溶液中的磷酸根离子磷酸根离子；2 2）包含在）包含在有机物有机物中并较易分解的中并较易分解的P P；3 3）磷酸盐）磷酸盐固相矿物固相矿物中溶解的磷酸根离子；中溶解的磷酸根离子； 4 4）交换吸附态交换吸附态磷酸根离子。磷酸根离子。 就有效就有效P数量而言，以数量而言，以2）、）、3）两种形态）两种形态最重要。在培最重要。在培肥较好的土壤中，有机肥较好的土壤中，有机P的重要性更大。而在一般土壤中，的重要性更大。而在一般土壤中，则以磷酸盐固相所释放出的则以磷酸盐固相所释放出的P为主。为主。速效态磷速效态磷土壤养分土壤有效磷土壤有效磷（mg/kg)作物反应作物反应20对一般作物施磷无效对一般作物施磷无效 土壤诊断土壤磷素丰缺指土壤诊断土壤磷素丰缺指标标3-7mg/kg土壤养分东北土壤：东北土壤：15 mg/kg15 mg/kg森林土壤：森林土壤：变幅大：变幅大：10-200mg/kg 10-200mg/kg 一般土壤：一般土壤：50 mg/kg 50 mg/kg 基本满足生长发育需要基本满足生长发育需要阔叶树、杉木：阔叶树、杉木：10-15 mg/kg 10-15 mg/kg 磷酸铁铝磷酸铁铝磷灰石：羟基磷灰石、磷灰石：羟基磷灰石、F磷灰石磷灰石迟效态磷迟效态磷土壤养分烟烟 草草三、土壤中的钾三、土壤中的钾三要素三要素品质元素品质元素限制因素限制因素土壤养分缺钾的大豆籽粒缺钾的大豆籽粒土壤养分土壤养分（一）土壤中钾的来源和含量（一）土壤中钾的来源和含量岩石矿物风化岩石矿物风化施肥施肥1 1、土壤中钾的来源：、土壤中钾的来源：土壤养分2 2、土壤中钾的含量：、土壤中钾的含量：（一）土壤中钾的来源和含量（一）土壤中钾的来源和含量 0.52.5% K2O 平均为平均为1.2% K2O 我国我国自南向北自南向北含钾量是逐渐含钾量是逐渐增加增加的趋势的趋势 华南地区，其平均水平华南地区，其平均水平 2% 河北：河北：1.92% 135和和150mg/kg 东北、内蒙的黑土可达东北、内蒙的黑土可达2.6% 这主要是和地区的风化、成土条件、淋失状况等因素有关这主要是和地区的风化、成土条件、淋失状况等因素有关土壤养分（二）土壤中钾的形态（二）土壤中钾的形态土体里的钾完全是矿质态的，没有有机态。钾在土壤里土体里的钾完全是矿质态的，没有有机态。钾在土壤里的形态有以下几种：的形态有以下几种： 1 1水溶性钾水溶性钾 存在于存在于土壤水溶液土壤水溶液中的中的 K K 离子，是植物钾素营养的直接离子，是植物钾素营养的直接来源。土壤溶液中的来源。土壤溶液中的 K K 在在0.20.21010mmolmmol L L-1-1范围内，这些范围内，这些 K K 仅够生长旺盛的作物用仅够生长旺盛的作物用1 12 2天。天。 2 2交换性钾交换性钾 土壤土壤胶体表面所吸附胶体表面所吸附的钾，能用醋酸铵、氯化镁等盐溶的钾，能用醋酸铵、氯化镁等盐溶液提取，并在相当短时间内从交换点上被交换下来液提取，并在相当短时间内从交换点上被交换下来。是是土壤土壤速效速效K K的主体的主体。 土壤养分3 3非交换性钾非交换性钾 是存在于是存在于层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘上的上的 K K，即，即那些处在强吸附点上不能为上述盐溶液在短时间内提那些处在强吸附点上不能为上述盐溶液在短时间内提取的取的 K K。（直接贮备库直接贮备库）也称）也称缓效态缓效态 K K。4矿物态钾矿物态钾又称又称难溶性钾难溶性钾，指含钾原生矿物，如长石、云母中钾，指含钾原生矿物，如长石、云母中钾，不溶于水，不易被溶液中的阳离子所代换，有效性低。不溶于水，不易被溶液中的阳离子所代换，有效性低。（潜在储备潜在储备）也称）也称无效态无效态 K。土壤养分 缓慢缓慢风化作用（极微）风化作用（极微）风化作用（极微）风化作用（极微）（三）土壤中钾的转化（三）土壤中钾的转化钾的固定钾的固定释放、固定、吸收、流失释放、固定、吸收、流失土壤养分钾的固定钾的固定：水溶性钾或交换性钾进入粘土矿：水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定有效性降低的过程物晶层而被固定有效性降低的过程 Pei土壤养分（四）土壤中钾的有效性（四）土壤中钾的有效性80-100 mg/kg（1 1）、土壤速效钾土壤速效钾( (醋酸铵浸提醋酸铵浸提火焰光度计火焰光度计) ) （2 2）、缓效钾：硝酸消煮缓效钾：硝酸消煮（供应潜力）（供应潜力） 土壤养分缺钙玉米苹果黑麦草土壤养分第三节第三节 土壤中的微量元素土壤中的微量元素微量元素：微量元素：铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯 土壤养分果果 树树 缺缺 铁铁土壤养分苹苹 果果 缺缺 锌锌土壤养分梨、苹果等的梨、苹果等的“缩果病缩果病”土壤养分苹果缺铜土壤养分苹果缺锰土壤养分一、土壤中微量元素的来源及含量一、土壤中微量元素的来源及含量1、土壤中微量元素的来源、土壤中微量元素的来源 土壤中微量元素主要来自岩石和矿物土壤中微量元素主要来自岩石和矿物影响因素：影响因素：成土母质：成土母质：主导因素。主导因素。 Fe、Mn、Cu、Zn含量在基性岩浆岩含量在基性岩浆岩 酸性岩浆岩母质；酸性岩浆岩母质； 沉积岩母质上发育的土壤，硼元素含量较高，沉积岩母质上发育的土壤，硼元素含量较高，土壤质地：土壤质地：砂质土壤微量元素含量一般都较低。砂质土壤微量元素含量一般都较低。土壤有机质：土壤有机质： 络合反应，使微量元素富集。络合反应，使微量元素富集。2、土壤中微量元素的含量、土壤中微量元素的含量土壤养分（1）水溶态）水溶态 一般含量很低。一般含量很低。 （2）代换态）代换态 一般土壤中交换态微量元素含量不高，少一般土壤中交换态微量元素含量不高，少的不足的不足1 g/g，多的可达，多的可达几十几十 g/g。 （3）专性吸附态）专性吸附态 Cu 2+、Zn 2+、MoO42-、H4BO4-。 （4）有机结合态的微量元素）有机结合态的微量元素 与土壤中的胡敏酸和富里与土壤中的胡敏酸和富里酸形成的络合物。酸形成的络合物。 （5）铁、锰氧化物包被态）铁、锰氧化物包被态 钼钼+ +铁（近于矿物态）。铁（近于矿物态）。二、土壤中微量元素的形态二、土壤中微量元素的形态（6）矿物态）矿物态 指存在于矿物晶格中的微量元素。但大多数指存在于矿物晶格中的微量元素。但大多数矿物的溶解度都很低。矿物的溶解度都很低。土壤养分元素元素 极低极低 低低 中中 丰丰 高高 B 2.0 Cu 1.8 Fe 20 Mn 30Zn 5.0 微量元素丰缺标准微量元素丰缺标准 （单位（单位 mg/kg） 土壤中微量元素的土壤中微量元素的全量全量并不能表征对植物是否充足，并不能表征对植物是否充足，而微量元素的而微量元素的有效形态有效形态则与植物生长关系更为密切。则与植物生长关系更为密切。 缺乏临界值缺乏临界值DTPADTPA浸提浸提土壤养分元素元素种类种类植物吸收的植物吸收的有效形态有效形态临界值临界值缺乏状况缺乏状况mg/kg%FeFe2+ Fe3+及其水解离子及其水解离子2.5-4.320.0MnMn 2+及其水解离子及其水解离子7.057.6CuCu 2+ . Cu (OH)+ . Cu+1.052.2ZnZn2+0.574.8BB (OH)4- 0.558.8MoMoO42 - . HMoO4 -0.1-0.1544.4土壤微量元素的形态、临界值及缺乏状况土壤微量元素的形态、临界值及缺乏状况pH 3.3pH 3.3草酸草酸草酸铵草酸铵土壤养分四、影响微量元素有效性的因素四、影响微量元素有效性的因素在土壤正常的在土壤正常的pH变幅内，对于变幅内，对于阳离子型阳离子型的微量元素（的微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn）其溶解度随）其溶解度随pH的下降而增大，有效度也的下降而增大，有效度也随之增大。而对于随之增大。而对于阴离子型阴离子型的微量元素如的微量元素如Mo，则相反。，则相反。 植物养分有效性与植物养分有效性与pH的关系图的关系图1土壤的酸碱度 土壤养分 强酸性土壤强酸性土壤中，中，Fe、Mn、Cu、Zn有时会超出植物有时会超出植物的忍耐范围，产生毒害。的忍耐范围，产生毒害。pHpH值升高，土壤的固定作值升高，土壤的固定作用增强用增强 石灰性土壤石灰性土壤，pH较高，较高，CaCO3对微量元素的固定对微量元素的固定作用强，所以植物易于缺乏微量元素，如作用强，所以植物易于缺乏微量元素，如Fe、Mn、Cu、Zn、B，单施效果差，单施效果差，可以施用可以施用络合态微量元素络合态微量元素或或叶面喷施叶面喷施土壤养分2 2土壤氧化还原状况土壤氧化还原状况 土壤的氧化还原状况主要影响那些具有多种化合价土壤的氧化还原状况主要影响那些具有多种化合价的元素，如的元素，如Fe、Mn、Cu 随着土壤的氧化还原电位降低，土壤中还原态的物随着土壤的氧化还原电位降低，土壤中还原态的物 质增多，如还原态质增多，如还原态FeFe、MnMn的含量增加；的含量增加；3 3有机质和微生物的活动有机质和微生物的活动 有机物络合，如泥炭对铜、锌的固定；有机物络合，如泥炭对铜、锌的固定；生物固定生物固定 。 4 4固定作用固定作用 过量施用化学磷肥，可以导致一部分有效性的过量施用化学磷肥，可以导致一部分有效性的Fe、Mn、Cu、Zn等与磷酸根作用，形成沉淀等与磷酸根作用，形成沉淀。 土壤养分土壤养分第四节第四节 土壤和植物的营养诊断土壤和植物的营养诊断一、土壤和植物营养诊断的概念和原理一、土壤和植物营养诊断的概念和原理 浓度：浓度：指单位植物干物质中某一特定元素的量（指单位植物干物质中某一特定元素的量（w/ww/w），），含量：含量：指特定植物干物质总量中某养分的量指特定植物干物质总量中某养分的量(w/plant organ)(w/plant organ)。因此，浓度是与植株大小没有关系的因此，浓度是与植株大小没有关系的强度指标强度指标，而含量是一个，而含量是一个依存于植株大小的依存于植株大小的容量指标容量指标。含量含量 = 浓度浓度*干重总量干重总量1.养分组成的表示养分组成的表示土壤养分2. 诊断的基本原理诊断的基本原理毒害毒害奢侈消耗奢侈消耗缺乏缺乏养分供应养分供应植物生长（养分浓度、养分含量）植物生长（养分浓度、养分含量）植物生长植物生长养分浓度养分浓度养分含量养分含量植物生长、养分浓度和养分含量与养分供应之间关系植物生长、养分浓度和养分含量与养分供应之间关系三个植物营养状态：养分缺乏、奢侈消耗和毒害 土壤养分稀释效应稀释效应 在进行植物的培养试验时，通过植物分析常可发现，在进行植物的培养试验时，通过植物分析常可发现，当提高一种限制性养分的供应量，并使得植物生长量增当提高一种限制性养分的供应量，并使得植物生长量增加时，常会降低其它非限制性营养元素在植物组织中的加时，常会降低其它非限制性营养元素在植物组织中的浓度，即所谓的浓度，即所谓的“稀释效应稀释效应”土壤养分二、二、 营养诊断的应用营养诊断的应用土壤养分分析法土壤养分分析法 用土壤养分含量多少来反映林木的营养状况具有很用土壤养分含量多少来反映林木的营养状况具有很大的实用价值，大的实用价值，形态症状分诊断法形态症状分诊断法 当某一元素供应失调时，必然会影响某些功能正常当某一元素供应失调时，必然会影响某些功能正常发挥或器官的正常生长，植物的外观就会表现出特定的发挥或器官的正常生长，植物的外观就会表现出特定的症状。症状。 植物组织分析法植物组织分析法 分析测定植物组织中某一营养元素的含量。有组织分析测定植物组织中某一营养元素的含量。有组织汁液速测和全量分析两种。汁液速测和全量分析两种。1.营养诊断的方法 土壤养分（1）施肥 根据评定土壤养分供应状况的要求，一般土壤测定的主要项目是：土壤全氮、土壤水解性氮(即有效氮)、速效磷、速效钾和土壤腐殖质，其他土壤养分及化学性质则视情况而定 （2）植物缺素症2.营养诊断的应用土壤养分元素元素症症 状状N N一般地，针叶的失绿和生长障碍随缺素状况增加而增加，一般地，针叶的失绿和生长障碍随缺素状况增加而增加，大多数情况下，针叶表现为短小，僵硬，并呈黄绿色。大多数情况下，针叶表现为短小，僵硬，并呈黄绿色。有时，在生长季节结束后，会出现叶尖发紫和叶身起枯有时，在生长季节结束后，会出现叶尖发紫和叶身起枯斑。斑。P P幼嫩针叶呈绿色或黄绿色，老的针叶明显发紫，紫色的幼嫩针叶呈绿色或黄绿色，老的针叶明显发紫，紫色的深度随缺素加重而加深，某些非常严重缺素情况下，所深度随缺素加重而加深，某些非常严重缺素情况下，所有针叶都呈紫色。有针叶都呈紫色。K K缺素症状多种多样，通常针叶变小且有失绿，并在其针缺素症状多种多样，通常针叶变小且有失绿，并在其针叶基部保留一些绿色，在严重缺素情况下，针叶发紫和叶基部保留一些绿色，在严重缺素情况下，针叶发紫和出现枯斑，且顶端枯萎，或者针叶虽很少或几乎不呈现出现枯斑，且顶端枯萎，或者针叶虽很少或几乎不呈现失绿症，但会发紫、变棕和出现枯斑。失绿症，但会发紫、变棕和出现枯斑。针叶树严重缺素的主要表现症状针叶树严重缺素的主要表现症状土壤养分元素元素症症 状状CaCa一般地，在针叶出现枯斑后发生失绿症，尤其是树枝顶一般地，在针叶出现枯斑后发生失绿症，尤其是树枝顶部，更是如此。在缺素严重时，会发生顶芽死亡和顶端部，更是如此。在缺素严重时，会发生顶芽死亡和顶端枯萎以及松脂渗出现象。枯萎以及松脂渗出现象。MgMg缺素严重时，顶端针叶出现枯斑，继而新叶顶端呈现黄缺素严重时，顶端针叶出现枯斑，继而新叶顶端呈现黄色。色。S S一般发生失绿症，在缺素严重时，继而在针叶上出现枯一般发生失绿症，在缺素严重时，继而在针叶上出现枯斑。斑。土壤养分元素元素症症 状状FeFe在缺素不太严重时，新叶会发生不同程度的失绿症。但在缺素不太严重时，新叶会发生不同程度的失绿症。但在严重缺素时，针叶将呈亮黄色，并且不再形成芽。在严重缺素时，针叶将呈亮黄色，并且不再形成芽。MnMn一般情况下，针叶有轻度失绿症发生，严重缺素时针叶一般情况下，针叶有轻度失绿症发生，严重缺素时针叶会出现一些枯斑。会出现一些枯斑。B B缺素时，针叶失绿和形成枯斑，并在生长后期出现叶尖缺素时，针叶失绿和形成枯斑，并在生长后期出现叶尖枯萎。顶梢也将枯萎并具有弯曲的钩状特征。枯萎。顶梢也将枯萎并具有弯曲的钩状特征。ZnZn缺素时，枝条缩短，树木生长发育严重受阻，针叶呈黄缺素时，枝条缩短，树木生长发育严重受阻，针叶呈黄色、变短，并簇生在小枝上，有时针叶尖端呈古铜色。色、变短，并簇生在小枝上，有时针叶尖端呈古铜色。老叶脱落较早，且针叶簇生。严重缺素时，树干丛生，老叶脱落较早，且针叶簇生。严重缺素时，树干丛生，顶端枯萎。顶端枯萎。CuCu缺素时，针叶呈螺旋卷曲，颜色呈黄色或古铜色。针叶缺素时，针叶呈螺旋卷曲，颜色呈黄色或古铜色。针叶顶端有明显的枯斑或形似顶端有明显的枯斑或形似“烧伤痕烧伤痕”。严重缺素时，嫩。严重缺素时，嫩枝也呈卷曲或弯曲。枝也呈卷曲或弯曲。MoMo缺素时，针叶失绿，继而出现枯斑，这一现象，从针叶缺素时，针叶失绿，继而出现枯斑，这一现象，从针叶尖端开始，最终覆盖整个针叶。尖端开始，最终覆盖整个针叶。土壤养分思考题思考题一、名词解释一、名词解释 土壤养分的有关概念、土壤磷固定、土壤钾固定、土壤养分的有关概念、土壤磷固定、土壤钾固定、闭蓄态磷、缓效钾闭蓄态磷、缓效钾1、土壤中、土壤中N、P、K的形态及与植物吸收利用的关系；的形态及与植物吸收利用的关系；2、评价土壤养分丰缺的评价土壤养分丰缺的指标指标及其及其临界值临界值；3、土壤氮素损失的途径有哪些？土壤氮素损失的途径有哪些？4、土壤微量元素的种类与形态；、土壤微量元素的种类与形态；5、哪些因素影响土壤微量元素的有效性？、哪些因素影响土壤微量元素的有效性？