土壤的基本物质组成课件

土壤的基本物质组成土壤的基本物质组成1第一第一节土壤土壤矿物物质与岩石与岩石风化化1.主要成土主要成土矿物和岩石物和岩石主要成土主要成土矿物物：P10表2-1成土的主要岩石成土的主要岩石：P11表2-2岩岩浆岩岩：由岩浆冷凝而成。沉沉积岩岩：由各种先成岩经风化、搬运、沉积、重新固结而成或由生物遗体堆积而成的岩石。变质岩：高温高压下岩石中矿物重新结晶或结晶定向排列而形成的岩石。第一节 土壤矿物质与岩石风化22.岩石的岩石的风化化物理风化：在外力作用下岩石发生崩解破碎，但不改变其组成和结构的过程。化学风化：在水、二氧化碳等因素作用下岩石、矿物发生化学变化而产生新物质的过程。生物风化：岩石矿物在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行机械破碎和化学分解的过程。2.岩石的风化33.母母质的的类型及其分布型及其分布规律律残积物坡积物洪积物湖积物冲积物海积物风积物黄土红土3.母质的类型及其分布规律44.土壤土壤矿物物组成和化学成和化学组成成土壤土壤矿物物原生原生矿物物:次生次生矿物物:土壤土壤矿物物质的化学的化学组成成:P13表2-35.土壤的机械土壤的机械组成成土壤粒土壤粒级:P14-15，表2-4、2-5、2-6土粒分级标准土壤土壤质地地:P16-17，表2-7、2-8质地分类标准土壤土壤质地与肥力的关系地与肥力的关系4.土壤矿物组成和化学组成5 第二第二节土壤生物与土壤有机土壤生物与土壤有机质1.土壤生物土壤生物土壤微生物土壤微生物:细菌放线菌真菌藻类原生动物 第二节 土壤生物与土壤有机质6土壤土壤动物物:蚯蚓线虫螨类蚂蚁蜗牛啮齿类动物其它昆虫：蛴螬、叩头虫、金针虫、地老虎、蝼蛄等。土壤动物:72.土壤有机土壤有机质土壤有机土壤有机质的来源及存在形的来源及存在形态：新鲜有机质半分解有机质腐殖质土壤有机土壤有机质的的组成和性成和性质：糖类化合物纤维素和半纤维素木质素含氮化合物脂肪、树脂、蜡质和单宁2.土壤有机质8土壤有机土壤有机质的的转化化过程程有机有机质的的矿化化过程：程：糖类化合物的转化含氮化合物的转化含磷、含硫化合物的转化土壤有机土壤有机质的腐殖化的腐殖化过程：程：基本成分形成缩合土壤有机质的转化过程9腐殖腐殖质的的组成和性成和性质腐殖腐殖质的的组成：成：胡敏酸富里酸胡敏素土壤中腐殖土壤中腐殖质存在形存在形态：游离态盐基结合态二三氧化物结合态粘粒结合态腐殖质的组成和性质10腐殖腐殖质分子分子结构：构：芳香族化合物的核，含氮有机化合物和碳水化合物。官能官能团：羧基（-COOH）酚羟基醇羟基（-OH）甲氧基（-OCH3）甲基（-CH3）醌基腐殖质分子结构：芳香族化合物的核，含氮有机化11腐殖腐殖质的的带电性性：腐殖腐殖质的吸水性的吸水性：腐殖腐殖质的的稳定性定性：影响土壤有机影响土壤有机质转化的因素化的因素有机有机质的碳氮比和物理状的碳氮比和物理状态：土壤水土壤水热状况：状况：土壤通气状况：土壤通气状况：土壤酸碱性：土壤酸碱性：腐殖质的带电性：12土壤有机土壤有机质对土壤肥力的作用土壤肥力的作用土壤养分的主要来源：土壤养分的主要来源：改善土壤物理性改善土壤物理性质：提高土壤保肥性：提高土壤保肥性：促促进作物生作物生长发育：育：有助于消除土壤有助于消除土壤污染：染：土壤有机质对土壤肥力的作用13 第二第二节土壤水分土壤水分土壤水分土壤水分类型和性型和性质吸湿水：膜状水：毛管水：重力水：新鲜土、风干土、烘干土、凋萎系数、田间持水量、土壤氧化还原性 第二节 土壤水分14土壤含水量的表示方法土壤含水量的表示方法质量含水量：容积含水量：相对含水量：水层厚度：土壤水分能土壤水分能态土水势：基质势：压力势：重力势：土壤含水量的表示方法15土壤水吸力：土壤水分特征曲线：土壤水分状况与作物生长：P39表2-16 第四第四节土壤空气土壤空气土壤空气土壤空气组成：成：P40表2-17土壤通气性土壤通气性扩散：交换：土壤通气状况与作物生土壤通气状况与作物生长种子萌发：根系生长：水肥吸收：土壤水吸力：16 第五第五节土壤土壤热量量土壤土壤热量来源与平衡量来源与平衡太阳辐射能：生物热：地热：土壤热量平衡：Q=EQ1Q2Q3土壤土壤热特性特性热容量：导热率：导温率：及土壤导热系数或热扩散率。第五节 17土壤温度与作物生土壤温度与作物生长种子萌发：根系生长：营养生长与生殖生长：养分转化与吸收：第六第六节 土壤水、气、土壤水、气、热调节与氧化与氧化还原性原性土壤水、气、土壤水、气、热调节水分调节：空气调节：温度调节：土壤温度与作物生长18土壤氧化土壤氧化还原性原性质土壤氧化还原体系：土壤氧化还原电位：土壤氧化还原性质19 第三章第三章土壤的基本性土壤的基本性质第一第一节土壤的孔性、土壤的孔性、结构性和耕性构性和耕性土壤孔性土壤孔性土壤孔隙度：土壤孔隙度=(1容重/相对密度)100%土壤相对密度、土壤容重、土壤孔隙比土壤孔隙土壤孔隙类型型当量孔径：与一定土壤水吸力相当的孔径，它与孔隙的形状及其均匀性无关。d=3/T 第三章 土壤的基本性20非活性孔：毛管孔隙：通气孔隙：土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长关系关系土壤肥力：作物生长：土壤土壤结构性构性块状结构：核状结构：柱状结构：片状结构：团粒结构：非活性孔：21团粒粒结构与土壤肥力构与土壤肥力团粒结构的特点：团粒结构对土壤肥力的作用：土壤土壤结构的形成构的形成1.土粒的粘聚土粒的粘聚胶体的凝聚作用：水膜的粘结作用：胶结作用：简单无机胶体、粘粒、有机物质2.结构成型构成型生物作用、干湿交替作用、冻融交替作用、土壤耕作团粒结构与土壤肥力22促促进团粒粒结构形成构形成农业措施：措施：正确的土壤耕作：合理的轮作制度：调节土壤阳离子组成：合理灌溉、晒垡和冻垡：土壤土壤结构改良构改良剂的的应用：用：促进团粒结构形成23土壤耕性土壤耕性含含义：耕作难易程度、耕作质量好坏、宜耕期长短土壤物理机械性：土壤物理机械性：粘结性和粘着性：可塑性：胀缩性：土壤耕性的土壤耕性的实际注意事注意事项：防止土壤板结：注意宜耕状态和宜耕期：改良土壤耕性：土壤耕性24 第二第二节土壤胶体与土壤吸收性能土壤胶体与土壤吸收性能土壤胶体土壤胶体概念：概念：土壤中具有胶体性质的最细微颗粒。无机胶体：无机胶体：含水氧化硅胶体：含水氧化硅胶体：含水氧化含水氧化铁、铝胶体：胶体：层状硅酸状硅酸盐矿物：物：硅氧片和硅氧四面体：铝氧片和铝氧八面体：有机胶体：有机胶体：有机无机复合体：有机无机复合体：第二节 土壤胶体与土壤吸收性25土壤胶体的构造：土壤胶体的构造：微核粒双电层决定电位离子层：补偿离子层：非活性补偿离子层扩散层土壤胶体的特性：土壤胶体的特性：比表面和表面能：电荷：永久电荷、可变电荷凝聚性和分散性：土壤胶体的构造：26土壤吸收性能土壤吸收性能机械吸收性：物理吸收性：化学吸收性：物理化学吸收性：生物吸收性：物理化学吸收性物理化学吸收性土壤阳离子交土壤阳离子交换作用：作用：特点：特点：可逆反应、反应迅速、等量交换阳离子交阳离子交换能力：能力：Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+NH 4+K+Na+土壤吸收性能27影响因素：电荷数量、离子半径和水化半径、离子浓度土壤阳离子交土壤阳离子交换量量(CEC)：一定pH条件下，每千克干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。(cmol/kg)影响因素：胶体数量、胶体类型、土壤pH值土壤土壤盐基基饱和度：和度：土壤交换性盐基离子总量(cmol/kg)占阳离子交换量(cmol/kg)的百分数。盐基饱和度=(交换性盐基总量/阳离子交换量)100%影响因素：28影响交影响交换性阳离子有效度的因素：性阳离子有效度的因素：交换性阳离子的饱和度：陪补离子效应：阳离子的非交换吸收：土壤阴离子吸附土壤阴离子吸附阴离子吸附阴离子吸附类型：型：易被土壤吸附的阴离子：磷酸根、硅酸根及某些有机酸阴离子很少或根本不被吸附的阴离子：Cl-、NO3-、NO2-影响交换性阳离子有效度的因素：29介于两者间的阴离子：SO42-、CO32-、HCO3-及某些有机酸阴离子影响土壤影响土壤对阴离子吸收的因素：阴离子吸收的因素：电价：Cl-、NO3-SO42-PO43-OH-胶体组成成分：土壤pH值：介于两者间的阴离子：SO42-、CO32-、HCO3-及某些30 第三第三节土壤的酸碱性土壤的酸碱性土壤的酸碱性是指土壤溶液的反应。它是土壤重要的化学性质，是成土条件、理化性质、肥力特征的综合反映。土壤酸性土壤酸性土壤酸性一方面与溶液中H+浓度相关，另方面更多与土壤胶体上吸附致酸离子密切有关。活性酸度：活性酸度：土壤溶液中游离H+直接显示的酸度。用pH值表示。土壤酸碱性分土壤酸碱性分级：p82表表3-9 第三节 土壤的酸31潜性酸度：土壤胶体上吸附的潜性酸度：土壤胶体上吸附的氢、铝离子引起的离子引起的酸度。通常用每千克烘干土中酸度。通常用每千克烘干土中氢离子离子的厘摩的厘摩尔数表示。数表示。交换性酸度：p82水解性酸度：p82土壤碱性土壤碱性主要来源于土壤中交换性钠水解产生的OH-以及弱酸强碱盐类的水解。决定于土壤胶体上交换性钠离子的相对数量。通常把钠饱和度叫做土壤碱化度。碱化度=(交换性钠/阳离子交换量)100%潜性酸度：土壤胶体上吸附的氢、铝离子引起的32土壤土壤缓冲性冲性土壤溶液抵抗酸碱度变化的能力，叫土壤缓冲性。土壤土壤缓冲作用的机制：冲作用的机制：交换性阳离子：土壤溶液中的弱酸及其盐类：土壤中的两性物质：酸性土壤中铝离子的缓冲作用：土壤土壤缓冲性的重要性：冲性的重要性：缓冲性和适宜的植物生长环境：缓冲性和酸碱度改良：土壤缓冲性33土壤酸碱反土壤酸碱反应与植物生与植物生长影响土壤养分的影响土壤养分的转化和供化和供应：p86表3-8影响土壤微生物活性影响养分固定、释放和淋失影响粘土影响粘土矿物的形成：物的形成：影响土壤理化性影响土壤理化性质：影响作物生影响作物生长：土壤酸碱反应与植物生长34 第四章第四章我国主要土壤我国主要土壤类型及其分布型及其分布第一第一节土壤的形成和分布土壤的形成和分布土壤圈的概念与功能土壤圈的概念与功能概念：概念：土壤圈是覆盖于地球表面和浅水域底部的土壤构成的一种连续体或覆盖层，是地圈系统的重要组成部分，处于气圈、水圈、生物圈、岩石圈的交接界面，既是这些圈层的支撑者，又是它们长期共同作用的产物。功能：功能：对生物圈：提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件，决定自然植被的分布与演替。第四章 我国主要土壤类型及其分布35对气圈：影响大气圈的化学组成，水分与热量平衡；吸收氧气，释放二氧化碳、甲烷、硫化氢、氧化亚氮等，对全球大气变化有明显影响。对水圈：影响降水在陆地和水体的重新分配，影响元素的表面地球化学行为、水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成。对岩石圈：具有一定的保护作用，减少其遭受各种外营力破坏；与岩石圈进行互为交换与地质循环。对气圈：影响大气圈的化学组成，水分与热量平衡；吸收氧气，释放36土壤形成因素土壤形成因素气候：气候：影响成土过程的气象因素主要是水、热。与岩石风化、植被类型、有机质转化、土壤物质淋淀、土壤发育等相关。母母质：直接影响土壤的理化性质。生物：生物：在成土过程中起主导作用。地形：地形：使水、热及母质在地表再分配。时间：各因素产生影响的条件。土壤形成因素37自然成土自然成土过程中的程中的发生学生学层次和次和诊断断层土壤土壤发生学生学层：成土过程中，母质物质发生分解、迁移、淀积等，原不分层的母质逐渐在形态上分化为不同的层次，即发生学层。自然土壤自然土壤发生学生学层：p91农业土壤剖面土壤剖面层次：次：p91土壤剖面：土壤剖面：自地表向下挖掘暴露出的土壤垂直切面，使土壤内在性质的外在表现。土壤剖面土壤剖面观察：察：剖面点选择、剖面挖掘、剖面修整、剖面观察记录、样品采集、回填自然成土过程中的发生学层次和诊断层38诊断断层：用于土壤分类，在性质上有一系列定量说明的土层。诊断特征断特征：用于土壤分类，有一系列定量说明的土壤性质。土壤分土壤分类：根据土壤层次的异同，把具有相同层次的土壤划为一类，称为土壤分类。发生学分生学分类：以地理发生为基础、成土条件、成土过程、土壤属性为依据进行土壤分类。诊断分断分类：以诊断层、诊断特性为基础的系统化、定量化的分类方法。也称系统分类。诊断层：用于土壤分类，在性质上有一系列定量说明的土层。39土壤的分布土壤的分布规律律地表接受的热量从赤道到两极规律性减弱，形成了自然气候的水平地带，或纬度带，即赤道、热带、亚热带、温带、寒带。不同气候带，相应出现不同植物带和土壤带。水平地带性或纬度地带性：经度地带性：垂直地带性：显育土：隐育土：泛育土：土壤的分布规律40 第二第二节我国的自然条件与土壤分布我国的自然条件与土壤分布规律律我国位于欧亚大陆东南，在世界最大大陆和最大海洋交界处，北起黑龙江省(北纬53 左右)，南到南沙群岛(北纬4附近)，东起东经135，西达东经73。北、西、南三面为大陆包围，西北深入大陆腹地，东南面临海洋，构成了我国季风气候的地理条件。气候条件气候条件典型的季典型的季风性气候：性气候：冬季盛行西北大陆性冷气团，寒冷而干燥；夏季盛行东南和西南海洋性热气团，炎热而多雨。第二节 我国的自然条件与土壤分布规律41东南季南季风：不但影响东南沿海，而且可升入内陆。西南季西南季风：受青藏高原阻碍，对内陆影响大减，但也可延伸到长江中下游一带。降水量分布：降水量分布：南部沿海地带约1500-2000，长江流域1000，淮河-秦岭一线约750，黄河上游、甘肃南部、华北平原约500-900西北内陆250以下。山地多于平原，迎风坡面多于背风坡面。热量量带：寒温带、中温带、暖温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带、热带。东南季风：不但影响东南沿海，而且可升入内陆。42干燥度干燥度东南沿海湿南沿海湿润区：区：半湿半湿润区：区：从伏牛山、太行山、燕山、至大兴安岭一线两侧。半干旱区半干旱区：青、甘、宁、内蒙一带。干旱区：干旱区：半干旱区西北部。植被植被类型：型：我国陆地植被大体可分为森林、灌丛、草甸、沼泽、草原、荒漠等类型。森林：森林：广泛分布于东部湿润区、半湿润区的丘陵和山地。自北而南森林类型为寒温带针叶林，温带针阔混交林，暖温带落叶阔叶林，北亚热带落叶阔叶如、常绿阔叶混交林，中亚热带常绿阔叶林，南亚热带和热带为季风雨林和雨林。干燥度43草原：草原：广泛分布于大兴安林以西、内蒙和黄土高原北部以及青藏高原，半干旱区优势植被，多为生长期短的草本植物。土壤形成深厚有机质层，盐基饱和度高，自然肥力较高。荒漠植被荒漠植被：分布于蒙、新、甘、宁、青、藏等处干旱区，多为深根性抗蒸腾草本灌丛植被，覆盖度不到一半。草甸植被草甸植被：分布于东北平原、各大河谷平原及湿润区高原，即地形低平、低洼、土体常年湿润处的草本植被。不受水分短缺限制，生长期长，有机质积累大于分解，形成有机质含量高的草甸土。草原：广泛分布于大兴安林以西、内蒙和黄土高原北部以及青藏高原44母母质类型型碎屑型母质：多见于青藏高原和高山地区。碳酸盐型母质：主要分布于干旱地区和碳酸盐基岩区。含盐型母质：多出现于极干旱的内陆盆地中部或盐渍性基岩区以及滨海地区。硅铝型母质：分布于温带的湿润区和半湿润区。铝硅酸盐只有中等蚀变。富铝型母质：广泛分布于热带和亚热带湿润地区，母质中有明显的脱硅富铝化作用。还原型母质：分布于低洼地形，受渍水影响。母质类型45我国土壤分布我国土壤分布规律律东部大陆，由北而南：漂灰土-暗棕壤-棕壤、褐土-黄棕壤-黄壤、红壤-赤红壤-砖红壤。北部温带，由东向西：暗棕壤-黑土-黑钙土-栗钙土-棕钙土-灰漠土-漠境土壤。第三第三节我国主要土壤我国主要土壤类型概述型概述富富铁土与土与铁铝土土土土纲富铁土和铁铝土分布在我国华南地区，是在南方湿热条件下，经脱硅富铝化过程形成的土壤。砖红壤：分布于雷州半岛、海南岛、云南南部及台湾南部热带地区丘陵台地，自然植被为热带雨林和季雨林，母质为富铝风化壳。硅铝率1.5-1.9，粘土矿物以高岭石为主，伴生三水铝石和赤铁矿，盐基高度不饱和，强酸性反应，pH4.3-5.5。是我国重要的热带经济作物基地。我国土壤分布规律46 中国土壤分中国土壤分类系系统(1992)土纲亚纲土类亚类铁铝土土湿热铁铝土砖红壤砖红壤，黄色砖红壤赤红壤赤红壤，黄色赤红壤，赤红壤性土红壤红壤，黄红壤，棕红壤，山原红壤，红壤性土暖湿铁铝土黄壤黄壤，漂洗黄壤，表潜黄壤，黄壤性土淋溶土淋溶土湿暖淋溶土黄棕壤黄棕壤，暗黄棕壤，黄棕壤性土黄褐土黄褐土，粘盘黄褐土，白浆化黄褐土，黄褐土性土湿暖温淋溶土棕壤棕壤，白浆化棕壤，潮棕壤，棕壤性土 中国土壤分类系统(1992)47土纲亚纲土类亚类暗棕壤暗棕壤，灰化暗棕壤，白浆化暗棕壤，草甸暗棕壤，潜育暗棕壤，暗棕壤性土白浆土白浆土，草甸白浆土，潜育白浆土湿寒温淋溶土棕色针叶林土棕色针叶林土，灰化棕色针叶林土，白浆化棕色针叶林土，表潜棕色针叶林土漂灰土漂灰土，暗漂灰土灰化土灰化土半淋溶土半淋溶土半湿热半淋溶土燥红土燥红土，淋溶燥红土，褐红土半湿暖温半淋溶土褐土褐土，石灰性褐土，淋溶褐土，潮褐土，塿土，燥褐土，褐土性土土纲 亚纲 土48土纲亚纲土类亚类半湿温半淋溶土灰褐土灰褐土，暗灰褐土，淋溶灰褐土，石灰性灰褐土，灰褐土性土黑土黑土，草甸黑土，白浆化黑土，表潜黑土灰色森林土灰色森林土，暗灰色森林土钙层土土半湿温钙层土黑钙土黑钙土，淋溶黑钙土，石灰性黑钙土，淡黑钙土，草甸黑钙土，盐化黑钙土，碱化黑钙土半干温钙层土栗钙土栗钙土，暗栗钙土，淡栗钙土，草甸栗钙土，盐化栗钙土，碱化栗钙土，栗钙土性土土纲 亚纲 土49土纲亚纲土类亚类半干暖温钙层土栗褐土栗褐土，淡栗褐土，潮栗褐土干旱土干旱土干温干旱土棕钙土棕钙土，淡棕钙土，草甸棕钙土，盐化棕钙土，碱化棕钙土，棕钙土性土干暖温干旱土灰钙土灰钙土，淡灰钙土，草甸灰钙土，盐化灰钙土漠土漠土干温漠土灰漠土灰漠土，钙质灰漠土，草甸灰漠土，盐化灰漠土，碱化灰漠土，灌耕灰漠土灰棕漠土灰棕漠土，草甸灰棕漠土，石膏灰棕漠土，石膏盐盘灰棕漠土，灌耕灰棕漠土土纲 亚纲 土50土纲亚纲土类亚类棕漠土棕漠土，草甸棕漠土，盐化棕漠土，石膏棕漠土，石膏盐盘棕漠土，灌耕棕漠土初育土初育土土质初育土黄绵土黄绵土红粘土红粘土，积钙红粘土，复盐基红粘土新积土新积土，冲积土，珊瑚砂土龟裂土龟裂土风沙土荒漠风沙土，草原风沙土，草甸风沙土，滨海风沙土粗骨土酸性粗骨土，中性粗骨土，钙质粗骨土，硅质粗骨土土纲 亚纲 土51土纲亚纲土类亚类石质初育土石灰(岩)土红色石灰土，黑色石灰土，棕色石灰土，黄色石灰土火山灰土火山灰土，暗火山灰土，基性岩火山灰土紫色土酸性紫色土，中性紫色土，石灰性紫色土磷质石灰土磷质石灰土，硬盘磷质石灰土，盐渍磷质石灰土石质土酸性石质土，中性石质土，钙质石质土，含盐石质土土纲 亚纲 土52土纲亚纲土类亚类半水成土半水成土暗半水成土草甸土草甸土，石灰性草甸土，白浆化草甸土，潜育化草甸土，盐化草甸土，碱化草甸土淡半水成土潮土潮土，灰潮土，脱潮土，湿潮土，盐化潮土，碱化潮土，灌淤潮土砂姜黑土砂姜黑土，石灰性砂姜黑土，盐化砂姜黑土，碱性砂姜黑土，黑粘土林灌草甸土林灌草甸土，盐化林灌草甸土，碱化林灌草甸土山地草甸土山地草甸土，山地草原草甸土，山地灌丛草甸土土纲 亚纲 土53土纲亚纲土类亚类水成土水成土矿质水成土沼泽土沼泽土，腐泥沼泽土，泥炭沼泽土，草甸沼泽土，盐化沼泽土，碱化沼泽土有机水成土泥炭土低位泥炭土，中位泥炭土，高位泥炭土盐碱土碱土盐土草甸盐土草甸盐土，结壳盐土，沼泽盐土，碱化盐土滨海盐土滨海盐土，滨海沼泽盐土，滨海潮滩盐土酸性硫酸盐土酸性硫酸盐土，含盐酸性硫酸盐土漠境盐土漠境盐土，干旱盐土，残余盐土寒原盐土寒原盐土，寒原草甸盐土，寒原硼酸盐土，寒原碱化盐土碱土碱土草甸碱土，草原碱土，龟裂碱土，盐化碱土，荒漠碱土土纲 亚纲 土54土纲亚纲土类亚类人人为土土人为水成土水稻土潴育水稻土，淹育水稻土，渗育水稻土，潜育水稻土，脱潜水稻土，漂洗水稻土，盐渍水稻土，咸酸水稻土灌耕土灌淤土灌淤土，潮灌淤土，表锈灌淤土，盐化灌淤土高山土高山土湿寒高山土草毡土草毡土(高山草甸土)，薄草毡土(高山草原草甸土)，棕草毡土(高山灌丛草甸土)，草毡土(高山湿草甸土)黑毡土黑毡土(亚高山草甸土)，薄黑毡土(亚高山草原草甸土)，棕黑毡土(亚高山灌丛草甸土)，湿黑毡土(亚高山湿草甸土)土纲 亚纲 土55土纲亚纲土类亚类半湿寒高山土寒钙土寒钙土(高山草原土)，暗寒钙土(高山草甸草原土)，淡寒钙土(高山荒漠草原土)，盐化寒钙土(亚高山盐渍草原土)冷钙土冷钙土(亚高山草原土)，暗冷钙土(亚高山草甸草原土)，淡冷钙土(亚高山荒漠草原土)，盐化冷钙土(亚高山盐渍草原土)冷棕钙土冷棕钙土(山地灌丛草原土)，淋淀冷棕钙土(山地淋溶灌丛草原土)干寒高山土寒漠土寒漠土(高山漠土)冷漠土冷漠土(亚高山漠土)寒冻高山土寒冻土寒冻土(高山寒漠土)土纲 亚纲 土56中国土壤系中国土壤系统分分类表表(修订方案1995)土纲亚纲土类有机土有机土永冻有机土落叶永冻有机土，纤维永冻有机土，半腐永冻有机土正常有机土落叶正常有机土，纤维正常有机土，半腐正常有机土，高腐正常有机土人人为土土水耕人为土潜育水耕人为土，铁渗水耕人为土，铁聚水耕人为土，简育水耕人为土旱耕人为土肥熟旱耕人为土，灌淤旱耕人为土，泥垫旱耕人为土，土垫旱耕人为土灰土灰土腐殖灰土简育腐殖灰土正常灰土简育正常灰土火山灰土火山灰土寒冻火山灰简育土寒冻火山灰土玻璃火山灰土干润玻璃火山灰土，湿润玻璃火山灰土湿润火山灰土湿腐殖润火山灰土，湿润火山灰土中国土壤系统分类表(修订方案1995)57土纲亚纲土类铁铝土土湿润铁铝土暗红湿润铁铝土，简育湿润铁铝土变性土性土潮湿变性土盐积潮湿变性土，钠质潮湿变性土，钙质潮湿变性土，简育潮湿变性土干润变性土腐殖干润变性土，钙积干润变性土，简育干润变性土湿润变性土腐殖湿润变性土，钙积湿润变性土，简育湿润变性土干旱土干旱土寒性干旱土钙积寒性干旱土，石膏寒性干旱土，粘化寒性干旱土，简育寒性干旱土正常干旱土钙积正常干旱土，石膏正常干旱土，盐积正常干旱土，粘化正常干旱土，简育正常干旱土盐成土成土碱积盐成龟裂土碱积盐成土，潮湿碱积盐成土，简育碱积盐成土正常盐成土干旱正常盐成土，潮湿正常盐成土土纲 亚纲 土类58土纲亚纲土类潜育土潜育土寒冻潜育土有机寒冻潜育土，简育寒冻潜育土滞水潜育土有机滞水潜育土，简育滞水潜育土正常潜育土含硫正常潜育土，有机正常潜育土，表锈正常潜育土，暗沃正常潜育土，简育正常潜育土均腐土均腐土岩性均腐土富磷岩性均腐土，黑色岩性均腐土干润均腐土寒性干润均腐土，粘化干润均腐土，钙积干润均腐土，简育干润均腐土湿润均腐土滞水湿润均腐土，粘化湿润均腐土，简育湿润均腐土富富铁土土干干润富铁土钙质干干润富铁土，粘化干干润富铁土，简育干干润富铁土常湿富铁土富铝常湿富铁土，粘化常湿富铁土，简育常湿富铁土土纲 亚纲 59中国土壤分中国土壤分类系系统12土土纲：铁铝土，淋溶土，半淋溶土，钙层土，干旱土，漠土，初育土，半水成土，水成土，盐碱土，人为土，高山土中国土壤系中国土壤系统分分类14土土纲：有机土，人为土，灰土，火山灰土，铁铝土，变性土，干旱土，盐成土，潜育土，均腐土，富铁土，淋溶土，雏形土，新成土中国土壤分类系统12土纲：60赤红壤：分布于南岭以南、雷州半岛以北的东西狭长地带，包括福建、台湾、广东、广西等省南部及云南中南部的南亚热带地区，具有高温多雨的特点。自然植被为季雨林和常绿阔叶林。酸性结晶岩风化物发育土壤，质地稍轻，低丘岗地红色粘土发育土壤，质地粘重。土壤酸性反应，pH值5.0左右，硅铝率1.7-2.0，粘土矿物以高岭石为主，并有蛭石和赤铁矿。侵蚀严重的玄武岩台地，常有铁盘或铁壳出露。红壤：长江以南至赤红壤带以北地区广泛分布，包括江西、湖南、浙江三省大部分，云南、广东、广西、福建、台湾等省的北部，贵州、四川、安徽、江苏等省的南部。我国中亚热带湿润生物气候条件下形成，自然植被为常绿阔叶林，壳斗科拷属、石栎树和冈栎属占优势。土壤全剖面酸性赤红壤：分布于南岭以南、雷州半岛以北的东西狭长地带，包括福建61反应，pH5.0-6.0。粘土矿物以高岭石为主，并伴有三水铝石和水云母，硅铝率2.0-2.5，铁活化度大于10%。黄壤：是我国南方山区主要土壤类型之一，广泛分布于亚热带和热带山地上，以四川、贵州两省为主，云南、广西、广东、海南、台湾、福建、湖南、湖北、江西、浙江、安徽诸省区也有相当面积，与红壤属同一纬度带，水湿条件较红壤高，热量则稍低，云雾多，日照少，湿度大，冬无严寒，夏无酷暑，干湿季节不明显。剖面中黄色非常鲜明，是由于氧化铁水化而成，盐基高度不饱和，酸性反应，pH4.5-5.5，硅铝率2.5左右，粘土矿物以高岭石为主。反应，pH5.0-6.0。粘土矿物以高岭石为主，并伴62淋溶土土淋溶土土纲淋溶土是温带和亚热带气候条件下形成的，诊断层为明显的粘化层或粘盘层，土壤结构面上覆有淀积粘粒的胶膜。淋溶土纲相当于部分黄棕壤、黄褐土、棕壤、褐土、暗棕壤、白浆土等土类。黄棕壤：我国北亚热带地区的土壤，包括陕西南部、河南西南部、江苏、安徽长江两侧及浙江北部的山地丘陵。自然植被为落叶阔叶和常绿阔叶混交林。土壤剖面常呈黄棕色，既有粘化过程，又有弱富铝化过程，B层为棱柱状结构，结构面上有粘粒胶膜，有的还有铁锰结核。硅铝率2.4-3.0，酸性至微酸性反应，pH5.0-6.5。是我国发展用材林和经济林的重要基地。淋溶土土纲63黄褐土：主要分布于江苏、安徽两省中部，江西、浙江、湖北及河南南部的低丘岗地。母质主要为晚更新世黄土状沉积物，土层深厚。B层多形成坚实的粘盘层，C层中有灰、白相间的树枝状网纹，有的含石灰结核。比之黄棕壤，盐基饱和度高而酸性弱，pH5.5-7.5规律率.6-3.3。土质偏粘，中下层有粘盘，雨季易形成上层滞水，旱作烂根。保水力差，有机质含量低，氮磷缺少。棕壤：主要分布于暖温带湿润的低山丘陵区，以辽东半岛、山东半岛、河北东部较为集中。现大部分垦为农用或栽果木。土壤有明显的粘化层，全剖面无石灰反应，pH5.0-7.0，硅铝率2.9-3.4。黄褐土：主要分布于江苏、安徽两省中部，江西、浙江、湖北及河南64褐土：主要分布于陕西关中、山西东南部、河北东北部、山东泰山、沂山西北部山前地区、河南西部，属暖温带半湿润半干旱气候区。自然植被为旱生森林，如榆树白薯等，母质为各种含碳酸盐物质，石灰反应。低山丘陵地形。剖面构型为腐殖质层-残积和淀积粘化层-钙积层-母质层。中性至微碱性反应，pH6.5-8.0。林业用地为主，农田比例少。雏形土形土纲土壤剖面分化不明显，仅B层有土壤结构发育。相当于部分潮土、砂姜黑土、水成土、灌淤土、紫色土等土类。褐土：主要分布于陕西关中、山西东南部、河北东北部、山东泰山、65潮土：大面积分布于黄淮海平原，长江中下游平原也有分布。直接发育于河流冲积物上、受地下水影响、经耕种而成的旱耕土壤，自然植被为草甸草本植物，因耕作频繁，有机质强烈分解，养分含量不高。剖面中有明显沉积母质质地层次，棱块状结构，有锈斑纹，有的全剖面有石灰反应，中性至碱性反应，pH7.0-8.5。多为当地粮、棉、油的重要生产基地。均腐土均腐土纲有结构良好的暗色腐殖质表层，相当于部分黑土、黑钙土、栗钙土等。潮土：大面积分布于黄淮海平原，长江中下游平原也有分布。直接发66黑土：集中分布于东北黑龙江、吉林两省中部的松嫩平原和三江平原，属温带温凉湿润季风气候，冬季冻层1.5-2m，波状起伏的漫川漫岗上，生长着瑰丽的物化草甸，是黄土性母质积累了大量的腐殖质，成为深厚肥沃的黑土。有明显的淋溶过程和腐殖质积累过程，黑土层可达1.5m全剖面无石灰反应，土壤微酸性，pH5.5-6.5，盐基饱和度高，质地粘重，养分储量丰富。黑钙土：主要分布在黑龙江、吉林两省西部，并延伸到河北盐山北麓，在内蒙古阴山垂直带上也有分布，属半湿润、半干旱温带大陆性气候。自然植被为杂草类草甸草原。具有腐殖质积累过程和碳酸盐的淋溶聚集过程，剖面上不形成深厚黑色土层。与黑土不同：该区降水少，碳酸盐淋溶到中下部，心土层中形成明显钙积层，土壤有明显石灰反应，中性至碱性反应，pH6.5-8.5。黑土：集中分布于东北黑龙江、吉林两省中部的松嫩平原和三江平原67人人为土土土土纲自然因素影响下，主要是人为因素作用下形成的土壤。相当于部分水稻土、肥熟土、塿土、灌淤土、堆垫土等。水稻土：全国广泛分布，主要在秦岭-淮河一线以南广大平原及山丘沟谷地区。其发生层有耕作层、犁底层、渗育层、潴育层、潜育层、漂洗层、脱潜层、母质层等。有淹育型、渗育型、潴育型、脱潜型、漂洗型、潜育型等不同亚类。人为土土纲68盐成土成土纲诊断层为盐积层和碱积层。盐积层为在冷水中的溶解度大于石膏的易溶盐富集的土层，土层厚度至少15cm，含盐量10-20g/kg。碱积层为交换性钠饱和度(ESP)30%的特殊粘化淀积层，其pH 9.0，表层土壤含盐量5g/kg。盐土：零星分布于黄淮海平原、松嫩平原、辽河平原、内蒙古高原东部，以及沿海诸省的滨海地带。半湿润半干旱气候，地势低平、地下水位高、矿化度大，植被覆盖度很小。常与盐化、碱化草甸土或潮土以及碱土成复区分布。据盐分种类不同盐土可分为结皮盐土(氯化物为主)，蓬松盐土(硫酸钠为主)，潮湿盐土(氯化钙、镁为主)，苏打盐土(碳酸钠、碳酸氢钠为主)盐成土纲69碱土：主要分布于东北松辽平原、内蒙东部、甘肃、宁夏和新疆境内。地形特点与盐土相似。碱土剖面均有脱盐的表土层，含盐量不超过5g/kg，心土层为高度碱化的碱化层，呈明显圆柱状结构，物理性质不良，坚硬且通透性差，碱化层下为盐分聚积层。碱土：主要分布于东北松辽平原、内蒙东部、甘肃、宁夏和新疆境内70 第六章第六章植物植物营养与施肥的基本原理养与施肥的基本原理第一第一节植物植物营养必需元素养必需元素高等植物必需营养元素判断的三条标准：1.如缺少某种营养元素植物就不能完成其生活周期；2.如缺少某种营养元素，植物表现出专一的缺素症状，其它元素不能代替它的功能，只有补充它后症状才能减轻或消失；3.在植物营养上直接参与植物代谢作用，并非由于它改善了植物生活条件所产生的间接作用。某一元素符合这三条标准的，则称为必需营养元素。现已确定17种高等植物必需营养元素：N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl、C、H、O、Ni。第六章 植物营养与施肥的基本原理71肥料三要素：肥料三要素：N、P、K 第二第二节植物植物对养分的吸收养分的吸收根系根系对养分的吸收养分的吸收根吸收养分的部位根吸收养分的部位：根尖以上分生组织区，根毛；施肥根可吸收的养分形根可吸收的养分形态：气态：CO2、O2、SO2离子态：NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等；NO3-、H2PO4-、HPO42-、SO42-、H2BO32-、B4O72-、MoO42-、Cl-等。分子态：小分子有机物土壤养分向根部迁移的方式土壤养分向根部迁移的方式：截获、扩散、质流肥料三要素：N、P、K72根部根部对无机养分的吸收无机养分的吸收：被动吸收：顺电化学势梯度，不消耗能量。扩散、质流，离子交换。主动吸收：逆电化学势梯度，消耗能量，先择性。载体学说、离子泵学说，拮抗现象。根部根部对有机养分的吸收有机养分的吸收：分子量小，结构简单。特异性透过酶，主动吸收。胞饮根外器官根外器官对养分的吸收养分的吸收根外根外营养机理养机理：角质层裂缝，外质连丝。根外根外营养特点养特点：直接供给植物养分；养分转化比根部快；促进根部营养；节省肥料。根部对无机养分的吸收：73影响根外影响根外营养效果的因素养效果的因素：溶液的组成；溶液的浓度及反应；湿润叶片的时间；叶片与养分吸收；喷施次数及部位。养分在植物体内的运养分在植物体内的运转和利用和利用运运输距离、运距离、运输方向方向：短距离运输，长距离运输。水、无机养分(木质部、韧皮部)，有机养分(韧皮部)木木质部运部运输机理机理：导管、管胞；质流蒸腾，离子交换(细胞壁果胶，负电)韧皮部运皮部运输机理机理：筛管。压力流动学说、质子-蔗糖共运学说。养分在植物体内的再分配和再利用养分在植物体内的再分配和再利用：生长中心转移，养分再分配和再利用。再利用程度。四个步骤(激活，共质体运输，到韧皮部，韧皮部中运输、分配)影响根外营养效果的因素：溶液的组成；溶液的浓度及反应；湿润叶74 第三第三节影响植物吸收养分的条件影响植物吸收养分的条件植物吸收养分的基因型差异植物吸收养分的基因型差异一个品种的适应性广，往往需肥量低，产量低；反之，适应性差，对养分供应要求严格，往往产量较高。这些都是由植物营养基因的不同所决定的。一个基因控制某种元素的吸收运输和利用的研究已被植物营养学者和植物遗传学者所关注，成为世界研究热点。植物形植物形态特征特征对吸收养分的影响：吸收养分的影响：根根：根的长度、侧根数量、根毛多少、根尖数。缺氮、镁和锰时，根系细而长。缺钾时根系不发育。良好氮磷营养，植物根冠比相对较小。钙和硼对植物根系的生长有直接影响，整个根系中，一部分根若缺钙，则这部分根就死亡；缺硼时，根虽不遭致死亡，但停止生长。第三节 影响植物吸收养分的条件75叶和茎叶和茎：叶、茎光和能力的不同造成可供吸收养分缩小和能量也不同，从而影响根系对养分吸收能力。植物生理生化特性植物生理生化特性对吸收养分的影响：吸收养分的影响：根系离子交根系离子交换量量：根系的离子交换点位于质外体上。根系阳离子交换70-90%由细胞壁上的自由羧基引起，其余部分是蛋白质或许还有细胞原生质产生。这些都是由基因控制的，不同植物或同一植物不同品种基因不同则阳离子交换量也就不同。交换点与质外体中溶液的离子浓度保持平衡，因而这些交换点可影响离子通过质外体向质膜的运动。故根系离子交换量与植物吸收养分有关，Ca2+和Mg2+随根系阳离子交换量的增大，植物吸收也增加。叶和茎：叶、茎光和能力的不同造成可供吸收养分缩小和能量也不同76酶活性活性：植物吸收养分是能动过程，是根据体内代谢活动的需要而进行的先择性吸收，因而与植物体内的酶活性有一定的相关性。植物激素和植物毒素植物激素和植物毒素：植物激素和植物毒素含量虽少，对代谢作用起重要作用，调节养分吸收和运输，其活性受控于相应基因。植物生育特点植物生育特点对吸收养分的影响吸收养分的影响不同植物种不同植物种类对元素吸收的元素吸收的选择性性：植物不同生育植物不同生育阶段段对元素吸收的元素吸收的选择性性：营养临界期，最大效率期，周期性变化，内在基因的外在表现植物不同生植物不同生长速率速率对元素吸收的元素吸收的选择性性：酶活性：植物吸收养分是能动过程，是根据体内代谢活动的需要而进77环境因素境因素对植物吸收养分的影响植物吸收养分的影响光照光照：光照是植物养分吸收和同化的原动力。温度温度：低温，呼吸减弱，养分吸收少；高温，根系迅速老化，酶变性，吸收养分趋于停止，养分常有外渗现象。越冬植物多施磷、钾肥。通气通气：大多数植物吸收养分是一个好氧过程。酸碱度酸碱度：土壤溶液的酸碱度常影响植物对养分不同离子形态的吸收和土壤养分的有效性。酸性反应，吸收阴离子多于阳离子，碱性反应则相反。水分水分：土壤中养分的释放、迁移和植物吸收养分等都和土壤水分有密切关系。离子离子间的相互作用的相互作用：离子拮抗、离子协同环境因素对植物吸收养分的影响78 第四第四节施肥的基本原理施肥的基本原理19世纪中叶至20世纪初，逐渐揭示并集成了一系列植物营养与合理施肥方面的规律性材料。如养分归还学说、最小养分律、限制因子律、最适因子律和报酬递减律等。这些学说和规律，反映了施肥实践中存在的客观事实，至今仍有指导意义。养分养分归还学学说：为恢复地力和提高植物单产，通过施肥把植物从土壤中摄取并随收获物而移走的那些养分归还给土壤。低度归还：氮、磷、钾中度归还：钙、镁、硫、硅等高度归还：铁、铝、锰等 第四节 施肥的基本原理79最小养分律：最小养分律：田间作物产量决定于土壤中最低的养分，只有补充了土壤中的最低养分才能发挥土壤中其它养分的作用。报酬酬递减律：减律：从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有所增加，但随投入单位劳动和资本量的增加，到一个拐点时，投入量再增加，则肥料的报酬却在逐渐减少。最小养分律：田间作物产量决定于土壤中最低的养80 第五第五节施肥技施肥技术合理施肥技术包括施肥量、施肥时期、施肥方法和肥料中养分配比的确定等内容，确定经济合理施肥量是合理施肥的中心问题。施肥量的确定施肥量的确定施肥量确定的依据：施肥量确定的依据：植物计划产量的养分需求总量：土壤供肥量：肥料利用率：确定施肥量的方法：确定施肥量的方法：计划施肥量=(计划产量所需养分总量-土壤供肥量)/(肥料的养分含量肥料的利用率)第五节 81植物植物营养期与施肥养期与施肥了解植物不同生育期对营养条件的需求特征，才能根据不同植物及其不同的时期，有效运用施肥手段调节营养条件，达到提高产量、改善品质、保护环境的目的。植物的营养期：植物从环境中吸收养分的整个时期。植物的阶段营养期：植物不同生育阶段从环境中吸收营养元素的种类、数量和比例等都有不同要求的时期。植物营养期与施肥82施肥施肥时期期(种种类)与方法的确定与方法的确定施肥施肥时期期(种种类)：多数一年生或多年生植物来说，施肥应包括基肥、种肥和追肥三个时期(或种类)。每个时期(或种类)都起着不同的作用。基肥：基肥：播种(或定植)前结合耕作施入的肥料。基肥具有培肥和改良土壤，供给植物全生育期所需的养分两重作用。多用有机肥料，配合一部分化学肥料作基肥。应按肥土、肥苗、土肥相融的原则施用。种肥：种肥：播种(或定植)时施在种子附近或与种子混播的肥料。种肥的作用是给种子萌发和幼苗生长创造良好的营养条件和环境条件。多用腐熟的有机肥、速效化学肥料及微生物制剂等。浓度过大、过酸或过碱、吸湿性强、溶解时产生高温及含有毒性成分的肥料不宜作种肥。施肥时期(种类)与方法的确定83追肥：追肥：植物生长发育期间施入的肥料。其作用是及时补充植物在生育过程中所需的养分。一般用速效性化学肥料。施肥方法施肥方法撒施：撒施：基肥、追肥施用的一种方法，肥料均匀撒于地表，然后翻入土中。用于施肥量大、密植植物封垄后追肥、根系广布植物。条施：条施：也用于基肥、追肥，开沟条施肥料后覆土。用于肥料少、玉米、棉花及垄栽红薯等。穴施：穴施：播种前肥料施在播种穴中，覆土播种。果树、林木多用。施肥集中，用肥量少，增产效果好。追肥：植物生长发育期间施入的肥料。84分分层施肥：施肥：肥料按不同比例施入土壤不同层次内。随水随水浇施：施：灌溉(尤其喷灌)时将肥料溶于灌溉水而施入土中。多用于追肥。根外追肥：根外追肥：肥料配成一定浓度溶液，喷洒在叶面供植物吸收。省肥、效果好，是一种辅助性追肥措施。环状和放射状施肥：状和放射状施肥：环状施肥常用于果园施肥，在树冠外围垂直地面上，挖一环状沟施肥后覆土踏实。放射状施肥时在距树木一定距离处，以树干为中心，向树冠外围挖放射状直沟，肥料施于沟中。其它施肥方法其它施肥方法拌种法、醮秧根、浸种法、盖种法分层施肥：肥料按不同比例施入土壤不同层次内。85 第七章第七章土壤与植物氮素土壤与植物氮素营养及化学氮肥养及化学氮肥第一第一节土壤氮素土壤氮素营养养土壤氮素含量与形土壤氮素含量与形态含量：含量：一般农业土壤耕层氮素含量在0.5-3.0g/kg间。形形态：无机态氮、有机态氮无机态氮：占全氮1-10%。其中固定态铵是数量最大的一部分。交换性NH4+、溶液中NH4+、NO3-最易被植物吸收，具有重要农学意义。不施肥情况下，作物生长期间表土中交换性NH4+、水溶性NH4+和NO3-含量，一般变动在十几mgN/kg之间。不种植作物情况下，耕地中交换性NH4+、水溶性NH4+和NO3-含量因季节而异。第七章 土壤与植物氮素营养及化学氮肥86土壤有机态氮：氨基酸、氨基糖、嘌呤、嘧啶、叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等。酸水解氮占全氮65-92%，水解性铵态氮占水解性全氮15-51%，氨基糖态氮1.1-15%，氨基酸态氮19-45%，酸解性未知态氮6-26%。表土层与以下土层相比，酸解性氨基糖态氮和氨基酸态氮的相对含量较多，酸解性铵态氮和非酸解性但较少。土壤有机态氮中的大部分较难分解。作物生长过程中，有机氮矿化释放出来的氮是作物重要的氮素来源。土壤有机态氮：87土壤氮素土壤氮素转化及其有效性化及其有效性氮素矿化-生物固持作用、硝化作用、反硝化作用、铵的粘土矿物固定-释放作用、铵的吸附-解吸作用、铵-氨平衡以及氨挥发等过程。氮素氮素矿化化-生物固持作用：生物固持作用：氮素的矿化作用是土壤有机态氮在微生物参与下形成铵或氨的作用。氮素生物固持作用是土壤微生物同化无机态氮并将其转化成细胞体中有机态氮的作用。氮素矿化-生物固持作用的相对强弱，受能源物质种类和数量以及水、热条件等强烈影响。土壤氮素转化及其有效性88铵的粘土的粘土矿固定与固定与释放：放：铵被粘土矿物所吸持呈非交换性铵的过程为固定；土壤粘土矿物吸收的非交换性铵向交换性甚至水溶性铵转化的过程为释放。蛭石固铵能力最强，蒙脱石次之，伊利石固铵能力取决于其风化度或钾饱和度。硝化作用：硝化作用：土壤中的铵或氨在微生物作用下氧化为硝酸盐的过程。NH4+OH-O2NO2-H2O3H+NO2-H2O NO3-2H+2e-2H+2e-1/2 O2 H2O铵的粘土矿固定与释放：铵被粘土矿物所吸持呈非89反硝化作用：反硝化作用：硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮(分子氮或氮氧化物)的作用过程。微生物反硝化NO3-NO2-NO NO2 N2化学反硝化NO3-N2、NO铵的吸附与解吸的吸附与解吸：铵的吸附是土壤液相中的铵被土壤颗粒表面所吸附的过程。铵的解吸则是指土壤固相表面吸附的铵(土壤交换性铵)自土壤固相表面进入液相的过程。铵-氨平衡及氨氨平衡及氨挥发：铵-氨平衡是发生在土壤液相中的一种化学平衡，它直接制约氨挥发损失。NH4+NH3H+氨挥发损失是氨自土表或水面(水田)逸散到大气造成氮素损失的过程。NH4+(固相)NH4+(液相)NH3(液相)NH3(气相)NH3(大气)反硝化作用：硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮(分90 第二第二节作物的氮素作物的氮素营养养作物体内氮的含量和分布作物体内氮的含量和分布含量：含量：0.3-5%分布：氮分布：氮在作物体内具有较大的移动性，其在作物体内的分布情况，随作物不同生育期及体内碳、氮代谢而有规律变化。氮的生理功能氮的生理功能氮是蛋白质的重要组成(16-18%)氮是核酸和核蛋白的成分氮是叶绿素的组成成分：叶绿素a(C55H72O5N4Mg)叶绿素b(C55H70O6N4Mg)第二节 作物的氮素营养91氮是作物体内许多酶的成分氮是作物体内多种维生素的成分氮也是一些植物激素的成分氮还是ATP、NAD、NADP、FAD、磷脂和各种生物碱等重要化合物的组成成分氮的吸收与利用氮的吸收与利用铵态氮的吸收与同化：氮的吸收与同化：NH4+进入体内后，与谷氨酸或酮酸结合形成酰胺或氨基酸，其同化过程主要在根部进行，也可以呈苹果酸铵盐形态转移到地上部后被同化。作物吸收较多铵时，与谷氨酸和天门冬氨酸合成酰胺，不仅作为作物体内铵贮存的一种重要形式，还可消除作物体内高含量铵可能引起的游离氨积累过多的毒害作用。氮是作物体内许多酶的成分92硝酸硝酸态氮的吸收与同化：氮的吸收与同化：硝态氮由植物主动吸收进入根部细胞后，或就在根部还原，或以NO3-形态通过木质部长距离运输至茎和叶片中被还原。NO3-8H+8e-NH32H2O OH-作物氮素作物氮素营养失养失调的形的形态表表现硝酸态氮的吸收与同化：硝态氮由植物主动吸收进入根部细胞后，或93 第三第三节常用化学氮肥的种常用化学氮肥的种类、性、性质和施用和施用N23H22NH3铵(氨氨)态氮肥氮肥碳酸碳酸氢铵：NH4HCO3H2ONH3CO2硫酸硫酸铵：含氮20-21%生理酸性肥料：肥料中离子态养分经植物吸收后，其残留部分导致介质酸度提高的肥料。氯化化铵：NaCl NH4HCO3 NaHCO3NH4Cl含氮24-25%，生理酸性，不宜作种肥氨水：氨水：含氮12-16%不离土，不离水液氨：液氨：含氮高达82%，只宜作基肥，并提早施用。第三节 常用化学氮肥的种类、性质和施用94硝硝态氮肥与硝氮肥与硝铵态氮肥氮肥易溶于水，速效，吸湿性强，易结块，助燃、易燃、易爆。硝酸硝酸铵：含氮33-35%，生理中性，宜作旱地追肥、少量多次施用。硝酸硝酸钠：又名智利硝石，含氮15-16%。生理碱性肥料：肥料中离子态养分经植物吸收后，残留部分导致介质酸度降低而趋于碱性的肥料。硝酸硝酸钙：含氮13-15%硝态氮肥与硝铵态氮肥95酰胺胺态氮肥氮肥尿素：尿素：CO(NH2)2，是我国氮肥生产中最重要的氮肥品种之一。含氮45-46%，易吸湿，避免盛夏潮湿气候下敞开存放。为中性有机分子，水解转化前不带电荷，易随水移动和流失。农化性状与碳铵相似。CO(NH2)22H2O(NH4)2CO3(NH4)2CO3 2NH3H2OCO2可作基肥、追肥，尤其适于作根外追肥。氰氨化氨化钙：CaCN2，俗称石灰氮，含氮20-22%。2CaCN22H2O Ca(HCN2)2Ca(OH)2 2H2O (H2CN2)2H2CN2 H2O CO(NH2)2酰胺态氮肥96缓释氮肥氮肥由化学和物理法制成能延缓养分释放速率，供植物持续利用的氮肥。优点：降低土壤溶液中氮浓度，减少氮的挥发、淋失及反硝化损失；肥效缓慢，一次施用一定程度上满足作物全生育期个阶段对氮素的需要；可减少施肥次数，且一次大量施用不致出现烧苗现象，减少了部分密植作物后期田间追肥的麻烦。合成有机合成有机长效氮肥：效氮肥：主要包括尿素甲醛缩合物、尿素乙醛缩合物以及少数酰胺类化合物。缓释氮肥97脲甲甲醛：代号UF，是以尿素为基体加入一定量甲醛经催化剂化合成的一系列直链化合物。反应如下：H2NCONH2HCHO H2NCONHCH2OH (一甲撑胺)H2NCONH2H2NCONHCH2OH H2NCONHCH2NHCONH2H2O (一甲撑二胺)H2NCONHCH2NHCONH2H2NCONHCH2OH H2NCONHCH2NHCONHCH2NHCONH2 H2O (二甲撑三胺)脲甲醛：代号UF，是以尿素为基体加入一定量甲醛经催化剂化合成98 脲甲醛施入土壤后，主要依靠微生物分解释放，不宜淋溶损失。H2NCO(CH2NHCONH)nH2O H2NCO(CH2NHCONH)n1 H2NCONH2HCHO H2NCONH2 2H2O(NH4)2CO3(NH4)2CO3 2NH3CO2 H2O 脲甲醛施入土壤后矿化速率与尿素和甲醛的摩尔比(U/F)、活度指数、土壤温度、土壤pH以及影响土壤微生物活动的其他条件有关。U/F1，脲甲醛在土壤中几乎不发生分解；U/F1.2-1.5逐步矿化；U/F1.6-3.0矿化较快，但过多尿素投料，使产品损失去长效性特征，还会造成产品易吸湿、结块。脲甲醛施入土壤后，主要依靠微生物分解释放99脲乙乙醛：代号CDU，又名丁烯叉二脲，由乙醛缩合为丁烯叉醛，在酸性条件下再与尿素结合而成。为白色粉状物，含氮28-32%。其在土壤中的溶解与温度及酸度密切相关，分解最终产物是尿素和-羟基丁醛，-羟基丁醛可被土壤微生物氧化分解为CO2和水，无残毒。脲异丁异丁醛：代号IBDU，又名异丁叉二脲，是尿素与异丁醛缩合的产物，白色颗粒状或粉状，含氮31%左右。草草酰胺：胺：代号OA，含氮31%左右。脲乙醛：代号CDU，又名丁烯叉二脲，由乙醛缩合为丁烯叉醛，在100包膜包膜缓释氮肥氮肥以降低氮肥溶解性能和控制养分释放速率为主要目的，在其颗粒表面包上一层或数层半透性或难溶性的其他薄层材料而制成的肥料。包膜肥料主要通过模孔扩散、包膜逐渐分解以及水分透过包膜进入包膜内膨胀是包膜破裂等过程释放养分。硫磺包膜尿素：硫磺包膜尿素：代号SCU，简称硫包尿素，包膜主要成分除硫磺外，还有胶结剂和杀菌剂，含氮10-37%。2S3O22H2O2H2SO4包膜缓释氮肥101塑料薄膜氮肥：塑料薄膜氮肥：主要有尿素、硝铵和硫铵等。塑料薄膜氮肥不会结块也不会散开，可与种子同时进入土壤，节省劳力。长效碳效碳铵：碳铵粒肥表面包上一层钙镁磷肥。氮肥