土壤肥料学复习参考

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1内容可能存在未知错误,不理解处请参考教材土壤机械组成:土壤中各级土粒的百分含量质地--根据机械组成而划分的土壤类别岩石是一种或数种矿物的集合体矿物:指地壳及上地幔中的化学元素在各种地质作用下形成的(具有一定的化学组成和物理性质的)单质或化合物。按岩石形成方式分岩浆岩沉积岩变质岩岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石沉积岩是由地壳表面早期形成的岩石经风化、搬运、沉积、压实、胶结硬化而形成的岩石。原来存在的岩石在新的地壳变动或岩浆活动产生的高温、高压下,使岩石的矿物重新结晶,重新排列,改变其结构、构造和化学成分,而形成的新岩石,称变质岩。风化指岩石、矿物在外因与内因的共同作用下逐渐发生崩解和分解的过程。包括物理风化,化学风化和生物风化。物理风化的实质是岩石由大块变成碎块,再渐变成细粒,其形状和大小改变了,但化学成分不发生变化,化学风化的实质是化学变化,有新物质的生成。生物风化生物及其生命活动对岩石,矿物产生的破坏作用称生物风化,实际上也表现为物理现化学风化两种形式。原生矿物由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝而形成的矿物称原生矿物。如石英、长石、云母、辉石、角闪石等。原生矿物存在于土壤的粗粒部分,可以风化释放养分次生矿物原生矿物经学风化作用,组成和性质发生化学变化,形成的新矿物称次生矿物。母质的类型---坡积物,残积物,洪积物,河流冲积物,海积物,风积物,黄土母质,红土母质原生矿物主要存在于粗粒中,而次生矿物主要存在于细粒中1、高岭(石)组1:1型矿物,晶层间作用力为氢键特点:(1)膨胀性小(2)电荷数量少(同晶替代极少)(3)颗粒较大,所以比表面小,可塑性、黏结性、吸湿性、黏着性弱主要存在于南方土壤中2、蒙脱石组特点:(1)2:1型晶层(硅氧片2:铝氧片1)晶层以分子引力联结,晶层可胀开(2)膨胀性大(3)电荷数量大同晶替代现象普遍(4)颗粒较细,,比表面大可塑性、黏结性、吸湿性、黏着性显著国际制石砾.2粗砂粒2-0.2细砂粒0.2-0.02粉粒0.02-0.002粘粒.0.002随粒径由大到小,SiO2含量由多到少,CaO、MgO、P2O5、K2O等随土粒由大到小,含量增加国际制质地分类特点:根据粘粒(clay)含量将质地分为三类:15%为砂土类、壤土类,15-25%粘壤土类.25%粘土类,凡粉砂粒含量大于45%的,在质地名称前冠“粉砂质凡砂粒含量大于55-85%的,在质地名称前冠“砂质卡庆斯基制的特点:1.粒级比较概括,只区分为物理性粘粒和物理性砂粒两级的相对含量(测定一个即可),2考虑到土类的差别,把土类概分为三大类,分别制定了各自的质地划分标准。2不同质地土壤的肥力特征砂土类---粒间孔隙大,毛管作用弱,透水性强而保水性弱,水,气易扩散,易旱不易涝大孔隙多,通气性好,一般不会累积还原物质养分含量少,保肥力弱,肥效快,肥劲猛,但不持久,易造成作物后期脱肥早衰耕性好,热容量小,温度变化快粘质土类---粒间孔隙小,毛管细而曲折,透水性差,易产生地表径流,保水抗旱力强,易涝不易旱小孔隙多,通气性差热容量大,温度变化慢养分含量较丰富且保肥力强,肥效缓慢,稳而持久耕性差,粘重难耕壤土类----土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点,而克服了它们的缺点土壤有机质:土壤中一切含C有机化合物的总称有机质分类:新鲜的有机质2半分解的有机质3腐殖物质矿质化:指复杂的有机质在微生物的作用下,转化为简单的无机物的过程。微生物将氨基酸中酰胺态转化为铵态N(NH4+-N),称作氨化作用,氨化过程在好气和嫌气条件下都可进行。硝化作用,在微生物的作用下,将氨态氮转化为硝态氮的过程矿化作用实质是有机质的分解,同时也是养分的释放过程好气条件下,微生物活动旺盛,分解作用快而彻底,不利于有机质的积累.嫌气条件下,,分解慢而不彻底,有中间产物的积累.养分释放慢,但有利于有机质的积累.影响土壤有机质分解和转化的因素分解转化主要是在微生物作用下完成的,影响微生物活性的因素都影响有机质的转化(1)植物残体特性AC/N的影响C/N大,不易分解小,易于分解B物理状态多汁、幼嫩绿肥易于分解,磨细粉碎易于分解(2)水、气、热条件在0~35℃范围内,随着温度升高,有机物质分解速率增加。每上升10℃,土壤有机质分解速率升高10倍。湿润且通气良好,土壤中的好气微生物活动旺盛,有机物质进行着好气分解,分解速度快。最大持水量的60-80%比较适合微生物的活动(3)pH一般中性附近下利于有机质分解(4)土壤质地--质地愈粘重,腐殖化系数愈高,分解愈难腐殖物质分为三部分:不溶部分:胡敏素,溶于碱而不溶于酸:胡敏酸溶于碱且溶于酸:富啡酸富啡酸和胡敏酸主要区别富里酸酸性更强,CEC更高,稳定性差3富里酸在酸性条件下溶解,肥力上不如HA二土壤有机质的作用一、在土壤肥力上的作用1、养分较完全2、促进养分有效化有机酸,包括腐殖酸,一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分;另一方面可以络合金属离子,有效性提高,减少金属离子对P的固定,提高P的有效性。3、提高土壤保肥性和蓄水能力有机质本身有很高的保水性和CEC4、提高土壤缓冲性5、促进团粒结构的形成,改善土壤物理性质二、改善生态环境1、络合重金属离子减轻重金属污染;2、减轻农药残毒腐殖酸可溶解、吸收农药,如DDT易溶于HA;3、全球C平衡的重要C库土壤胶体的种类:无机胶体,有机胶休,有机无机复合胶体双电层指决定电位离子层和补偿离子层,补偿离子层又可分为非活性补偿离子层和扩散层永久电荷——由同晶替代产生的电荷,其数量和性质不受外界环境的影响,故称永久电荷可变电荷--–性质和数量随介质pH的改变而的电荷。pH升高,可变电荷的负电荷增加,有利于阳离子吸附,pH降低时相反同晶替代----指组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子替代而晶格构造保持不变的现象。土壤吸收性包括机械吸收性,物理吸收性,化学吸收性,物理化学吸收性,生物吸收性第二章1.土壤是在母质,生物,气候,地形,时间五大成土因素共同作用的结果土壤矿物质是从母继承过来的,母质对其影响深刻气候影响土壤形成的两个方面1水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失;2控制植物生长和微生物的活动,影响有机质的积累和分解,决定养料物质循环的速度地形主要是影响水热条件及母质的再分配,进而影响土壤的形成成土过程:有机质积聚过程。粘化过程--粘粒的形成与积累过程。又分为残积粘化和淀积粘化钙积过程-----土壤中钙的碳酸盐移动积累的过程盐化过程----土壤中易溶性盐积累过程第三章土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比例及分布状况土壤密度-----单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量(一般为2.65)土壤容重------单位体积自然土壤(含粒间孔隙)的烘干重。耕地土壤的容重多介于1.0-1.5之间孔隙度=(1-容重/密度)×100%4总孔度-----土壤中所有孔隙体积占整个土壤体积的百分数粘土孔隙小但数目多,总孔度大。砂土总孔度小土壤孔隙分为三级:非活性孔隙(0.002mm以下)、毛管孔隙(0.02-0.002mm)和通气孔隙(大于0.02mm)。土壤结构体---是指土壤中的土粒相互黏结团聚成大小形状和性质不同的聚合体称之为土壤结构体土壤结构体的种类:块状结构,核状结构,片状结构,柱状结构,棱柱状结构,团粒结构团称团粒结构,是含有机质丰富肥沃土壤的标志特征。是多次团聚形成,孔度大且比例合理团粒结构在土壤肥力上的意义1、水,气协调团粒结构透水性好,可接纳大量降水和灌溉水,而团粒内部保水性强,天旱时还可减少水分蒸发。通气性好2、保肥,供肥协调具有团粒结构的土壤,通常有机质含量丰富。团粒结构表面为好气作用,有利于有机质的矿质化,释放养分。团粒内部则有利于腐殖化,保存养分。3、水气比例适合,能稳定土壤温度,使温度状况适宜空4减小粘土土粒的接触面积,改良耕性。本身疏松多孔,有利植物的生长土壤结构改良剂包括天然土壤结构改良剂和人工合成土壤结构改良剂土壤粘结性:土粒通过各种引力而粘结起来的性质各种引力包括,分子引力,水膜的作用,库仑力,氢键,化学键土壤粘结性使抵抗外力使其粉碎的能力,是土壤产生耕作阻力的重要原因之一含水量对粘结性的影响?由干变湿完全干燥分散的土粒之间没有粘结性,加入少量水时开始有粘结性,当所有接触点都形成弯月面时粘结力最大。水分再增加,水膜加厚,土粒之间的距离增加,粘结力便越来越弱。至成流体时消失。然后让土壤渐渐变干,随水膜变薄,粘结力加强。当干燥到一定程度,空气进入土壤中,土壤收缩,土粒靠近,分子引力增加。粘重土壤由湿变干时粘结力会强烈增加。砂土增加弱土壤粘着性----土壤粘着性是土粒粘附在外物上的性质塑性----指土壤在外力的作用下变形,当外力撤消后仍能保持这种变形的特性,也称可塑性塑性值----上塑限和下塑限的差值,反映塑性的强弱土壤压板的防止减少不必要耕作,实行少耕法或免耕法。提高耕作速度避免在过湿时耕作,特别是可塑性时土壤耕性的要求有:(1)耕作阻力小(2)耕作质量好(3)适耕期尽可能长。土壤活性酸----扩散于土壤溶液中的氢离子所反映出来的酸度。一般用pH表示5我国土壤有pH多在4.5-8.9之间,南酸北碱潜性酸----土壤胶体所吸附的H+或Al3+及铝的水解离子所引起的酸度。交换性酸度----用中性盐类浸提土壤时,被交换出的H+和各种铝离子而呈现出来的酸度水解性酸度----用强碱弱酸盐浸提土壤,被交换出的H+和各种铝离子而呈现出来的酸度同一酸性土水解性酸度量更大土壤中碱性物质主要是Ca、Mg、Na、K的碳酸盐及重碳酸盐,以及土壤的交换性Na+土壤淹水还原pH向中性点趋近,即酸性土pH升高,碱性土pH降低。土壤中加入酸性或碱性物质后,土壤具有抵抗变酸和变碱而保持pH稳定的能力,称土壤缓冲性能缓冲作用的主要机制是土壤胶体上的盐基离子和土壤中的弱酸及其盐类pH6~7土壤中,磷的有效性最高。Fe、Mn、Cu、Zn有效性在酸性土中高酸性土指示植物——马尾松、油茶、茶、映山红阳离子交换作用的主要特征1、可逆反应2等当量交换3迅速性4受质量作用定律支配离子代换能力:Fe3+、Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+、K+>Na+阳离子交换量----单位重量的土壤所含交换性阳离子(一价)的总量,简称CEC影响CEC的因素1土壤质地2胶体的种类与类型3土壤pH土壤盐基饱和度------盐基离子占吸附阳离子总量(CEC)的百分数影响交换性阳离子的有效度的因素1、离子饱和度离子饱和度高,则刻离子有效度高2、互补离子效应互补离子吸附强,则离子有效度高不同阴离子被土壤吸收的力不同,分为三类:1、易被土壤吸收的阴离子磷酸根(H2PO4-、HPO42-、PO43-),硅酸根(HSiO3-、SiO32-),有机酸根以及F-2、吸收力弱或进行负吸收的阴离子,这类阴离子包括Cl-、NO2-、NO3-等3、中间类型的阴离子这类阴离子包括SO42-、CO32-,被土壤吸收力居于上两类之间。第四章土壤肥力:在植物生活全过程中,土壤供应和协调植物生长所需水、肥、气、热的能力影响土壤N含量的因素:影响有机的因子影响土壤中的N含量(1)气候相同湿度,低温有利于N积累(2)植被草本多于木本,阔叶林多于针叶林,落叶林多于长绿(3)地形地形影响水热及母质的再分配(4)质地粘质土有利于N积累(5)耕作利用方式水旱区别,耕作制度,施肥情况,轮作情况等土壤N含量与有机质含量高度相关有机态N占全N的95%以上,分为三类a水溶性有机N(5%)b水解性有机Nc6非水解性有机N铵化作用可在不同的条件下完成,最终将氨基化合物分解释放出氨.硝化作用的一个结果是有H+释放,可导致土壤酸化。反硝化作用:在嫌气条件条件下,将硝酸盐还原为N2O和N2或NO(少)的过程。反硝化作用要求严格的嫌气条件硝态N损失的主要途径---淋失和反硝化。铵态损失的主要途径是铵的挥发(碱性土壤上发生)土壤中N素来源:生物固N,雨水带入的N,施肥与灌溉固N微生物,可分为三大类,自生固N菌,共生固N菌,联合固N菌,其中共生固N菌固N能力最强影响磷含量的因子母质(磷的

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