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类型3.2园林植物与土壤基本性质.ppt

  • 上传人:fmgc7290
  • 文档编号:4830193
  • 上传时间:2019-01-14
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    3.2园林植物与土壤基本性质.ppt
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    1、3.2 园林植物与土壤的基本性质,一、土壤的物理性质,1、土壤质地 土壤各粒级土粒大小、比例、组合及其表现的物理性质称为土壤质地,也叫土壤的机械组成。 按照各粒级含量的不同对土壤质地类型进行划分称为土壤质地分类。一般将土壤质地分成砂土、壤土和粘土3个基本等级。 质地分类标准:国际制、卡庆斯基制、中国制,(1)我国土壤质地分类标准,(2)土壤质地与肥力的关系,砂土类: 砂粒含量高,大于50%,颗粒粗,大孔隙多,小孔隙少,故通气性、透水性好,保水、保肥性能差不耐干旱,肥效快,但肥效期短;土温变幅大,暖性土;耕性好,发小苗不发老苗,黏土类: 黏粒含量含量高, 30% ,颗粒小,小孔隙多,大孔隙少,通

    2、气、透水性差,保水、保肥性能强,土温变幅小,冷性土;耕性差,难出苗,有后劲,发老苗不发小苗。,壤土类: 砂粘适中,养分充足,土壤孔隙适当,保水保肥力强,土温暖,耕性好,有后劲。兼有砂土和黏土的优点,没有二者的不足,适合各种植物生长。,(3)土壤质地的改良,增施有机肥料。 掺砂掺粘、客土调剂。 翻淤压砂、翻砂压淤。 引洪放淤、引洪漫沙。 种树种草。培肥土壤。,2、土壤孔性,土壤孔性,是指能够反映土壤孔隙总容积的大小,孔隙的搭配及孔隙在各土层中的分布状况等的综合特性。 土壤孔性包括孔隙数量、孔隙类型及其比例。土壤空隙数量决定着土壤气、液两相的总量,空隙大小类型及其比例关系着气、液两相的比例和质量,

    3、反映土壤协调水分和空气条件的能力。,(1)土壤密度和土壤容重,土粒密度单位体积内固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量。单位g/cm3或t/cm3。 土粒密度的大小主要取决于组成土壤的各种矿物的密度和土壤有机质的含量。由于多数土壤矿物的密度在2.6-2.7 g/cm3 ,所以一般取平均值2.65 g/cm3作为土粒密度的常用值。土粒密度=烘干土质量/单位容积(不含土壤孔隙) 土壤容重即土壤密度,指单位容积内的原状土壤(包括粒间空隙)的干土质量。单位g/cm3或t/cm3。 土壤密度与土壤质地、结构、腐殖质含量等有关。沙质土壤的颗粒粗,但孔隙占的百分数小,土壤密度大,为1.4-1.7;黏土颗粒细,粒间

    4、空隙小,但孔隙容积占的百分数大,土壤密度为1.1-1.6;腐殖质含量多得团粒结构土壤,由于孔隙所占容积大,土壤密度小,为1.0-1.2,有的低于1.0土壤密度=烘干土质量/单位容积(含土壤孔隙),(2)土壤孔隙状况,孔隙度土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。 孔隙比土壤中孔隙容积与土粒容积的比值,结构良好的耕层土壤的孔隙比应1。 土壤孔度与土壤容重密切相关,容重愈小,孔度愈大;反之,容重愈大,孔度愈小。一般孔度的变幅多为30-60%,适宜植物生长的孔度为50-60%。,土壤孔隙类型,根据性质及功能不同,将土壤孔隙分为三类: 非活性孔隙(又称无效孔隙): 土壤中最细微的孔隙,孔径一般小于0.0

    5、02mm,土壤水吸力1.5105Pa。保持在这种孔隙中的水分不易运动,也不能被植物吸收利用,也不能通气,植物的细根和根毛不能伸入,因此属于无效孔。 毛管孔隙: 孔径约为0.020.002mm,具有毛管作用,可被植物吸收利用,是土壤中保存有效水分的主要孔隙,毛管孔隙数量决定土壤的蓄水保水能力。 通气孔隙: 孔径0.02 mm,这类孔隙中的水分主要受重力支配而排出,因而这部分孔隙成为空气的通道。大孔隙的数量直接影响着土壤透气和渗水能力。耕作层土壤大孔隙保持在10%以上时适于植物生长,大小孔隙之比为1:(2-4)时叫合适。,(3)影响土壤孔隙状况的因素,土壤质地: 黏土的总孔隙度大,一般为4560,

    6、但孔径小而均一。砂土总孔隙度小,一般为3345,孔隙以大孔隙居多。壤土孔隙度居中,孔径大小比例适当。 土壤结构: 具有团粒结构的土壤,多土壤疏松,孔隙状况好。含有其它结构体的土壤颗粒排列紧实,土壤总孔隙度相应降低,特别是空气孔隙度降低,而无效孔隙度增加。 有机物质: 由于有机物质本身疏松多孔,又能促进土壤结构的形成,所以富含有机物质的土壤孔度较高。 自然和耕作因素: 降雨、施肥、灌溉及耕作等外界条件对土壤孔性也有影响。,土壤孔隙状况与土壤肥力 土壤孔隙的多少,特别是大、小孔隙的比例直接影响着土壤的水气状况。 土壤疏松是通气性、透水性好,但水分不易保存;而紧实的土壤蓄水少,渗水慢,雨季易产生地面

    7、积水与地表径流,土壤通气不良。 实践中,多采用耕、耙、耱及镇压等措施来调节土壤的孔隙状况,改善土壤的通透性及蓄水能力。 土壤孔隙状况由于影响水、气含量,也就影响养分的有效化和保肥供肥性能,还影响着土壤的温度状况,所以土壤的孔隙状况与土壤肥力的关系非常密切。,(4 )土壤孔隙状况与土壤肥力、园林植物生长的关系,理想土壤孔隙状况: 30cm耕层,“上松下紧”。上部土壤(0 15cm)总孔隙度为50%60%,通气孔隙度15%20%。上部有利于通气、透水和种子发芽、出土。下部土壤(1530cm)总孔隙度为50%,通气孔隙度10%。下部紧实有利于保水和根系深扎。,3、土壤结构性,土壤结构性土壤中的矿物颗

    8、粒很少以单粒存在,多数是在各种因素的综合作用下,相互团聚、胶结成大小、形状不同的土块、土片等团聚体,称为土壤结构或结构体。 常见的结构类型 块状结构 核状结构 柱状结构 片状结构 团粒结构,(1)常见的结构类型,块状结构体结构体属于立方体型,其长、宽、高三轴大体近似,边面棱不甚明显,块状结构在土壤质地比较粘重、缺乏有机质的土壤中容易形成,特别是土壤过湿或过干耕作时最易形成。 核状结构体结构体长、宽、高三轴大体近似,边面棱角明显,比块状结构体小,核状结构体一般多为石灰或铁质作为胶结剂,在结构面上有胶膜出现,故常具水稳性,这类结构体在粘重而缺乏有机质的表下层土壤中较多。,柱状结构体 结构体呈立柱状

    9、,棱角明显有定形者称为棱柱状结构体,棱角不明显无定形者称为拟柱状结构体,其柱状横截面大小不等。柱状结构体常出现于半干旱地带的表下层,以碱土、碱化土表下层或粘重土壤心土层中最为典型。 片状结构体 结构体呈扁平状,其厚度可5cm。这种结构体往往由于流水沉积作用或某些机械压力所造成,常出现于森林土壤的灰化层、碱化土壤的表层和耕地土壤的犁底层。此外,在雨后或灌溉后所形成的地表结壳或板结层,也属于片状结构体。,团粒结构体通常指土壤中近乎球状的小团聚体,其直径约为0.25-10mm,具有水稳定性,对土壤肥力诸因素具有良好作用,农林业生产中最理想的团粒粒径为2-3mm。粒径0.25mm者称为微团粒,是形成团

    10、粒的基础。团粒结构体一般存在于腐殖质较多、植物生长茂盛的表土层中。,团粒结构是经过多级复合团聚而成,总孔隙度较高,团粒内部主要是毛管孔隙,团粒之间主要是空气孔隙,大小孔隙并存,搭配得当。,(2)团粒结构与土壤肥力的关系,协调土壤水、气矛盾 协调土壤有机养分消耗与积累矛盾 能稳定土壤温度,使温度状况适宜 改良土壤耕性,有利于根系伸展,团粒结构是改进土壤固、液、气三相比的一个重要因素。有团粒结构的土壤中,水、肥、气热比较相互协调,被称为土壤肥力调节器。,(3)创造良好的土壤团粒结构的措施,精耕细作,增施有机肥料合理灌溉,适时耕耘 土壤结构改良剂的应用,二、物理机械性与耕性,土壤耕性是指土壤物理机械

    11、性质的反映,物理机械性也直接影响耕性的好坏,二者关系密切。,1.土壤物理机械性,土壤的物理机械性是土壤多项动力学性质的统称 1.土壤粘结性土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。是土壤有耕作时产生阻力的主要原因之一。 2.土壤粘着性土壤在一定含水量的情况下,土粒粘着外物表面的性能。 3.可塑性土壤在一定含水量范围内,可被外力任意改变成各种形状,当外力解除和土壤干燥后,仍能保持其变形的性能。 土壤在塑性范围内不宜进行耕作,因为不仅阻力大,而且耕后易形成坷垃,不易耙耢破碎,达不到松土的目的。,2.土壤耕性,土壤耕性的内容 (1)耕作的难易土壤在耕作时受阻力的大小决定耕作效率和耕作成本的大

    12、小。 (2)耕作质量耕后土壤所表现的状况及对作物生长的反映。 (3)宜耕期长短最适宜耕作时间的长短,即是指不同水量最适宜耕作的时间。所以,土壤耕性实际上是肥力的综合指标,也是人类调节土壤与作物供求之间矛盾的主要根据。,3. 土壤耕性的改良,改良土壤质地和土壤结构: 客土掺砂或掺粘,翻砂压粘或翻粘压砂。 掌握宜耕期 合理灌排 适时耕作 : 合理灌排水,控制在土壤下限含水量以下,避免土壤可塑性与粘重性出现。 增施有机肥: 形成良好的团粒结构,降低粘质土壤的粘结性、粘着性和可塑性。,三、土壤化学性质,(一)土壤吸收性能(二)土壤酸碱性(三)土壤缓冲性能,(一)土壤吸收性能,土壤吸收性能是指土壤能吸收

    13、和保持土壤溶液中的分子和离子及悬液中的悬浮颗粒、气体以及微生物的能力。,机械吸收对固体物质的机械阻留作用 物理吸收对分子态的保持作用 五种类型 化学吸收易溶性盐转变为难溶性盐 物理化学吸收对可溶性物质中离子态养分的保持能力生物吸收根系、微生物的吸收以上五种吸收类型不是孤立的,而是相互联系、相互影响的,都具有重要的意义。,1、土壤胶体 土壤胶体是指颗粒直径在1100nm范围内的带电的土壤颗粒与土壤水组成的分散系。 (1)土壤胶体的种类: 无机胶体:包括含水氧化铁、含水氧化铝、含水氧化硅等及层状铝硅酸盐类(即粘土矿物)。 有机胶体:包括各种腐殖质,还有少量的木素、蛋白质、纤维素等。 有机无机复合体

    14、 :土壤中矿质胶体和有机胶体很少单独存在,大多互相结合成为有机无机复合胶体。,(2)土壤胶体的结构,微粒核(胶核):它是胶体的核心和基本物质。 双电层:微粒核表面的一层分子,通常解离成离子,形成符号相反而电量相等的两层电荷,所以称之为双电层。 双电层由决定电位离子层和补偿离子层组成。,胶体微粒的构造图示,(3) 土壤胶体的特性,土壤胶体具有巨大的比表面和表面能 胶体数量愈多,比表面愈大,表面能也愈大,吸附能力也就愈强。 土壤胶体电荷 土壤胶体一般带负电。分永久电荷和可变电荷两种。 永久电荷:由于粘土矿物晶层内的同晶置换所产生的电荷。 可变电荷:电荷的数量和性质随介质 pH 而改变的电荷。PH升

    15、高,带负电荷增多。 土壤胶体的分散性和凝聚性: 土壤中胶体处于凝胶状态,可以形成水稳性团粒,对土壤理化性质有良好的作用。,2、土壤阳离子交换作用,土壤阳离子交换作用 土壤中带电胶体所吸附的阳离子与溶液中的阳离子进行交换,称为土壤阳离子交换作用。 土壤离子交换作用对土壤中养分的保持和供应起着重要作用。 当土壤溶液中离子吸附在胶体上时,表示离子养分的暂时保蓄,即保肥过程; 当胶体上的阳离子解离至土壤溶液中时,表示养分的释放,即供肥过程。, 阳离子交换作用特点: a、可逆反应; b、反应迅速; c、等量交换 阳离子交换能力 : 土壤阳离子交换力是一种阳离子将另一种阳离子从胶体上交换到土壤溶液中的能力

    16、,其大小的顺序为: Fe3+ Al3+ H+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+ 其中,以H+比较特殊,质量轻,水化弱,运动快,代换力强。,影响阳离子交换能力的因素: a. 阳离子的价数:阳离子的价数越高,交换能力越强 b. 离子的半径及水化程度 :离子半径大,单位面积上的电荷量较小,电场强度较弱,对水分子的吸引力小,即水化弱,离子外围的水膜薄,离子水化半径大,不易接近胶粒,代换能力强;反之,离子半径小时,离子水化程度大,水化后半径大,不易接近胶粒,所以代换力小。 c. 离子浓度 :溶液中代换力小的离子,若浓度增大,也可将交换能力大的离子交换出来。, 土壤的阳离子交换量 (CEC) 指

    17、每千克土壤所能吸附的全部可交换性阳离子的厘摩尔数用cmol/kg表示。 土壤阳离子交换量是衡量土壤保肥能力的主要指标之一。 一般认为,阳离子交换量大于20 cmol/kg的土壤保肥能力强,较耐肥;10-20 cmol/kg的土壤保肥力中等;小于10 cmol/kg的土壤保肥力差。 砂质土的CEC小于黏土;胶体物质越多,则CEC越大,无机胶体的CEC小于有机胶体;PH值越高,CEC越大。,土壤的盐基饱和度(与土壤酸碱度有关) 土壤胶体吸附的阳离子有两类:一类是盐基离子如Ca2+ 、 Mg2+、 K+ 、 Na+ 、NH4+ 等;另一类是H+ 和Al3+称为致酸离子。 盐基饱和度就是土壤胶体所吸附

    18、的盐基离子吸附性阳离子交换量的百分数。 盐基饱和度 = 交换性盐基总量/阳离子交换量 100% 盐基饱和度说明供肥能力的大小。当阳离子交换量高,盐基饱和度也高,说明土壤的保肥供肥能力都强;两者都低时,则说明土壤保肥供肥能力都若。 土壤肥力角度来看,以盐基饱和度70%90%的土壤较好。 一般干旱地区盐基饱和度大,多雨地区则小,我国从南到北,从东到西除 少数土壤外,盐基饱和度逐渐增高。肥沃的土壤,一般有较高的阳离子交换量和盐基饱和度。,二、土壤酸碱性,土壤酸碱性是指土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例,通常用土壤溶液的PH值表示。 土壤酸碱性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

    19、反应,也是评价土壤肥力的重要指标。 土壤的酸碱性是气候、植被以及土壤组成共同作用的结果,其中气候起着决定性的作用。我国土壤的酸碱反应从地理概况来看是“南酸北碱”。长江以南土壤强酸性、酸性土壤,PH值4.5-5.5;华中、华东5.5-6.5;长江以北的华北、西北7.5-8.5;最酸的是台湾新八仙和海南五指山3.6-3.8;最碱的是新疆和内蒙古等地10.5以上。,土壤酸性的来源 胶体上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸 有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生少量无机酸 施肥加入的酸性物质、酸雨等。土壤酸度的类型 1 活性酸: 2.潜在酸 (1)交换性酸度 (2)水解性酸度,土壤酸碱性对土

    20、壤肥力、植物生长发育的影响,(1)影响植物的生长发育 (2)影响养分的有效性 (3)影响土壤理化性质 (4)影响土壤微生物的生长发育 (5)酸碱性与土壤类型 (6)影响植物对养分的吸收,土壤盐碱土的调节,施肥调节 南方的酸性土壤在调节时施用生理碱性肥料,如石灰氮、钙镁磷肥、碳酸铵等;北方碱性土壤在调节时施用生理酸性肥料,如硫酸铵、过磷酸钙、腐殖酸肥料等。 化学措施,(三)土壤缓冲性,土壤缓冲作用的机制 (1)土壤胶粒上的交换性阳离子 (2)土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在 (3)土壤中两性物质的存在 (4)酸性土壤中铝离子起着缓冲碱的作用 土壤缓冲作用的重要性 (1)缓冲性提供了适宜的植物生活环境 (2)缓冲性和酸碱度改良 土壤的缓冲能力一般是黏土壤土砂土;土壤有机质含量越高,有机胶体数量越多,缓冲能力越强。,

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