1、土壤学部分红色加粗字体可能考名词解释,红色字体相对重点(可能考论述) ,红色下划线可能考填空绪论土壤:陆地表面由矿物、有机物质、水空气和生物组成,具有肥力且能生长植物的未固定结层。土壤肥力:广义:土壤从营养条件和环境条件方面,供应和协调植物生产的能力。狭义:土壤具有供应与协调植物生长发育所需的水分、养分、空气和热量的能力。根据产生原因分自然肥力和人为肥力自然肥力: 由气候、生物、母质、地形和年龄等自然因素形成的土壤所具有的肥力。人为肥力: 由耕作、施肥、灌排、改土等人为因素作用形成的土壤肥力。土壤有效肥力(经济肥力):在一定的农业技术措施下反应土壤生产能力的那部分肥力。潜在肥力:受环境条件和科
2、技水平限制暂时不能被植物利用的那部分肥力。肥料:凡能够供给植物生长的必需的营养物质的物料。土层:由成土过程形成的层次。土壤剖面:完整的垂直土层序列。从地面向下挖而暴露出来的垂直切面。深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。土壤的作用1.营养库的作用:养分转化和循环的作用2.雨水涵养的作用:生物支撑的作用3.稳定与缓冲环境变化的作用4.植物生长繁育和生物生产的基地土壤的基本物质组成土壤矿物质与岩石风化土壤物质组成:固体占 50%(其中矿物质含量95%,有机质含量5%) 。液体和气体也占50%(动态变化)土壤形成过程:矿物岩石 母质 土壤腐殖质层淋溶层淀积层母质层成土作用风化作用,搬运作用
3、矿物:一类产生于地壳中具有一定化学组成、物理性质和内部构造的单质或化合物。是组成岩石的基本单位。岩石:一种或数种矿物的集合体。根据成因分岩浆岩、沉积岩和变质岩。1. 岩浆岩:由岩浆冷凝而成,共同特征是没有层次和化石。侵入岩:岩浆侵入地壳在深处逐渐冷凝而成的岩石,冷却慢,结晶粗。喷出岩:岩浆喷出地面而冷凝形成的岩石,冷却快,结晶细。2. 沉积岩:各种先成的岩石经风化、搬运、沉积重新固积形成或由生物遗体堆积而成。有层次性,常含有化石。3. 变质岩:高温高压下岩石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而成的岩石。特点:致密坚硬,不易风化,呈片状组织。岩石矿物对土壤性质的影响1. 质地:石英含量多,质地粗
4、,通透性好,保水肥差(花岗岩、石英岩) ;粘粒多,通透性差,保水肥力强(黑云母,角闪石、辉石等) 。2. 养分:K ( 正长石、云母 ) 、P (磷灰石) 、Ca 、Mg、Fe(橄榄石、角闪石等) 。3. 酸碱性影响:a. 酸性岩:SiO 265% 易风化,K 丰富,砂粘适中(如花岗岩)b. 中性岩:SiO 252-65% 大量粘土矿物,K 丰富(如正长岩)c. 基性(碱性)岩:SiO 242-52% Ca、Mg、Fe 盐基(如辉长岩、玄武岩)岩石的风化:岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下,逐渐发生分解和崩解的过程。物理风化:外力作用使岩石、矿物发生崩解破碎,但不改变其化学成分和结构的
5、过程。包括温度变化、结冰、流水、风。化学风化:岩石、矿物在水、二氧化碳的作用下发生化学变化产生新物质的过程。包括氧化作用、水化作用、水解作用、溶解作用。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。母质:原生基岩经过风化、搬运、堆积等作用在地表形成的一层疏松的堆积物,是形成土壤的基础。母质类型:1、 残积物:岩石风化后未经搬运,残留在原地的风化物。 (特点:层次薄,理化性质与母岩一致,表层较细,向下渐粗)2、 坡积物:风化物在重力或径流作用在坡体上沉积。 (特点:层次稍厚,无分选性,理化性质取决于山坡上部的岩性)3、 洪积物:经洪水的搬运在山前沉积
6、。4、 冲积物:河水中挟带的泥沙,在中下游两岸与入海口沉积而成。 (特点:分布范围广,面积大,有明显的成层性与条带性)5、 湖积物:湖泊静水沉积。 (特点:质地偏粘,夹带大量生物生物遗体)和7、 黄土母质:风成母质8、 滨海沉积体:海相沉积体(特点:各地的粗细不一,含盐分)9、 红土:多呈红色、红棕色,质地粘重,养分少。成土因素:影响土壤形成和分布规律的自然因素五大成土因素:气候、母质、生物、地形、时间土壤中的矿物组成矿物分类根据矿物的结晶状态,矿物可分为:结晶质矿物、非晶质矿物。一般常分为原生矿物、次生矿物。原生矿物:指那些经过不同程度的物理风化,未改变化学组成和结晶结构的原始成岩矿物。次生
7、矿物:原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物。土壤机械(颗粒)组成:土壤中各种粒径的矿物颗粒的组合比例。土粒分级:石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒国际制土粒分级:石砾:1mm; 砂粒:1-0.05mm; 粉粒:0.05-0.002mm; 粘粒:0.002mm ;我国土粒分级:石块: 3mm ;石砾:1-3mm;砂粒:1-0.05mm; 粉粒:0.05-0.002mm; 粘粒:0.002mm ;土壤质地与肥力的关系1 砂土类:粒间孔隙大,通气透水性强,内部排水通畅,不易积聚还原性有害物质,水分不易保持,容易干燥。主要成分是石英,含养分少,保肥性差,施肥后易淋失。施肥应少施勤施。有机物分解迅速,易释放有
8、效养分。易升温也易降温,又称热性土,容易遭受冻害。对植物生长影响:发小苗不发老苗。2. 粘土类:粒间孔隙小,通气不良,透水性差,内部排水慢,易受渍害和积累还原性有毒物质。矿物养分较多,Ca、K、Mg 较多,有机质分解慢,易于积累腐殖质。保水力强,升温降温慢,又称冷性土。干燥时紧实坚硬,湿时泥烂,耕作费力,宜耕期短。对植物生长影响:发老苗不发小苗。3.壤土类砂粘适中,质地理想。含水量适宜,耕性好,通透性好,相当的毛管孔隙。土壤质地的改良方法:增施有机肥料掺砂掺粘,客土调剂翻淤压砂,翻砂压淤引洪因地制宜土壤质地:据土壤中各粒级土粒含量(质量)百分率的组合划分的土壤类型。种类:砂土、壤土、粘土土壤微
9、生物的作用:调节植物生长养分循环产生消耗各种气体,影响全球气候变化分解有机物,改善土壤结构,促进团粒结构产生病原新物种、新基因的源或库真菌:有机质的主要降解者与植物根系产生菌根促进团粒结构形成原生动物:选择性取食某些微生物增进微生物活性参与植物残体的分解侵害植物土壤有机物的转化过程:分有机质矿化和有机质腐殖质化。相互对立,相互联系。前者是有机质中养分的释放过程,后者是土壤腐殖质的形成过程。土壤呼吸:微生物分解土壤有机质,释放 CO2于空气中矿化作用:复杂有机物通过微生物的分解转化为简单的化合物,同时释放出矿质养料的过程。有机质分解由易到难:糖类、淀粉、蛋白质粗蛋白纤维素,半纤维素脂肪、蜡质木质
10、含 氮 有机 物水 解作 用 氨 基 酸氧化产生NH3硝化产生NO3-反 硝化NO2、NO腐殖质化过程:进入土壤的有机物质在微生物的作用下转变为比原物质组成更为复杂、结构更为稳定的腐殖质的过程。腐殖质分子的大小与熟化程度有关,熟化程度愈高,分子愈复杂愈大。腐殖物质:土壤中特有的、分子结构复杂的一类有机大分子。含碳量 含氧量 含氮量 颜色 盐基 酸性 共同点胡敏酸 较高 较低 较高 褐色 一价盐溶于水较弱富里酸 较低 较高 较高 浅黄色 一、二价盐 强酸性较强的吸水性、较强的稳定性糖类转化通气良好 CO2,H 2O半厌气 积累性物质完全厌气 还原有机物P 与 SPO43-,SO42-(先生成 H
11、2S,再生成 H2SO4,最后生成SO42-)有氧通气不良 H3P,H 2S通气不 良溶于水胡敏素是胡敏酸经过冰冻或者干燥的产物,或者是胡敏酸与矿物质紧密结合而成,以致于失去水溶性与碱溶性。腐殖质在土壤中的存在形态:游离状态的腐殖质与盐基化合成稳定盐类与含水三氧化物结合形成复杂凝胶体与粘粒结合形成有机无机复合体影响有机质转化的因素:1. 有机质的 C/N 比与物理状态微生物的生命活动需要 C 与 N,细菌最适 C/N 为 25含 C 过多,有机质分解缓慢,易引起微生物与植物争氮;含 N 过多,容易释放游离氮2. 土壤水热状况3. 土壤通气状况一般认为在好气与厌气分解交替进行时,有利于土壤腐殖质
12、形成。4. 土壤 PH 值腐殖化系数:把每克干重的有机物经过一年分解后转化为腐殖质的克数。土壤有机质对土壤肥力的作用:土壤养分的主要来源改善土壤的理化性质,促进土壤结构的形成提高土壤的保肥性、缓冲性促进作物生长发育有助于消除土壤污染有机质的积累与调控:种植绿肥和增施有机肥秸秆还田调节水热状况土壤水:是一种稀薄的溶液,存在于土粒的表面和土粒间的孔隙中。除供作物吸收外,还影响土壤的肥力性状(如矿质养分的溶解、土壤有机质的分解与合成、土壤的氧化还原状况、土壤热特性、土壤的物理机械性与耕性)土壤水分的吸附力包括1. 水分子与固体颗粒表面的氧元素的形成氢键吸附力强,距离短;2. 胶体表面带电形成的静电场
13、,水分子定向排列-有效距离长,但作用力弱,受比表面积、胶粒及吸附离子种类、粘粒与砂粒比例的影响3. 土粒孔隙水和空气界面上的弯月面力(土壤承受着一种张力-毛管力) 。4. 重力土壤水分的类型和性质1. 土壤吸湿水:固相土粒依其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气中吸附气态水,附着在土粒表面成单分子或多分子层,称土壤吸湿水。受土粒的吸力大,排列紧密,不能自由移动,无效水决定因素:土粒的比表面积,大气的相对湿度2. 膜状水:吸湿水达到最大后,土粒还有剩余的引力吸附液态水,在吸湿水的外围形成一层水膜,属于植物有效水。特点:可移动,能从膜厚的地方向薄的地方移动,这部分能移动的水可被作物吸收利用。凋
14、萎系数:当土壤水分受到的吸引力超过 1.5Mpa,作物便无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎,此时的土壤含水量称凋萎系数。最大分子持水量:当膜状水达到最大厚度时的土壤含水量。3. 土壤毛管水:靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分特点:可以自由移动溶解养分能力植物有效。影响因素:土壤质地、腐殖质含量、土壤结构状况根据上层中毛管水与地下水是否有连接,将毛管水分为毛管支持水和毛管悬着水。毛管支持水:地下水借毛管力上升进入并保持在土壤中的水分。毛管悬着水:当地下水位较深,靠毛管力将降雨或流水保持在土壤土层没有下渗的水分。影响因素:地下水位,质地粘砂壤,地下水位过深,毛管支持水达不到根系,地下水位过浅,发生渍害
15、,盐多,盐害。毛管持水量:毛管支持水达到最大,包括吸湿水,膜状水,毛管上升水。田间持水量:毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。土壤重力水:土壤水分含量超过田间持水量,过量水分不能被毛管吸持,而在重力作用下沿大孔隙向下渗漏成为多余的水。土壤全蓄水量(饱和持水量):当重力水达到饱和,即土壤所有孔隙都充满水分时的含水量。特点:淋溶作用强,易造成养分损失,通气差,可被作物吸收。土壤水分含量的表示方法:1. 土壤中保持的水分质量占土壤质量的分数(g/kg)。rw=(m 1-m2)1000 /m 2(105烘干小时,至恒重,粘粒土壤 16 小时。 )2土壤容积含水量:土壤水分容积土壤容积3. 土壤相对含水量
16、:土壤相对含水量土壤含水量土壤田间持水量4. 水层厚度:指一定深度土层中的水分含量相当于若干水层厚度(mm)水层厚度(土壤质量含水量土壤容重土层厚度)1000土壤水分调节:控制地表径流,增加土壤水分入渗减少土壤水分蒸发合理灌溉提高土壤水分对作物的有效性多余水的排除。土水势:土壤水分在土水平衡体系中所具有的能态。指将单位水量从一个土水系统移到温度和它完全相同的纯水池时所做的功,w 表示(一般为负) 。基质势:m;压力势:p;溶质势:s;重力势:g。wmpsg土壤水吸力:土壤水的负压力。受土壤基质的吸附和毛管作用,表面形成一个凹形弯月面(暗示其压力低于大气压力) 。土壤水分特征曲线:指土壤水分能量
17、与含量的关系,研究土壤水分保持与运动的重要参数。影响因素:不同特质土壤水分含量不同受土壤结构影响受温度影响与土壤水分变化有关吸湿与脱湿曲线不同,有滞后现象。土壤空气组成特点:空气中的 CO2含量比空气中大 10数百倍O 2含量较低相对湿度较高可能含有还原性气体空气数量与组成经常变化土壤通气性:土壤空气与近地层大气进行气体交换以及土体内部允许气体扩散与流动的性能。通气性的机制:土壤空气扩散,土壤空气整体交换。土壤空气扩散:某种气体的成分由于其分压梯度与大气不同而产生的移动,是土壤空气与大气之间交换的主要因素。土壤空气整体交换:土壤空气与大气间存在总的压力梯度而引起的气体交换,是土壤内外部分气体的
18、整体相互流动。 (受温度、气压、刮风、降水、灌溉水影响)土壤呼吸:土壤空气与大气间通过气体扩散作用,不断进行气体交换,使土壤空气更新。土壤通气状况与作物生长:影响种子萌发影响作物根系生长与吸收水肥的功能土壤热量来源:太阳辐射能、生物热、地热土壤热容量:单位容积(或质量)的土壤在温度升高或降低 1时所吸收或放出的热量。用 C 表示,单位 J/cm3K 一般 C 水 C 土 C 气土壤导热率:评价土壤传导热量快慢的指标,在面积为 1m2,相距 1m 的两截面上温度相差 1K 时,每秒钟所通过该单元土体的热量焦耳数。用 表示,单位 J/(mKs) 一般 土 水 气土壤导温率(土壤导热系数、热扩散率)
19、:标准状况下,当土层在垂直方向上每 cm 距离内有 1 J 的温度梯度,每秒钟流入断面面积为 1m2的热量,使单位体积土壤所发生的温度变化。K(土壤导温率)=(土壤导热率) /C(土壤热容量)调节方法:合理耕作和施用有机肥以水调温覆盖与遮阴氧化还原电位:土壤中的氧化剂与还原剂在氧化还原电极上所建立的平衡电位,是反应土壤氧化或还原程度的重要指标。氧化还原状况 Eh 范围 化学反应 作物生长影响氧化 400mV O2占优势,各物质以氧化态存在适于旱作,水稻不宜弱度还原 400200 mV O2,NO 3-,Mn4+还原 旱作影响,水稻正常中度还原 200-100 mV SO42-,Fe 3+还原
20、旱作湿害强度还原 Al3+ Ca2+ Mg2+ H+ NH4+ K+ Na+土壤吸收性能:指土壤能够吸收和保持土壤溶液中的分子和离子,悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。作用:与土壤的保肥供肥能力有关影响土壤的酸碱度和缓冲能力等化学性质土壤结构性、物理机械性、水热状况等直接间接与吸收能力相关。土壤吸收性能类型:1、机械吸收:土壤对物体的机械阻隔。2、物理吸收性:土壤对分子态物质的保持能力。3、化学吸收性:易溶盐在土壤中转变为难溶盐而保存在土壤中的过程。4、物理化学吸收性:土壤对可溶性物质中离子态养分的保持能力。5、生物吸收性:土壤中植物根系和微生物对营养物质的吸收。阳离子交换作用:土壤胶体吸
21、附阳离子,在一定条件下,与土壤溶液中的其他阳离子发生交换。特点:可逆反应、等量交换、遵循质量作用定律、反应迅速影响因素:电荷数量、离子半径与离子水化半径、离子浓度土壤阳离子交换量(CEC):在一定 pH 值条件下,每千克土壤所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。土壤保肥力的指标。受胶体数量、胶体类型与土壤 PH 因素影响。盐基饱和度:土壤胶体上的交换性盐基离子总量占交换性阳离子总量的百分比。土壤交换性阳离子可分为二类:致酸离子: H +、Al 3+盐基离子: K +、Na +、Ca 2+、Mg 2+等基本决定土壤的酸碱性,饱和度小呈酸性。从土壤肥力看,以盐基基本饱和为好。影响交换性阳离子有效性
22、的因素:交换性阳离子的饱和度陪伴离子的种类阳离子的非交换性吸收土壤阴离子的交换作用:土壤中带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中阴离子的相互交换作用。影响因素:阴离子价数胶体的组成成分土壤 PH 值土壤酸碱度土壤酸性:一方面与溶液中 H+浓度有关,另一方面与土壤上吸附的致酸离子有关。酸性来源:胶体上吸附的 H+或 Al3+CO 2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酸雨施肥加入的酸性物质酸度分类活性酸:由土壤溶液中游离的 H+引起的。潜性酸:土壤胶体上吸附的氢离子或铝离子,进入溶液后才会显示出酸性,称之为潜性酸。潜性酸可分为两类:交换性酸:用过量中性盐溶液与土壤作用
23、从而测得的酸度水解性酸:用过量强碱弱酸盐浸提土壤,所表现出来的酸性。酸性土壤常通过施用石灰,人为调节土壤酸度,用水解性酸度作参考。土壤缓冲性:土壤具有抵抗和缓和酸碱度变化的能力。土壤 PH 值 8.5级别 强酸性 酸性 中性 碱性 强碱性农业土壤生态与保护高产肥沃土壤特征:良好土体构造、适量协调的土壤养分、良好的物理性质。土壤培肥的基本措施:增施有机肥料,培育土壤肥力发展旱作农业,建设灌溉农业合理轮作倒茬,用地养地结合合理耕作改土,加速土壤熟化防止土壤侵蚀,保护土壤资源土壤背景值:未受人类污染影响的自然环境中化学元素与化合物的含量。土壤污染源:污水灌溉不合理施肥施用农药工业废气工业废渣土壤污染
24、防治:加强对土壤污染的调查与监测彻底消除污染源增施有机肥与其他肥料铲除表土与换土生物措施人工防治植物营养与施肥的基本原理肥料的作用:1. 增加产量,改善品质2. 培肥土壤3. 发挥良种的增产潜力4. 补偿耕地不足5. 增加有机肥量6. 发展经济作物、森林和草原的物质基础肥料的负效应:不合理的施肥产量降低不合理的施肥农产品的质量下降不合理的施肥环境污染过量的施肥温室气体植物必需营养元素的标准1. 这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素,植物就不能完成其生活史必要性2. 这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素时,植物会表现出特有的症状,只有补充这种元素后症状才能减轻
25、或消失专一性3. 这种元素必须直接参与植物的代谢作用,对植物起直接的营养作用,而不是改善环境的间接作用直接性17 种必需营养元素:大量营养元素:C、H、O、N、P、K中量营养元素:Ca、Mg、S微量营养元素:Fe、Mn、Cu、Zn、 Mo、B、Cl、Ni肥料三要素:N、P、K有益元素:为某些植物正常生长发育所必需,或对某些植物生长有促进作用。有Na、Si、Co、Ni、Se 等必需营养元素间的相互关系1. 同等重要律植物必需营养元素在植物体内的数量不论多少都是同等重要的。生产上要求:平衡供给养分。2. 不可代替律植物的每一种必需营养元素都有特殊的功能,不能被其它元素所代替。生产上要求:全面供给养
26、分。土壤养分向根部迁移的方式:截获、扩散、质流根对养分吸收的方式:被动吸收、主动吸收被动吸收:又称非代谢吸收,是一种顺电化学势梯度的吸收过程,不需消耗能量。 特点: 顺电化学势梯度没有选择性不消耗能量主动吸收:养分离子逆电化学势梯度进入植物细胞内的现象。它需要消耗生物代谢能量。特点:逆电化学势梯度高度选择性消耗能量根外器官对养分的吸收机理:使养分离子通过角质层上的裂缝和从表层细胞延伸到角质层的外质连丝,进入细胞。特点:直接供给养分,减少养分浪费吸收转化速率快促进根部营养节约肥料影响因素:溶液的组成溶液的浓度与反应溶液湿润叶片的时间叶片类型与结构喷施次数与部位养分的运输方向:横向运输:横向运输主
27、要指养分由根表皮经皮层、内皮层到中柱层(导管)的运输过程。质外体和共质体是根部横向运输水分和养分的重要通道。纵向运输:纵向运输是指离子在木质部或韧皮部内从根向地上部分或从地上部分向根系的运输。纵向运输也称为长距离运输。养分的重新分配与利用根系所吸收的养分在植物体内的分布是不均衡的。养分的再分配:植物体内的养分重新分配矿质元素重新分配的难易程度1. 再利用程度强的元素:指通过韧皮部而运转的离子,元素可由老叶向新叶转移,缺素症由老叶开始。N、P、K、Mg、Cl 等2. 再利用程度较差的元素 其缺素症,出现在幼叶上,现在完全展开的叶片或老叶片上。S、Zn、Cu、Mn、Fe、Mo 等3. 难于再利用的
28、元素:主要在木质部由下往上随蒸腾液流而运输,出现在顶叶和新叶。Ca、B 等影响植物吸收养分的因素 酸性介质有利于植物吸收阴离子碱性介质有利于植物吸收阳离子离子拮抗作用:介质中某一离子的存在能抑制另一离子的吸收离子协助作用:介质中某一离子的存在能促进另一离子的吸收施肥的基本原理1. 养分归还学说:为恢复地力和提高作物单产,通过施肥把作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的学说。意义:对恢复和维持土壤肥力有积极作用2. 最小养分律:植物产量受土壤中某一相对含量最小的有效性因子制约的规律。意义:指出作物产量与养分供应上的矛盾,表明施肥要有针对性,应合理施肥。3. 报酬递减律:在其它生产
29、条件相对稳定的前提下,随施肥量的增加而单位肥料的作物增产量却呈递减的趋势。4因子综合律:作物丰产是影响作物生长发育的各种因子,如水分、养分、光照、温度、空气、品种以及耕作条件等综合作用的结果,其中必然有一个起主导作用的限制因子,产量也在一定程度上受该种限制因子的制约。意义:为了充分发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益,施肥措施必须与其它农业技术措施密切配合;各种养分肥料要配合施用以使各养分元素之间比例协调,维持作物体内的营养平衡。植物营养临界期:是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡,对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间。植物营养最大效率期:是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时
30、间。特点:这一时期,作物生长迅速,吸收养分能力特别强,如能及时满足作物对养分的需要,增产效果将非常显著。影响施肥量的因素:作物种类及品种、产量水平、土壤肥力状况、肥料种类、施肥时期以及气候条件等。确定施肥量的方法:1. 定性的丰产指标法,2. 肥料效应函数法:通过试验拟合肥料效应方程,计算施肥量。3. 目标产量法:以实现作物目标产量所需养分量与土壤供应养分量的差额作为确定施肥量的依据,以达到养分收支平衡,所以,又称为养分平衡法。F:施肥量(千克/公顷);Y:目标产量(千克/公顷);C:单位产量的养分吸收量(千克 );S:土壤供应养分量(千克/公顷) ;N:所施肥料中的养分含量 ();E :肥料
31、当季利用率 () 。现代施肥方法:喷施多元微肥喷施多功能叶面肥灌溉施肥:喷灌、滴灌二氧化碳施肥肥料分类依据:按组分分:有机肥和无机肥(矿质肥)按来源分:农家肥和商品肥按主要作用分:直接肥和间接肥按元素分:氮肥、磷肥、钾肥等按养分多少分:单质肥料、复合肥料等按肥效快慢分:速效肥料、缓效肥料、长效肥料按肥料状态分:固体肥料和液体肥料施肥的原因:1. 补充供应土壤自然肥力以满足具有高产潜力作物的需求。2. 补偿因作物产品移走或淋溶而损失的养分。3. 改善不良的土壤状况或保持良好的土壤状况。4. 养分施用是人及动物需求。施肥方法 合理的施肥方法是提高肥效的重要方面。完整的施肥应包括施肥时间、施用位置及
32、施用方法三个方面。生物肥料:利用微生物的活性,提高土壤养分的有效性或提高作物对养分吸收的肥料。我国肥料施用面临的突出问题:1. 平均数量不足2. 分配不当3. 氮磷钾比例不合理4. 品种结构不合理5. 肥料利用率低农田6. 钾素亏缺严重7. 中、微量元素养分缺乏8. 环境问题有机肥料与无机肥料的对比(该表格较为重要)肥料种类定义 优点 缺点 生产方式养分含量种类 标准有机肥料对含有有机质为主的肥料的总称来源广、种类多、取材方便、含有有机质和多种养分、脏、臭、不卫生、养分含量低、肥效慢、体积大、使用不直接施用、腐熟、沤肥等含有多种营养元素的完全肥料1自然存在的物质(如泥炭)2农场废弃物(作物残茬
33、、牲畜肥、堆肥、绿肥等)3植物产品加工后的残余物如纤维、油饼等1.干物质含量。2. 腐殖质总量和易矿化态量。3. 含氮总量和速效态量。养分全面、施用污染小、肥效长方便 4动物产品加工后的残余物 5城镇废弃物(如家庭垃圾混合物)6土壤接种物(如有生命的微生物)4. CN 值。5. 对植物生长或产品品质有害的物质含量,特别是重金属含量应低于已规定的临界值。无机肥料经工厂化学合成加工精制而成的肥料速效养分含量高、肥效快,使用方便、便于运输养分单一、肥效短、制造成本高、环境污染。自然肥料合成肥料单一养分肥料,或多养分肥料或复合肥料根据结合的形式分混合肥料(两个或两个以上的单一养分肥料的物理混合或多养分
34、肥料)与复合肥料(两个或以上的养分的化学结合产品)根据作用方式分速效肥料与缓释肥料根据物理状况分各种粒度的固体肥料、液体肥料与气体肥料1. 养分的含量或品位:养分总量或有效养分量2. 习惯上划分的单一养分肥料或多养分肥料有机肥料的来源:人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃物等植物氮素营养与氮肥植物氮素营养与氮肥植物氮素营养作物体内氮素含量植物体含氮量一般为 0.35%。豆科作物高于禾本科作物;籽粒、叶片茎杆、根系生育前期叶片生育后期的叶片;氮素含量随代谢中心的转移而变化;含氮量还受土壤供氮水平和施肥的影响;氮在植物体中的运动性较强,在利用率在 70 80%。分布1. 不同作物种类含量不同
35、2. 作物不同器官含量不同 3. 作物不同生育时期含量不同 作物体内氮素的含量和分布,明显受施氮水平和施氮时期的影响 氮在植物生长发育中的作用1、蛋白质的重要组分2、核酸和核蛋白质的成分3、叶绿素的组分元素4、许多酶的组分5、氮还是一些维生素的组分,而生物碱和植物激素也都含有氮。氮素的吸收与利用1、 氮素吸收形态1.1 NH4+、NO 3-、NO 2-1.2 可溶性有机氮:氨基酸、酰胺等1.3 豆科植物可以通过共生固氮,直接利用空气中的 N22 氮素的吸收与利用2.1 硝态氮被主动吸收后2.1.1 穿过液泡膜储存在液泡中。 2.1.2 从根系中运输到木质部,然后被运输到地上部。 2.1.3 根
36、系中或地上部被硝酸还原酶还原成亚硝酸。 (硝酸还原酶活性受光合作用调节)2.2 氨(NH3)的同化2.2.1 谷氨酸脱氢酶(GDH)途径2.2.2 谷酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶与氨基转移酶(GOGAT)途径氨基转移作用:通过谷氨酸的氨基转移作用形成其它各种氨基酸酰胺在植物体内的作用:储藏氮素、消除氨毒、运输氮素3. 铵态氮和硝态氮的营养特点NO3-N 的吸收是一个主动过程;吸收 NO3-N 可是根际 pH 升高;NH 4-N 吸收机制不清楚,吸收后,可使根际 pH 下降。大多数植物喜欢硝态氮。在低温条件下(8 ) ,植物吸收铵态氮多于硝态氮;随温度升高,硝态氮的吸收逐渐增加;在高温条件下
37、(2635 ) ,植物吸收的硝态氮多于铵态氮。与硝态氮相比,以铵态氮为营养时,消耗的能量少植物的氮素缺乏与过剩氮素缺乏之后: 生长过程缓慢、叶片黄化、根冠比较大、分枝分蘖少、谷类作物穗数及穗粒数减少,千粒重下降,产量降低、缺素首先出现在老叶上。氮素过多:植物枝叶茂盛,群体过大,通风透光不好,碳水化合物消耗太多,使茎杆细弱,机械强度小,容易倒伏;体内可溶性氮化合物过多,容易遭受病虫害;贪青晚熟,结实率下降,产量降低;瓜果的含糖量降低,风味差,不耐贮藏,品质低;叶菜类植物中硝酸盐高,危害健康。土壤中的氮素营养:耕作土壤中的氮素来源施入的肥料氮素生物固氮降水尘埃土壤吸附灌水成土母质中也有少量的氮素有
38、机态氮的矿化作用:在微生物作用下,土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。发生条件:各种条件下均可发生最适条件:温度为 2030 oC,土壤湿度为田间持水量的 60,土壤 pH7,C/N25:1土壤粘土矿物对 NH4 的固定吸附固定:由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对 NH4 的吸附作用晶格固定:NH 4 进入 2:1 型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用过程:液相 NH4 交换性 NH4 固定态 NH4结果:减缓 NH4 的供应程度(暂时无效化)氨的挥发损失1. 定义:在中性或碱性条件下,土壤中的 NH4 转化为 NH3 而挥发的过程2. 影响因素:pH 值土壤 CaCO3 含量:呈正相
39、关温度:呈正相关施肥深度:挥发量 表施深施 土壤水分含量土壤中 NH4 的含量3. 结果:造成氮素损失(无效化)硝化作用:土壤中的 NH4 ,在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。影响条件:土壤通气状况、土壤反应、土壤温度等最适条件:氨充足、通气良好、pH6.57.5、2530 oC结果:形成 NO3 N利:为喜硝植物提供氮素(有效化)弊:淋失、发生反硝化作用(无效化)无机氮的生物固定:土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。3. 影响条件 土体的 C/N 比、温度、湿度、pH 值固定作用释放作用吸附作用解吸作用4. 结果:减缓氮的供应(暂时无效化),可减少氮素的
40、损失反硝化作用:2. 化学反硝化作用(可在好气条件下进行)NO2 N2 、N 2O、NO发生条件: NO2 存在3. 结果:造成氮素的气态挥发损失(无效化) ,并影响大气(破坏臭氧层、加剧温室效应)硝酸盐的淋洗损失:NO3 N 随水渗漏或流失,可达施入氮量的 510结果:氮素损失(无效化),并污染水体( 富营养化)土壤的供氮能力及氮的有效性:有效氮:能被当季作物利用的氮素,包括无机氮(300 时,净生物固定作用。磷的固定:磷肥施入土壤后,其转化过程的总趋势是向固定方向转化。包括水溶性磷的化学固定、吸附固定和生物固定等。化学固定过程:通过形成沉淀使磷发生固定作用的过程。土壤吸持:土壤固相对溶液中
41、的磷酸根加以吸持,包括吸附与吸收。吸附:指土壤固相上化学成分浓度大于周围浓度,土壤固相对磷酸根的吸附不完全可逆,土壤对磷的吸附和解吸曲线不完全重合。土壤吸收:土壤所吸附的磷均匀地渗入土壤固相内部的成分中,这部分磷与土壤胶粒上某些成分相混合而成难溶态,反应不可逆。吸附按作用力不同分非专性和专性吸附两种。非专性吸附:在酸性土壤上,当土壤溶液中 H+浓度高时,粘土表面的 OH-发生质子化作用,遇磷酸根离子发生非专性吸附作用。特点:它是由库仑力引起的,不是化学反应的结果当 PH 值较低,质子化作用强烈时,吸附反应加快,吸附量增加。专性吸附:由化学反应引起的吸附,多发生于铁、铝多的酸性土壤中。特点:吸附
42、过程缓慢,作用力较强吸附逐渐牢固,最终形成晶态生物固定:土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构成其躯体,使水溶性磷暂时被固定起来的过程。磷的释放:土壤中植物难以利用态磷转化为可利用态磷的过程,是土壤中磷的有效化过程。受土壤中的微生物活动,有机肥料的分解以及土壤中的水、气、热状况的影响。石灰性土壤中磷的释放靠生物活动产生的 CO2与有机酸等,酸性土壤中磷的释放靠铁磷的释放,土壤淹水使磷含量增加,还有有机磷的矿化植物磷素营养作物体内磷素含量植物体含磷量一般为 0.10.5%。油料作物种子高于禾本科作物种子;籽粒其他组织幼苗成熟种子磷素含量随代谢中心的转移而变化;氮在植物体中的运动性较强缺磷时,植物体组织中无
43、机磷含量首先明显降低。磷的营养功能:参与植物体内许多重要化合物的结构参与植物体内许多代谢过程增强植物抗逆性磷酸盐进入植物体后,可直接参与糖类、蛋白质、脂肪等的代谢,并形成各种含磷的化合物。植物吸收磷是逆浓度梯度的主动吸收过程。受根系特征、土壤 PH、通气状况、温度、质地、有机质含量等影响。磷素缺乏,表现为生长缓慢、植株矮小、结实状况差。由于缺磷妨碍叶绿素能量输出,植株几乎停止生长。磷素过量,导致作物无效分蘖和瘪粒增加,叶片肥厚浓密,叶色浓绿,植株矮小,节间过短、生长明显抑制。由于过量磷肥导致植物呼吸作用增强,所以导致糖分能量的大量消耗。磷肥还会导致植物生殖器官成熟加快,营养体小,产量降低,品质
44、下降。根系发达,数量多而粗短。磷肥的性质肥料品种 主要成分 % 主要化合物 溶解性 吸湿性普通过磷酸钙 P:6-9,S:10-20,Ca:20一水合磷酸二氢钙、硫酸钙85%-87%溶解于水,其余溶于柠檬酸附潮结块重过磷酸钙 P:20-22,S:1-2Ca:12-16一水合磷酸二氢钙85%-87%溶解于水,其余溶于柠檬酸吸湿,腐蚀性磷酸一铵 P:20-26,N:10-13磷酸二氢铵 95%-100%溶于水磷酸二铵 P:20-23,N:15-18磷酸氢二铵 95%-100%溶于水钙镁磷肥 P:6-10 钙镁硅磷盐 水溶性 2%,其余溶于柠檬酸不吸湿,不结块沉淀磷肥 P:8-13 磷酸氢钙,二水磷酸
45、氢钙水溶性 3%,其余溶于柠檬酸不吸湿,不结块钢渣磷肥 P:4-9 5CaOP2O5SiO 水溶性 3%,85%-90% 稍吸湿水溶性 普通过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸铵等弱酸溶性 钙镁磷肥、脱氟磷肥等难溶性磷肥磷肥27CaOP2O5SiO2溶于柠檬酸磷肥的合理施用:1. 考虑磷肥施用的必要性2. 考虑作物的吸磷特点3. 注意磷肥品种的选择4. 正确选择施肥的时间与方式5. 减轻环境污染。植物的钾素营养植物体内钾的含量、形态和分布含量与分布:植物体内钾的含量(K2O)约占干物重的 0.3%-5.0%淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高种子中含钾量较低,茎秆含量较高块根、块茎含钾量
46、也比较高钾比较集中地分布在代谢最活跃的器官和组织中细胞质中钾浓度的水平较低,十分稳定,过量的钾几乎全部转移到液泡中形态:植物以离子态(K +)从土壤中吸收钾钾不形成化合物,钾以离子形态吸附在原生质胶体表面,存在于细胞中,与氮和磷不同,钾在植物中并不形成有机化合物,它以活性离子态存在,其功能主要是催化作用钾在植物体内再利用率高钾为植物生长所必需,但其在植物中的确切功能尚不清楚,其主要功能与植物新陈代谢有关钾的营养作用:促进酶的活化,有 60 多种酶需要钾来激活促进光能利用,增强光合作用(植物需要钾参与合成高能磷酸盐分子 ATP、钾在光合作用中起重要作用,叶片钾总量的 50%集中在叶绿体内)钾促进
47、碳水化合物的合成和运输促进蛋白质合成参与细胞渗透调节作用增强植物抗性钾在减轻某些作物病害是关键元素加强植物本身的抗性机制钾能增强茎杆的抗病虫害和抗倒伏能力钾为何抗旱:钾通过提高植株的紧涨度(叶细胞内水分充足产生的刚性)维持其内压,而有助于植物更有效地利用水分钾能通过调节气孔开张影响蒸腾速率及水分的吸收钾能够提高作物品质,提高维生素 C 含量植物缺钾植物对钾的需求量很高。供钾不足时,植株表现出缺素症状钾是活动性元素,出现短缺时衰老组织中的钾会转移到幼嫩分生组织中。严重缺钾时,下部老叶上出现失绿并逐渐坏死,叶片暗绿无光泽褐色坏死组织与缺钾时腐胺积累有关植物缺钾症状以许多方式表现出来:最常见的缺钾症
48、状是沿叶缘的灼伤状。在大多数植物(尤其是禾本科植物)上,灼伤状最初出现在老叶上。在一些植物上和在某些情况下,新叶首先表现出缺素症状。 缺钾植物生长缓慢,根系发育差。茎杆脆弱,常出现倒伏。种子和果实小且干皱。植株对病害的抗性低。植物在供钾不足的紧张情况下,对不利天气异常敏感。钾肥的种类和性质肥料种类 含钾量 状态 吸湿性氯化钾 K:50%52% 颜色由粉或红到白,具水溶性,肥效迅速,属化学中性,生理酸性肥料有吸湿性久贮结块硫酸钾 K:42%44%S:1718%硫酸钾呈白色,易溶于水,属化学中性,生理酸性肥料吸湿性小,不易结块硫酸镁钾 K2O 约 22%,含镁11%,含硫 22%;土壤中的反应与其他中性盐相同硝酸钾 N13%, K37% 硫酸钾呈白色,易溶于水,属化学中性,生理中性肥料有吸湿性久贮结块草木灰 540% K 2O土壤钾素以三种形态存在:无效态、缓效态和有效态生长作物速效的两种土壤钾:溶液或可溶性钾-存在于土壤水中;交换性钾-疏松地被土壤粘粒和有机质(胶体)以可交换态保持着。K+必将发生下面五种情况的一种:1.被吸收在土壤粘土和有机质的表面,并疏松地以可交换态保持在那里。 2.其中一些仍保留在土壤溶液中。 3.一些会被生长着的作物立即吸收。 4.在一些土壤中,部分会被“固定”或转变为无效态或缓效态。5.在强砂性或有机土壤中,部分会被淋洗掉