第一章 土壤学基础知识
第一节 土粒——土壤的固体部分
二 土壤有机质
(一)土壤有机质的来源及存在形态
土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质。自然土壤的有机质,主要来自生长在土壤上的高等绿色植物(地上部分和土中的根系),其次是生活在土中的动物和微生物。农业土壤,因作物地上部分被收获取走了,只有残茬的要系留在土壤,数量就少得多了。因而每年施用的有机肥料就成为土壤有机质的重要来源。
通过各种途径进入土壤中的有机质,不断遭到土壤动物特别是微生物的分解,所以,土壤有机质的形态也是多种多样的。包括根、茎、叶等未被分解的新鲜有机物;半分解的有机物和腐植质,此外,还包括活的动物和微生物群,以及溶于土壤溶液中的简单的有机化合物(如简单的氨基酸和有机酸)。其中以腐植质最为重要,这不仅因为它占土壤有机质总量的85-90%以上,而且它比较稳定,只能缓慢被分解,所以它是土壤有机质的主体;而且它对土壤的理、化、生物性质等都有良好作用。
土壤腐植质是一种黑色的胶体物质,有巨大的比表面积和在表面上荷有大量的负电荷,因而能吸附大量的水分子和各种阳离子。腐植质的粘结力、粘着力都比粘粒小,当粘粒外包被有腐植质时,其粘结力和粘着力都大大降低。同时,腐植质中含氮丰富,是土壤氮素(除施入化学氮肥外)的唯一来源。腐植质中的某些组,与两价以上的盐基离子表成的盐类,不溶于水,是形成微结构和团粒结构不可缺少的物质。
土壤腐植质是在有机残体或其它有机物腐植化的过程中形成的一类特殊的大分子有机化合物。
(二)土壤中的动物和微生物群。动物对土壤有机质分解有着积极的作用。土壤中微生物的作用远远大于动物,这是因为①微生物的种类群的生物学特性不同,可使处在各种不同状态的有机质分解,直到形成矿质化合物或腐植质。②繁殖快数量大,在一克土中往往要以数亿至数十亿来计算。
(三)土壤有机质在提高土壤肥沃度上的作用。
1、是土壤中碳、氮、磷、硫等营养元素的来源。
2、土壤腐植质与Ca2+一起是形成良好团粒结构和微结构不可缺少的胶结物质
3改善土壤物理性质。腐植质的粘结力比粘粒约11倍,而其粘着力比粘粒约小1.5倍,但又比砂粒的粘结性和粘着性都强。所以,腐植质能降低粘土的粘性,增加砂土的粘性,从而使粘土的耕作和通透性以及砂土的松散性得到改善。
4、提高土壤的吸附能力和缓冲能力。腐植质是一种胶体物质,具有巨大的比表面积和表面能。同时表面上带有大量的负电荷,所以它能提高土壤吸附分子和离子态物质的能力,增强其保水保肥能力。
5、极低浓度的腐植质(胡敏酸)分子溶液,能刺激根系的发育,高浓度时,对根系的抑制作用。
6、腐植质还能吸收和溶解某些农药(如三氯甲苯除莠剂、D·D·T等),并能与重金属形成溶于水的络合物,使其随灌水或降水排出土壤。所以腐植质有部分消除农药残毒和重金属污染的作用。
(四)增加土壤有机质的方法
1、大力发展畜牧业,积极增加农家有机肥料,并不断提高其质量。
2、秸秆还田
3、利用绿肥
第二节 土壤的化学性质和过程
一 土壤对离子的吸附
土壤的吸附现象是指土粒(特别是粘粒和腐植质)的表面,能将与其接触的土壤溶液或土壤空气中基本些物质的分子和离子吸附在表面上,使其本身的表面自由能降低而趋稳定。土壤所以能吸附离子态和分子态物质,就在于土壤中存在着胶体。胶粒的构造分为三部分,即中心部分为胶核,其成分依胶体不同而异。
1、土壤的阳离子吸附量:土壤吸附阳离子数量通常是以100克土壤所吸附的阳离子的毫摩尔数表示。土壤阳离子代换量的大小,主要决定于土壤中胶体物质的数量和种类,以及土壤的反应(即土壤的酸碱度)。
2、吸附态离子的组成:土壤溶液中常见的阳离子有Ca2+ 、Mg2+、K+、Na+、NH4+、Al3+、Fe3+和H+;除H+外,其余统称为盐基离子。
3、阴离子的吸附:土壤胶粒大部分是负电性胶粒,所以很少发生阴离子的吸附。对植物营养有意义的NO3-,根本不被土壤以任何方式吸附或吸收,所以极易流失。
一、有机质含量判定标准
有机质(g/kg) | |
测定值 | 丰缺度 |
>30 | 高 |
20-30 | 中 |
10-20 | 低 |
<10 | 极低 |
二、酸碱度(pH值)含量判定标准
pH | |
测定值 | 酸碱度 |
7.51-8.50 | 弱碱性 |
6.51-7.50 | 中性 |
5.51-6.50 | 弱酸性 |
4.51-5.50 | 强酸性 |
<4.5 | 极强酸性 |
三、碱解氮含量判定标准
碱解氮(mg/kg) | |
丰缺度 | 含量 |
高 | ≥200 |
中 | 100-200 |
缺 | <100 |
四、有效磷含量判定标准
有效磷(mg/kg) | |
测定值 | 丰缺度 |
>25 | 不缺 |
15-25 | 中 |
5-15 | 缺 |
<5 | 极缺 |
五、速效钾含量判定标准
速效钾(mg/kg) | |
测定值 | 丰缺度 |
>120 | 高 |
80-120 | 中 |
40-80 | 缺 |
<40 | 极缺 |
六、缓效钾含量判定标准
缓效钾(mg/kg) | |
含量 | 丰缺度 |
≥400 | 高 |
200-400 | 中 |
<200 | 缺 |
七、有效硼含量判定标准
有效硼(mg/kg) | |
含量 | 丰缺度 |
0.5< | 缺 |
≥0.5 | 丰 |
八、有效铜含量判定标准
有效铜(mg/kg) | |
测定值 | 丰缺度 |
<0.1 | 很低 |
0.1-0.2 | 低 |
0.3-1 | 中等 |
1.1-1.8 | 丰富 |
>1.8 | 很丰富 |
九、有效锌含量判定标准
有效锌(mg/kg) | |
测定值 | 丰缺度 |
<0.5 | 很低 |
0.5-1.0 | 低 |
1.1-2.0 | 中等 |
2.1-4.0 | 丰富 |
>4.0 | 很丰富 |
十、重要说明
(二)测土配方施肥技术流程
1、以土定产
以土壤肥力高低来拟定目标产量。目标产量一般是前三年正常年份的产量增产5-10%来确定,但在品种改变时应以该品种正常产量来确定;土壤障碍因子消除后,增产幅度应增大。
2、以产定氮
以产定氮,即以作物目标产量乘以作物产量单位氮素吸收量,计算出单位面积纯氮用量。
3、因缺补缺
根据作物磷、钾、微量元素的需要量,与土壤有效磷、速效钾、有效营养微量元素测定数据相比较,做到缺什么元素补什么元素。
4、高效施肥
高效施肥包括选用合理的肥料品种、确定施肥时期、分次施肥比例和施肥方法,并与其它农艺技术组装配套,提高肥料利用率,发挥肥料最大的增产效果。