6.土壤养分的有效性
土壤养分有效性测定及其方法
土壤养分有效性测定及其方法李立平,张佳宝,朱安宁,邢维芹,唐立松(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008)摘 要:在提出土壤养分有效性测定概念的基础上,本文对各种土壤养分有效性的测定方法进行了总结,讨论了这些方法的测定机理、测定效果及近几年的进展。
这些方法包括用于磷钾等元素测定的树脂法、用于氮测定的生物培养法和化学提取法、磷测定的氧化铁试纸法和氢氧化铁透析管法和钾的四苯硼钠法。
关 键 词:土壤养分有效性测定;生物培养法;化学提取法;氧化铁试纸法;氢氧化铁透析管法;四苯硼钠法中图分类号:S 151 9文献标识码:A 文章编号:05643945(2004)01 0084 071 理 论在我国,传统土壤碱解氮(NaOH 水解、康威皿扩散测定)、Olsen 法和Bray-1法提取的磷、1mol/L 中性醋酸铵法提取的钾分别被认为是土壤有效氮、有效磷和有效钾[1,2,3,4,5,6,7]。
除碱解氮测定中包含了部分有机氮外,其余方法对土壤养分的获得主要是通过离子交换-平衡的方法实现的。
在磷提取中,对于固磷能力较强的土壤,部分提取剂中加入络合剂及稀酸,以减少金属离子对磷的固定,从而增加了浸提剂可提取养分的数量。
但实际上,加入弱酸后提取的部分磷可能对植物无效[8]。
为了叙述方便,这里将以上方法统称为传统方法。
植物生长期间,除传统方法提取的养分外,也有部分其它形态的养分可被植物利用,如易分解有机质中的的氮和磷以及某些矿物中的磷、2 1型矿物伊利石和蛭石中的钾[9,10,11]。
而传统方法对这类养分的提取能力较弱。
在植物生长期间,这些养分的释放主要来自于两种动力,一是土壤溶液中速效养分被植物吸收后浓度的降低产生的浓度梯度(如钾和无机磷);另一个是土壤有机物质在微生物作用下的分解(如氮和有机磷)。
因此,仅靠离子交换法测定土壤养分的方法是不能充分反映土壤的养分供应能力的,如中性醋酸铵提取土壤有效钾的方法已被多个研究者证明并不能充分提取对植物有效的钾[12,13,14,15,16]。
土壤肥力分级指标
土壤肥力分级指标土壤肥力是土壤对植物生长的适应性和支持能力的综合表现。
评价土壤肥力的指标主要包括土壤pH值、有机质含量、养分含量、土壤结构和土壤水分等。
这些指标在一定程度上能反映土壤对植物生长的适宜度和植物所需养分的供应能力。
下面将详细介绍土壤肥力分级指标。
1.土壤pH值土壤pH值是反映土壤酸碱程度的指标，它直接影响土壤中许多重要的化学过程和养分的有效性。
通常认为，pH值在6.0-7.5之间的土壤是最适宜植物生长的。
当土壤pH低于6.0时，土壤过酸，会影响植物对一些营养元素的吸收；而当土壤pH高于7.5时，土壤过碱，会导致一些微量元素的毒害。
2.有机质含量3.养分含量土壤中的养分包括氮、磷、钾等重要元素，它们对植物的生长和发育至关重要。
评价土壤肥力的养分含量主要是通过分析土壤中的养分含量进行定量测定。
一般认为，土壤中的全氮含量大于0.15%，全磷含量大于0.02%，交换性钾含量大于0.2%为肥沃土壤。
如果养分含量低于这些标准，则表示土壤肥力较低。
4.土壤结构土壤结构是指土壤颗粒的排列方式和颗粒团聚状态，它对土壤养分的供应能力和水分的保持能力有重要影响。
土壤结构好的特点是团聚体分布均匀，孔隙空间适中，有利于根系的穿透和水分的渗透。
评价土壤结构一般可以通过观察土壤的颗粒大小和颗粒团聚状态来判断，结构良好的土壤被认为是肥沃的。
5.土壤水分土壤水分对植物的生长和发育具有重要影响，土壤中的水分对植物根系起到供水的作用，同时还影响溶解态养分的迁移和利用。
评价土壤水分一般可以通过测定土壤含水量和土壤黏粒含量来进行。
土壤含水量在25%以上为湿润土壤，15-25%为适度湿润土壤，低于15%为干旱土壤。
土壤黏粒含量越高，土壤保水能力越好。
综上所述，土壤肥力的评价指标包括土壤pH值、有机质含量、养分含量、土壤结构和土壤水分等。
通过对这些指标的测定和分析，可以判断土壤的肥力状况，为土壤肥力改良和植物种植提供科学依据。
植物保护学名词解释
植物保护学名词解释1、植物营养元素的再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位，而被再度利用。
2、大量元素：碳氢氧氮磷钾钙镁硫。
3、微量元素：铁硼锰铜钼锌氯。
4、营养：植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，并用以维持其生命活动。
5、营养元素：植物体所需的化学元素。
6、植物营养学：研究植物对营养元素的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质交换和能量交换的科学。
7、必需营养元素：对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。
8、有益元素：对某些植物的生长发育有良好刺激作用，或为某些植物种类、在某些特定条件下所必需，但不是所有植物必需。
9、强度因素：土壤溶液中养分的浓度。
10、容量因素：土壤中有效养分的数量。
11、化学有效养分：土壤中存在的矿质态养分。
12、土壤的缓冲因素（缓冲力或缓冲容量）：表示土壤保持一定养分强度的关系。
13、截获：根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
14、质流：植物蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。
15、扩散：由于根对周围养分离子的吸收造成根表与周围土壤的养分浓度梯度差，土体养分顺着浓度梯度向根表迁移。
16、简单扩散：溶液中的离子存在浓度差时，将导致离子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
17、根系密度：单位土壤体积中根的总长度。
18、养分累积：根对水分的吸收速率高于养分的吸收速率，这时根际的养分浓度高于土体的养分浓度。
19、养分亏缺：根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水分的速率。
20、养分持平：在一定条件下，水分的蒸腾速率和养分的吸收速率相等，根际不会出现浓度梯度。
21、共生固氮作用：一些豆科植物在固定空气中的N2时，也会降低根际的PH值。
22、螯溶作用：植物分泌的大量有机酸、氨基酸和酚类化合物，与根际各种金属元素形成螯合物。
23、双泵模型：离子进入木质部导管需两次泵的作用，第一次是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内，进入共质体；第二次是将离子由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管。
中国农业大学 864植物营养学 思考题
《植物营养学》思考题第一章 绪论1．说明植物营养与合理施肥的关系以及施肥在农业生产中的地位。
2．就“植物矿质营养学说”、“养分归还学说”、“最小养分律”的意义加以评说。
3．叙述土培法和营养液培养法在植物营养学科中的重要性及适用范围。
第二章 大量营养元素1．就NH+4-N同化来讲，GDH途径和GS-GOGAT途径有什么特点？为什么说GS-GOAT途径是更为普遍和重要的同化方式？2．如何对NH+4-N与NO3-N的营养作用做出正确评价？其肥效主要受什么因素的影响？3．说明磷酸盐被植物吸收后在体内的行为轨迹和特点。
4．说明植物体内酰胺和植素的合成及其重要意义。
5．就蛋白质合成来看同钾和氮的功能有何不同？6. 说明缺乏氮磷钾养分时， 植株外形、颜色等症状和特点并分析其原因。
第三章 中量营养元素植物缺钙的典型症状是什么？钙是如何作为第二信使起作用的？镁是如何调控RuBP羧化酶和ATP酶的？缺镁、缺硫和缺钙均会造成叶片黄化，三者有什么不同？硫如何参与电子传递？哪些氨基酸中含有硫？第四章 微量营养元素说明植物缺铁的症状、原因以及植物对缺铁的可能适应机制。
简述植物缺硼症状、部位与硼的生理功能之间的关系。
缺锰对植物的生长有何影响？为什么？除缺铁外，还有哪些微量元素缺乏时会影响植物的生殖生长，为什么？缺锌和缺铁的症状有何异同？为什么？请描述典型的缺钼症状，缺钼对高等植物体内的哪些生理过程有直接影响？哪几种微量元素与植物体内氧自由基的产生和清除有关，举例说明其作用原理。
试比较大量元素和微量元素在植物体内的作用和功能有何差异。
第五章 有益元素什么是有益元素?目前公认的有益元素包括哪几种？简述硅、硒在植物体内的存在形态和分布。
钠有哪些营养功能？植物对钠的适应性机理是什么？镍是如何参与植物体内尿素降解的？如何正确评价有益元素在植物营养中的地位。
在生产中合理施用有益元素时应注意什么问题？第六章 土壤养分的生物有效性土壤生物有效养分的含义是什么？为什么说化学有效养分测定值只有相对的意义？缓冲能力不同的土壤，其养分强度因素和养分容量因素有何特点?并说明与合理施肥有何关系?说明根际概念及其范围与特点.根际微生物对养分有效性有何贡献和影响?根系分泌物对土壤养分有效性的影响是什么?VA菌根为什么能改善植物生长的状况?第七章 养分的吸收什么是养分吸收动力学曲线?其参数的生理意义是什么?ATP酶可由哪些离子活化?哪些因素会影响养分的吸收?举例说明.哪些离子间易发生拮抗作用?以一种作物为例说明什么是养分临界值和养分最大效率期?叶面营养有什么特点?生产上如何应用?养分的运输和分配什么是养分的短距离运输和长距离运输?比较蒸腾作用和根压在木质部运输是的作用和特点.植物缺氮时症状首先出现在老叶,而缺铁时症状首先出现在新叶, 说明其原因是什么?石灰性土壤中有效性钙丰富,但仍会出现大白菜烧心、番茄脐腐病、苹果苦痘病等缺钙症状，请解释其原因。
土壤养分的有效性
土壤养分的有效性1. 引言土壤养分是农作物生长发育所必需的物质供应之源，对于农业生产至关重要。
然而，养分的有效性是影响农作物生长的关键因素之一。
有效的养分供应可以促进农作物的健康生长和高产，而无效的养分供应则会浪费资源并导致环境污染。
因此，研究土壤养分的有效性对于优化农业生产和可持续发展具有重要意义。
2. 养分的来源土壤养分的来源主要包括有机肥、化肥和土壤自然矿物等。
有机肥是指来源于动植物残体和粪便等的有机物质，其含有丰富的营养元素，如氮、磷、钾等。
化肥是通过化学合成得到的化合物，一般包含氮肥、磷肥和钾肥等。
土壤中的自然矿物及其分解产物也可以提供一些必需养分。
这些养分来源的不同特点也会影响养分的有效性。
3. 养分的转化和释放养分在土壤中的转化和释放过程是影响养分有效性的关键环节。
土壤中的微生物和土壤动物参与了养分的分解和转化过程。
有机肥被分解成无机形式的养分，而化肥中的养分则被土壤微生物转化为可被植物吸收利用的形式。
此外，土壤中的酸碱度、水分和温度等环境因素也会影响养分的转化和释放过程。
4. 土壤养分的吸收和利用农作物通过根系吸收土壤中的养分，并将其利用于生长和发育过程。
根系的生长状态、形态和分布等与土壤环境以及农作物自身的遗传特性相关。
农作物对于不同养分的吸收和利用能力也存在差异。
养分的贡献率与吸收速率等因素决定了养分的有效性。
5. 养分的损失和浪费养分的损失和浪费是影响养分有效性的重要因素之一。
在农业生产过程中，养分会发生流失、淋失和挥发等现象。
土壤侵蚀、水侵蚀和大气挥发等因素都会导致养分的损失和浪费。
此外，不合理的施肥和养分管理措施也会导致养分的浪费和环境污染。
6. 提高土壤养分有效性的方法为了提高土壤养分的有效性，需要采取一系列的措施。
首先，合理施肥是关键。
根据不同的农作物需求和土壤特点，选择合适的肥料种类和施肥时间。
其次，加强土壤养分管理和保护。
保持土壤覆盖、改善土壤结构以增加养分的持留能力。
养分有效性
养分
钙 镁 钾 磷 氮
*根据Baeber（1974）估计，根容积等于土壤容积的1%
土壤饱和水溶液中几种养分的浓度* 土壤饱和水溶液中几种养分的浓度
养分种类 NO3NH 4 + H2PO4-+HPO42K+ Ca 2+ SO42Mg2+ *土壤是美国北部中性淋溶土 养分浓度(mmol/L) 养分浓度 mmol/L) 0.1-2.0 0.1-2.0 0.001-0.02 0.1-1.0 0.1-5.0 0.1-10.0 0.1-5.0
“土壤养分生物有效性”的含义 土壤养分生物有效性”
（1）土壤中矿质态养分的 浓度、 浓度、容量与动态变 化； （2）根对养分的获取与养 分向根表迁移的方式 与速度； 与速度； （3）在根系生长与吸收的 1 作用下， 作用下，土壤中养分 2 的有效化过程以及环 境因素对养分有效化 土壤有效养分示意图 的影响。 的影响。
不同迁移方式对小麦根系养分的相对贡献* 不同迁移方式对小麦根系养分的相对贡献
耕层有效养 分含量 (kg/ha) 4000 800 300 100 500 植物吸收 总量 (kg/ha) 45 35 110 30 190 养分供应量(kg/ha) 养分供应量 截获 质流 扩散 40 8 3 1 2 90 75 12 0.12 150 _ _ 95 28.9 38
7.MeugepqkoB 法 (NH4)2 C2 O4 +NH4HCO3
（三）化学有效养分与植物吸收的相关性
由于化学浸提法测得有效养分是相对值， 由于化学浸提法测得有效养分是相对值 ， 在应 用前需要与生物试验的结果进行相关研究。 用前需要与生物试验的结果进行相关研究。化学有 效养分测定数值有时很难反映植物的生长状况和产 量水平。 量水平。
土壤养分介绍
三、影响土壤有效N的因素
有机质含量和全氮含量 质地 温度 湿度 酸度 施肥
1、有机质含量和全氮含量 2、质地 3、温度 4、湿度 5、酸度 6、施肥
1、有机质含量与全氮量
有机N是土壤全N的主要来源，有效N随土壤全N和有 机质含量的升高而升高；
2、质地
粘质土壤有机质含量高，但有机质的分解较慢，所 产生的有效N也较少。 砂质土壤有机含量较低，但有机质的分解较快，所 产生的有效N较多。
1、化学沉淀机制
游离磷酸根与Fe2+、Al3+、Ca2+等离子及其氧化物和氢氧 化物形成磷酸铁、铝、钙等沉淀的过程。 如： Fe3+ + H2PO4- + 2H2O=2H+ +Fe(OH)2H2PO4
2、表面反应机制
在酸性条件下，H2PO4-与土壤固相表面的OH发生配 位体交换反应而被吸附。但与这种方式而被吸附的 磷酸根在碱性条件下仍然是有效的。
无机态N
一般只占土壤全N的1-2%，最多不超过5-8%。 主要是NH4+，NO3-，可以直接被作物吸收利用
（二）含量
土壤全N量与土壤有机质有显著的相关性，全N一般 占有机质含量的5%左右。 除少数土壤外，我国大部分土壤全N含量大都在0.2% 以下。
二、土壤氮素的转化
三种主要转化过程： --有机N的矿化作用； --脱N作用； --氮素的固定作用。
（一）土壤有机N的矿化作用
包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。以蛋白质为 例： （1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最后变为氨基 酸的过程。 （2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为NH3的过程。 （3）硝化作用：氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用下， 氧化成为硝酸的过程。
成人高考生态学基础模拟试题+答案
成人高考生态学基础模拟试题+答案一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、在农田生态系统中，为避免病虫害的发生，最佳防治措施是( )。
A、断绝一切食物和能量来源B、保护天敌及其食物链C、彻底破坏其发生环境D、彻底消灭害虫种群正确答案：B2、法瑞学派群落分类方法的基础是()A、群落生态B、植物区系C、植被型D、演替原则正确答案：B3、有效积温法则公式K=N(T-C)中，N和C分别代表( )。
A、发育历期，生物学零度B、生物学零度，有效积温C、有效积温，平均温度D、发育历期，平均温度正确答案：A4、同种植物的不同群体长期分布和生长在不同的环境里，形成适应各自环境的特征，产生 ( )A、不同的生活型B、不同的生态型C、相同的生态型D、相同的生活型正确答案：B5、生物物种存在、繁殖和进化的基本单位是( )。
A、种群B、基因C、群落D、个体正确答案：A6、生态学中的“限制因子”通常是指( )A、数量最多的生态因子B、接近或超过有机体耐受极限的生态因子C、对生物起主导作用的生态因子D、数量最少的生态因子正确答案：B7、影响陆地植物群落地理分布的两个最主要的气候因子是( )A、光照和温度B、温度和降水C、降水和风D、光照和风正确答案：B8、在环境条件相同时，落叶松幼龄林的净生产力比成熟林( )。
A、相等B、低C、高D、不确定正确答案：C9、下列选项中，属于水生植物对水环境适应特征的是( )。
A、通气组织发达B、贮水组织发达C、根系发达D、叶片角质层厚正确答案：A10、按照饶基耶尔对植物生活型的分类，高大乔木属于( )A、高位芽植物B、地上芽植物C、地下芽植物D、地面芽植物正确答案：A11、下列对应有误的是( )A、消费者——生产者B、生产者——二氧化碳、水C、还原者——生产者、消费者的残体D、生产者——有机营养正确答案：D12、生态系统中，能量从太阳能到化学能、物质从无机物到有机物的同化过程为( )A、初级生产B、初级生产量C、次级生产量D、次级生产正确答案：A13、动物斗殴的行为属于( )A、干扰竞争B、竞争排除C、共生D、利用竞争正确答案：D14、能量沿食物链流动过程中( )。
土壤养分的有效性
土壤养分的有效性引言土壤作为植物生长的基础，其中养分的提供对植物生长有着重要的影响。
土壤养分的有效性指的是这些养分在土壤中的存在形式是否能够被植物吸收利用。
土壤养分的有效性与土壤质地、养分来源、气候和植物类型等因素密切相关。
在本文中，将讨论影响土壤养分有效性的因素以及提高土壤养分有效性的方法。
影响土壤养分有效性的因素土壤质地土壤质地对土壤养分的存在形式和有效性有着重要的影响。
不同的土壤质地会影响土壤的性质和结构，导致土壤中养分的存在形式和可利用性不同。
例如，粘土质地的土壤中的养分大多以吸附态存在，不容易被植物吸收利用，而砂土质地的土壤中的养分多存在于土壤溶液中，容易被植物吸收利用。
养分来源土壤中的养分来源主要包括有机质和无机化合物。
有机质作为一种天然养分来源，其分解产生的营养物质往往具有较高的稳定性和生物可利用性。
而如同普通化肥等无机化合物的养分往往在土壤中很容易发生转化变化，从而影响其有效性。
气候气候条件是影响土壤养分有效性的主要因素之一。
气候干旱或过于潮湿都会对土壤中养分的水平和分布产生影响，进而影响其有效性。
例如，在干旱气候下缺少足够的水分，植物无法吸收土壤中的养分，从而导致土壤中养分的浓度下降。
植物类型植物类型对土壤养分的有效性也有一定的影响。
不同类型的植物具有不同的生长需求，例如，一些蔬菜作物对土壤的氮、磷、钾需求比较大，而这些元素的有效性也会随着植物类型的变化而不同。
提高土壤养分有效性的方法合理施肥选择适量合适种类的肥料是提高土壤养分有效性的关键。
不同作物对养分的需求不同，因此需要根据植物类型和土壤状况进行合理施肥。
合理施肥能够提高土壤养分的利用效率，减少养分的浪费。
增加土壤有机质含量增加土壤有机质含量可以提高土壤养分的生物可利用性，改善土壤结构和保持土壤水分。
有机质含量高的土壤更容易让植物根系吸收，提高土壤养分的有效性。
避免过度灌溉过度灌溉会导致土壤中养分的溶解度增高，从而使得养分向下淋失、流失，降低土壤养分的有效性。
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4.名词解释中考到的有些点可能是有些比较小的点。
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8.注意：下文中▲表示考过一次，★表示考过两次及以上。
9.答案在书中基本都能找到，请自行填写总结，最值得信任的是自己，背自己写的东西最靠谱。
有需要补充的还望补充。
断断续续花了好几天时间，希望能帮助到你。
第一部分名词解释（只有自己整理的答案才是适合自己，用着最放心的，所以你自己从书上抄写一遍吧，另外看看有没有补充的可以加上）1.★土壤定义：（经典定义）（p3）2.单个土体：（p3）3.聚合土体：（p3）4.原生矿物：（p19）5.次生矿物：（p19）6.▲土壤基本结构单位：（p20）7.同晶替代：（p23）8.土壤有机质：（p29）9.土壤腐殖质：（英文）（p30）10.▲有机质的矿化过程：（p31）11.▲腐殖化过程：（p31）12.★腐殖化系数：腐殖化系数是指定量加入土壤中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量(以碳量计)与原加入量的比值。
第四章养分有效性
根系密度是指单位土壤体积中根的总长度， 表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。
不同根系密度情况下，土体向根 供应磷、钾养分的相对有效体积
土层深度 根系密度 （cm） （cm/cm3）
0~10 >72
>10
<2
养分供应的相对有效体积（%）
磷钾
20 50
5
12
二、影响根系生长的环境因素
（一）土壤物理因素
3 3 5 71
少 量 10 16 38 61
多而长 2 9 60 243
钾吸收速率 (μmolcm-1s-1)
0.6
0.5
番茄 油菜
0.4
0.3
黑麦草属
0.2
玉米
0.1
洋葱 0
0
20
40 60 80
根毛园柱体的容积 (mm3 /cm)
Hale Waihona Puke 在粉砂土壤上，植物根毛容积对吸K+速率的影响 （Itoh 和 Barber，1983）
部分养分离子在不同介质中的扩散系数
离子种类
K+ H2PO4NO3Ca2+ Mg2+ K+ H2PO4NO3-
介质
25℃水 25℃水 25℃水 25℃水 25℃水 土壤 土壤 土壤
扩散系数D（cm2/s）
1.98×10-5 0.89×10-5 1.90×10-5 0.78×10-5 0.70×10-5 10-7~10-8 10-8~10-11 10-6~10-7
土壤容重增加意味着紧实度变大，大孔隙减少， 根的伸长速度降低，平均直径减少。主根伸长受阻 会激发侧根的发展，形成密集的表层根系。
通常根系生长最适温度范围在20～25℃之间， 土壤温度过高或过低都可能抑制根系的生长。
土壤酸碱度对养分吸收的影响
土壤酸碱度对养分吸收的影响土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一，而土壤养分有效性大小与肥料的吸收利用率关系密切；中性土壤养分有效性最高，对肥料利用率最大。
土壤酸碱性常用pH值来表示，它是指土壤的酸碱程度。
土壤酸碱性共分为7级，分级指标、pH值反映强度如下：4.5酸性极强；4.5-5.5强酸性；5.5-6.5酸性；6.5-7.5中性；7.5-8.5碱性；8.5-9.5强碱性；9.5碱性极强。
南方红壤、黄壤等多表现为酸性反应，pH值在5.0-6.5之间，个别的土壤甚至pH值为4。
而北方土壤一般为中性或碱性反应，pH值在7.0-8.5之间。
土壤的pH值不同，土壤中某些养分的形态就会发生变化，养分的有效性也就会产生差异。
最终会反映在作物对养分的吸收上。
因此了解土壤酸碱性与养分有效性的关系，对高效施肥大有裨益。
中性土壤，肥料利用率最高。
土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一。
大多数土壤pH值在6.5-7.0时，土壤养分的有效性最高或接近最高。
就磷来讲，如土壤pH值为5时，土壤中活性铁、铝较多，常与磷肥中水溶性磷酸盐形成溶解度很小的磷酸铁、磷酸铝盐类，从而降低其有效性；而pH值为7时，水溶性磷酸盐易与土壤中游离的钙离子作用，生成磷酸钙盐，使其有效性大大降低。
在石灰性土壤，pH值在7.5的条件下，会使土壤中的铁离子形成了氢氧化铁沉淀，从而导致作物因铁的有效性降低而出现缺铁。
而铁盐的溶解度随酸度增加（pH值在5-7.5）又会提高。
例如在强酸性（pH值为5）土壤中，又会出现游离铁的数量很高而危害作物。
一、土壤酸碱性鉴别1、通过土源判断酸性土壤和碱性土壤山林中的土壤，沟壑的腐殖土，一般是黑色或者褐色的土壤，比较疏松，肥沃，通透性好，是非常好的酸性腐殖土。
如：松针腐殖土，草炭腐殖土等。
2、通过地表植物判断酸性土壤和碱性土壤在采集土样时，可以观察一下地表生长的植物，一般生长松树、杉类植物、杜鹃的土壤多为酸性土；而生长谷子、高梁、卤蓬等地段的土多为碱性土壤。
第六章 土壤养分的生物有效性分析
理论与实践
❖ 何为根际土？根际土如何进行采集？根际土 与非根际土在土壤理化性状及生物学特性方 面有何区别？
土壤中各种营养元素的全量是很丰 富的，但其中绝大部分对植物是无效的， 只有少部分在短期内能被植物吸收的土 壤养分才是植物的有效养分。
土壤中的生物有效养分具有两个基 本特点：一是以矿质养分为主；二是位 置接近植物根表或短期内可以迁移到根 表的有效养分。
1.生物有效养分
2.化学有效养分
1 2
土壤有效养分示意图
二、养分向根表的迁移
土壤中养分到达根表有两种途经：
其一是：根对土壤养分的主动截获；
截获是指根直接从所接触的土壤中获取养分而 不经过运输。截获所得的养分实际是根系所占据土 壤容积中的养分，它主要决定于根系容积大小和土 壤中有效养分的浓度。
其二是：在植物生长与代谢活动（如蒸腾、吸 收等）的影响下，土壤养分向根表的迁移－－质流 和扩散。
植物根获取土壤养分的模式图
地上部
土壤 3
2
根1
（1、截获 2、质流 3、扩散）
土壤养分向根表的迁移有两种方式： 即质流和扩散。
（一）质流（ mass flow ） 植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土
壤与土体之间出现明显水势差，土壤溶液中 的养分随水流向根表迁移。
其特点是：运输养分数量多，养分迁移 的距离长。养分通过质流到达根部的数量取 决于植物的蒸腾率和土壤溶液中该养分的浓 度。
土壤养分的扩散作用具有速度慢、距离短 的特点。
土壤养分的扩散速率主要取决于养分的扩 散系数。
部分养分离子在不同介质中的扩散系数
离子种类
K+
H2PO4NO3Ca2+ Mg2+ K+
植物营养学6
23-13
• 三、根的生理特性
– （一）根的阳离子交换量(CEC)
• 1. 含义：
– 单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数，单位为： cmol/kg
• 2. 根系CEC与养分吸收的关系
– (1) 二价阳离子的CEC越大，被吸收的数量也越多 – (2) 反映根系利用难溶性养分的能力
23-14
• （二）根的氧化还原能力
– (2) 主要类型：外生菌根和内生菌根 – (3) 共生体系的生理基础：
提供碳水化合物
植物根系
提供吸收的营养物质
菌根真菌
23-23
(4) 作用：促进养分的吸收
主要原因： 通过外延菌丝大大增加吸磷表面积 降低菌丝际pH值,有利于磷的活化。 VA真菌膜上运载系统与磷的亲合力高于寄主植 物根细胞膜与磷的亲合力。 植物所吸收的磷以聚磷酸盐的形式在菌丝中运 输效率高。
23-10
Shallow
Intermediate
Deep
23-11
（四）根的分布
根 根 根 根
养分吸收范围
A. 分布稀疏
B. 分布较密
图 根系的分布与养分吸收效率
根系分布合理，有利于提高养分的吸收效率
23-12
二、根的结构特点与养分吸收
• 从根尖向根茎基部分为
–根冠 –分生区 –伸长区 –成熟区(根毛区) –老熟区(骨骼根)
– 3. 迁移的离子：氮、磷、钾
23-6
第三节
植物根系的营养特性
一、根的类型、数量和分布
（一）根的类型
1. 分类
从整体上分 直根系：根深 须根系：水平生长 定根 主根 形成直根系 从个体上分 侧根
不定根
组成须根系
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9.答案在书中基本都能找到，请自行填写总结，最值得信任的是自己，背自己写的东西最靠谱。
有需要补充的还望补充。
断断续续花了好几天时间，希望能帮助到你。
第一部分名词解释（只有自己整理的答案才是适合自己，用着最放心的，所以你自己从书上抄写一遍吧，另外看看有没有补充的可以加上）1.★土壤定义：（经典定义）（p3）2.单个土体：（p3）3.聚合土体：（p3）4.原生矿物：（p19）5.次生矿物：（p19）6.▲土壤基本结构单位：（p20）7.同晶替代：（p23）8.土壤有机质：（p29）9.土壤腐殖质：（英文）（p30）10.▲有机质的矿化过程：（p31）11.▲腐殖化过程：（p31）12.★腐殖化系数：腐殖化系数是指定量加入土壤中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量(以碳量计)与原加入量的比值。
土壤养分的三要素
土壤养分的三要素
土壤养分的三要素是指：氮、磷、钾。
氮、磷、钾三要素，简称土壤养分三要素其之所以重要就在于必需经常调节其供不应求的状况，而不是指它们在作物营养中所起的作用。
一、什么是土壤养分
土壤养分是指植物所必需的，主要是土壤来提供的营养元素就叫做土壤养分。
土壤养分是土壤肥力的物质基础，是土壤肥力的重要组成因素。
具体也有如下分类：
1.有效养分：指能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分。
2.速效养分：指在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸收利用的土壤养分，称速效养分
3.无效养分：指不能被植物吸收利用的土壤养分，称A 土壤养分状况一是指土壤养分的含量、组成、形态分布和有效性的高低。
二、土壤养分的来源
1.矿物( 岩石 )风化所释放的养分。
2.通过各种形式归还到土壤中的有机质。
3.降水及降水的淋洗作用。
4.生物固氮。
5.人工施肥、灌溉等。
三、土壤养分的形态及有效性
1.水溶态:溶解于土壤溶液中的养分，有效性很高很容易被作物吸收。
2.交换态:被吸附于土壤胶体上的养分离子，有效性高。
3.缓效态:存在于某些矿物中，如固定于矿物中的K，有效性较低。
4.难溶态:存在于土壤矿物中的养分，难溶解，难被利用，基本无效。
5.有机态:主要存在于有机质和微生物中的养分经过转化以后，才能被吸收。
四、土壤养分的消耗
1.植物吸收。
2.大淋溶损失。
3.地表径流(水流失)。
施肥增加土壤肥力标准
施肥增加土壤肥力标准施肥增加土壤肥力标准主要涉及以下几个方面：1.土壤养分含量：土壤中的养分含量是衡量土壤肥力的重要指标。
通常包括氮、磷、钾等主要营养元素的含量。
不同作物对养分的需求也有所差异，因此在施肥前需要了解土壤中各种养分的含量，并根据作物的需求进行施肥。
如果土壤中某种养分含量过低，作物将无法正常生长，而过高则可能导致养分浪费和环境污染。
因此，通过测试土壤养分含量，并进行有针对性的施肥，可以提高养分利用率，减少浪费。
2.土壤pH值：土壤pH值是指土壤酸碱度的测量指标，它直接影响着土壤中各种养分的有效性。
不同植物对土壤pH值的要求不同，因此在施肥前需要了解作物的适宜pH范围。
如果土壤pH值过高或过低，将会导致某些养分的吸收受阻，影响作物的正常生长。
通过测试土壤pH值，并根据作物的需求进行调整，可以优化施肥效果，提高作物产量。
3.施肥量：根据土壤测试和作物需求来确定最佳的施肥量。
过量施肥会导致养分流失和环境污染，而施肥不足则无法满足作物的生长需求。
因此，合理的施肥量是关键。
4.施肥时间：根据作物的生长阶段和养分需求来确定最佳的施肥时间。
例如，在作物生长的关键时期，如花期或果期，可能需要增加施肥量以确保产量和品质。
5.施肥方法：选择合适的施肥方法，如基肥、追肥、叶面喷施等，以确保养分能够被作物有效吸收利用。
6.有机肥和无机肥的结合：有机肥富含有机质和微生物，可以改善土壤结构和提高土壤肥力；无机肥则提供作物所需的营养元素。
根据土壤测试结果和作物需求，结合使用有机肥和无机肥可以达到更好的施肥效果。
综合以上因素，可以制定出一个适合特定土壤和作物需求的施肥方案，以达到增加土壤肥力和提高作物产量的目的。
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不同方法间缺乏相互比较的基础。
不同浸提剂提取15种土壤所测得有效磷的平均含量
测定方法 1.Olsen 法
2.Machiqin 法 3.Al-Abbas-法 4. 双酸法 5.MehlichIII法
浸提液种类
NaHCO 3 (NH4)2CO3
有效磷 （Pmg/kg） 24.9 23.9
NaOH+Na2C2 O4
75
50
25
80
160 240 土壤有效磷含量(mg/kg P)
不同地区土壤有效磷含量与建议施磷量的关系
二 、养分的强度因素与容量因素
（一）养分的强度因素（I） 是指土壤溶液中养分的浓度。强度因素是土壤 养分内供应的主要因子。 （二）养分的容量因素（Q） 是指土壤中有效养分的数量，也就是不断补充强 度因子的库容量。 容量因素对强度因素的补充不仅取决于养分库容 里量的大小，还决定于储存养分释放的难易程度。 这要受到土壤、水分、温度、通气等土壤条件以及 植物根系生长的影响。
10oC 15oC
20oC
25oC
30oC 35oC
根区温度对马铃薯幼苗根形态和地上部生长的影响
（二）土壤养分状况
养分供应浓度 0.01 mM
根系趋肥性 施肥促进根系生长
硝酸盐信号作用
1.00 mM 0.01 mM
养分浓度---调控根系形态和构型的信号物质
（三）土壤pH与钙、铝等阳离子的浓度
根系生长对钙的需要量因作物种类而异，也 与环境的pH和Al3+的浓度有关。
3.缓冲因素(缓冲容量)
K+的吸附数量（Q)
土壤A
土壤B Q
I 土壤A
I
土壤溶液中K+的强度(I)
土壤B
两种不同容量土壤对K+缓冲力比较的图示
第二节
一、养分位置与有效性
土壤中有效养分只有达到根系表面才能为植 物吸收，成为实际有效养分。对于整个土体来说， 植物根系仅占据极少部分空间，平均根系土壤容积 百分数大约为 3% 。因而养分的迁移对提际养分有效性
根际是指受植物根系活动的影响，在物 理、化学和生物学性质上不同于土体的那部 分微域土区。 根际的范围很小，一般在离根轴表面数 毫米之内。 根际的许多的化学条件和生物化学过程 不同于原土体。其中最明显的就是根际pH、 氧化还原电位和微生物活性的变化。
根际动态过程中的化学反应
土壤含水量
4% 2 10% 4 20% 8 30% 10
4.10
40
55
78
75
第三节
植物根系的生长与养分有效性
一、植物根系的特性
（一）形态结构
单子叶植物的根属须根系，粗细比较均匀，根长和表 面积都比较大。双子叶植物的根属直根系，粗细悬殊较大， 根长和总吸收表面积都小于须根系。
（二）根毛
除洋葱、胡萝卜等少数植物没有根毛或根毛少 而短之外，大多数农作物的根系都有根毛。根毛的 存在缩短了养分迁移到根表的距离，增加总吸收表 面积。根毛的另一作用是加强共质体的养分运输。
HCl+H2SO4 HAc+NH4NO3 +NH4F+HNO3 +EDTA NH4HCO3 +DTPA
30.4
29.4 70.1 14.8 46.9
6.Soltanpour 法
7.MeugepqkoB 法 (NH4)2 C2 O4 +NH4HCO3
AAS
ICP
（三）化学有效养分与植物吸收的相关性
（1）土壤中矿质态养分的浓度、容量与动态变化； （2）根对养分的获取与养分向根表迁移的方式与速 度； （3）在根系生长与吸收的作用下，土壤中养分的有 效化过程以及环境因素对养分有效化的影响。
土壤养分化学有效性
第一节
土壤测试
233
标准方法 速测方法
指标和分级
化学有效养分是指土壤中存在 的矿质态养分，主要包括可溶性的 离子态与简单分子态养分，易分解 态和交换吸附态养分以及某些气态 养分。化学有效养分通常可以采用 不同的化学方法从土壤中提取出来。
•养分梯度变化 •根际pH变化 •氧化还原势 •水分变化 •根分泌物 •根际微生物分泌物 •病原微生物 •非病原微生物 •其它根际微生物 • VA菌根
· 酸碱平衡 · 沉淀-溶解平衡 · 吸附-解吸附平衡 · 络合-解离平衡
一、根际养分
（一）根际养分浓度分布 根际养分的分布与土体比较可能有以下三 种状况：
410 450 680 900
1.38 2.28 3.79 5.02
影响根际养分分布的因素
土壤因素：类型、质地、养分含量、水分 养分因素：种类、形态 植物因素：种类、基因型、根的部位、年龄 农事因素：施肥、灌水
由于化学浸提法测得有效养分是 相对值，在应用前需要与生物试验 的结果进行相关研究。化学有效养 分测定数值有时很难反映植物的生 长状况和产量水平。
一.化学浸提的有效养分
（四）化学有效养分在推荐施肥中的应用
在实际中常用化学有效养分含量 作为推荐施肥的依据。
一.化学浸提的有效养分
建议施磷量(kg/ha)
*土壤是美国北部中性淋溶土
H2O
H2O
H2O
截获
质流
扩散
三、影响养分移动的因素
养分向根表的迁移受到根系吸收和土壤供应 两方面的影响。
（一）土壤湿度—扩散 （二）养分浓度—梯度 （三）土壤质地—吸附固定
土壤含水量对K+扩散率（K+mg/cm2天）的影响
土壤交换性钾含量 （K+cmol/kg）
0.41
1.生物有效养分
2.化学有效养分
1 2
土壤有效养分示意图
二、养分向根表的迁移
地上部
土壤
3
2
根
1
土壤中养分到达根表有两种机理：其一是根对 土壤养分的主动截获；其二是在植物生长与代谢活 动（如蒸腾、吸收等）的影响下，土壤养分向根表 的迁移。
截获是指根直接从所接触的 土壤中获取养分而不经过运输。 截获所得的养分实际是根系 所占据土壤容积中的养分，它主 要决定于根系容积大小和土壤中 有效养分的浓度。
在植物养分吸收总量中，通过根系 截获的数量很少。大多数情况下，质流 和扩散是植物根系获取养分的主要途径。 对于不同营养元素来说，不同供应方式 的贡献是各不相同的，钙、镁和氮 （ NO3- ）主要靠质流供应，而 H2PO4- 、 K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式。在 相同蒸腾条件下，土壤溶液中浓度高的 元素，质流供应的量就大。
根际养分分布类型
根际富集：截获+质流 > 吸收量 根际亏缺：截获+质流 < 吸收量 不 变 化：截获+质流 = 吸收量
+
养分浓度
1 3
0
2
0 1 2 3 4
离根表距离（mm）
不同条件下根际养分浓度变化模式图
（1、积累 2、亏缺 3、持平）
玉米的水分吸收与根际钠，氯积累的关系
水分吸收
（蒸腾ml/cm×10）
土壤养分供应强度与容量的示意图
强度
土壤溶液中养分浓度 快 活性养分库 慢
容量
在生长期内 释放的养分 很慢
土壤矿物和 有机残留物 田间根系体积
表示土壤保持一定养分强度的能力。 它关系着养分供应的速度，反映强度随 数量变化的关系。可以用△Q/△I 的比 率来表示，比率越大，土壤养分的缓冲 力就越强。 应用强度 / 容量关系描述土壤养分 有效性，可以从养分转化的动态过程来 考虑养分的有效性。
第六章
土壤中各种营养元素的全量是很丰 富的，但其中绝大部分对植物是无效的， 只有少部分在短期内能被植物吸收的土 壤养分才是植物的有效养分。 土壤中的生物有效养分具有两个基 本特点： 一：以矿质养分为主； 二：位置接近植物根表或短期内可 以迁移到根表的有效养分。
“土壤养分生物有效性”的含义有三方面：
植物根获取土壤养分的模式图
地上部
土壤
3
2
根
（1、截获
1
2、质流 3、扩散）
部分养分离子在不同介质中的扩散系数
离子种类 K+ H2PO4NO3Ca2+ Mg2+ K+ H2PO4NO3介 质
250C水 250C水 250C水 250C水 250C水 土 壤 土 壤 土 壤
扩散系数D（cm2/s） 1.98×10-5 0.89×10-5 1.90×10-5 0.78×10-5 0.70×10-5 10-7~10-8 10-8~10-11 10-6~10-7
不同根系密度情况下，土体向根 供应磷、钾养分的相对有效体积
土层深度 根系密度 （cm） （cm/cm3）
0~10 >10 >72 > 2
养分供应的相对有效体积（%）
磷 20 5
钾 50 12
二、影响根系生长的环境因素
（一）土壤物理因素
二、影响根系生长的环境因素
通常根系生长最适温度范围在20~250C之间，土壤温度 过高或过低都可能抑制根系的生长。
（Kg/ha天）
土层深度（cm） 0~30 31~50 83.3 58.8 67.4 8.1 17.8 15.5 51~75 5.9 16.3 12.0 76~90 2.7 7.1 5.1
孕穗期 开花期 灌浆期
0.345 0.265 0.145
（四）根系密度与养分空间有效性
根系密度是指单位土壤体积中根的总长度，表 示有多大比例的土壤体积向根供应养分。
钾吸收速率 (pmolcm-1s-1)
0.6
0.5 0.4
0.3 0.2 玉米 洋葱 0
番茄
油菜
黑麦草属
0.1
0
20 40 60 80 根毛圆柱体的容积 (mm3 /cm)