土壤学

绪论

（一）土壤是植物生长繁育和生物生产的基地

1、土壤的营养库作用：是陆地生物所需营养物质的重要来源

2、土壤在养分转化和循环中的作用；无机物的有机化，有机物的矿质化；

3、土壤的雨水涵养作用：是一个巨大的水库；

4、土壤对生物的支撑作用；土壤中拥有种类繁多，数量巨大的生物群；

5、土壤在稳定和缓冲环境变化中的作用；缓冲库：酸碱性、养分、氧化还原、污染物等土壤圈（pedosphere）是覆盖于地球和浅水域底部的土壤所构成的一种连续体或覆盖层，它是地圈系统(geosphere system)的重要组成部分。处于地圈系统的交界面，既是这些圈层的支撑者，又是它们长期共同作用的产物。

土壤：能产生植物收获的地球陆地表面的疏松层次

土壤肥力(soil fertility)：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。

自然肥力：指土壤在自然因子(气候、生物、地形等)综合作用下所具有的肥力。

人为肥力：土壤在人为条件熟化(耕作、施肥、灌溉等)作用下所表现出来的肥力。

潜在肥力：土壤肥力在生产上没有发挥出来产生经济效益的部分。

有效（经济）肥力：土壤肥力在当季生产中表现出来产生经济效益的部分。

二、土壤学与相邻学科的关系

1、土壤学与地质学、水文学、生物学、气象学有着密切的关系；

2、土壤学与农学、农业生态学有着不可分割的关系；

3、土壤学与环境科学联系密切。

三、土壤学的任务

（一）合理利用土壤：水土流失、土壤沙化、土壤次生盐渍化、土壤污染、农药污染、肥料污染、“三废”污染（二）中低产土壤改良（三）基础理论研究。

1、土壤温室气体形成机理、变化规律与减缓途径的研究(重点是CH4、NxOy、CO2)；

2、土壤污染发生类型、形成规律与防治途径研究；

3、土壤退化时空变化、形成机理、调控对策；

4、土壤质量的演变机制、评价体系及恢复重建的研究；

5、经济快速发展地区土壤环境演变机制与调控研究；

6、不同地区土壤生态环境建设及其治理途径的研究；

7、土壤与环境问题有关基础应用与开发项目的研究。

四、土壤学的研究方法（一）宏观研究和微观研究（二）综合、交叉研究

（三）野外调查与实验室研究结合（四）新技术的应用

2、研究任务（1）土壤资源的开发利用与保护（2）土壤肥力调节与农业持续发展

（3）土壤生态环境的建设。（4）土壤圈物质循环及全球变化

第一章土壤矿物质(Soil Mineral)

(一)原生矿物(original mineral)

1. 原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐(silicate and alumino-silicate)为主；以氧化硅(silica)和硅酸盐矿物(silicate mineral)占绝对优势。

2. 原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性

3. 原生矿物是植物养分的重要来源。

（二）次生矿物(secondary mineral) （三）结晶质矿物(crystalline mineral)和非晶质矿物(noncrystalline mineral)：次生矿物以粘土矿物(clay mineral)为主，又以结晶层状硅酸盐矿物(crystalline phyllosilicate mineral)为主；

第二节粘土矿物(Clay Mineral一、层状硅酸盐(layer silicate)粘土矿物

4. 同晶替代: 指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的其它离子所代替而矿物晶格构造保持不变的现象。发生同晶替代后，硅酸盐矿物产生负电荷

第二章土壤有机质(Soil Organic Matter)

一、土壤有机质来源

1森林土壤(forest soil)：枯枝落叶2酸性有机质(acid organic mater

3 草原土壤(steppe soil)：地上部草地下部根系5中性有机质(neutral organic mater

5耕作土壤(cultivated soil)：作物残茬(一般占籽实产量的35－40%)、施用的有机肥

4. 土壤腐殖质（soil humus）土壤腐殖质：是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称，由非腐殖物质（Non-humic substances）和腐殖物质（Humic substances）组成，通常占土壤有机质的90%以上。

一、简单有机化合物的分解和转化

1矿质化(mineralization)：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。2在低温、嫌气条件下,有机酸变为CO2和H2O的过程受到阻碍,产生有机酸的累积,从而造成植物根系萎缩、腐烂甲酸3.2×10-3 M、乙酸4.6×10-3 M、正丁酸7×10-4 M，就会对植物根系产生较严重的危害。

解决办法：排水晒田、施草木灰（中和酸、补充K素）有机肥施用前进行堆沤。

3有机质的矿化率(percent mineralization)：土壤有机质因矿质化作用每年损失的量占土壤有机质总量的百分数。

四、影响土壤有机质分解和转化的因素

1. 温度

2. 土壤湿度和通气状况（好气：水少气多, M活动旺盛,OM矿质化分解,释放养分嫌气：水多气少, M活动受抑制, OM腐殖化合成腐殖质）

3. 干湿交替

4. 有机残体特性（1）物理状态：多汁、幼嫩绿肥易于分解，磨细粉碎易于分解。 2）C/N大，不易分解。小，易于分解（3）硫、磷等元素缺乏也会抑制土壤有机质分解。

激发效应 (作用)：土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原有有机质的降解。激发效应可以是正、也可以是负。 5. 土壤特性1）pH 中性条件下利于OM分解（2）质地质地愈粘重，腐殖化系数愈高，愈难分解

第三节土壤腐殖质的形成和性质

1.腐殖化作用(humification) 腐殖质(humus)：土壤腐殖质是土壤中一类性质稳定，成分、结构极其复杂的高分子化合物。腐殖化作用(humification)：进入土壤中的有机质转化形成腐殖质的过程。

三、土壤有质的分组(P41)

四、土壤腐殖酸(humic acid)性质（一）物理性质1. 分子量、形状、颜色 2. 溶解性与吸收性A、溶解性(dissolution) B、吸收性(absorbency)

第四节土壤有机质的作用及管理

一、在土壤肥力上的作用 1. 养分较完全 2. 促进养分有效化 3. 提高土壤保肥性 4提高土壤缓冲性 5. 促进团粒结构的形成，改善土壤物理性质粘结力：砂＜有机胶体＜粘粒四、土壤有机质的管理 : 我国土壤有机质含量普遍偏低。

腐殖化系数（humification coecient）：单位重量的有机碳在土壤中分解一年后残留的碳量。 1。大量施用有机肥； 2. 大力提倡秸秆还田（沃土计划）目前四川还田秸秆不到20%，川中丘陵区不到10%。 (1)直接还田秸秆直接还田时注意配施速效性化学氮肥。 (2) 过腹还田 ,适应农业产业结构调整，发展蓄牧业

第四章1. 吸湿水(hydroscopic water) ：土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分。吸附力很强，可达31至10000atm，因而水的密度增大，可达1.5g/cm3，无溶解能力，不移动，通常在105～110℃条件下烘干除去。对植物无效。