土壤肥料学通论-2

4、土壤成土因素
气候因素
• 气温、降雨量
• 温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密， 微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分 解向纵深发展可形成巨厚的风化层。
• 在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用 不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑。
母质因素
• 矿物学和化学组成
• 土壤的 物理性质：孔隙度、团聚体 • 化学性质：养分
<0.0001
中国制 （1987）
石砾
粗砂粒
细砂粒
粗粉粒 中粉粒 细粉粒 粗黏粒
细黏粒
卡庆司基 （1957）
石砾
物理 性砂
粒
粗砂粒 中砂粒
细砂粒
美国农部 制（1951）
石砾 极粗砂粒
粗砂粒 中砂粒
细砂粒
极细砂粒
粗粉粒 中粉粒
粉粒
物理 性黏
粒
细粉粒
粗黏粒 黏 细黏粒 粒 胶粒质
黏粒
黏粒
国际制 （1930）
2、土壤矿物的化学组成
• O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、 C等
• SiO2、Al2O3、Fe2O3 占土壤矿质总质量75%
3、土壤机械组成
土壤机械组成（颗粒组成）：据机械分析， 分别计算各粒级的相对含量。划分土壤质地 的依据。
土粒分级：石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒
粒径：由大变小 组成：原生矿物
• 紫色砂岩十几年 • 俄罗斯平原，3000年形成40cm厚土层
2.1.2土壤的矿物组成和化学组成
1、矿物分类：
原生矿物：风化过程中没有改变化学组成。 次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下，新形成
的矿物，如各种盐类CO32 、SO42- 、Si 、Cl次生粘土矿物：次生铝硅酸盐和氧化物，是土壤粘 粒的主要组成
➢高山 ：最终将被风化和剥蚀为平地； ➢湖泊：终将被沉积物和植被填满； ➢沙漠：随着气候的变化而行踪不定。
风化
岩石？？？ 土壤
3、岩石的风化作用
岩石→风化破碎→疏松的堆积物→成土母质（地质堆
积，重新沉积）→土壤
➢ 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。
2、岩石矿物对土壤性质的影响
➢ 质地：石英含量多，质地粗，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）。
➢ 养分：K（正长石、云母）、P（磷灰石）、Ca、 Mg、Fe（橄榄石、角闪石等）
➢ 土壤酸碱性： 花岗岩：酸 ；石灰岩：碱
物质演化规律----无止境运动
次生矿物
常见的土壤粒级制
当量粒径 （ mm）
3-2 2-1 1-0.5 0.5-0.25 0.25-0.2 0.2-0.1 0.1-0.05 0.05-0.02 0.02-0.01 0.01-0.005 0.005-0.002 0.002-0.001 0.001-0.0005 0.0005-0.0001
➢ 沉积和搬运特点依次（从上→下） 残积物→坡积物→洪积物→冲积物→河流及中下游两岸及入 海口形成
➢ 风化作用：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、化学、生物作用三种作用同时进行
• a.物理风化：物理崩解 、 T、结冰、水流、风 • b.化学风化：化学变化产生新物质的过程，H2O， CO2 ，O2 • c.生物风化：生物作用+分泌+有机产物 物理+化学作用
岩石：一种和数种矿物的集合体
岩浆岩、变质岩、沉积岩
（1）岩浆岩：岩浆冷凝而成
• a砂.酸粘性适岩中：，S花iO岗2>岩65% 易风化，K丰富， • b丰.中富性，岩正：长S岩iO252-65% 大量粘土矿物，K • cF.e基盐性基岩，：辉（长碱岩性、）玄S武iO岩242-52% Ca、Mg、
➢（2）沉积岩：各种先成的岩石经风化、搬运、 沉积重新固积形成（有层次，生物化石）或由 生物遗体堆积而成。如水成岩
➢（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。如片麻岩，板 岩等
岩石圈三大岩类的物质循环
➢沉积岩和岩浆岩通过变质 作用形成变质岩。 ➢岩浆岩和变质岩通过母岩 的风化、剥蚀和一系列的沉 积作用而形成沉积岩。 ➢变质岩和沉积岩进入地下 深处后，在高温高压条件下 发生熔融形成岩浆，经结晶 作用而变成岩浆岩。
通气性、透水性强，易耕作 蓄水弱，抗旱能力弱 养分含量少，保肥能力差，有机质分解快，养分供应快 土温变化快
• 对植物生长影响：发小苗不发老
粘质土类
• 质地特点：孔隙小，多为极细的毛管孔隙。
• 肥力特点：
保水保肥性强，养分含量丰富（肥效缓慢，劲长），土温 较稳定，温差小。
透水、透气性差，耕作困难，宜耕期短
地形因素
对母质在地表的在分配； 对水、热、气的再分配。
• 地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩 裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度， 如山体的向阳坡日照强，雨水多，风化强烈。
生物因素（动物、植物、微生物）
营养元素的生物积累，
腐殖质的形成。
时间因素
• 成土所需的时间：成土速率
石砾 粗砂粒
细砂粒
粉粒
黏粒
土壤质地
• 土壤质地（soil texture）：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
土壤质地划分
• 1、国际质地制
砂粒（2-0.02mm）、粉粒（0.02-0.002mm ）、粘粒 （<0.002mm）划分： 以粘粒含量为主要标准： < 15%：砂质质地和壤质质地 15%-25%：粘壤质 >25%：粘土质
土壤肥料学通论 第二章 土壤的基本物质组成
2.1 土壤矿物质与岩石的风化
三相组成： • 固相：固体土粒 占总体积50%
矿物质（38%）有机质（12%）， 矿物质重量计95%，有机质微生物5%以下
• 液相：25-30% • 气相：15-25% 土壤孔隙，水分养分气体运移通道
2.1.1 岩石的风化
1、主要成土矿物、岩石
粉粒含量>45%：粉质 砂粒含量>85%：壤砂土或砂土
2、美国农部质地制
砂粒（2-0.05mm）、粉粒（0.05-0.002mm ）、粘粒 （<0.002mm）
3、源自文库国质地制
砂土、壤土、粘壤土、粘土
质地与肥力的关系？
4、质地与肥力
砂土类
质地特点：松散的土壤固相骨架，砂粒多，粘粒少粒间空隙大 • 肥力特点：