第三章土壤的化学性质
土壤农化分析 教案
土壤农化分析教案第一章：土壤概述1.1 土壤的定义与重要性1.2 土壤的组成与结构1.3 土壤的分类与分布1.4 土壤的功能与特性第二章：土壤样品采集与处理2.1 土壤样品的采集方法2.2 土壤样品的处理与保存2.3 土壤样品的代表性及误差分析2.4 土壤样品的前处理方法第三章：土壤物理性质分析3.1 土壤颗粒组成分析3.2 土壤密度与孔隙度分析3.3 土壤水分含量分析3.4 土壤温度与湿度分析第四章：土壤化学性质分析4.1 土壤pH值分析4.2 土壤有机质含量分析4.3 土壤养分含量分析（氮、磷、钾等）4.4 土壤重金属与污染物分析第五章：土壤生物学性质分析5.1 土壤微生物数量与活性分析5.2 土壤酶活性分析5.3 土壤动物类群与丰富度分析5.4 土壤肥力评价与改良措施第六章：土壤肥力评价与改良6.1 土壤肥力的概念与评价指标6.2 土壤养分平衡与施肥建议6.3 土壤改良方法与技术6.4 土壤生物肥力评价与提升第七章：土壤环境质量评价7.1 土壤环境质量的评价指标与方法7.2 土壤污染类型与来源7.3 土壤环境监测与风险评估7.4 土壤环境保护与修复策略第八章：土壤水分与土壤侵蚀8.1 土壤水分的分布与循环8.2 土壤侵蚀的类型与过程8.3 土壤侵蚀的监测与评估8.4 土壤保持与水土保持措施第九章：土壤生物多样性与生态系统服务9.1 土壤生物多样性的重要性9.2 土壤生态系统的功能与服务9.3 土壤生物多样性的保护与恢复9.4 土壤生态监测与保护策略第十章：土壤与农业可持续发展10.1 土壤与农业可持续发展的关系10.2 农业土壤利用与保护10.3 农业土壤管理技术与实践10.4 农业土壤可持续发展案例分析第十一章：土壤污染与修复技术11.1 土壤污染的类型与影响11.2 土壤污染物的检测与风险评估11.3 土壤修复的原理与方法11.4 土壤修复案例分析与技术应用第十二章：土壤地球化学分析12.1 土壤地球化学元素的基本特征12.2 土壤地球化学分析方法12.3 土壤环境地球化学评价12.4 土壤地球化学在农业中的应用第十三章：土壤与气候变化13.1 土壤与气候关系的概述13.2 土壤碳循环与温室气体排放13.3 气候变化对土壤的影响13.4 土壤碳减排与气候变化适应策略第十四章：土壤与植物营养14.1 土壤-植物营养关系的基本原理14.2 土壤养分的植物诊断与调控14.3 植物营养的土壤管理策略14.4 土壤-植物营养的可持续管理第十五章：土壤科学研究进展与未来趋势15.1 土壤科学研究的最新进展15.2 土壤科技的创新与发展15.3 土壤研究的前沿领域与挑战15.4 土壤科学的未来发展趋势与机遇重点和难点解析本文教案主要围绕土壤农化分析这一主题展开，涵盖了土壤的基本概念、采样与处理方法、物理性质、化学性质、生物学性质、肥力评价与改良、环境质量评价、水分与侵蚀、生物多样性与生态系统服务、农业可持续发展以及土壤污染与修复、地球化学分析、与气候变化、植物营养、科学研究进展与未来趋势等多个方面。
第三章土壤质地和结构
（3）各粒级的主要特征
①石块：主要是残留的母岩碎块，山区的土 壤中常见，土壤中含石块多，对耕作和作物 生长是不利的，一般可发展林业与果树，如 农业利用时要设法除去。 ②石砾：多为岩石碎块，山区土壤与河漫滩 土壤中常见，含量多时，孔隙过大，易漏水 漏肥，损坏农具，应进行改良。
③砂粒：常以单粒存在。主要为石英颗粒。 通透性好、保水肥能力差。比表面积小，无 粘着性、可塑性和胀缩性等性质。矿质养分 含量低。
细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉 降速率的关系（斯托克斯定律），计算不同 粒级土粒在静水中的沉降速度，把土粒看作 光滑的实心圆球，取与此粒级沉降速率相同 的圆球直径，作为该土粒的直径，这样所得 到的土粒直径，就叫做当量粒径。
土粒和水的 密度差
重力加速度
土粒半 径
水的粘滞系数
至于如何把土粒按大 小分级，分成多少个 粒级（粒组），各粒 级间的分界点定在哪 里，至今尚缺乏公认 的标准，不同国家和 部门所采用的土粒分 级制都是不同的。
63
＜0.005 10
长石
14
12
15
8
10
云母
——
——
7
21
67
角闪石 ——
4
2
5
7
其它矿 物
——
3
4
3
6
总计
100
100
100
100
100
从表中数据可以看出：
由于石英的抗风化能力最强，所以它的分 布规律是粒径越大者含量越多；
云母的抗风化能力较弱，在越细的粒级中 分布越多；
角闪石极易风化，甚至彻底分解而消失， 只在较细粒级中有所残留。
砂粒 粉粒 粘粒
大学土管知识点总结大全
大学土管知识点总结大全第一章：土壤学基础知识1.1 土壤的定义与分类土壤是地球表面最上层由岩石颗粒、有机质、水和空气所组成的，支持生物生长的物质。
土壤根据其形成过程、化学性质、物理性质和生物性质可以分为多种类型，常见的有砂土、壤土、粘土、沙壤土等。
1.2 土壤的物理性质土壤的物理性质主要包括土壤颗粒的大小和形状、土壤的密度、孔隙度等。
这些性质对土壤的渗透性、通气性、保水性等有一定的影响。
1.3 土壤的化学性质土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、土壤中的养分含量等。
这些性质对于土壤的肥力、养分供应等有着重要的作用。
1.4 土壤的生物性质土壤的生物性质主要指土壤中的微生物、腐解生物等。
这些微生物能够分解有机物、促进土壤的肥力等，对土壤的生态系统有着重要的作用。
第二章：土壤与植物2.1 土壤对植物的影响土壤中的养分、水分、氧气等对植物的生长有着直接的影响。
不同类型的土壤对植物的影响也有所不同，需要根据具体情况进行合理的土壤处理和管理。
2.2 土壤养分的供给土壤中的养分对于植物的生长发育至关重要。
常见的养分包括氮、磷、钾等，需要通过施肥等方式来进行补充。
2.3 土壤中的微生物土壤中的微生物对于植物的生长发育有着积极的影响。
它们可以分解有机物，促进植物的吸收养分等。
第三章：土壤改良与施肥技术3.1 土壤改良土壤改良是通过改变土壤的物理性质、化学性质、生物性质等，来提高土壤的肥力、改善土壤的透气性、保水性等。
通常采用的方法有耕作、施肥、植被覆盖等。
3.2 施肥技术施肥是为了保证植物充分获得所需的养分而对土壤进行的一种活动。
施肥的方式有化肥施用、有机肥施用等，需要结合实际情况进行选择。
第四章：土壤保护与治理4.1 土壤侵蚀土壤侵蚀是指风、水、人类等因素对土壤进行的剥蚀、冲刷等，导致土壤流失的过程。
土壤侵蚀对于土地的生产力有着严重的影响，需要采取措施加以防治。
4.2 土壤污染土壤污染是指土壤中出现的有毒物质，对土壤环境和人类健康带来危害的情况。
5第三章 土壤的基本性质
粘结性和粘着性:
土壤粘结性: 指土粒与土粒之间由于分子引力而相互 粘结在一起的性质。这种性质使土壤具有抵抗外力破碎的 能力，也是耕作产生阻力的原因。
土粒－土粒（干燥） 土粒－水－土粒（湿润）
土壤粘着性: 是土壤在一定含水量的情况下，土粒粘 着外物表面的性能。
土粒－水－外物
耕层土重=20*10-2*666.67*1.15=153.3t 孔隙度=（1-1.15/2.65）*100%=56.6% 孔隙比=56.6%/1-56.6%=1.3
2、土壤孔隙类型：
土壤孔径（当量孔径）: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它与孔隙
的形状及其均匀性无关。 土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T
一般旱地土壤容重大体在1.00～1.80 g/cm3之间。
土壤容重是一个重要的参数：
➢反映土壤松紧度(作物适宜的容重1.14-1.26 g/cm3) ➢计算土壤的重量
ms=S·h·d (ms：土重，S：面积，h：土层深度，d：容重）
➢计算土壤中各组分的含量 如土壤水分、有机质、养分和盐分等
土壤容重一般是比重的一半左右。
土壤结构性： 土壤结构体的大小、形状、力稳性、水稳性及孔隙状况的综合特征。Fra bibliotek土壤结构
大小
土壤结构体
形状
不良性状 结构体
良性结构体
块状结构 片状结构，鳞片状结构 柱状结构，棱柱状结构 核状结构 团粒结构
微团聚体
孔 性 孔隙度和孔隙级别
协调水、肥、气、热的能力
肥力特性
土壤结构性
改善耕性
水力学稳定性
稳定性 机械学稳定性
Al（OH）3+H+→Al（OH）2++H2O 酸性环境 Al（OH）3 +OH- →Al（OH）2O-+ H2O 碱性环境 c.层状硅酸盐：
第三章土壤质地和结构
第三章土壤质地和结构土壤质地和结构是土壤的两个重要性质，对于土壤的肥力、透水性、保水性等方面有着重要影响。
本文将对土壤质地和结构进行详细阐述。
一、土壤质地土壤质地是指土壤中各种颗粒的大小和比例分布。
土壤中主要存在三种颗粒，即砂、粉砂和粘土。
根据这三种颗粒的比例可以将土壤分为以下几类：砂质土壤、粉砂质土壤、粘土质土壤、壤土和淤泥。
砂颗粒是土壤中最大的颗粒，其粒径在0.05mm到2mm之间，粉砂颗粒的粒径在0.002mm到0.05mm之间，而粘土颗粒的粒径小于0.002mm。
土壤质地的农学意义在于对土壤的通透性、保水性和肥力有着重要影响。
砂质土壤的通透性较好，透水性强，但保水能力较差。
相比之下，粘土质土壤的保水能力较好，但透水性较差。
而壤土则具有砂质土壤和粘土质土壤的特点，既具有较好的通透性又具备一定的保水性。
土壤质地的测定一般采用湿筛分析法和悬浮液分析法。
湿筛分析法是通过将一定量的土样在一系列不同孔径的筛网上筛分，根据筛下的土壤颗粒比例确定土壤质地。
悬浮液分析法则是通过土壤的粒度和比重等特性，利用一系列粒径不同的草酸钠溶液，根据溶液中的悬浮土壤颗粒的沉降速度来确定土壤质地。
二、土壤结构颗粒状结构是土壤颗粒间没有明显结合力，单个颗粒之间没有明显的排列规律。
颗粒状结构的土壤较为疏松，透水性较好，但保水性较差。
块状结构是土壤颗粒通过胶结剂或根系等结合在一起形成的具有一定形态的块状结构。
块状结构的土壤透水性较差，但保水性较好。
柱状结构是土壤颗粒沿垂直方向组成的柱状结构，透气性较好，但保水性一般。
板状结构是土壤颗粒互相紧密排列形成的较为密实的结构。
板状结构的土壤通透性差，保水性较好。
土壤结构的形成主要受到土壤的物理、化学和生物因素的综合影响。
物理因素如土壤颗粒大小、湿度、气候等，化学因素如土壤含水量、有机质含量等，生物因素如土壤中微生物的活动等。
总结以上所述，土壤质地和结构对土壤的性质有着重要影响。
了解土壤质地和结构的特点可以指导我们对土壤进行科学合理的利用和管理，提高土壤的保水性、透水性和肥力，从而改善农田的产量。
土壤的物理化学性质
土壤的物理化学性质土壤的物理性质1土壤质地和结构土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固体颗粒是组成土壤的物质基础，约占土壤总重量的85%以上。
根据固体颗粒的大小，可以把土粒分为以下几级：粗砂直径2.0~0.2mm、细砂0.2~0.02mm、粉砂0.02~0.002mm和粘粒0.002mm以下。
这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。
土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。
砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥性能差，易干旱。
粘土类土壤以粉砂和粘粒为主，质地粘重，结构致密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差，湿时粘、干时硬。
壤土类土壤质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通气透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。
土壤结构就是指液态颗粒的排序方式、孔隙和团圆体的数量、大小及其稳定度。
它可以分成微团粒结构直径大于0.25mm、团粒结构0.25~10mm和比团粒结构更大的各种结构。
团粒结构就是土壤中的腐殖质把矿质土粒导电成0.25~10mm直径的小团块，具备泡水止息的水稳性特点。
具备团粒结构的土壤就是结构较好的土壤，它能够协同土壤中水分、空气和营养物质之间的关系，统一保肥和供肥的矛盾，有助于根系活动及汲取水分和养分，为植物的生长发育提供更多较好的条件。
并无结构或结构不当的土壤，土体稳固，通气透水性高，土壤中微生物和动物的活动受到遏制，土壤肥力高，有利于植物根系扎根和生长。
土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况存有紧密的关系。
2土壤水分土壤水分能直接被植物根系所吸收。
土壤水分的适量增加有利于各种营养物质溶解和移动，有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，这些都能改善植物的营养状况。
土壤水分还能调节土壤温度，但水分过多或过少都会影响植物的生长。
水分过少时，植物会受干旱的威胁及缺养;水分过多会使土壤中空气流通不畅并使营养物质流失，从而降低土壤肥力，或使有机质分解不完全而产生一些对植物有害的还原物质。
第3章 土壤化学性质
教学内容
3.1土壤离子交换吸附性能 3.2土壤酸碱性 3.3土壤缓冲性
3.1土壤离子交换吸收性能
主要内容： 3.1.1土壤吸收性能； 3.1.2土壤阳离子交换吸收； 3.1.3土壤阴离子吸收
3.1.1土壤吸收性能
土壤吸收性能是指土壤能吸收和保留土壤溶液中的分子和离子，悬液中的
3、化学吸附性
化学吸收性(chemical absorption performance)是指易溶性盐在土壤中转变为难
溶性盐而沉淀保存在土壤中的过程。
这一过程是以纯化学反应为基础的，称为化学吸收，比如可溶性的磷酸盐， 在土壤中与Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Al3+等，发生化学反应生成难溶性的磷
(3)、符合质量作用定律：根据这一原理，可以通过改变某一反
应物（或产物）的浓度达到改变产物（或反应物）浓度的目的。
2、 阳离子交换能力
（1）阳离子交换能力是指一种阳离子将胶体上 另一种阳离子交换出来有能力。 各种阳离子交换能力大小的顺序为： Fe3+ > Al3+ > H+ > Ca2+ > Mg2+ > NH4+ > K+ > Na+
土壤机械吸收性能的大小主要取决于土壤的孔隙状况。阻留在 土层中的物质可被土壤转化利用，起到保肥的作用，其保留的
养分易被作物吸收利用。
3.1.1土壤吸收性能
2、物理吸收性(physical absorption performance)是指土壤对分子态物质的
保持能力。由于土壤的细粒部分具有巨大的表面积和表面能，
第3章土壤的基本性状-2化学性质
酸性硫酸盐土 (海南岛三江东塞港）
3、交换性酸度与水解性酸度
交换性酸度：用过量的中性盐溶液与土壤作用。
水解性酸度：用碱性盐(醋酸盐)溶液与土壤作用。用 水解性酸度来确定石灰施用量。
三、土壤碱度 土壤碱性的来源：主要是钙、镁、钠的碳酸盐和 重碳酸盐，以及胶体表面吸附的交换性钠。 碳酸钙水解
Mg2+
Ca2+ H+
2
2 1
24.32
40.08 1.008
0.078
0.106 -
1.330
1.000 -
3
2 1
二、阳离子交换量
1 、概念：指在 pH7.0 时，土壤可能吸附的阳离
子最大量。单位为cmol/kg (厘摩尔/千克）。
2、矿物的阳离子交换量 3、土壤的阳离子交换量
土壤胶体的阳离子交换量（cmol/kg） 土壤胶体种类 腐殖质 蛭石 阳离子交换量 100-300 80-150
红壤（江西）
赤红壤（广东） 砖红壤（海南）
22.0
12.0 5.2
高岭石，伴有水云母、蛭石
高岭石，伴有水云母 高岭石，伴有三水铝石
CEC直接反映了土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力。 > 20 cmol/kg的为保肥力强的土壤； 20-10 cmol/kg 的为保肥中等的土壤； < 10 cmol/kg的为保肥力弱的土壤。
2、影响植物病害：病原菌对pH有一定要求 马铃薯（ pH5.0~5.5 ）的疮痂病在 pH>6.5 时发 生，控制土壤pH可防病 树木苗圃立枯病（要保持土壤酸性）
六、土壤pH值的测定 1、酸碱混合指示剂(野外) 2、pH计(室内)：玻璃-甘汞电极
水土比
土壤酸碱性名词解释
胶体可逆凝聚：由等浓度的一价阳离子凝聚形成的 凝胶，如反复用水淋洗，凝胶可再分散形成溶胶， 这叫做可逆凝聚。 胶体不可逆凝聚：由二价以上的阳离子凝聚形成的 凝胶，很难或不能再变成溶胶的凝聚称为不可逆 凝聚。
注意区分松散与分散
作业
1.概念：土壤胶体、同晶代换。 2.土壤胶体的种类，说明层状铝硅酸盐 中的蒙脱石的性质特点。 3.土壤胶体的构造。 4.土壤胶体的性质。
NH4+ NH4+ 2K+ 陪补离子不同，对某一指定离子的 H+ 有效度也不同。 陪补离子与土壤胶体之间的吸附力
土壤胶体
H+ Mg2+
愈大，与之共存的阳离子愈易解吸，有
效性愈高。
四、土壤供肥性
2、影响交换性阳离子有效度的因素：
（3）胶体类型 不同类型的粘粒矿物，由于晶体构造特点不同，吸附
阳离子的位置各不相同，释放的难易也不同。
（ 1 ）易于被土壤吸附：磷酸根（ H2PO4- 、 HPO42SiO32-）和某些有机酸的阴离子（如草酸根）。
、 PO 3- ）、硅酸根（ HSiO - 、 4 3
（2 ）吸附作用很弱或进行负吸附的离子： Cl- 、NO3面浓度低于溶液中浓度）极易随水流失。
、 NO - 出现负吸附（固体表 2
（3）中间类型的阴离子：SO42-、CO32-、HCO3-、及某些有机酸（如醋酸根）的阴 离子，土壤吸收它们的能力介于以上两类之间。
四、土壤供肥性
1、植物对土壤胶体上的交换性阳离子的吸收方式：
（1）根毛直接和土壤胶体接触交换：根在生长过程 中释放出的H+直接与土壤胶体上的交换性盐基离 子直接交换； （2）通过溶液吸收：交换性阳离子被交换到溶液中， 然后被植物吸收。
土壤学黄昌勇第二版
土壤学黄昌勇第二版标题：《土壤学黄昌勇第二版》——全面探索土壤学的新进展简介：《土壤学黄昌勇第二版》是一本全面介绍土壤学领域最新进展的专业书籍。
本书内容丰富，涵盖了土壤形成、土壤物理性质、土壤化学性质、土壤生物学等方面的知识。
本文将简要介绍该书的内容和关键亮点，帮助读者快速了解并选择是否购买。
正文：第一章：土壤形成与发育本章介绍了土壤形成的基本概念、土壤发育的主要过程以及各种影响土壤形成的因素。
通过对不同土壤类型的分析和比较，读者可以深入了解土壤的形成机制以及与环境因素之间的关系。
第二章：土壤物理性质本章详细介绍了土壤的物理性质，包括土壤颗粒组成、土壤质地、土壤结构、土壤孔隙等。
读者可以通过学习本章内容，了解土壤物理性质对土壤水分、空气、温度等的影响，从而更好地理解土壤的功能和特性。
第三章：土壤化学性质本章系统介绍了土壤的化学性质，包括土壤中的有机质、无机盐、酸碱度等。
读者可以了解土壤中各种化学物质的来源、变化及其对植物生长的影响。
同时，本章还介绍了土壤肥力的评价和调控方法，为农业生产提供了实用的指导。
第四章：土壤生物学本章重点介绍了土壤中的生物多样性、土壤微生物的功能和作用、土壤动物及其生态位等内容。
通过学习本章，读者可以了解土壤生物对土壤质量和生态系统的重要作用，以及如何利用土壤生物来改善土壤环境。
第五章：土壤污染与修复本章主要介绍了土壤污染的类型、来源和影响，以及土壤修复的原理和方法。
读者可以了解到当前土壤污染形势，学习到如何评估和修复受污染土壤，为保护环境提供科学依据。
第六章：土壤与农业可持续发展本章重点讨论了土壤与农业可持续发展的关系，包括土壤肥力管理、土壤保护和土壤生态系统服务等内容。
读者可以了解到如何实现高效农业和可持续农业发展，为农业生产提供可持续的土壤资源利用策略。
总结：《土壤学黄昌勇第二版》是一本内容丰富、系统全面的土壤学专业书籍。
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土壤化学性质
土壤化学性质土壤理化性质就是土壤的物理、化学性质。
物理是指土壤的物理状况，如含砂量，松、软程度，红色或黑色等等。
化学是指所含化学成分，如各种元素的含量，酸碱性（PH值）等等。
知道土壤的理化性质，就能知道适宜栽种什么作物。
1、土壤ph的测定方法（电位法）称取10g通过1mm筛孔风干土样置25ml烧杯中，提蒸馏水10ml搅匀，静置30min，用校正过的ph计测量悬液的ph值。
测量时将玻璃电极球部（或底部）灌入悬液泥层中，并将甘汞电极侧孔上的塞子忽回去，甘汞电极泡在悬液上部清液中，读ph值。
2、土壤含水率的.测定方法将器皿新鲜土样的大型铝盒在分析天平上称量，精确至0.g。
掀开盒盖，放到瓶底下，放在已预演至±2℃的烘箱中蒸煮12h。
抽出，砌不好，迁入干燥器内加热至室温（约须要30min），立即称量。
新鲜土样水分的测量搞三份平行测定。
结果的计算：①计算公式：水分（分析基），%＝（m1-m2）/（m1-m0）× （e1）水分（干活基），%=（m1-m2）/（m2-m0）× （e2）式中：mo-烘干空铝盒质量（g）；m1-研磨前铝盒及土样质量（g）；m2-烘干后铝盒及土样质量（g）。
②平行测定的结果用算术平均值则表示，留存小数点后一位。
3、土壤容重的测定方法（环刀法）将环路刀塞放到未知重量的环刀上，环刀内壁稍擦拭上凡士林，将环路刀刃口向上横向甩排钱中，直到环刀筒中充满著土样年才。
用修土刀切开环周围的土样，抽出已充满著土的环刀，细心撤去和刮除环刀两端及外面多余的土。
同时在同层采样处，用铝盒取样，测量土壤含水量。
把装有土样的环刀两端立即盖章，以免水分冷却。
随即称量（准确至0.01g），并记录。
第三章 土壤物理化学性质概述
（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以 容积为基础。
（6）计算一定面积与深度的土壤质量
（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量
计算一定面积厚度土壤质量 例：公顷耕层土壤质量 耕层厚度20cm 容重1.2g/cm3
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）内因
1）土粒排列：立方体型（Ｌ）47.67% 三斜六面体（C）24.51% 2）土壤结构： 团粒结构总孔度大，大小孔度比例适合，
不良结构体总孔度小，小孔隙多，土壤紧实。 3）质地
砂 30-45% 大孔隙多 壤 40-50% 粘 45-60% 小孔隙多 4）有机质多，本身疏松，同时促进团粒结构形成。
＝（饱和持水量－田间持水量）x容重
（3）推知土壤的松紧状况
Байду номын сангаас容重
松紧状况
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧
孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
结构好（团粒结构），55-65%甚致70%，比非团聚体 增加1/2-1/3
理想土壤（大小一致实心圆球）。立方体47.46% 三 斜方面体24.51%
3．孔隙的分级
当量孔径：
1)非活性孔度 (<0.0002mm) 15~16ba以上 2)毛管孔度 (0.0002—0.02mm)：也称活性孔度 15~0.1ba 3)非毛管孔度 (>0.02mm)：也称通气孔度 0.1~0ba
《土壤学》章节笔记
《土壤学》章节笔记第一章土壤概述一、土壤的定义与功能1. 土壤的定义：土壤是地球陆地表面的一层复杂自然体，它是由矿物质、有机质、水分、空气和生物等多个组成部分相互作用形成的。
土壤不仅是植物生长的介质，也是地球生态系统的重要组成部分。
2. 土壤的功能：（1）生产功能：- 提供植物生长所需的水分和养分。
- 为植物根系提供支持和固定。
- 作为农业生产的基础，直接影响作物产量和品质。
（2）生态环境功能：- 维持生物多样性，为微生物、动物和植物提供栖息地。
- 参与地球上的水循环，影响地表水和地下水的质量和数量。
- 吸收、转化和降解环境中的污染物，具有自净能力。
- 固定碳素，对全球气候变化有重要影响。
（3）水文功能：- 调节降水径流，减少水土流失。
- 储存水分，缓解干旱对植物生长的影响。
- 过滤和净化水分，影响水质。
（4）社会功能：- 提供建筑和工程用地的基础。
- 作为文化和历史遗产的一部分，反映人类活动的历史。
- 为人类提供休闲娱乐的场所。
二、土壤的形成与分类1. 土壤的形成：土壤的形成是一个长期的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）成土过程：母质经过物理、化学和生物作用形成土壤的过程。
（2）土壤风化：母质在气候因素作用下发生物理和化学变化。
（3）土壤侵蚀：水流、风力等自然因素和人类活动导致土壤流失。
（4）土壤沉积：侵蚀后的土壤物质在低洼地带沉积。
土壤形成的主要因素：（1）气候：温度和降水影响土壤的风化和生物活动。
（2）母质：提供土壤的矿物质和部分养分。
（3）生物：植物、动物和微生物通过其生命活动影响土壤的形成。
（4）地形：影响土壤的水分、温度和侵蚀程度。
2. 土壤的分类：土壤分类系统多样，以下是一些常见的分类方法：（1）按土壤质地分类：- 砂土：颗粒粗糙，通透性好，但保水保肥能力差。
- 壤土：颗粒适中，通透性和保水保肥能力较好。
- 粘土：颗粒细小，保水保肥能力强，但通透性差。
（2）按土壤酸碱度分类：- 酸性土壤：pH值小于7，常见于湿润气候区。
土壤保肥供肥性
留作用。以这种方式所保持的 养分多为难溶性迟效态，需要 经过转化才能被吸收利用。
常见的土壤保肥方 式有下列5种：
2.物理吸收作用
又称为分子吸附。指土壤对
分子态养分吸附保存的性能。
以这种方式所保存的养分种 类单一，数量也少。
6/21/2024
NH4*
尿素
3
3.化学吸收作用
又称为化学固定。指土壤溶液中的可溶性养分与 某些物质通过化学反应，转变为难溶性盐或沉淀 物的过程。这种保肥方式虽然避免了养分的流失， 但却对作物速效养分的供应不利。在生产上应尽 量避免。
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用阳离子交换量可以反映 土壤保肥能力的强弱。
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弱
<10
中
10-20
强
>20
8
4.影响土壤阳离子交换量的因素
胶体的数量与种类
土壤质地细，胶体物质多，交换量大；
有机胶体数量多的土壤，交换量大，反之则小。
土壤pH值 pH值影响胶体的带负电量，在一般情况下，随着 pH值的增加，土壤可变负电荷量也增大，阳离子 交换量因之提高。
气体和悬浮体的能力， 这种能力称为土壤的
2.土壤阳离子交换吸收作用
吸收保肥性能。保肥 性能好的土壤 一次性
3.土壤供肥性
施肥量多时不易烧
苗……
4.提高保肥供肥性能的措施
一、土壤吸收保肥
性能的方式
土壤能对各种养分进行保蓄，
1.机械吸收作用 土壤孔隙对固体养分的机械阻
不同的保肥方式其保肥效 果有很大差异。
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80 30 10 350
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(二)盐基饱和度—— 度量土壤保肥性能优劣的指标
生态学 土壤的理化性质及其对生物的影响
土壤的生态意义
土壤中存在着极为丰富的生物世界;
土壤是植物生长的基质;
土壤是许多动物逃避不良环境条件的隐蔽所；
土壤的温度和湿度变化比空气中小。
6/4/2017
第三章 物质环境
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
土壤的生态意义
土壤中存在着极为丰富的生物世界;
6/4/2017
土壤酸度对生物的影响：影响矿质元素的溶解 度（图3-20），影响微生物的生长和活动。 植物的生态类型：酸性土植物、钙质土植物、 盐碱土植物。 动物的生态类型：嗜酸性种类、嗜碱性种类。
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第三章 物质环境
酸性土植物
酸性土壤是pH值小于7的土壤总称。包括砖红壤、赤红壤、红壤 、黄壤和燥红土等土类。我国热带、亚热带地区,广泛分布着各 种红色或黄色土壤的酸性土壤
第三章 物质环境
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
土壤的生态意义
土壤中存在着极为丰富的生物世界;
土壤是植物生长的基质;
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第三章 物质环境
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
土壤的生态意义
土壤中存在着极为丰富的生物世界;
土壤是植物生长的基质;
土壤是许多动物逃避不良环境条件的隐蔽所；
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第三章 物质环境
（3）土壤空气
土壤空气的特点:土壤中O2的含量(10-12%)比大气低，而CO2 含量(0.1%)比大气高得多。
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第三章 物质环境
（4）土壤温度
土壤温度的变化: 周期性的季节变化：在一定的深度范围内 , 夏季土 壤温度随深度而下降，冬季随深度而增加。 日变化：在一定的深度范围内 , 白天土壤温度随深
土壤化学性质及环境意义
土壤化学性质及环境意义土壤化学性质是指土壤中各种化学成分的性质和含量。
土壤是由矿质颗粒、有机质、水和空气等组成的，其中的化学成分起着至关重要的作用。
了解土壤的化学性质有助于我们更好地理解土壤对生态系统的影响，并为环境保护和农业生产提供科学依据。
首先，土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、有机质含量、养分含量等。
土壤的酸碱度是衡量土壤酸碱性的指标，通常使用pH值进行表示。
酸性土壤有助于植物吸收铁、锰等微量元素，碱性土壤则容易导致钾、磷等元素的缺乏。
土壤中的有机质含量直接关系到土壤的肥力，它能提供植物所需的养分，并促进土壤结构的稳定性和保水能力。
不同地区土壤中养分的含量也有很大的差异，如氮、磷、钾等元素的含量对植物生长起着重要作用。
其次，土壤化学性质对环境保护具有重要意义。
土壤是生态系统的重要组成部分，它不仅能够提供植物生长的基础，还能影响水源的质量和环境的稳定性。
土壤的化学性质直接关系到植物的生长和发育，不同的土壤化学性质会对植物群落结构和物种多样性产生重要影响。
例如，酸性土壤条件下，植物的生物量较低，而碱性土壤则有利于一些植物的生长。
因此，合理调整土壤酸碱度对生态系统的恢复和植被的保护具有重要意义。
此外，对于农业生产来说，了解土壤化学性质可以帮助农民制定合理的施肥方案，提高农作物产量。
不同的农作物对养分的需求有所差异，合理调整土壤中的养分含量和酸碱度有助于提高农作物的产量和质量。
此外，通过合理调整土壤中有机质的含量，可以改善土壤结构，增强土壤的肥力、保水性和保持力，降低土壤侵蚀和水分蒸发的风险。
总之，土壤化学性质是土壤的重要组成部分，它直接影响着生态系统的稳定性和农业生产的可持续发展。
通过了解土壤的化学性质，我们可以更好地把握土壤对生态环境的影响，合理调整土壤养分的含量和酸碱度，促进土壤的肥力和水分利用效率，实现环境保护和农业生产的协同发展。
(最新整理)高师：土壤地理学_第三章
2021/7/26
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第二节 土壤有机质的转化过程
三 影响土壤有机质转化的因素
土壤有机质的分解和合成受多种因素的影响，但主要的驱动
力是土壤微生物和酶，因此，凡是影响微生物活动的因素都会影
响土壤有机质的转化。
（一）有机残体的特性
有机物中碳素和氮素总量的摩尔数之比称为碳氮比（C/N）。
微生物的生命活动需要碳素和氮素，一般来说，微生物同化 1 份氮和 5 份碳来构成身体，同 时还需要 20 份碳作为能源，即微生物生命活动过程中，需要有机质的 C/N 比约为 25/1。当 有机残体的 C/N 比为 25/1 左右时，微生物活动最旺盛，有机质分解速度最快；如果 C/N 比 ＜25/1，有利于微生物的活动，有机质分解快，分解释放出的无机氮素除供微生物利用外， 还有多余留存于土壤中，可被植物吸收利用；如果 C/N 比＞25/1，微生物会因缺乏氮素营养 生长发育受到限制，有机物分解速率缓慢，微生物不仅会消耗掉分解释放出的全部氮素，而 且会吸收土壤氮素，用来组成自身。
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土壤有机—无机复合体其意义可概括为如下几点：①复合体具有 较高的团聚能力，所形成的土壤结构比较稳定。肥沃土壤的表层，通 常拥有由团聚度高的复合胶体经逐级结合而形成的团粒结构。②团粒 结构的产生，改善了土壤结构，从而使土壤容重降低，孔隙状况优化， 进而使土壤的一系列理化性质发生重要的变化。③复合体具有集中和 保蓄土壤水分和养分的作用，可增强土壤保水、保肥、供肥能力。④ 复合体还具有多种功能团，表现出两性胶体的特点，有着明显的缓冲 作用，其对土壤微生物活动和土壤养分转化等方面均具有重要的意义。
腐殖酸和其他有机化合物一样，由碳、氢、氧、氮、硫、磷等 元素组成，此外还含有钙、镁、铁、硅等灰分元素。但不同的土壤 类型和腐殖酸的组分不同，其元素组成会表现出某些差异。
第三章 土壤的基本性质
毛管孔隙：孔隙直径在0.02～0.002mm，土壤水吸力为1.5*
104 ～1.5 * 105Pa。具有毛管作用，孔隙中水的毛管传导率大 ，易于被植物利用。 非活性孔隙：当量孔径<0.002mm，土壤水吸力>1.5*105Pa。特 点：最细的孔隙，束缚水，非活性，无效孔，移动慢，难被植
物吸收，粘质土中非活性孔隙多，耕性差，粘着力强。
良好结构体：团粒结构体。 不仅总孔隙度大，而且内部有
多级大量的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼 有蓄水和通气的双重作用。
土 壤 团 粒 体
团粒结构体的特点：
团粒结构土壤的大小孔隙兼备。
团粒结构土壤中水、气矛盾的解决。
团粒结构土壤的保肥与供肥协调。 团粒结构使土壤宜于耕作。
耕层土壤重量＝耕层土壤体积×土壤容重
耕层养分重量＝耕层土壤重量×养分含量 耕层水份重量＝耕层土壤重量×水份含量 例：土壤容重为1.45 g/cm3，计算每亩耕层（15cm)的土重？
（667m2×0.15m×1.45t/m3＝153t＝30万斤）
影响土壤容重的因素：
（1） 土壤质地：沙土>壤土>粘土 （2）有机质含量：含量越高，容重越小。
土壤结构的影响 有机质的影响
五、土壤孔性的生产意义
土壤孔性与肥力 土壤孔性与作物生长 土壤孔隙状况的调节
合理耕作 增施有机肥 改良土壤质地
第二节
土壤结构性
一、土壤结构（Soil structure)
土壤结构指土粒的排列、组合形式。包含两重含义:
土壤结构体和土壤结构性。 土粒相互团聚成大小，形状和性质不同的团聚体， 称为土壤结构体。土壤结构性是由土壤结构的种类、数量 及结构体内外的空隙状况等综合性质。
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HSiO3 → H++SiO3=
②COOH
++COO→H
(2)Fe(OH)3和AI(OH)3是两性胶体,在酸性条
件下解离出OH-离子,使胶体带正电荷,在 碱性条件下解离出H+离子,使胶体带负电 荷. ① Fe(OH)3+HCL →Fe(OH)2+ +H2O+CL-
② Fe(OH)3+NaOH →Fe(OH)2O-
4500000×500×10/100×40% =90000000毫克当量 =90000克当量以等当量CaO中和, 其CaO施 用量为:
= 90000×56/2
=2520000克 =2520kg/hm2
三、土壤中的碱
（一）土壤产生碱的原因 1.土壤中碱性盐的水解：
CaC03+H20→Ca(OH)2+H2C03 Na2C03+2H20→2NaOH+H2C03
形成Na2CO3，水解后产生大量的OH-。
7.土壤胶体吸收的Na达到一定饱和度时， 可起代换水解用，使土壤呈碱性。
8.用矿化度大于5g／L的水灌溉。
（二）土壤碱化度(ESP)：
1.名词：交换性Na离子的量与CEC之比的百分数。 2. ESP分级：
（1）ESP5-10%弱碱化土;
（2） ESP10-15%碱化土; （3） ESP>15％是碱土.
（四）改良土壤耕性。
第三节
土壤供肥性
一、土壤供肥性 (一)概念---指土壤供应作物所必 需的各种速效养分的能力.
( 二)土壤供肥性的表现
1.土壤供应速效养分的数量;
速效养分的分级指标(mg/kg)
等级 缺 低
碱解N ＜45 45～76
速效P2O5 ＜2 2～5
速效K2O ＜50 50～100
中
高
(1)层状硅酸盐
①高岭石；
②蒙脱石；
③伊利石。
(2)含水氧化物 ①Fe2O3.nH2O； ②Al2O3.nH2O；
③MnO2.H2O； ④SiO2.H2O。
2.土壤有机胶体 (1)腐殖质； (2)蛋白质或氨基酸；
(3)多肽； (4)多糖类化合物。
3.有机无机复合胶体 (1)SiO2+Ca+COO； (2)SiO2+Fe+COO。
（3）化学吸收：虽然保存了养分，但是降低了 养分的利用率。 （4）生物吸收：具有选择性，创造性，集中积 累性。 （5）离子交换吸收：是土壤保肥性能最重要的 方式。
二、土壤离子交换吸收作用 (一)阳离子交换作用
1.概念：土壤胶体表面吸附的阳离子
与土壤溶液中的阳离子相互交换作用。 2.交换能力：指一种阳离子将胶体另
pH值小于7为酸性土， pH值大于7为 碱性土。
二、土壤中的酸 （一）土壤产生酸的原因
1.气候因素： 南方地区，气温高，降水量大，
土壤中的盐基离子被淋溶，使土 壤呈酸生反应。
2.生物生命活动： （1）植物：植物根系分泌的酸
（2）有机质：土壤有机质分解产生酸。 （3）微生物：硝化细菌分泌的HN03、 硫化细菌分泌的H2S04。
=75%
如:乙土壤Ca10 cmol/kg ÷ CEC30 cmol/kg
=33%
2.饱和度效应------离子的有效性不 但和数量有关,重要的是离子的饱和
度大小,离子饱和度越大,有效性越大
•
离子的饱和度与有效性肥效之关系
土类 砂土 粘土
CEC (cmol/kg) 5.00 30.00
NH4 (cmol/kg) 5.00 5.00
cmol/kg，计算土壤的盐基饱和度。
土壤盐基饱和度(%)
=3.60÷13.60 ×100 =26.47%
④盐基饱和度与土壤肥力的关系
A.盐基饱和度>100%, 是盐土或碱土。 B.盐基饱和度>80%, 是肥沃土壤。 C.盐基饱和度在50%~80%，肥力中等土壤。
D.盐基饱和度<50%，肥力较低土壤。
③蒙脱石：90-120 cmol/kg； ④伊利石：10-50 cmol/kg。
(5) CEC与土壤pH ① pH ＞7，H+离子解离有机胶体
带负电荷,吸附阳离子多, CEC大 (北方土壤CEC10-15 cmol/kg)。
②pH ＜7，OH+离子解离有机胶体 带正电荷,吸附阳离子少, CEC小 (南方土壤CEC1-5 cmol/kg)。
2.特定的植物: (1)体内藏盐植物---胡杨；
(2)泌盐植物---柽柳；
(3)根系滤盐植物---碱茅草； (4)枝叶多浆型植物---滨藜； （5）避盐植物---冰草。
3.特定的气候:
(蒸发和降水) 4.特定的地形
(大地形,小地形)
5.特定的成土母质: (石灰岩,方解石)
6. Na2SO4被还原 Na2SO4被还原成Na2S，Na2S再与CaCO3作用
---土壤溶液中H+的浓度，通常用 pH表示。
2.潜在酸： (1)名词：土壤胶体上吸附的致酸 离子(H、A1)，代换到土壤溶液 中，使土壤显示酸性，通常用 cmol/kg表示。
（2）潜在酸的种类： ①水解性酸 用弱酸强碱的盐类，如(CH3COONa) 溶
液浸提土壤时，从土壤胶体上交换出
来的H、A1所产生的酸度是水解性酸。
3.土壤中的活性铝 土壤胶体吸附的H达到一定数量后，粘 土矿物晶体遭到破坏，致使粘土矿物
中的铝被溶解出来，铝发生水解反应
产生H+。 3Al3+3H2O→3Al(OH)3+3H+
4.吸附性H和A1的作用 胶粒上吸附的H和A1可其它阳离子 代换到溶液中去，使土壤变成酸 性。
（二）土壤酸的类型 1.活性酸
3.阳离子凝聚作用大小的顺序: Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
第二节土壤的吸附性能
一、土壤吸附性能的概念 1．土壤吸附性能
土壤颗粒表面具有能够吸附阴阳离子、
气体、液体等物质的能力，称土壤的 吸附性能。
2．土壤吸收的类型
（1）机械吸收：机械阻留作用。
（2）物理吸收：土粒对分子态养分的吸附性能。
甲 乙 丙
40%Ca+60%H 40%Ca+60%Mg 40%Ca+60%Na
2.80 2.79 2.34
11.15 7.83 7.36
三、土壤供肥性的调节(四要点)
(一)合理施肥，提高供肥性能 (二)合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应 (1)精耕细作，疏松耕层，以耕促肥 (2)合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水
（6）土壤盐基饱和度 ①概念---土壤中交换性盐基离子总量与阳离子 交换量之比的百分数。 ②计算公式：
土壤盐基饱和度(%)
=(Ca+Mg+K+Na cmol/kg) ÷[(Ca+Mg+K+Na cmol/kg)+(H+Al cmol/kg)] ×100
③举例：
土壤中交换性盐基离子总量为3.60
cmol/kg，阳离子交换量为13.60
（五）最酸的是台湾的新八仙和海南 的五指山的黄壤土，pH 3.6～ 3.8；
（六）最碱的是新疆和内蒙的碱土， pHl0.5以上。
（七）多数土壤pH在4.5～8.5范围内。
（八）土壤酸碱性的表示方法 土壤酸碱性用土壤溶液的pH值表示。
pH值表示土壤溶液中H+浓度的负对数： pH=-log[H+]。
【教法建议】 讲授自学相结合
【考核要求】
1.识记：土壤胶体、阳离子交换量定义； 2.分析：土壤产生酸碱、缓冲性的原因； 3.区别：五大吸收类型的特点； 4.掌握：离子交换作用与土壤肥力之关系。
第一节
土壤胶体性质
一、土壤胶体的概念和种类
（一）概念：
直径＜0.001mm的固体颗粒。
(二)种类：
1.无机胶体
（3）化学吸收：可溶性化合物和其他化合物发 生化学反应，形成难溶性化合物的过程。 （4）生物吸收：植物、动物、微生物对养分的 吸收作用。 （5）离子交换吸收：土壤胶体表面吸附的离子 与土壤溶液中的离子相互交换的性能。
3．土壤吸收类型的特点
（1）机械吸收：保存矿物态、难溶性养分。
（2）物理吸收：保存分子态养分。
76～116
＞116
5～12
＞12
100～150
＞150
2．缓效养分转变为速效养分的速率; 3．速效养分持续供应供应的时间.
二、土壤养分的有效化过程 (一)离子饱和度效应:
1.离子饱和度------一种阳离子的浓度与阳
离子交换量之比的百分数.
如:甲土壤Ca6 cmol/kg ÷ CEC8 cmol/kg
一种阳离子交换出来的能力。
3.影响阳离子交换能力的因素 (1)离子化合价 ； (2)离子的半径及水化程度； (3)离子浓度。
4.阳离子交换量(CEC ）
(1)概念：土壤pH值为中性，每kg土所吸收 的全部阳离子的厘摩尔数。 （2）单位：cmol/kg。 (3)分级：
①＜10 cmol/kg---弱；
促肥的目的
(三)用养结合，进行合理的轮、间、套作
(四)消除有害物质，改善养分的供应状况 (消除四害:消除碱害、盐害、还原性物质毒害、 污染的毒害)。
第四节 土壤酸碱性质
一、概述 （一）中国土壤是南酸北碱；
（二）华南、西南地区分布着红壤 和黄壤，是强酸性、酸性土壤， pH 4.5～5.5；
（三）华中、华东地区分布着红壤 土，pH 5.5～6.5； (四)华北、西北地区分布着石灰性 土壤，pH 7.5～8.5 ；