土壤的基本知识

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2)辉石、角闪石、黑云母等易分解,形成细 小土粒,是土壤中P、K、Ca、Mg、Fe等作 物营养元素的潜在来源。
原生矿物硬度相当高(除云母类矿物外), 特别是石英、正长石是造成机械行走系统及作 业部件被磨损的主要因素。
二、土壤矿物质
(二)次生矿物
次生矿物:指岩石风化过程和成土过程中,由原 生矿物进一步分化后再重新形成的矿物。
素。
人为干预后,土壤肥力的高低并不能单独决定作物产 量,而是各肥力因素之间及其与外界环境条件之间存在 着一个有机协调的问题,这样就引出了土地生产力的概 念。
一、土壤及土壤肥力的概念
(三)土地生产力
土地生产力:是指特定的耕作制度下,土壤能够生产 某种或某些作物的能力。 土地生产力的高低,首先决定于土壤肥力的高低及 与外界环境条件协调的能力大小。 其次,土地生产力的高低将直接通过作物的产量高 低体现出来。作物产量越高,土地生产力越高。
一、土壤及土壤肥力的概念
土壤肥力可分为: 自然肥力:单纯受自然因素的影响而形成的土壤肥力。
自然肥力是自然成土过程的产物。
人为肥力:人类通过生产活动而创造出来的土壤肥力。
人为肥力是人类耕种、施肥、改良土壤等农业技术措施作用 的结果,是土壤熟化过程和人为劳动的产物。
一、土壤及土壤肥力的概念
由此可以说,土壤肥力是土壤生产力的基础,土壤肥 力的高低决定了Hale Waihona Puke Baidu物的生产力,但并不是唯一的决定因
二、土壤的形成
(一)自然土壤的形成 (二)农业土壤的形成
(一)自然土壤的形成
1. 自然土壤的含义 自然土壤:是在母质、地形、气候、生物和时间等 五大自然因素综合作用下,通过岩石风化过程和成
土过程而形成的土壤。
自然土壤的形成过程:
地球表面的岩石在阳光、水分、CO2、O2等长时间作用(风化)而破碎 风化产 物
如 蒙脱组、水云母组、高岭组。
二、土壤矿物质
① 高岭石:
化学组成:(OH)8Al4Si4O10 , 分 子 式: Al2O3.2SiO2.H2O 。
特点:颗粒较粗,保水肥性、粘着性、可塑性等 较差。
分布:我国亚热带以南地区,如福建、广东、广 西、云南土壤含量多。北方土壤含量少。
二、土壤矿物质
②蒙脱石:
(一)自然土壤的形成
(2)成土过程---指母质在生物、气候、地形、时间
等各种成土因素综合作用下而演变为土壤的全过程。
自养型细菌、地衣、藻类等低等植物定居在母质上, 利用母质中的矿质营养元素和固定大气中的氮素,合 成自身有机体,其死亡后,N、矿物质元素又释放出 来被绿色植物利用,通过光合作用,将无机物质转化 为有机物质,将光能转变成化学潜能。 随着生物量增加,各种营养元素、能量也逐渐聚集在 母质表层,从而逐渐使母质中积累和保存了植物生长 发育所必需的全部营养元素,并具备肥力因素,从而 使母质发展为土壤。
养分 砂土
有机质(%) 0.1~0.2
质 地 组 壤土
0.3~0.6
粘土
0.6~1.0
全氮 (%) 全磷 (%)
全钾 (%) 速效钾(%)
0.01~0.03 0.07~0.11
1.5~1.8 0.005~0.015
0.02~0.05 0.11~0.15
1.8~2.3 0.01~0.02 5~15
0.05~0.08 0.08~0.20
土壤为什么能够生长植物?
其本质原因是因为土壤本身具有肥力。肥力是土壤的标志, 有了肥力就说明土壤是不同于陆地表层其它疏松物的 。
那么,土壤肥力又该怎么解释呢?
一、土壤及土壤肥力的概念
(二)土壤肥力
土壤肥力:指土壤能够同时地、不断地供应和 调节植物生长发育所必需的水分、养料、空气 和热量等生活因素的能力。
土壤矿物质分为原生矿物和次生矿物两类。
(一)原生矿物
原生矿物:指直接由熔岩凝结和结晶而形成的原始矿 物,是岩石组成中原来含有的矿物。 此类矿物在岩石风化和成土过程中,仅发生形状、 大小等物理性状的变化,而无化学性状变化。 颗粒比较粗,通常在直径0.001mm以上。
二、土壤矿物质
如:1)石英、长石(正、钠、斜)、白云母,不 易分解,土壤中普遍存在,不含植物养料。
第一部分
土 壤
2015.9
土壤是农业生态系统的重要组成部分,是农 业生产的基础。
合理地利用土壤资源,充分发挥土壤的生产 潜力,将会使土壤能为人类制造出更多的物 质财富,是农业科学的首要任务。
第一章 土壤及其基本组成
§1-1 土壤的形成及其物质组成 §1-2 土壤矿物质 §1-3 土壤有机质
粒径愈大的土粒,原生硅酸盐矿物含量愈高。随着 土粒变细,石英含量逐渐减少,次生铝硅酸盐矿物含 量增多。 砂粒(1~0.05mm)矿物以石英为主,
粘粒(<0.005mm)矿物以云母和次生铝硅酸盐 类矿物居多。
一、 矿物质土粒的分级
2.各级土粒的物理性质和化学性质
(1)砂粒: a.粒径>0.05mm,通透性能好,但毛管水上升 高度低。 b.单位体积的比表面积小,土粒间成对物质间的吸 持力弱,故土壤松散,易于耕耙,保水力差,易 干旱,胀缩性小,无可塑性等。 c.无吸附Ca、Mg、K、NH4+等离子的能力。
母质—是指岩石风化后形成的碎屑。
岩石风化过程
冰 积 物
坡 积 物
湖 积 物
洪 积 物
海 积 物
风 积 物
岩石
岩石风化碎屑
各种类型母质
(一)自然土壤的形成
岩石和母质的区别: 岩石:坚硬、块大,无通透性能,不含活动的矿 质元素。 母质:
A. 细碎,有一定通气性、透水性和蓄水能力; B. 含有Ca、Fe、K、Mg、P等矿质元素可被生物直 接吸收; C. 吸收和保持营养元素的能力极不稳定,在水的淋洗 作用下极易流失矿质元素; D. 不含氮素,不能生长高等植物,因此还不是土壤。
二、土壤矿物质
(2)含水氧化物和三氧化物类
含水氧化物多为二氧化硅和二氧化锰水合物,三氧化物多为铁铝三 氧化物。
如:结晶型:三水铝石( Ai2O3.3H2O )、
赤铁矿(3Fe2O3.H2O )、 针铁矿(Fe2O3.H2O )。
非晶质:氢氧化铁、蛋白石、水铝石英
南方的红、黄壤中含有含水氧化物和三氧化物类次生矿物最多,因 而颜色深,易使可溶性磷酸盐变为难溶性磷酸盐,降低磷肥肥效。
含铁硅酸盐
主要有:辉石、橄榄石,角 闪石等。
特点:一般颜色较深。 原因:在地表上常见的玄武 岩含有很多含铁硅酸盐矿物。 当其经过风化作用以后,有 的组分被淋滤而失去,有的 组分则残留下来,部分铁质 会由原先的二价状态,因氧 化而成三价状态,形成褐铁 矿而呈红褐色。
三、土壤质地
(一)土壤质地的分类
继续风化
成土母质(或母质) 生物、气候、地形、时间等 土壤
(一)自然土壤的形成
(1)岩石风化过程――岩石发生物理的、化学的和生 物化学的变化过程,称~。
残积物:保留在原地的母质。
岩石风化的产物 洪积物: (成土母质或母质) 冲积物:
湖积物: 海积物: 风积物: 冰积物: 坡积物: 这些物质受水力、风力、冰川、 重力等自然力的作用而被搬迁到 其它地方的母质。
2.3~2.9 0.02~0.05 15~20
3~8 阳离子吸附量 (mmol/100g土)
(二)土壤质地与肥力和机械耕作的关系
1.砂土组:颗粒组成较粗,砂粒50%以上。其物理性质和化学 性质主要受砂粒、细砂粒含量的影响。
特点: 不利方面: (1)土壤含水量低,保水性差; (2)有机物分解快,不易累积营养,土壤贫瘠,有机质、 全N、全P含量低 ,作物生长中后期易脱肥。 有利方面: (1)土质疏松,易于耕作,不易受涝; (2)增温快,促进作物幼苗生长快、早熟等。
化学组成:(OH)4Ai4Si8O20. nH2O, 分 子 式:Al2O3.4SiO2.H2O+ nH2O 。
特点:a. 颗粒特别细,呈片状,分散度大,带负电荷,吸附水分 子和阳离子的能力强;
b. 胀缩性大; c. 土壤保水、保肥能力强。 分布:蒙脱组次生矿物多分布在温带半干旱地区的土壤中,如内 蒙古高原东部、大小兴安岭、长白山地区、东北平原。
二、土壤矿物质
③伊利石:
化学组成:OH)4Ky(Ai4.Fe4.Mg4.Mg6)(Si8-y.Aly)O20 。 特点:物理、化学性状介于高岭石和蒙脱石之间。 分布:内蒙古高原西部、柴达木盆地、青藏高原 等地土壤,含此粘土矿物多,多以干旱、寒冷地区 的石灰性土壤和碱土中含量高。
二、土壤矿物质
综述:我国不同地区的各种土壤,其粘粒直 径虽然都小于0.001mm,但由于组成粘 粒的次生矿物种类各异,因而尽管土壤质地 相同,但其物理、化学、力学性质也可能很 不一样,在生产上也就具有不同的保水、保 肥性能及耕作特点。
土壤质地――指各种不同粒级的颗粒在土壤 中的相对含量,称土壤质地或土壤颗粒组成。
三、土壤质地
按不同粒径颗粒在土壤中的含量比例,土壤 分为三大类(组): a. 砂土:粗砂土、细砂土、面砂土 b. 壤土:砂粉土、粉土、粉壤土、粘壤土 c. 粘土:砂粘土、粉粘土、壤粘土、粘 土
土壤质地与土壤养分含量的关系(华北平原土壤分析结果)
与原生矿物相比: ①化学组成和结晶构造不同;
②颗粒细微,多数以高度分散的胶体状态存在; ③是粘粒的主要成分,故是决定粘土性质的主要 因素。
二、土壤矿物质
次生矿物的分类 根据化学组成的不同分两类:
(1)次生铝、硅酸盐类:
硅氧四面体【(SiO4)4- 】 , 铝氧八面体【(AiO8)9-】。
以固、液、气相占土壤容积而论,固相与液、气相各占50% 左右为宜。
§1-2 土壤矿物质
一、 矿物质土粒的分级
(一)土壤颗粒的分级 土粒:土壤的固相部分称土壤颗粒,简称土 粒。 土粒的组成:矿物质,占90%以上 有机质,占10%以下
一、 矿物质土粒的分级
不同国家土壤颗粒分级标准不同,我国土壤颗粒分级 标准(南京土肥研究所等):
一、 矿物质土粒的分级
(2)粘粒:
a. 粒径<0.01mm,随粒径减小,比表面积和表面 能增大,含带电颗粒增多,土壤颗粒的分子引力和 静电引力增强。故湿时易胀,干时易缩,持水量高, 可塑性大。 b.土壤的通气、透水性能差。 c. 具有一定的吸附Ca、Mg、K、 NH4+等离子态养 料的能力。
二、土壤矿物质
农业土壤是在自然成土因素和人为因素共同作用下,由自然 成土过程和人工熟化过程相互影响而形成的。故农业土壤不仅是 历史的自然体,而且是人类劳动的产物。
由岩石每形成1cm厚的土壤约需300年之久。
三、土壤的基本物质组成
矿物质:由岩石风化而来的各种碎屑、矿物质颗粒、 固相 无机盐组成,占固相的 90%-98%。 有机质:由动物、植物、微生物等生物残体及其腐败 的物质组成,占固相的 2%-10%。还有 各种土壤生物。 土壤包括 液相:土壤水(土壤溶液):由地上水、地下水进入土壤中 而构成。由于土壤中溶解有各种无机盐类、有机物、 胶体物质等,故土壤水实为浓度不等的土壤溶液。 气相:土壤空气:由地上进入的氧气、氮气等;有土壤内部 产生的二氧化碳、水蒸气等。
§1-1 土壤的形成及其物质组成
一、土壤及土壤肥力的概念 二、土壤的形成 三、土壤的基本物质组成
一、土壤及土壤肥力的概念
(一)土壤
什么是土壤,其定义从下面3个方面阐述。 持地质学观点的人认为:土壤是地表岩石风化的碎屑。
持化学观点的人认为:土壤是植物营养的贮存库。
从农业生产的观点来看:土壤是能够生产植物收获物的地球陆地 表面的疏松表层。或者说土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏 松表层。 ( 苏联土壤学家威廉斯下的定义,请大家记住!!)
>10mm 粗:10-3mm 细:3-1mm 砂粒 粗:1-0.25mm 细:0.25-0.05mm 粉粒 粗:0.05-0.01mm 细:0.01-0.005mm 粘粒 粗:0.005-0.001mm 细:<0.001mm 石块 石砾
一、 矿物质土粒的分级
(二)土壤颗粒分级依据 1.各组土粒的矿物组成和化学组成
成土过程
冰 积 物 坡 积 物
湖 积 物
洪 积 物
海 积 物
风 积 物
各种类型母质
各种泥土
各类土壤
(二)农业土壤的形成
1. 农业土壤的含义
农业土壤:是在自然土壤的基础上,通过人类利用、 改良以后逐步发展起来的土壤。 影响因素: a. 五大自然成土因素; b. 人类生产活动。 2. 土壤熟化过程:指在人为因素的作用下,土壤肥力不断 提高的过程。
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