《土壤学》第七章土壤养分

2、氮素的生物固持作用： 是指土壤中的微生物同化无机态氮并将其转化为
细胞体有机态氮的过程。
3．硝化作用与反硝化作用 （1）硝化作用：土壤中的铵或氨，在有氧的条件下， 经亚硝化细菌和硝化杆菌的作用氧化为硝酸盐的过程
NH4＋ → NO3－
（2）反硝化作用：又称生物脱氮作用，是指在缺氧条件下， NO3－在反硝化细菌作用下还原为气态氮（NO、N2O、N2） 的过程。
土壤中钾的形态及其有效性 土壤中钙、镁、硫、微量元素的形态、转化及影
响其有效性的因素 土壤保肥性概念、方式，土壤供肥性概念、表现。
概述 一、土壤养分的基本概念
土壤养分 指植物所必需的、主要由土壤提供的营养元素 。 有效养分 能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分。 速效养分 在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸收
土壤中不同形态钾的平衡关系
及固定释放
风化作用（极微）
矿物钾（无效钾）
风化作用（极微）
闭结在长石、白云母类矿物中钾
风缓 化慢
风缓 化慢
交换性钾（速效钾的主要成分）
非交换性钾（缓效钾） （包括伊利石、易风化的黑云母中钾）
吸附
解吸 释放
固定
土壤溶液钾
随水流失
（速效钾的小部分）
植物吸收
（三）土壤有效钾
土壤钾素养分含量分级与丰缺度 （引自《第二次全国土壤普查技术规程》）
利用的土壤养分，多为矿质养分。不足的1%。 无效养分 不能被植物吸收利用的土壤养分。
二、土壤养分的分类
1. 依据作物的生理需求及含量分： 生物体中含有90余中元素，其中植物必需的元素有16种：
大量元素 C 、H 、O 、 N 、 P 、K 中量元素 Ca 、 Mg 、 S 微量元素 Fe、 Mn 、 B 、 Zn 、 Cu 、 Mo 、 Cl
中；⑦ C/N比适当的条件下，矿化作用最强烈，最彻底。
2）氨化过程 微生物
氨基酸 － RCH2COOH + NH3 + E 酶
条件： ① 好气或嫌气； ② 真菌、细菌、放线菌等； ③温度较高且特别敏感 ④ 水分60－70%； ⑤ pH值要求在4.8－5.2 ⑥ C/N比适当的条件下，矿化作用最强烈，最彻底。
思考题
1、土壤中氮的形态有哪些？对植物的有效性如何? 2、土壤中氮的转化途径有哪些？哪些属于有效化和无效
化途径？
3、有效氮、速效氮、碱解氮有何区别？ 4、影响氨化作用、硝化作用、反硝化作用的条件是什么？
它们如何产生影响？
5、简述硝化作用的利弊，农业生产上如何控制？ 6、土壤中磷化合物主要有哪些？对植物的有效性如何？ 7、土壤中无机磷的固定机制有哪些？ 8、为什么淹水条件下磷的有效性提高？
学固定。 （4）物理化学吸收： 离子交换。 （5）生物吸收： 植物根系和微生物选择吸收土壤中的养分。
二 .土壤供肥性－土壤供应养分的数量、强 度和持续性。
判断： 作物长相：形态、长势、产量、品质 土壤形态：耕作层、土色、质地、结构 施肥效应：砂土“饿不得饱不得” 室内化验结果：有机质，CEC、盐基饱 和度、有效养分
氮素的矿化与生物固持作用 铵的矿物固定与释放作用 硝化作用与反硝化作用 铵的吸咐与解吸作用 铵—氨平衡与氨的挥发
1、有机态氮的矿化：
1）氨基化过程（水解过程） 水解
蛋白质－－氨基酸、酰胺等 朊酶
条件： ① 好气或嫌气；② 真菌、细菌、放线菌等； ③ 在通气良好；④ 温度较高；⑤ 水分60－70%；⑥ pH值适
（二）土壤氮素的调节
1．有机肥与无机氮肥配合施用。 2．粗细有机肥配合使用。（激发效应） 3．防止土壤氮的损失： 水田不施硝态化肥 避免频繁的干湿交替； 氮肥要深施覆土； 碱性土少施碳铵； 应用氮肥增效剂（如硝化作用抑制剂） 施用缓控释肥 4．避免NO2－的积累：改善土壤通气条件
第二节 土壤磷素养分
一、土壤中磷素的含量及其影响因素
（一）土壤中磷的含量 土壤磷的含量不如氮、钾多。我国土壤全磷（P）含
量一般为0.17～1.1 g kg-1，耕地土壤受耕作施肥等 人为因素的影响，全磷量的局部变异很大，一般 在0.4—2.5 g kg-1之间 （二）土壤磷含量的影响因素 土壤含磷量受母质、成土、施肥制度的影响。 我国土壤中全磷含量从南到北、从东到西有逐渐 递增的地域变化趋势
（二）土壤氮的来源及影响因素
来 生物固氮：固氮菌。 50-200kg/hm2左右 源
降水:雷电氮素氧化为NO3-（0.4-1.2kg/年/亩） 灌水:主要是NO3—N(肥水井NO3-+NH4+>10ppm)。 施肥：农田化肥和有机肥。150-450kg/hm2 /年
影 气候：温度高，N少；湿度高，N多。
（含量＜5%） 酰胺类化合物
蛋白质
有机态氮 水解性
多肽
（＞95%） （含量50—70%） 核蛋白 缓
非水解性 杂环态化合物等 效
含量30—50%
氮
土壤氮素养分含量分级与丰缺度
（引自《第二次全国土壤普查技术规程》）
级 别
丰缺度
有机质 (g kg-1)
全氮 (g kg-1) 碱解氮 (mg kg-1)
第三节 土壤钾素养分
一、土壤中钾素的含量及存在形态
（一）土壤钾的含量 一般在5－25 g kg-1左右，平均为10 g kg-1，石灰性土
壤可高达30 g kg-1以上，而红壤、砖红壤则可低于 2 g kg-1。 我国土壤全钾量自南向北、自东向西增加。
（二）土壤钾的形态 1．矿物钾：占土壤全钾量的92%-98%。为无效钾。 2．非交换性钾：粘土矿物钾，占全钾的2%-8%。为缓效钾 3．交换性钾：占土壤全钾量的1%～2%。速效钾的主体。 4．水溶性钾：浓度一般为2～5 mg L-1，占土壤全钾量的 0.1%～0.2%，占土壤速效钾总量的10%左右。
失去其有效性。 （4）生物固磷：磷吸收到生物体内暂时被储存。
（二）土壤磷素的调节
1．调节土壤酸碱度：调节其pH值至6.5～6.8 2．增加土壤有机质含量：减少固定，增加溶解 3．土壤淹水：还原态，增加磷的溶解 4．科学施用磷肥：
①集中施肥：减少固定 ②施于近根区（磷的移动性小）； ③与有机肥配施； ④水旱轮作，旱作重，水稻轻； ⑤酸性土壤施碱性磷肥（钙镁磷肥），碱性土壤施酸性磷肥（过磷酸钙）； ⑥施用颗粒状肥料 ⑦豆科作物以磷增氮。
第七章 土壤养分
概述 第一节 土壤氮素养分 第二节 土壤磷素养分 第三节 土壤钾素养分 第四节 土壤中的钙、镁、
硫（自学） 第五节 土壤中的微量元
素 （自学） 第六节 土壤保肥性和供
肥性
要点
土壤中氮的含量及影响其含量的因素，土壤氮素 循环、转化及影响转化的因素
土壤磷的形态和土壤有效性，土壤中磷的固定及 其机制
思考题
9、为什么磷肥的有效性较低？ 10 、 土 壤 中 的 钾 素 有 哪 些 类 型 ？ 对 植 物 的 有 效 性
如何？ 11、农业生产中如何减少土壤对钾的固定？ 12、土壤钙、镁、硫的形态及其转化。 13、土壤微量元素的形态及影响有效性的因素。 14、什么是土壤保肥性？有哪些方式？ 15、什么是土壤供肥性？有什么表现形式？ 16、如何调节土壤的保肥性和供肥性？
三.土壤保肥供肥性调节
（1）增施有机肥，改善土壤物理、化学、生 物性质，提高作物需要的有机无机养分。
（2）合理施用化肥，调节阳离子组成，改善 养分供应状况
（3）建立合理的耕作制度，用地养地相结合， 进行合理轮作。
（4）合理耕作改土，深耕浅耕相结合 （5）合理灌排，以水促肥
肥沃土壤的特征：
深厚的耕作层：一般作物20－30cm 良好的土体构型：上松下实，保肥保水、扎根好。 优良的保肥供肥性能：养分高（碱解氮100mg/kg、有效 磷40mg/kg、速效钾150mg/kg、有机质10mg/kg土以 上），质地适中，结构好。 协调的水气热状况：水含量适宜，孔隙状况好（通气孔隙、 保水保肥孔隙）。 优良的耕作性能：耕性好，耕后不起坷垃，易耙碎，平坦 污染少
1
丰
>40
>2.0
>150
2 稍丰
30～40
1.5～2.0
120～150
3 中等
20～30
1.0～1.5
90～120
4 稍缺
10～20
0.75～1.0
60～90
5
缺
6～10
0.5～0.75
30～60
6 极缺
<6
< 0.5
< 30
三、土壤中氮素的循环转化及其调节
大气层的气态氮循环和土氮的内循环
（一）土壤氮素的 循环转化
级别 1 2 3 4 5 6
丰缺度 丰
稍丰 中等 稍缺
缺 极缺
全钾 (g kg-1) >25.0
20.1～25.0 15.1～20.0 10.1～15.0 5.1～10.0
<5
速效钾 (ug kg-1) >200
150～200 100～150 50～100 30～50
< 30
第四节 土壤中的钙、镁、硫
第五节 土壤中的微量元素
（自学）
第六节 土壤保肥供肥性
一 土壤保肥性
土壤保肥性－土壤保储养分的性能，取决于土壤吸收性。 土壤吸收性指土壤吸持各种离子、分子、气体和悬浮体的能力。
方式： （1）机械吸收 ：土壤对颗粒物质的机械阻留。 （2）物理吸收： 靠分子引力吸附于颗粒表面。 （3）化学吸收 ：可溶性盐类生成溶解度很低的化合物，又叫化
响 植被：草本植物 ＞ 木本植物
因
豆科＞ 非豆科
素
阔叶林＞针叶林
耕作：耕地土壤一般低于自然土壤，旱地低于水田。
质地：砂土、壤土、粘土，低 高
地形：低平处高于坡地