养分有效性
土壤养分有效性测定及其方法
土壤养分有效性测定及其方法李立平,张佳宝,朱安宁,邢维芹,唐立松(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008)摘 要:在提出土壤养分有效性测定概念的基础上,本文对各种土壤养分有效性的测定方法进行了总结,讨论了这些方法的测定机理、测定效果及近几年的进展。
这些方法包括用于磷钾等元素测定的树脂法、用于氮测定的生物培养法和化学提取法、磷测定的氧化铁试纸法和氢氧化铁透析管法和钾的四苯硼钠法。
关 键 词:土壤养分有效性测定;生物培养法;化学提取法;氧化铁试纸法;氢氧化铁透析管法;四苯硼钠法中图分类号:S 151 9文献标识码:A 文章编号:05643945(2004)01 0084 071 理 论在我国,传统土壤碱解氮(NaOH 水解、康威皿扩散测定)、Olsen 法和Bray-1法提取的磷、1mol/L 中性醋酸铵法提取的钾分别被认为是土壤有效氮、有效磷和有效钾[1,2,3,4,5,6,7]。
除碱解氮测定中包含了部分有机氮外,其余方法对土壤养分的获得主要是通过离子交换-平衡的方法实现的。
在磷提取中,对于固磷能力较强的土壤,部分提取剂中加入络合剂及稀酸,以减少金属离子对磷的固定,从而增加了浸提剂可提取养分的数量。
但实际上,加入弱酸后提取的部分磷可能对植物无效[8]。
为了叙述方便,这里将以上方法统称为传统方法。
植物生长期间,除传统方法提取的养分外,也有部分其它形态的养分可被植物利用,如易分解有机质中的的氮和磷以及某些矿物中的磷、2 1型矿物伊利石和蛭石中的钾[9,10,11]。
而传统方法对这类养分的提取能力较弱。
在植物生长期间,这些养分的释放主要来自于两种动力,一是土壤溶液中速效养分被植物吸收后浓度的降低产生的浓度梯度(如钾和无机磷);另一个是土壤有机物质在微生物作用下的分解(如氮和有机磷)。
因此,仅靠离子交换法测定土壤养分的方法是不能充分反映土壤的养分供应能力的,如中性醋酸铵提取土壤有效钾的方法已被多个研究者证明并不能充分提取对植物有效的钾[12,13,14,15,16]。
土壤养分的三要素
土壤养分的三要素
土壤养分的三要素是指：氮、磷、钾。
氮、磷、钾三要素，简称土壤养分三要素其之所以重要就在于必需经常调节其供不应求的状况，而不是指它们在作物营养中所起的作用。
一、什么是土壤养分
土壤养分是指植物所必需的，主要是土壤来提供的营养元素就叫做土壤养分。
土壤养分是土壤肥力的物质基础，是土壤肥力的重要组成因素。
具体也有如下分类：
1.有效养分：指能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分。
2.速效养分：指在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸收利用的土壤养分，称速效养分
3.无效养分：指不能被植物吸收利用的土壤养分，称A 土壤养分状况一是指土壤养分的含量、组成、形态分布和有效性的高低。
二、土壤养分的来源
1.矿物( 岩石 )风化所释放的养分。
2.通过各种形式归还到土壤中的有机质。
3.降水及降水的淋洗作用。
4.生物固氮。
5.人工施肥、灌溉等。
三、土壤养分的形态及有效性
1.水溶态:溶解于土壤溶液中的养分，有效性很高很容易被作物吸收。
2.交换态:被吸附于土壤胶体上的养分离子，有效性高。
3.缓效态:存在于某些矿物中，如固定于矿物中的K，有效性较低。
4.难溶态:存在于土壤矿物中的养分，难溶解，难被利用，基本无效。
5.有机态:主要存在于有机质和微生物中的养分经过转化以后，才能被吸收。
四、土壤养分的消耗
1.植物吸收。
2.大淋溶损失。
3.地表径流(水流失)。
最全土壤养分分级评价指标及体系
最全土壤养分分级评价指标及体系土壤养分分级评价指标及体系可以帮助农民、研究人员和农业管理者更好地了解土壤的养分状况，并提供有针对性的土壤管理建议。
下面是一个包含最全的土壤养分分级评价指标及体系。
1.土壤全氮土壤全氮是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的全氮含量。
根据土壤全氮含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：-高氮土壤：全氮含量大于1.6%-中等氮土壤：全氮含量在1.0%至1.6%之间-中低氮土壤：全氮含量在0.6%至1.0%之间-低氮土壤：全氮含量在0.2%至0.6%之间-极低氮土壤：全氮含量小于0.2%2.土壤全磷土壤全磷是另一个重要的养分指标。
土壤养分丰富的土壤通常有较高的全磷含量。
根据土壤全磷含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：-高磷土壤：全磷含量大于0.4%-中等磷土壤：全磷含量在0.2%至0.4%之间-中低磷土壤：全磷含量在0.1%至0.2%之间-低磷土壤：全磷含量在0.05%至0.1%之间-极低磷土壤：全磷含量小于0.05%3.土壤全钾土壤全钾是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的全钾含量。
根据土壤全钾含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：- 高钾土壤：全钾含量大于6g/kg- 中等钾土壤：全钾含量在3g/kg至6g/kg之间- 中低钾土壤：全钾含量在1g/kg至3g/kg之间- 低钾土壤：全钾含量在0.5g/kg至1g/kg之间- 极低钾土壤：全钾含量小于0.5g/kg4. 土壤1mol/L盐酸可溶钾土壤1mol/L盐酸可溶钾是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的可溶钾含量。
根据土壤1mol/L盐酸可溶钾含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：- 高可溶钾土壤：可溶钾含量大于250mg/kg- 中等可溶钾土壤：可溶钾含量在150mg/kg至250mg/kg之间- 中低可溶钾土壤：可溶钾含量在100mg/kg至150mg/kg之间- 低可溶钾土壤：可溶钾含量在50mg/kg至100mg/kg之间- 极低可溶钾土壤：可溶钾含量小于50mg/kg5.土壤pH值土壤pH值是影响养分有效性的重要因素之一-酸性土壤：pH小于5.5-中等酸性土壤：pH在5.5至6.5之间-中性土壤：pH在6.5至7.5之间-碱性土壤：pH大于7.5以上是土壤养分分级评价指标及体系的一部分，可以根据实际需求进行适当调整和扩展。
土壤学复习资料
土壤学习题绪言1.概念:土壤:土壤是植物生长的介质，他们更关心植物影响植物生长的土壤条件、土壤肥力供给、培肥及持续性。
土壤肥力：土壤能够持续不断的供给植物生长所必需的水、肥、气、热，协调他们之间的矛盾及抵抗不良自然环境的能力。
（我国四元素论）2.简述土壤的自然经济特性。
1.土壤资源数量有限性2.土壤资源质量可变性3.空间分布固定性3. 简述土壤肥力与土壤生产力的关系。
土壤肥力是土壤生产力的必要而不充分条件。
肥力是生产力的基础，而不是全部生产力。
肥力因素基本相同的土壤，如果处在不同的环境的条件下，表现出来的生产力彼此差异可能相差很大。
土壤肥力因素的各种性质和土壤的自然、人为环境条件构成土壤的生产力。
4. 简述土壤的基本组成?固体土粒部分：1.矿物质 2.有机质粒间空隙部分：3.水 4.空气 5.生物：动物、植物、微生物。
第一章土壤矿物质1. 原生矿物：直接来源于母岩的矿物质，其中岩浆岩是主要矿物质。
次生矿物：原生矿物质在水、二氧化碳、氧气的作用下分解转化而成。
土壤机械组成：根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含量，即为机械组成活称土壤的颗粒分析。
土壤质地：根据土壤机械组成划分的土壤类型。
同晶替代作用：是指组成矿物质的中心离子被电性相同、大小相近的离子所代替的晶格构造保持不变的现象。
2.土壤中主要原生矿物的类型?石英、白云母、长石（正长石、斜长石）、辉石、角闪石和橄榄石以及其他硅酸盐类和非硅酸盐类。
3.土壤质地分类国际制和卡钦斯基制有何不同?国际制三级分类制，砂砾，粉粒，黏粒。
卡钦斯基制为二级分类制，物理性砂粒和物理性粘粒。
5.试述砂土,粘土的性质有何不同?如何评价质地好坏,过砂,过粘如何改良?1.不同1)砂质土总空间孔隙度小，间粒孔隙度大，降水和灌溉水容易渗入但失水强烈。
黏质土总孔隙度大，粒间空隙数目比砂质土多但狭小，雨水灌溉水难以下渗而排水困难。
2)砂质土养分少，缺少黏粒和有机质而保肥性弱，黏质土含矿质养分丰富，而且有机质含量较高。
植物营养学复习
植物营养学题型：名词解释（10个，20分）填空（15空，15分）选择（10题，10分）问答题（7题，55分）名词解释：植物矿质营养学说：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。
养分归还学说：①随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，②如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
最小养分律：①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。
也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。
②而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。
植物必需营养元素：碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、钾K、钙Ca、镁Mg、硫S、铁Fe、硼B、锰Mn、铜Cu、锌Zn、钼Mo、氯Cl、镍Ni有益元素：在16种必需的营养元素之外，还有一些营养元素，它们对某些植物的生长发育具有良好的刺激作用，或为某些植物种类、在某些特定的条件下所必需，但不是所有植物所必需。
维茨效应：一般认为是由于Ca2+具有稳定质膜结构的特殊功能，有助于质膜的选择性吸收。
Ca2+对多种离子的吸收有协助作用，这种协助作用也称“维茨效应”。
截获：根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
质流：植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力差异导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。
扩散：当根系通过截获和质流作用所获得养分不能满足植物需求时，随着根系不断地吸收，根际有效养分的浓度明显降低，并在根表垂直的方向上出现养分浓度的梯度差，从而引起土体养分顺浓度梯度向根表迁移，这种养分迁移的方式叫扩散作用。
质外体（途径）：指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
共质体（途径）：指通过胞间连丝把细胞与细胞之间的原生质连成的整体称为共质体。
温度对肥料吸收的影响
温度是影响肥料吸收的重要因素之一。
以下是温度对肥料吸收的影响及其原因：1. 肥料溶解度与扩散速率：-温度升高，肥料中的溶解度通常会增加，因为溶解过程是吸热的。
这使得肥料中的养分更容易从颗粒中溶解到水中，从而增加了养分的可利用性。
-温度升高还会增加溶液中养分的扩散速率，因为分子运动速度加快，养分更快地从根系吸收区域向植物体内扩散。
2. 根系活力：-温度对植物根系的活力有直接影响。
在最适宜的温度范围内，根系代谢活动增强，根毛的渗透能力和养分吸收能力都会提高。
-然而，如果温度过高或过低，根系的生理活动会受到抑制，从而影响肥料的吸收。
3. 微生物活动：-土壤中的微生物在温度适宜时活性更高，它们可以分解有机肥料，释放出更多的养分供植物吸收。
-微生物分解有机物的过程，即矿化作用，在适宜的温度下更为高效。
4. 养分有效性：-温度还会影响土壤中养分的有效性。
例如，钙、镁等矿物质在酸性土壤中更易于在温暖条件下溶解，从而增加它们的可利用性。
-另外，温度变化会影响土壤pH值，进而影响养分的溶解和植物的吸收。
5. 水分状况：-温度变化会影响土壤的水分状况。
高温可能导致土壤水分蒸发加快，而低温可能减缓水分运动，这些都影响肥料养分的溶解和根系的水分吸收。
6. 气孔运动：-温度变化会影响植物叶片的气孔运动，进而影响根系的水分吸收和养分的运输。
例如，高温可能导致气孔关闭，减少水分蒸发，但也可能阻碍养分的运输。
因此，在实际施肥时，需要考虑当地的气候条件和植物的生长习性，选择适宜的施肥时间和温度，以提高肥料的利用效率。
过高的温度可能会导致肥料中的养分失活，而过低的温度可能减缓植物根系的代谢活动，从而影响肥料的吸收效率。
有效养分名词解释
有效养分名词解释
嘿，你知道啥是有效养分不？有效养分啊，就像是植物的宝藏食物！打个比方吧，植物就像咱人一样，得吃东西才能长身体、有活力呀！
那土壤里的有效养分就是植物能真正吸收利用的好东西。
比如说氮，这可是个重要角色呢！就像我们人需要蛋白质来强壮身体，植物也需要氮来茁壮成长。
没有足够的氮，植物就可能长得瘦瘦
小小的，没精打采的。
还有磷呀，它就像是植物的能量小助手！能帮助植物生根发芽，让
它们稳稳地扎根在土地里，就像我们要站稳脚跟才能去追求梦想一样。
钾呢，就如同植物的坚强后盾！能让植物更健壮，更有抵抗力，面
对病虫害啥的也能更勇敢地应对。
这些有效养分可不是随随便便就在土壤里的，它们就像是隐藏的宝贝，需要我们去了解、去呵护。
咱农民伯伯们为啥要那么精心地照顾土地呀？不就是为了让这些有
效养分能更好地为植物服务嘛！他们会施肥、会改良土壤，就像我们
精心准备一顿丰盛的大餐一样，为的就是让植物吃得饱饱的，长得好
好的。
有效养分就是植物生长的关键所在呀！它们是植物健康成长的保障，没有它们，植物可就没法展现出它们最美的一面啦！所以呀，我们一
定要重视有效养分，好好地保护和利用它们，让我们的植物世界更加丰富多彩！
我的观点就是，有效养分对于植物来说至关重要，我们必须要充分认识到它们的价值和意义，通过合理的方式来保证它们能为植物提供充足的营养，这样我们才能拥有一个生机勃勃的大自然！。
土壤养分介绍
三、影响土壤有效N的因素
有机质含量和全氮含量 质地 温度 湿度 酸度 施肥
1、有机质含量和全氮含量 2、质地 3、温度 4、湿度 5、酸度 6、施肥
1、有机质含量与全氮量
有机N是土壤全N的主要来源，有效N随土壤全N和有 机质含量的升高而升高；
2、质地
粘质土壤有机质含量高，但有机质的分解较慢，所 产生的有效N也较少。 砂质土壤有机含量较低，但有机质的分解较快，所 产生的有效N较多。
1、化学沉淀机制
游离磷酸根与Fe2+、Al3+、Ca2+等离子及其氧化物和氢氧 化物形成磷酸铁、铝、钙等沉淀的过程。 如： Fe3+ + H2PO4- + 2H2O=2H+ +Fe(OH)2H2PO4
2、表面反应机制
在酸性条件下，H2PO4-与土壤固相表面的OH发生配 位体交换反应而被吸附。但与这种方式而被吸附的 磷酸根在碱性条件下仍然是有效的。
无机态N
一般只占土壤全N的1-2%，最多不超过5-8%。 主要是NH4+，NO3-，可以直接被作物吸收利用
（二）含量
土壤全N量与土壤有机质有显著的相关性，全N一般 占有机质含量的5%左右。 除少数土壤外，我国大部分土壤全N含量大都在0.2% 以下。
二、土壤氮素的转化
三种主要转化过程： --有机N的矿化作用； --脱N作用； --氮素的固定作用。
（一）土壤有机N的矿化作用
包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。以蛋白质为 例： （1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最后变为氨基 酸的过程。 （2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为NH3的过程。 （3）硝化作用：氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用下， 氧化成为硝酸的过程。
改良剂对镉胁迫蔬菜根际土壤养分有效性的影响
改良剂对镉胁迫蔬菜根际土壤养分有效性的影响摘要：通过根袋法盆栽试验，研究了石灰、猪粪、过磷酸钙3种改良剂高、低浓度处理对镉胁迫萝卜、莴苣、豇豆根际土壤养分有效性的影响。
结果表明，不同的改良剂对蔬菜根际土壤pH的影响不同。
与对照相比，3种改良剂均能提高3种蔬菜根际土壤有效养分的含量。
萝卜、莴苣和豇豆根际土壤碱解氮含量在猪粪高浓度处理时最高，分别为43.28、36.72、48.24 mg/kg；根际土壤速效磷含量在过磷酸钙高浓度处理时最大，分别为3.58、3.32、3.20 mg/kg；根际土壤速效钾含量也在猪粪高浓度处理时最大，分别为53.15、55.94、61.85 mg/kg。
说明猪粪对改善镉胁迫蔬菜土壤复合养分条件最有利。
关键词：改良剂；镉胁迫；土壤养分；蔬菜根际Effects of Amendments on Rhizosphere Soil Nutrient Availability of Vegetable Under Cadmium StressAbstract：The pot experiment of root bag method was used to study the effects of three amendments （lime，pig manure and superphosphate）on rhizosphere soil nutrient availability of vegetable （radish，lettuce and cowpea）under cadmium stress. The results showed that the pH value of vegetable rhizosphere soil were different due to different chemical properties of three amendments treatment. Compared with the control，three amendments improved rhizosphere soil available nutrient content of vegetable. The maximum hydrolysis nitrogen content of vegetable rhizosphere soil was high concentration treatment of pig manure，as the value was 43.28，36.72 and 48.24 mg/kg respectively. The maximum available phosphorus content of vegetable rhizosphere soil was high concentration treatment of superphosphate，as the value was 3.58，3.32 and 3.20 mg/kg respectively. The maximum available potassium content of vegetable rhizosphere soil was high treatment of pig manure，as the values was 53.15，55.94 and 61.85 mg/kg respectively. It was indicated that pig manure was the best amendment to improve soil compound nutrients of vegetable under cadmium stress.Key words：amendment；cadmium stress；soil nutrient；vegetable rhizosphere随着工业的迅猛发展，大量农田受到重金属不同程度的污染。
名词解释
名词解释1. 植物矿质营养学说：腐殖质是在地球上有了植物才出现的，而不是在植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质2. 养分归还学说：由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤养分将越来越少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠。
因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。
3. 最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高低随最小养分补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。
4. 拮抗作用：溶液中某一离子存在能抑制另一离子吸收的现象。
5. 协助作用：溶液中某一离子存在有利于根系对另一些离子的吸收。
6. “维茨效应”：Ca2+有稳定细胞膜结构的功能，因而有助于质膜的选择性吸收。
7. 磷酸退化作用：当过磷酸钙吸湿后，除易结块外，其中的磷酸钙还与制造时生成的硫酸铁、硫酸铝等杂质起化学反应，形成溶解度低的铁、铝磷酸盐的作用8. 钾的晶格固定：干湿交替情况下，吸附在颗粒表面的交替性钾能进入2:1型粘土矿物晶片层进而被固定。
8. 根际：受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。
9. 硝化作用：铵态氮在微生物等作用下被氧化成硝态氮的过程。
10. 反硝化作用：硝态氮在微生物等作用下被还原成氮气或氮氧化物的过程。
11. 激发效应：投入新鲜有机质或含氮物质而使土壤中原有机质的分解速率改变的现象。
使分解速率增加的称正激发效应；降低的称负激发效应。
12. 有机肥料：定义：有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便等废弃物的肥料之统称。
来源：人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃物等。
13. 肥料：凡能直接或间接补充环境养分供应不足的任何物质。
14. 复合肥料：通过化学作用或氨化造粒过程制成的，有明显的化学反应。
品种：磷酸铵、硝酸钾、磷酸钾。
特点：质稳定，但其中的氮磷钾等养分比例固定。
土壤活性有机碳·养分有效性与作物产量的关系
赵明东１ 红 ， 淑霞ｓ ， 罗晓 刘
（． １ 滨州职业学院 ， 山东滨州 ２６２ ；． ５６４２ 吉林省通化市种子公 司， 吉林通化 １４０ ；． ３５０３ 吉林农业大学资源 与环境学 院， 吉林 长春 １０ １） ３ １８
摘 要 以吉林 省德 惠市 的典 型 黑土 为主 要研 究对 象 ， 分析 了 ２ ０～ ０ ３ 不 同耕 作 施肥 措施 下 ， ０ １２０ 年 土壤 活 性有 机碳 、 效养 分和 作物 速 产量的变化规律及其相互关系， 了土壤活性有机碳在土壤肥力中的地位及与其他养分间的关 系。结果表 明： ２０ 年起土壤活 探讨 从 ０１ 性有机碳 、 土壤有效养分和作物产量均呈增加的趋势； 土壤活性有机碳 的不 同类型对土壤养分的有效性贡献不同， 易氧化有机碳与 碱解氮之 间呈极显著的正相 关（ ｏ ０ ０＊ ）而微生物量碳 与速效磷 间也 呈正相关（ ＝ ．１ ）易氧化有机碳与土壤速效钾间呈显 ｒｌ ． ３＊ ， ｏ＝ ４ ０３２ ； 著的负相关（ ｍ 一 ． ７ ＊ ； ｒ ＝ ０ ３ ＊ ）而微生物量碳与土壤速效钾 间呈正相关（ ￣ ０４８ ； ０ ５ ｒ５ ． ）作物产量与土壤 易氧化有机碳呈显著的正相 关， ｏ－ ２ 与 土壤 碱 解 氮、 效磷 、 效 钾 的相 关性 不显 著 。 速 速 关键 词 土壤 活性 有机 碳 ； 解 氮 ； 效磷 ； 效钾 ； 碱 速 速 养分有 效性 ； 物产 量 作 中图分类号 ￥５． １４ 文献标识码 Ａ 文章编号 Ｏ １— ６ １２０ ）４ ０ ３— ２ ４ ５ ７ ６ １（０ ６０ — ７２ ０
土壤养分的有效性
土壤养分的有效性引言土壤作为植物生长的基础，其中养分的提供对植物生长有着重要的影响。
土壤养分的有效性指的是这些养分在土壤中的存在形式是否能够被植物吸收利用。
土壤养分的有效性与土壤质地、养分来源、气候和植物类型等因素密切相关。
在本文中，将讨论影响土壤养分有效性的因素以及提高土壤养分有效性的方法。
影响土壤养分有效性的因素土壤质地土壤质地对土壤养分的存在形式和有效性有着重要的影响。
不同的土壤质地会影响土壤的性质和结构，导致土壤中养分的存在形式和可利用性不同。
例如，粘土质地的土壤中的养分大多以吸附态存在，不容易被植物吸收利用，而砂土质地的土壤中的养分多存在于土壤溶液中，容易被植物吸收利用。
养分来源土壤中的养分来源主要包括有机质和无机化合物。
有机质作为一种天然养分来源，其分解产生的营养物质往往具有较高的稳定性和生物可利用性。
而如同普通化肥等无机化合物的养分往往在土壤中很容易发生转化变化，从而影响其有效性。
气候气候条件是影响土壤养分有效性的主要因素之一。
气候干旱或过于潮湿都会对土壤中养分的水平和分布产生影响，进而影响其有效性。
例如，在干旱气候下缺少足够的水分，植物无法吸收土壤中的养分，从而导致土壤中养分的浓度下降。
植物类型植物类型对土壤养分的有效性也有一定的影响。
不同类型的植物具有不同的生长需求，例如，一些蔬菜作物对土壤的氮、磷、钾需求比较大，而这些元素的有效性也会随着植物类型的变化而不同。
提高土壤养分有效性的方法合理施肥选择适量合适种类的肥料是提高土壤养分有效性的关键。
不同作物对养分的需求不同，因此需要根据植物类型和土壤状况进行合理施肥。
合理施肥能够提高土壤养分的利用效率，减少养分的浪费。
增加土壤有机质含量增加土壤有机质含量可以提高土壤养分的生物可利用性，改善土壤结构和保持土壤水分。
有机质含量高的土壤更容易让植物根系吸收，提高土壤养分的有效性。
避免过度灌溉过度灌溉会导致土壤中养分的溶解度增高，从而使得养分向下淋失、流失，降低土壤养分的有效性。
养分利用效率
养分利用效率
养分利用效率指农作物吸收、利用土壤中营养物质的能力。
它是
反映作物品种、土壤肥力和农业管理技术等因素集成效果的重要指标。
提高养分利用效率可以减少施肥量，降低生产成本，避免对环境
造成污染，同时也能增加作物产量和品质。
以下是提高养分利用效率的几种方法：
1、选择适合的作物品种，根据不同生态条件选择适宜的育种方案。
2、优化土壤环境，进行地力调整，改善土壤质量。
3、合理施肥，通过科学合理的施肥量和时机来保证作物需肥并
避免浪费。
可以采用秸秆还田、绿肥化肥有机肥的结合等方法。
4、采用农机化、精细化生产技术，如通过精确喷肥、远程监控
等手段来达到节约用肥的目的。
5、加强管理，规范耕作制度，做好畜禽粪污的处理利用。
通过以上方法可以有效提高养分利用效率，促进可持续农业发展。
土壤酸碱度对养分吸收的影响
土壤酸碱度对养分吸收的影响土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一，而土壤养分有效性大小与肥料的吸收利用率关系密切；中性土壤养分有效性最高，对肥料利用率最大。
土壤酸碱性常用pH值来表示，它是指土壤的酸碱程度。
土壤酸碱性共分为7级，分级指标、pH值反映强度如下：4.5酸性极强；4.5-5.5强酸性；5.5-6.5酸性；6.5-7.5中性；7.5-8.5碱性；8.5-9.5强碱性；9.5碱性极强。
南方红壤、黄壤等多表现为酸性反应，pH值在5.0-6.5之间，个别的土壤甚至pH值为4。
而北方土壤一般为中性或碱性反应，pH值在7.0-8.5之间。
土壤的pH值不同，土壤中某些养分的形态就会发生变化，养分的有效性也就会产生差异。
最终会反映在作物对养分的吸收上。
因此了解土壤酸碱性与养分有效性的关系，对高效施肥大有裨益。
中性土壤，肥料利用率最高。
土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一。
大多数土壤pH值在6.5-7.0时，土壤养分的有效性最高或接近最高。
就磷来讲，如土壤pH值为5时，土壤中活性铁、铝较多，常与磷肥中水溶性磷酸盐形成溶解度很小的磷酸铁、磷酸铝盐类，从而降低其有效性；而pH值为7时，水溶性磷酸盐易与土壤中游离的钙离子作用，生成磷酸钙盐，使其有效性大大降低。
在石灰性土壤，pH值在7.5的条件下，会使土壤中的铁离子形成了氢氧化铁沉淀，从而导致作物因铁的有效性降低而出现缺铁。
而铁盐的溶解度随酸度增加（pH值在5-7.5）又会提高。
例如在强酸性（pH值为5）土壤中，又会出现游离铁的数量很高而危害作物。
一、土壤酸碱性鉴别1、通过土源判断酸性土壤和碱性土壤山林中的土壤，沟壑的腐殖土，一般是黑色或者褐色的土壤，比较疏松，肥沃，通透性好，是非常好的酸性腐殖土。
如：松针腐殖土，草炭腐殖土等。
2、通过地表植物判断酸性土壤和碱性土壤在采集土样时，可以观察一下地表生长的植物，一般生长松树、杉类植物、杜鹃的土壤多为酸性土；而生长谷子、高梁、卤蓬等地段的土多为碱性土壤。
第十一章土壤肥力与养分管理
植物所必需的营养元素
亚农（Arnon）1954年对植物“必需”的养料元素定了三条 标准：
1、这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。 如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史； （必要性）
2、这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种 元素时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种 元素后症状才能减轻或消失；（专一性）
影响因素：土壤水分含量
养分离子的扩散系数 土壤质地 土壤温度
迁移的离子：磷、钾、氮（NH4+)
第三节 农田养分管理
一、养分管理的概念
（一）养分的资源性质
1、养分来源广泛性 2、养分循环和再利用性 3、养分的流动、迁移性
（二）农田养分管理的概念
美国自然资源保护服务中心（Natural Resource Conservation Service）的定义：平衡和供给作物生产所需要植 物养分，合理利用植物养分，保持和改善土壤质量，保护水、 空气、植物、动物和人类资源。
3、这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起 直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。 （直接性）
植物必需营养元素的种类：17 种
C
N
Cl
S
Mo
Mn B Fe
Cu
Zn
Ni
H
Mg
Ca
K
P
O
大量元素和微量元素
这是路密斯（Loomis）和许尔（Shull）于1973年首 先使用的名称。按习惯标准：
（二）土壤养分的生物有效性 土壤养分的有效性是对高等植物而言的，
指土壤中养分元素活化、迁移与植物根系对养 分元素的吸收、输送的复合过程。有效养分是 指土壤中能够与植物根系接触、被植物吸收并 影响其生长速率的那部分养分。
农作物种植养分管理保持作物健康生长
农作物种植养分管理保持作物健康生长农作物种植是农业生产的重要环节，养分管理对于保持作物健康生长具有至关重要的作用。
本文将从养分管理的目的、方法和重要性等方面进行探讨。
一、养分管理的目的农作物种植养分管理的核心目的是为了保持作物的健康生长和提高产量质量。
通过科学合理的养分管理，可以调节土壤环境，优化作物营养状况，提供养分供应，并最大限度地发挥作物生长的潜力。
二、养分管理的方法1. 营养诊断充分了解作物的养分需要是科学养分管理的前提。
根据作物的生长期不同，通过土壤检测和植物组织分析等方法，对作物的营养状况进行诊断，有针对性地进行养分调控。
2. 合理施肥合理施肥是养分管理的核心措施之一。
根据作物生长需求和土壤养分状况，科学施用有机肥、化肥等，平衡各种养分的供应，确保作物养分的全面均衡。
3. 土壤改良土壤是作物生长的基础，改良土壤环境是养分管理的重要手段之一。
通过有机物的添加、调整土壤pH值、增加土壤保水能力等，改善土壤结构和性质，提高养分的利用率。
4. 病虫害防治病虫害对作物生长和养分吸收利用具有严重影响。
在养分管理过程中，及时预防和控制病虫害的发生，减少养分的损失，保护作物的健康生长。
三、养分管理的重要性1. 提高作物产量养分管理的科学实施可以满足作物的营养需求，提供充足的养分供应，促进作物茁壮生长，从而提高作物的产量。
2. 优化作物品质养分管理可以调控作物的营养状况，提供养分的合理供应，促进作物的营养积累，提高作物的品质。
例如，在小麦种植中，适量的氮肥施用可以提高面筋品质，增加产量。
3. 保护环境养分管理可以减少养分的浪费和排放，降低土壤养分的流失，避免养分过多积累引起的环境污染。
合理施肥和养分调控可以实现农业的可持续发展。
四、养分管理的挑战与展望1. 科技创新随着科技的不断进步和农业生产方式的改变，养分管理也需要不断创新。
发展新型的养分管理技术和手段，提高养分利用效率，降低养分损失，是当前亟待解决的问题。
作物生长中的养分吸收与利用效率
作物生长中的养分吸收与利用效率作物的生长过程中，养分的吸收与利用效率对于产量和质量的形成起着至关重要的作用。
作物能否高效地吸收和利用土壤中的养分，直接关系到作物的生长发育和经济效益。
本文将从不同养分的吸收机制和作物提高养分利用效率的方法进行论述。
一、氮素的吸收与利用效率氮素是作物生长所需的重要养分之一，对作物的生长发育和产量具有重要影响。
氮素的吸收主要通过根系进行，其中根毛的作用不可忽视。
根毛的发育情况与作物吸收氮素的效率密切相关。
提高根毛的数量和长度，可以增加作物对氮素的吸收能力，从而提高氮素的利用效率。
此外，合理施用氮肥也是提高氮素利用效率的重要措施。
过量的氮肥施用不仅浪费资源，还容易造成土壤污染和环境问题。
因此，根据作物的需求量和土壤中的供应情况，科学施用氮肥是提高氮素利用效率的关键。
二、磷素的吸收与利用效率磷素是作物吸收的重要养分之一，对作物的根系发育和能量代谢具有重要影响。
磷素的吸收主要通过根系的活动和转运完成。
根系的分泌和溶解有助于磷素的释放和吸收。
作物根系生长较好，根系积极分泌酸性物质，可以提高磷素的有效吸收率。
同时，作物根系的生物活性物质也对磷素的吸收有一定的促进作用。
例如，一些根系分泌的酶类物质可以将磷素转化为可溶性的形式，从而增强磷素的吸收能力。
此外，磷素的利用效率还受到土壤pH值的影响。
酸性土壤下，磷素的有效性较高，而碱性土壤则影响磷素的吸收利用效果。
三、钾素的吸收与利用效率钾素是作物吸收的主要无机离子之一，对作物的生长和调节功能具有重要作用。
钾素的吸收主要通过根系的活动完成，作物根系对钾素的吸收能力与其根系表面积和吸收酶的活性有关。
另外，作物对钾素的吸收还受到温度、水分和土壤中钾含量等因素的影响。
适宜的温度和水分条件有利于钾素的吸收和利用效率的提高。
缺水和高温会导致作物根系活动受限，进而降低钾素的吸收效率。
此外，土壤中钾含量的水平也会影响该元素的吸收和利用。
钾含量过低或过高都会降低作物对钾素的吸收效果。
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养分
钙 镁 钾 磷 氮
*根据Baeber（1974）估计，根容积等于土壤容积的1%
土壤饱和水溶液中几种养分的浓度* 土壤饱和水溶液中几种养分的浓度
养分种类 NO3NH 4 + H2PO4-+HPO42K+ Ca 2+ SO42Mg2+ *土壤是美国北部中性淋溶土 养分浓度(mmol/L) 养分浓度 mmol/L) 0.1-2.0 0.1-2.0 0.001-0.02 0.1-1.0 0.1-5.0 0.1-10.0 0.1-5.0
“土壤养分生物有效性”的含义 土壤养分生物有效性”
（1）土壤中矿质态养分的 浓度、 浓度、容量与动态变 化； （2）根对养分的获取与养 分向根表迁移的方式 与速度； 与速度； （3）在根系生长与吸收的 1 作用下， 作用下，土壤中养分 2 的有效化过程以及环 境因素对养分有效化 土壤有效养分示意图 的影响。 的影响。
不同迁移方式对小麦根系养分的相对贡献* 不同迁移方式对小麦根系养分的相对贡献
耕层有效养 分含量 (kg/ha) 4000 800 300 100 500 植物吸收 总量 (kg/ha) 45 35 110 30 190 养分供应量(kg/ha) 养分供应量 截获 质流 扩散 40 8 3 1 2 90 75 12 0.12 150 _ _ 95 28.9 38
7.MeugepqkoB 法 (NH4)2 C2 O4 +NH4HCO3
（三）化学有效养分与植物吸收的相关性
由于化学浸提法测得有效养分是相对值， 由于化学浸提法测得有效养分是相对值 ， 在应 用前需要与生物试验的结果进行相关研究。 用前需要与生物试验的结果进行相关研究。化学有 效养分测定数值有时很难反映植物的生长状况和产 量水平。 量水平。
1.生物有效养分 生物有效养分
2.化学有效养分 化学有效养分
1 2
土壤有效养分示意图
二、养分向根表的迁移
土壤中养分到达根表有两种机理： 土壤中养分到达根表有两种机理 ： 其一 是根对土壤养分的主动截获 主动截获； 是根对土壤养分的 主动截获； 其二是在植物 生长与代谢活动（如蒸腾、吸收等） 生长与代谢活动 （ 如蒸腾 、吸收等） 的影响 土壤养分向根表的迁移 迁移。 下，土壤养分向根表的迁移。 截获是指根直接从所接触的土壤中获取 养分而不经过运输。 养分而不经过运输 。截获所得的养分实际是 根系所占据土壤容积中的养分， 根系所占据土壤容积中的养分 ， 它主要决定 于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。 于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。
一.化学浸提的有效养分
（一）化学有效养分的提取
提取土壤有效养分的化学浸提剂因营养元素和 土壤类型的不同而异。提取原理除化学法之外， 土壤类型的不同而异。提取原理除化学法之外，还 有物理化学方法（如电超滤法） 有物理化学方法（如电超滤法）。
（二）化学有效养分测定值的相对性
不同化学浸提方法所测出的“ 有效养分 ” 的数 不同化学浸提方法所测出的 “ 有效养 分 值在很大程度上取决于浸提剂的类型， 值在很大程度上取决于浸提剂的类型，不同方法间 缺乏相互比较的基础。 缺乏相互比较的基础。
1 2
土壤养分化学有效性
第一节
化学有效养分是指土壤中存在的矿质 态养分，主要包括: 态养分，主要包括 可溶性的离子态 简单分子态养分， 简单分子态养分， 易分解态和交换吸附态养分 某些气态养分。 某些气态养分。 化学有效养分通常可以采用不同的化 学方法从土壤中提取出来。 学方法从土壤中提取出来。
土壤养分供应强度与容量的示意图
强度
土壤溶液中养Βιβλιοθήκη 浓度 快 活性养分库 慢容量
在生长期内 释放的养分 很慢 土壤矿物和 有机残留物 田间根系体积
表示土壤保持一定养分强度的能力。 表示土壤保持一定养分强度的能力 。 它关系 着养分供应的速度，反映强度随数量变化的关系。 着养分供应的速度，反映强度随数量变化的关系。 可以用△Q/△ 的比率来表示，比率越大， 可以用△Q/△I 的比率来表示，比率越大，土壤养 分的缓冲力就越强。 分的缓冲力就越强。 应用强度/容量关系描述土壤养分有效性， 应用强度/容量关系描述土壤养分有效性，可 以从养分转化的动态过程来考虑养分的有效性。 以从养分转化的动态过程来考虑养分的有效性。
三、影响养分移动的因素
养分向根表的迁移受到根系吸收和土壤供应 两方面的影响。 两方面的影响。
（一）土壤湿度
增加土壤湿度，可使土壤表面水膜加厚， 增加土壤湿度，可使土壤表面水膜加厚，一方 面这能增加根表与土粒间的接触吸收； 面这能增加根表与土粒间的接触吸收；另一方面又 可减少养分扩散的曲径，从而提高养分扩散速率。 可减少养分扩散的曲径，从而提高养分扩散速率。
（三）不同迁移方式对植物养分供应的贡献
在植物养分吸收总量中， 在植物养分吸收总量中 ，通过根系截获的数量 很少。大多数情况下， 很少 。 大多数情况下 ， 质流和扩散是植物根系获取 养分的主要途径。对于不同各种营养元素来说， 养分的主要途径 。 对于不同各种营养元素来说 ， 不 同供应方式的贡献是各不相同的，钙、镁和氮 主要靠质流供应， （NO3-）主要靠质流供应，而H2PO4-、K+、NH4+等 扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下， 扩散是主要的迁移方式 。 在相同蒸腾条件下 ， 土壤 溶液中浓度高的元素，质流供应的量就大。 溶液中浓度高的元素，质流供应的量就大。
第四章
土壤中各种营养元素的全量是很丰 富的， 但其中绝大部分对植物是无效的， 富的 ， 但其中绝大部分对植物是无效的 ， 只有少部分在短期内能被植物吸收的土 壤养分才是植物的有效养分。 壤养分才是植物的有效养分。 土壤中的生物有效养分具有两个基 本特点： 一是以矿质养分为主； 本特点 ： 一是以矿质养分为主 ； 二是位 置接近植物根表或短期内可以迁移到根 表的有效养分。 表的有效养分。
（二）施肥
12 交换性钾 (mmol/kg 土) 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 未施肥土壤 D = 5.3× 10-7 × 耗竭土壤 D = 1.2×10-7 × 距根表距离 (mm) 施肥土壤 D =27×10-7 ×
施钾对提高土壤钾有效性的影响 单位： /s） （D为扩散系数 单位：cm2/s）
土壤中有效养分只有达到根系表面才能 为植物吸收，成为实际有效养分。 为植物吸收，成为实际有效养分。对于整个 土体来说，植物根系仅占据极少部分空间， 土体来说，植物根系仅占据极少部分空间， 平均根系土壤容积百分数大约为3%。 因而 。 平均根系土壤容积百分数大约为 。 因而。 养分的迁移对提高土壤养分的空间有效性是 十分重要的。 十分重要的。
植物根获取土壤养分的模式图
地上部
土壤
3
2
根
（1、截获
1
2、质流 3、扩散）
(二)扩散
当根系截获和质流作用不能想植物提供足 够的养分时， 够的养分时 ， 根系不断的吸收可使根表有效 养分的浓度明显降低， 养分的浓度明显降低 ， 并在根表垂直方向上 出现养分浓度梯度差， 出现养分浓度梯度差 ， 从而引起土壤养分顺 浓度梯度向根表运输。 浓度梯度向根表运输 。 土壤养分的扩散作用 具有速度慢距离短的特点。 具有速度慢距离短的特点 。 扩散速率主要取 决于扩散系数。 决于扩散系数。
缓冲因素(缓冲容量) 3.缓冲因素(缓冲容量)
K+的吸附数量 的吸附数量（ K+的吸附数量（Q)
土壤A 土壤
土壤B 土壤 Q
I 土壤A 土壤
I 土壤B 土壤
土壤溶液中K+的强度(I) 土壤溶液中K+的强度(I) K+的强度
两种不同容量土壤对K 两种不同容量土壤对K+缓冲力比较的图示
第二节
一、养分位置与有效性
（三）养分的吸附与固定
吸附与固定使磷、 吸附与固定使磷、钾、锌、锰 铁等营养元素的 移动性变小。向土壤直接供应有机螯合态肥料， 移动性变小 。 向土壤直接供应有机螯合态肥料 ， 或 者施用有机肥，可减少养分的吸附和固定。 者施用有机肥，可减少养分的吸附和固定。
燕麦对无机态与有机态磷源的吸收量
来自肥料中的磷 磷肥种类 磷总吸收量
（一）养分的强度因素（I） 养分的强度因素（ ） 强度因素 是指土壤溶液中养分的浓度。 是指土壤溶液中养分的浓度 。 强度因素是土壤 养分供应的主要因子。 养分供应的主要因子。 （二）养分的容量因素（Q） 养分的容量因素（ ） 容量因素 是指土壤中有效养分的数量， 是指土壤中有效养分的数量，也就是不断补充强 度因子的库容量。 度因子的库容量。 容量因素对强度因素的补充不仅取决于养分库容 里浪的大小， 还决定于储存养分释放的难易程度。 里浪的大小 ， 还决定于储存养分释放的难易程度 。 这要受到土壤、 水分、 温度、 这要受到土壤 、 水分 、 温度 、 通气等土壤条件以及 植物根系生长的影响。 植物根系生长的影响。
土壤含水量对K 扩散率（ 土壤含水量对 +扩散率（K+mg/cm2天）的影响 土壤交换性钾含量 cmol/kg） （K+cmol/kg）
0.41 4.10
土壤含水量
4% 2 40 10% 4 55 20% 8 78 30% 10 75
施肥可增加土壤溶液中养分的浓度， 施肥可增加土壤溶液中养分的浓度 ， 直 接增加质流和截获的供应量。同时， 接增加质流和截获的供应量。同时，施肥加 大了土体与根表间的养分浓度差， 大了土体与根表间的养分浓度差，也增加了 养分扩散迁移量。 养分扩散迁移量。
不同浸提剂提取15种土壤所测得有效磷的平均含量 不同浸提剂提取 种土壤所测得有效磷的平均含量
测定方法 1.Olsen 法 2.Machiqin 法 3.Al-Abbas-法 4. 双酸法 5.MehlichIII法 6.Soltanpour 法 浸提液种类 NaHCO 3 (NH4)2CO3 NaOH+Na2C2 O4 HCl+H2SO4 HAc+NH4NO3 +NH4F+HNO3 +EDTA NH4HCO3 +DTPA 有效磷 （Pmg/kg） 24.9 23.9 30.4 29.4 70.1 14.8 46.9