土壤肥料学笔记

土壤肥料学陆欣《土壤肥料学》；黄昌勇《土壤学》；熊淳贵《基础土壤学》理论33学时+实验15学时+实习2天平时35%+期末65%实习（3.29和3.30）作业：8大类矿物各举10-20例；岩石矿物组成实验：①2.21（2）吸湿水含量的测定（117）②2.28（3）有机质含量的测定③3.27（7）酸碱度的测定④4.10（9）土壤容重的测定⑤5.8（13）水解氮的测定土壤：①组成：（三相五种物质）固相矿物质、有机质、生物；液相水分；气相空气②理化性质：理：结构性、物理机械性、耕性；化：胶体性质、酸碱性、氧化还原性③形成、分类、分布肥料：植物营养特点；氮磷钾的营养功能，在土体中的含量、种类；各肥料的类型、性质、施入土壤后的转化及施用技术1名词解释10*2’2填空20’-30’3判断并改错16*1.5’4简答5-7个绪论1温室农业，城市化，环境治理2植物生长五大基本要素：日光、热量、空气、水分、养分3土壤作用：营养来源，涵养水分，支撑作用，稳定和缓冲作用土壤是生态系统中物质和能量的“中转站”土壤是自然界中具有再生作用的自然资源：质量可变性，数量有限性，空间分布固定性4两高一优：高产高效优质5土壤：发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层6土壤最本质的特性和基本属性：土壤肥力—土壤在某种程度上能同时不断的供给和调节植物正常生长发育所必需的水分、养分、空气和热量的能力（水肥气热）类型：人工肥力、自然肥力；有效肥力、潜在肥力7土壤生产力：土壤生产植物性产品的能力。

8土壤组成：（三相五种物质）固相矿物质、有机质、生物；液相水分；气相空气9肥料：凡能直接供给植物所必需的养分，改善土壤性状以提高植物产量和品质的物质。

10近代土壤肥料科学发展的主要观点：①农业化学派，李比希，植物矿质营养学説②农业地质学派，法鲁，土壤是岩石、矿物的碎屑物③土壤发生学派，道库恰耶夫，威廉斯，土壤是在母质、气候、生物、地形、时间五大自然成土因素共同作用下经岩石风化形成的④新观点，二高一优，持续农业，环境污染。

11土壤圈：四大圈层交界面上最富有生命活力的土壤连续体。

12土壤生态系统：从土壤生物和土壤为主体的部分或土壤—植物系统与环境之间相互作用的系统总体一土壤矿物质1地壳元素:20种O(47%) Si(29%) Al Fe岩石→母质→土壤2矿物：一类天然产生于地壳中且具有一定化学组成、物理特性和内部构造的化合物或单质。

①原生矿物：直接来自火成岩或变质岩的矿物，提供矿质营养②次生矿物：原生矿物、火山灰或各种风化产物通过化学或生物作用而转变或重新合成新的粘土矿物和氧化物矿物类型：8大类自然元素、碳酸盐类、卤化物类、硅酸盐类、硫化物类、硫酸盐类、氧化物类、含氧盐类3主要成土矿物：（硅酸盐类）长石、云母、辉石、角闪石、（氧化物类）石英4同晶代换：组成矿物的中心离子被电性相同、大小相近的离子所替代而晶格构造保持不变的现象。

土壤带负电荷5岩石：由一种或数种矿物组成的天然集合体类型①岩浆岩（火成岩）：主要成土矿物。

花岗岩、流纹岩、安山岩、玄武岩②沉积岩：常含化石，形成土壤母质的主要岩石。

砾石、砂石、页岩、石灰岩③变质岩：片麻岩、千枚岩、板岩、石英岩6风化作用：地壳中最表层的岩石在空气、水、温度和生物活动的影响下，发生机械破碎和化学变化的过程。

类型:①物理风化：受物理风化因素作用而逐渐崩解破碎的作用。

结果，物理性质发生变化、由大到小、表面积变大、化学性质未变结果：岩石进一步变细，矿物组成和化学成分改变③生物风化：岩石在生物及其分泌物或有机质分解产物的作用下，进行崩解和分解的过程。

机械破碎作用与生物化学作用7母质：岩石经风化作用而形成疏松、粗细不同的矿物颗粒的地表堆积物8主要成土母质：残积物、坡积物、洪积物、河流冲积物、湖积物、海积物、风积物、黄土状沉积物、冰渍物9土粒：矿物质土粒与有机质土粒。

由粗到细：矿物组成，石英↓原生矿物↓次生矿物↑；化学组成，二氧化硅↓金属含量↑10粒级：据矿质土粒（单粒）粒径大小及其性质上的变化将其划分为若干组，每组即一个粒级，称为土壤粒级（粒组）分类：石砾、砂粒、粉粒、粘粒简制：物理性砂粒，粒径1-0.01mm；物理性粘粒，粒径<0.01mm11矿物质土粒的机械组成：土壤中各粒级矿物质土粒所占的百分质量分数12土壤质地：通过机械组成来划分的土壤类型。

分为砂土、壤土、粘土13土壤肥力特点（水肥气热）：①砂质土：透水快，蓄水力差，养分少，保肥性差，通气性良好，土温变幅大，易耕作。

4不保：不保水，不保肥，不保苗，不保收。

发小苗不发老苗。

0.05-1mm砂粒>50%。

宜选用耐瘠耐旱、生长期短、的作物，块根块茎、蔬菜、一年生花卉②粘质土：保水保肥，透水通气性差，土温变幅小，耕性差。

<0.001颗粒>30%。

宜种植粮食作物，多年生的深根植物，禾谷类。

发老苗不发小苗③壤质土：保水保肥，良好的通透性和耕性。

二合土，蒙金土。

0.01-0.05mm颗粒>30%14土壤改良：上砂下粘客土法，引洪漫淤法，施用结构改良剂，施用有机肥二土壤有机质1土壤中各种动物、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质决定土壤肥力，与土壤污染有关，参与土壤碳固定与碳循环2土壤有机质的转化：矿质化（分解）过程，腐殖化（合成）过程3矿质化过程：有机质在微生物的作用下，被分解成简单的无机化合物（CO2、H2O、NH3等），并释放出矿质营养和能量的过程①碳水化合物：双糖、多糖→单糖→简单有机物→a氧气良好CO2+H2O+Q b氧气少CH4、H2、有机酸+Q②含N化合物：a水解过程：蛋白质—多肽—氨基酸b氨化过程：氨基酸在微生物分泌的酶的作用下形成NH3或NH4+的过程。

NH3气体散失15%，NH4+不随水流失c硝化过程：氨或铵盐的另一部分在微生物的作用下，经过亚硝酸的中间阶段，进一步氧化为硝酸的过程亚硝酸细菌、硝酸细菌。

NO3-随水流失30%d反硝化过程：反硝化菌③含磷化合物：通气良好，磷细菌水解→磷酸；通气差，形成亚磷酸、次磷酸→H3P④含硫化和物：通气好，硫细菌，氧化成硫酸；通气差，反硫化作用，H2S散失4腐殖化过程：使简单的有机化合物形成新的化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程影响因素：①温度。

0℃以下分解速率很小；0～35℃分解速率加快，2～3倍/10℃，25～35℃最适温度②水分和通气状况。

最适水势-0.03～-0.1MPa，田间持水量60～80%③有机残体的特性。

微生物所需碳氮比25:1，<25:1有利于作物吸收碳素，禾本科碳氮比大，豆科碳氮比小，耕作土层10:1~12:1④土壤特性。

粘粒含量呈极显著相关；pH值，真菌3～6，细菌6.5～7.5，放线菌7.5～8.55腐殖酸三个组分：富啡酸（富里酸、黄腐酸，淡黄色，都溶）胡敏酸（褐腐酸，棕褐色，碱溶）胡敏素（黑腐酸，黑色，都不溶）。

PH依次降低，分子量依次增大6土壤腐殖质存在状态：游离态、结合态7腐殖质形成三个学说：a还原糖学说，还原糖形成腐殖质b多元酚理论c经典理论：木质素--蛋白质理论8腐殖酸的性质：物理性质：①分子量:依次增大②显微结构：比面大③亲水胶体，整体黑色化学性质：①元素组成：C、H、O、N、S ②功能团:酸性、中性、碱性功能团③酸碱性：总酸度为羧基和羟基之和。

PH依次降低，通常带净负电荷④具两性胶体的特点分子结构特征：高分子聚合物，结构复杂9作用：①土壤肥力：a直接提供植物需要的养分，间接分解矿物岩石中的养分b改善土壤肥力特征②生态系统：a对重金属离子的络合和富集作用b对有机污染物的固定作用③全球碳平衡10管理：增施有机肥，秸杆还田，旱地改为水田，粮草轮作，免耕少耕，增施氮肥三土壤胶体化学和表面反应1土壤胶体：直径<1um类型：无机胶体、有机胶体、有机无机复合体构造：胶核（微粒核）、双电层表面性质：①巨大的表面积。

比面：单位质量土壤的表面积（㎡／g）②带电性。

永久电荷、可变电荷带电原因：a含水氧化硅的解离b粘粒矿物的晶面上H+和OH-的解离c腐殖质上某些官能团的解离d含水氧化物和水铅石表面分子中心的解离2电荷数量：用阳离子交换量（CEC）表示--每千克物质吸附离子的物质的量（cmol/kg）物理意义:反映土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力影响因素:胶体种类、胶体数量、胶体表面特性3吸收性能：土壤吸收、保留分子、离子、悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。

类型：a机械吸收，不溶物质b物理吸收，气体分子c化学吸收，生成难溶物质d物理化学吸收，离子态物质e生物吸收，选择性、创造性，集中富集养分4阳离子的静电吸附：带负电荷的土壤胶体通常吸附着多种阳离子5阳离子交换作用：交换性阳离子发生在土壤胶体表面的交换反应特点：可逆性、等电量、遵循质量作用定律影响因素：阳离子本身的特性Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+①阳离子所带电荷②离子半径和离子的水合半径③离子浓度和数量6盐基饱和度：土壤胶体上各种交换性盐基离子的总量占阳离子交换量的百分数。

反应土壤的酸碱状况，判断土壤肥力水平的重要指标。

致酸离子、盐基离子四土壤酸碱性和氧化还原性1我国土壤pH4.5—8.5，长江为界，南酸北碱2土壤H+的来源：①水的解离②碳酸水解③有机质分解的中间产物④酸性大气化学物质降沉，pH<5.6酸雨⑤无机酸的解离3土壤酸的类型：①活性酸：土壤溶液中H+的浓度。

6.5-7.5②潜性酸：土壤胶体表面的交换性致酸离子(H+和Al3+)引起的酸度4土壤酸性的表示：①强度指标：表示活性酸（实际性酸度）即土壤PH值②数量指标：胶体上吸附的H+、Al3+，即潜性酸影响因素：盐基饱和度，土壤空气中CO2的分压，土壤水分含量，土壤氧化还原状况5土壤碱性的形成：碱性盐的水解6土壤碱性指标：①总碱度：土壤溶液中或灌溉水中碳酸根离子和碳酸氢根离子的厘摩尔浓度②碱化度（钠碱化度）：土壤胶体上吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分数影响因素：①气候，干旱、半干旱地区②生物，植物对盐基离子的富集③母质，碱性物质的直接来源7氧化还原7大体系：①锰Mn+2→+4②铁Fe+3→+2③氧O-2→0④硫S-2→+6⑤氮N-3→+4→+6⑥氢H0→+1⑦（有机）碳C-4→+48主要的氧化剂：土壤空气中的氧气，之后依次是NO3-、Mn4+、Fe3+、SO42-。

这种依次被还原的现象叫顺序还原作用.主要的还原剂：有机质9体系特点：①有机无机体系并存②本质是化学反应，生物参与③不均匀体系④氧化还原平衡经常变动10土壤氧化还原电位：土壤中的氧化态物质和还原态物质在氧化还原电极上达到平衡时的电极电位（Eh）物理意义：表示土壤的通气状况11氧化还原状况影响因素：通气状况，微生物活动，易分解有机质的含量，植物根系代谢，土壤pH值12土壤缓冲性：土壤的缓冲外界环境变化的能力，是表征土壤质量及土壤肥力的指标13对酸碱缓冲的原理：①弱酸及其盐的存在②阳离子的吸附交换作用14土壤主要缓冲体系：①碳酸盐体系:石灰性土壤②硅酸盐体系：③交换性阳离子体系：盐基离子对酸缓冲，致酸离子对碱缓冲④铝（离子）体系：酸性土壤⑤有机酸体系15缓冲容量：单位土壤改变一个单位PH值所需要的酸或碱的量。