土壤农作物学-1

4、土壤剖面
土壤剖面
是一个具体土壤的垂直断面，其深度一般达到基 岩或达到地表沉积体的相当深度为止。
土壤发生层
是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组 成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的 层次。
地壳表面的岩石风化体及其再积体，接受其所处的环境因素 的作用，而形成具有一定剖面形态和肥力特性的土壤，称为土 壤发育（soil development)。
在中国温带，自西向东大气湿度递增，依次出现： 暗棕壤、棕壤（褐土）、黄棕壤、黄壤、红壤和砖红 壤。
在中国温带东部湿润区，由北而南热量递增，土壤分 布依次为：
棕漠土、灰棕漠土、灰漠土、棕钙土（灰钙土）、栗 钙土、黑钙土和黑土。
重力(gravity) 重积母质(colluvial parent)
母质在土壤形成中的作用(一)
直接影响着成土过程的速度、性质和方向，例如：
➢ 石英含量高的花岗岩风化物，盐基少，淋溶 强烈，呈酸性；而玄武岩、辉绿岩不含石英、 盐基丰富，抗淋溶作用强，呈中性。
➢ 在我国亚热带地区，石灰岩发育成石灰岩土， 酸性岩发育成红壤。
（十）潜育化过程 是指土体中发生的还原 过程，形成潜育层，此 层次呈蓝灰色，又称灰 蓝层。
（十一）富铝化过程 是指土体中脱硅富铁铝的过 程，形成网纹层，又称富铁 铝化过程。如红壤形成中具 有此成土过程。
（十二）草甸化过程 是指土壤表层的草甸有机质聚集过程和受地下水影
响的下部土层的潴育化过程以及底层的潜育化过程的重叠 过程。
பைடு நூலகம்
A P B
G
旱地
水田
土壤剖面
巨型土壤剖面
有机质层
盐积层（表层）
犁底层P
二、土壤形成因素(soil forming factor)
土壤形成因素又称成土因素,是影响土壤形
成和发育的基本因素，它是一种物质、力、条 件或关系或它们的组合，其已经对土壤形成发 生影响或将影响土壤的形成。
土壤发生学说(soil genesis theory) 认为土壤是在各种自然和人为因素的影响下由 岩石风化成母质，再由母质演化成土壤的。
3.农业土壤形成的本质
自然土壤经过人类开垦耕种演变而形 成的。人为因素居于主导地位。
3、主要成土过程
（一）原始成土过程 是指从岩石露出地面有微生物着生开始
到植物定居之前形成的土壤过程。它是土壤 形成作用的起始点。
（二）有机质积聚过程
是指在各种植被下， 有机质在土体上部积
累的过程，结果在 土体上部形成暗色 腐殖质层的过程。
成熟的土壤剖面
淋溶层（A层）： (eluvial horizon)土体 最上部，在湿润地区 有物质的淋溶。 淀积层（B层）： (illuvial horizon)处 于A层下面，是物质 淀积作用造成的。 母质层（C层） ： (parent material horizon)无明显的成 土作用。
农业土壤的剖面
土壤个体发育的图式
土壤剖面发生层与层次字母注记
A 淋溶层 B 淀积层 C 母质层 O 堆积于表层的有机质层,水分不饱和,有机质含量≥35% H 堆积于表层的有机质层,水分长期饱和,有机质含量≥35% E 硅酸盐粘粒遭破坏,粘粒、铁、铝三者皆有损失，而砂粒与粉粒聚集 G 潜育层 P 人工熟化层（水稻土中的渗育层） W 潴育层 D 沉积的砾质的异元母质层 R 连续的坚硬岩层
（十三）熟化过程 是指在人为因素影响下，通过耕作、施肥、灌溉等措
施，改造土壤的土体构型，减弱或消除土壤中存在的障碍 因素，协调土体水、肥、气、热等，使土壤肥力向有利于 作物生长方向发展的过程。简单地说为人类定向培育土壤 的过程。可分为旱耕熟化和水耕熟化。 某一土壤类型的形成经常由一个主要成土过程和几个辅助 过程共同作用完成。
通过本课程的学习，应该掌握以下几个方 面：
①土壤形成、组成以及不同类型土壤的性 质，根据其特点采取何种水利措施进行节水；
②作物与水的关系，如何合理用水，提高 水分利用率；
③掌握主要作物的需水规律，制订合理的 灌溉制度。
第一章 土壤的形成与分类
第一节 土壤与土壤肥力
一、土壤
1.概念
土壤是发育于地球陆地表层，能够生长绿色 植物的疏松多孔表层。
定义
母质是风化壳(weathering crust)的 表层，是指原生基岩(original bed rock) 经过风化、搬运、堆积等过程于地表形 成的一层疏松、最年轻的地质矿物质层， 它是形成土壤的物质基础，是土壤的前 身。
类型（按成因分）
1、残积母质(residual parent material) 2、运积母质(carried parent material)
移能力不断增强。
（2）影响土壤中物质的分解、合成和转化
湿润地区的土壤风化度较高，而在干旱地区则较弱。 表土有机质含量常随大气湿度的增加而增加。 随着湿度增加，土壤颜色也由红转黄。
2、温度对土壤形成的影响
（1） 温度影响矿物的风化和合成, 影响土壤母 质和风化层的厚度
一般来说，每增加10℃温度，反应速率可成倍增 加。花岗岩风化壳在广东可厚达30～40米，浙江一般 在5～6米，而青海高原常不足1米。
土壤与农作物学
土壤农作物学是农业水利工程 专业的基础课，内容根据农田水利 工作的需要而设立，包括了土壤学、 作物学、生态学、环境学、植物生 理学、水土保持学等学科。
土壤农作物学与水文水资源专业 关系密切，水利工作一项重要任务是 调节水资源，在农业生产当中，必须 了解土壤与作物的相关理论，才能完 成好以上的任务。
二、土壤肥力
1.概念
土壤肥力——是指在植物生长期间，土壤能持续不断 地、适量地提供并协调植物生长所需要的水分、养 分、空气、热量等因素及其他生活条件的能力。肥 力是土壤的基本属性和质的特征。
水、肥、气、热——称为四大肥力因素。
肥沃土壤上生长的作物
瘠薄土壤上生长的作物
2.土壤肥力的种类
根据土壤肥力的来源不同，土壤肥力有 自然肥力和人为肥力的区别。 自然肥力是指土壤在自然因子即五大成土因素 （气候、生物、母质、地形和年龄）的综合作 用下发育来的肥力，它是自然成土过程的产物。 人为肥力是耕作熟化过程发育而来的肥力，是 在耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因 素影响作用下所产生的结果。
土壤作为农业生产的基本生产资料，不仅给农业 生产提供了基地，也给人们提供了数量庞大的生活 资料和生产资料。
民以食为天，食以土本！
（2）土壤是陆地生态系统的主要组成部分
土壤不只是农业生产的基本资料，还是陆地生态系 统的重要组成部分，土壤利用上存在的严重问题无一不 影响整个生态环境。
（3）土壤是制定农业技术措施的依据
德国土壤学家拉曼（Ramann）曾提出了“风化因子” 的概念:
风化因子=风化天数×水解离度
（2） 温度影响土壤颜色
湿热带，土色呈赤 色、棕红色或黄 色
暖热半湿带，土色 呈棕色－褐色
寒温带，土色以灰 色为主
3、温度和湿度的共同影响
影响有机质的分解和腐殖化、全氮： 詹尼曾对美国大平原的土壤研究，发现全氮
农业技术措施
肥 水 植密 优 管 工 料 利 保植 种 理 具
因土制宜
土壤
（4） 土壤是人类社会的重要自然资源
土壤作为人类生存的最基本的自然资源，不同于其 他资源，它在农业生产上发挥其资源作用是长期的， 不受时间限制。只要“治之得宜，地力常新”。
土壤又是珍贵的，马克思曾经说过“土壤是世代 相传的人类所不能出让的生存条件和再生产条件”。
运积母质
流水沉积 水
冲积母质(alluvial parent) 坡积母质(slope parent) 洪积母质(diluvial parent)
湖积母质(lacustrine parent)
海积母质(marine parent)
黄土母质(Loess parent) 风
沙 丘(sand dune)
冰川(glacier) 冰碛母质(glacial parent)
（五）盐化过程
盐化过程是指土体中各种易溶性盐类在土壤表层积 聚的过程。发生在滨海区、干旱区、半干旱区，形成具 盐化层的盐渍土。
（六）碱化过程
碱化过程是指土壤胶体上吸持较多交换性钠， 使土壤呈碱性反应，并引起土壤物理性质恶化的过 程。结果在土壤底层形成具碱化层的碱化土，pH值 大于9.0。
（七）白浆化过程
土壤是自然界中具有特殊形态、性质和功能 的自然体。即：土壤是地球陆地表面（形态）具有 肥力（性质），能够生长绿色植物（功能）的疏松 表层（形态）。
2、土壤的基本物质组成
土粒
土 壤 水
土壤空气
•土壤是四（或五）种物质组成的三相多孔体
3.土壤在农业生产和生态系统中的地位和作用
（1） 土壤是农业生产的基本生产资料
母质在土壤形成中的作用(二)
母质对土壤理化性质有很大的影响：
✓ 影响土壤养分状况：如钾长岩、斜长岩； ✓ 影响土壤机械组成和质地：红色风化壳
和玄武岩发育的红壤质地粘重，花岗岩 和砂页岩发育的质地居中，砂岩、片岩 的质地最轻； ✓ 影响矿物组成、土壤发育层次等；
（二）气候
1、湿度因子对土壤形成的影响
***五大成土因素:
19世纪未，俄国土壤学家B.B.道库恰耶夫(Dokuchaev, 1846-1903)通过对俄罗斯大草原土壤的调查,提出土壤 的五大成土因素，即
母质-parent material 气候-climate 生物-organisms 地形-relief 时间-time
（一） 母质
（三）粘化过程 是指土体中粘土矿物的生成
和聚集过程。可分为残积粘化 过程和淋溶淀积粘化过程。粘 化过程结果在土体心土层形成 粘化层，主要发生层次深度在 50cm~60cm，因这一深度水热 条件比较稳定，适合于次生粘 土矿物的产生。
（四）钙化过程 是指干旱、半干旱区
土壤钙的碳酸盐发生淋溶、 淀积的过程。结果形成钙 积层，其特征：呈假菌丝 体、核状、斑点状，若出 现层次浅、厚度大，成为 生产上障碍层次。
是指土体中出现还原高铁高锰作用而使某一土层漂 白的过程。
（八）灰化过程
是指土体表层R2O3及 腐殖质淋溶淀积而 SiO2残留的过程。
（九）潴育化过程 是指土壤形成中氧化还原 交替进行的过程。形成潴 育层，特点：产生锈斑锈 纹、铁锰结核，发生于地 下水浸润土层、地下水升 降频繁区。如华北平原潮 土区。
生物小循环是植物营养元素在生物体与土壤之间的循环：植物 从土壤中吸收养分，形成植物体，后者供动物生长，而动植物 残体回到土壤中，在微生物的作用下转化为植物需要的养分， 促进土壤肥力的形成和发展。 二者关系：地质大循环和生物小循环的共同作用是土壤发生的 基础,无地质大循环,生物小循环就不能进行;无生物小循环,仅 地质大循环,土壤就难以形成。在土壤形成过程中，两种循环 过程相互渗透和不可分割地同时同地进行着。
含量与土壤温度和湿度密切相关，并可用 下式表示：
N 0.55e 0.08T (1 e 0.005m ) 上式中N表示土壤全氮，T为年均温度,m 为湿度因素。
4、气候变化与土壤形成
由于气候带、植被和土壤之间存在明显的关系，许 多土壤学家非常重视气候在土壤形成中的作用，并提 出了土壤地带性的概念 。
表 1 中国气候分区
表 7.2
中国气候大区划
气候大区
年干燥度
湿润
<1.0
半湿润
1.0～1.6
半干旱
1.6～3.5
干旱
3.5～16.0
极干旱
>16.0
据《中国自然地理》（1981）
自然景观 森林
森林草原 草原
半荒漠 荒漠
湿度对土壤形成的作用：
（1）影响土壤中物质的迁移 我国由西北向华北逐渐过渡，土壤盐类的迁
正确认识土壤应具备的几个重要观点
❖ 土壤是与其周围环境构成的综合统一体， 土壤与土地是不可分割的。
❖ 土壤兼具多种运动形式，是与其他运动 形式“质” 的区别
❖ 确立土壤的本质是“肥力” 的观点
第二节 土壤的形成与分类
一、土壤形成过程 1.岩石风化和土壤母质的形成
2.自然土壤形成的本质
地质大循环是指地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆 积，进而产生成岩作用.
3.土壤肥力与生产力的区别
❖ 土壤生产力与土壤肥力是两个范畴的概念， 但又有一定的联系
❖ 土壤生产力是由土壤本身属性及发挥肥力作 用的外部条件（包括自然条件、人为因素、 社会因素）所共同决定的，它是土壤的经济 效应
❖ 肥力高低是土壤生产力的基础，而不是其全 部，土壤生产力高土壤肥力高，土壤肥力高 土壤生产力不一定高。