土壤肥料学通论-第7讲-土壤的热性质

• 土壤氧化还原状态可直接或间接影响土壤 养分转化和养分形态及其对作物的有效性。
• 铁、锰等变价金属元素，当土壤处于氧化 态时（即Eh较高），主要以三价铁存在， 运动性差，不能被植物吸收利用； Eh低时， 以溶解度较大的二价铁存在，对植物有效 性高。
• 金属元素如果以氧化态存在，则有效性降 低。
• 土壤含水量少，呈氧化态时、有机质矿化 速率较快，养分释放快，不利于有机质保 存。
•影响导热率的因素： ——土壤三相物质组成的比例
矿物质的导热率最大，水次之，空气最小。 土壤矿物的导热率最大，约为空气导热率100倍， 水导热率比空气大25倍。
影响土壤导热率大小因素是： ①土壤含水量（水多，传热快）； ②土壤松紧度（空气少，传热快）。
• 在生产中的应用：
• 冬季镇压土壤以提高土壤导热率，白 天易于热量向下传递，夜里有利于热量 由底土向表土传导，可有效防止冻害。
2)土壤的热容量： •概念：单位体积或单位质量的土壤在温度升高或 降低1℃时所吸收或放出的热量。
• 以重量为土壤计量单位时，叫重量热容量， 用C表示，单位为J/Kg·℃。
• 用容积为土壤计量单位时，叫容积热容量， 用Cv表示，单位为J/m3. ℃，换算： Cv=C×ρ（土壤容重）
影响土壤热容量大小的因素主要为土壤含 水量。
6.3 土壤的热特性
土壤接受热量后，土温升降的速率及变化 幅度主要决定于土壤的热性质，土壤的热 性质主要包括热容量、导热性与导温性。
• (一)土壤的吸热性 • 土壤对太阳辐射的吸收能力---吸热性 • 吸热性=反射出来的太阳能/投入的总辐射
能
影响吸热性的因素
• 土壤颜色 • 土壤水分 • 地面状况
• 直接测定这些物质的绝对数量十分困难， 一般都通过测定土壤溶液中的氧化还原电 位（ＥＨ）来衡量土壤的氧化还原状况。
• 直接测定这些物质的绝对数量十分困难，一般 都通过测定土壤溶液中的氧化还原电位（ＥＨ） 来衡量土壤的氧化还原状况。
Eh
E0
59 n
log
[ 氧化态 [ 还原态
]（mv ） ]
• 在土壤中，通气条件越好， Eh值越大，土 壤的氧化性越强。
第四节 土壤的热性质
要点:土壤温度与作物生长的关系； 土壤的热量平衡； 土壤的热特性； 土壤温度的调节；
一 土壤温度与作物生长的关系
•种子萌发； •根系生长及其对水、肥的吸收 •土壤中的养分转化
二、土壤的热量平衡
•土壤热量的来源： ①太阳辐射能（主要来源）； ②生物热：有机质分解过程中产生的热量； ③地热：地球内部的热量传导至土壤表面的热量； 一般情况下，土壤中物理化学反应及土壤中生物生 命活动产生的热能不大，相比之下，土壤热量几乎 全部来源于太阳的辐射能。
• 土壤热容量愈大，土温变化愈缓慢； • 反之，土壤热容量愈小，土温变化愈频繁；
•热容量：(水大于固体土粒大于空气）
3)土壤导热率
•导热性：土壤在接受一定的热量后，除用于本身
的升温外，还将部分热量传给邻近土层或大气，这
种性质称为导热性。
•导热率：评价土壤传导热量快慢的指标。 指单位温度梯度（1℃）下，单位时间（每秒） 通过单位面积（1m2）土壤传导的热量焦耳数，单 位J/cm.s.℃
• 如水分含量较高，Eh就小，土壤处于还原 状态。
• 一般旱地土壤Eh值在200-700ml之间，养 分供应正常；
• Eh＞700ml土壤处于完全氧化状态，有机 质迅速分解，铁、锰等微量元素氧化析出， 植物易患缺绿症；
• Eh＜200ml土壤进行强烈还原作用，硝酸 盐开始消失，出现大量NO2-和Mn2+，严 重影响作物生长。
思考题
1）掌握相关概念：热容量、导热率、导温率 2）了解调节土壤温度的原理和措施；
第五节 土壤氧化还原性质
• 土壤矿物质、有机质部分都含有一些易于氧化和 还原的成分，它们在通气良好，氧气充分的情况 下呈氧化态，在通气不良，氧气不足的情况下呈 还原态。
• 土壤是一个氧化物质与还原物质并存的体 系，只不过是由于土壤所处条件不同，其 溶液中氧化态物质与还原态物质的相对浓 度不同。
• 4、影响土壤热状况的因素及其调节 • （1）影响土壤热状况的因素 • 1.环境因素：纬度、海拔高度、坡向和坡度、
大气透明度、地面覆盖
• 2. 土壤性质：土壤颜色、土壤质地、土壤含 水量、土壤结构性、松紧度
• （2）土壤热状况的调节 • 1.灌溉与排水2.施用有机肥料 • 3.中耕与镇压 4.向阳垄作 • 5.覆盖6.设置风障或防风林
3.土壤导温性（土壤热扩散率）
指土壤传递热量后其温度升高难易的性能，是热容量和 导热性的综合表现。
土壤导导温率与导热率呈正相关，与热容量呈负相关。
土壤导温性的大小反应土壤导热引起土壤温度变化性能
的强弱，影响因素主要也是土壤含水量，干土易升温，
湿土不易升温。
• 土壤含水量多，呈还原态时、有机质矿化 速率较慢，养分释放慢，还原性物质积累 过多，不利于植物生长。