第三讲土壤的基本性质
(三)低产水稻田的改良和开发 水稻田中有许多低产田,如冷浸田、沤田、 沙土田等。 1.冷浸田 排除水害。犁冬晒白、熏田、掺沙 入泥、施用热性肥和磷肥等进行改良培肥。 2.沤田 ①掺沙改善质地;②增施有机肥料, 翻压绿肥;③适时晒垡和冻垡;④适时耕作。 3.沙土田 ①沙土掺黏;②加深 耕层厚度,增施有机肥料;③搞 好农田基本建设,改善农业生产 基本条件,如修塘蓄水、开辟水 源、改善灌排等措施。
(二)土壤缓冲性 1.概念 土壤具有抵抗外来物质引起酸碱剧烈反应变化 的性能,称为土壤缓冲性。 2. 机理 ①土壤胶体的缓冲作用;②弱酸及其盐类的缓 冲作用;③土壤中的两性物质作用。如富里酸、氨基 酸、蛋白质等有机质,既能中和酸,又能中和碱,从 而起到缓冲作用。 3.影响因素 土壤缓冲性大小取决于黏粒含量、无机胶 体类型、有机质含量等。 4.调节 在农业生产上,可通过沙土掺淤,增施有机肥 料和种植绿肥,提高土壤有机质含量,增强土壤的缓 冲性能。
第四节 中国主要农业 三、低产土壤的改良技术
一、我国主要农业区土壤
(一)我国的土壤资源特点 1.土壤类型多 我国最新土壤分类系统(1995 年)将我国土壤分为14个土纲、39个亚纲、 141个土类、595个亚类。 2.山地面积大 我国山地占国土面积66%。 3.人均占有量低,低产土壤面积大 我国国土 面积9.6亿hm2,耕地1.3亿hm2,林地1.2hm2,草 场2.8亿hm2,人均占有耕地约为0.093 4 hm2, 是世界平均数的26%,耕地中存在各种障碍因 素的低产田约占1/3。 4.土壤资源的不合理利用 城镇建设对耕地的 侵占,沙化、污染、侵蚀、盐渍化等土壤退化问 题日趋严重,使良田减少速度加快。
(四)土壤耕性的改良 改良耕性的措施是: (1)增施有机肥料。有机质可降低黏土的黏结 性和黏着性,减少耕作阻力。 (2)通过对黏土掺沙、沙土掺黏,改良土壤质 地。 (3)创造良好的土壤结构。 (4)掌握宜耕期土壤含水量 和宜耕时期。
三、土壤酸碱性和缓冲性
土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的pH来 表示。 (一)土壤酸碱性 1.概念 土壤酸碱性是指土壤溶液中的H+和 OH-浓度比例不同所表现的化学性质,常 用pH表示。pH是土壤溶液中氢离子浓度 的负对数,即pH= -log[H+]。 2.调节 ①因土选种适宜的作物。②化学改 良。酸性土壤通常通过施用石灰质肥料, 碱性土壤通常通过施用石膏、磷石膏、明 矾等进行改良。
四、土壤保肥性和供肥性
(一)土壤胶体 1.概念 土壤胶体是指直径1~100 nm时的土壤 颗粒。 2.种类 无机胶体、有机胶体、有机-无机复合 胶体。 3.土壤胶体的性质 有巨大的比表面积和表面 能;带有一定的电荷,以带负电荷为主;具有 一定的分散性和凝聚性: 胶体颗粒分散,即为 溶胶,胶体颗粒聚集,即为凝胶。
二、土壤耕性
( 一)土壤剖面 从地表向下所挖 出的垂直切面叫土壤 剖面。 1.自然土壤剖面 自 然土壤剖面一般分 为四个基本层次: 腐殖质层、淋溶 层、淀积层和母 质层。
2.旱地耕作土壤的剖面 旱地耕 作土壤剖面一般也分为四层: 即耕作层(表土层 )、犁底层(亚 表土层)、心土层及底土层。 耕作层:指经常被耕翻的 土壤表层,厚15~20 cm。 犁底层:是受农具耕犁压 实,在耕作层下形成的紧实亚 表层,厚约l0 cm。 心土层:是介于犁底层和 底土层之间的土层,也叫半熟 化 土 层 。 一 般 厚 度 为 20 ~ 30 cm。 底土层:位于心土层以下 的 土 层 。 一 般 在 地 表 50 ~ 60 cm以下。
农业土壤的一般组成
25% 45%
25% 5%
矿物质
有机质
液体
气体
第三节 土壤的基本性质
一、土壤孔隙性 二、土壤结构性 三、土壤耕性 四、土壤胶体 五、土壤酸碱性
一、土壤孔隙性
(一)土壤孔隙性 土壤密度和土壤 容重是描述土壤孔性 的两个重要的物理量。 1.土壤孔隙度 土壤孔 隙度是指单位体积 土壤中孔隙体积占 土壤总体积的体积 分数。
团粒
孔隙
培育团粒结构的措施: ①通过深耕,使土体破裂松散,适时采取耕、 锄、耱、镇压等耕作措施,结合施用有机肥 料,促进团粒结构的形成。 ②通过种植绿肥或牧草,实行合理轮作倒茬, 增加团粒结构。 ③采用沟灌、喷灌、滴灌和地下灌溉等节水灌 溉技术,并结合深耕进行晒垡、冻垡,可充 分利用干湿交替、冻融交替作用,有利于团 粒形成。 ④施用胡敏酸、树脂胶、纤维素黏胶等土壤结 构改良剂来促进团粒结构的形成。
(二)土壤的保肥与供肥性 土壤保肥性是指土壤吸持各种离子、分子、气体和粗悬 浮物质的能力。土壤供肥性是指土壤在作物整个生育期内, 持续不断地供应作物生长发育所必需的各种速效养分的能力 和特性。 土壤的吸收保肥作用有五种: 1. 机械吸收 指具有多孔体的土壤对进入土体的固体颗 粒的机械截留作用。 2. 物理吸收 指土壤胶体巨大的表面能对养分(如氨、 尿酸、氨基酸)的吸收。 3 . 化学吸收 指土壤溶液中的可溶性养分与土壤物质发 生化学反应而沉淀的过程。 4 . 生物吸收 指土壤中的微生物和植物根系对养分的吸收。 5 . 离子交换吸收 指带电荷的土壤胶粒吸附土壤溶液中带相 反电荷的离子,从而吸收养分。它是一种物理化学现象,是 土壤的重要保肥方式。
(二)土壤耕性的含义 土壤耕性是指耕作时土壤所表现的各种性质,以 及在耕作后土壤的生产性能。 (三)土壤耕性的表现 (1)耕作的难易程度;(2)耕作质量的好坏; (3)宜耕期的长短。 宜耕期的确定: 1.看土验墒 雨后或灌溉后,地表呈“喜鹊斑” 状 态,此时可耕。 2.手摸验墒 土壤紧握手中能成团,不黏手心, 不成土饼,呈松软状态,土团自由落地能散开。 3.试耕 耕后土壤不黏农具,可被犁开、抛散, 即可耕。
(二)土壤流失及其防治 1.危害 ①土壤薄层化;②土壤质量下降; ③导致植被减少,生态环境进一步恶化。 2.防治 ①植物措施:选择耐旱、耐瘠薄、适应 性强且生长快的树种,营造乔木林、灌木林、 乔灌混交林等;② 土壤保持耕作法,如带状种 植,间隔造林; ③ 先保护后利用,如封山育林 育草。 (三)土壤潜育化及其防治 1.危害 土壤中还原性有害物质较多,土性冷, 养分转化慢,不利于水稻生长。 2.防治 ①开沟排水,消除渍害。②多种经营, 综合利用。③合理施肥。④种植耐渍水稻品种。
耕作层
犁底层
心土层
底土层
旱地耕作土壤剖面
3.水田土壤的剖面
耕作层:通常厚12~18 cm,多锈斑。 犁底层:厚10 cm左右,青灰色,也多锈斑,可
防止水分渗漏过快。
渗育层: 是受灌溉水浸润或淋洗影响而形成的 层次,厚10~20 cm,颜色灰白,夹有
少量锈纹、锈斑或铁结核。
潴育层:是受水分浸润,含铁矿物水化而显黄 和灰色层次,有大量的锈纹、锈斑或 铁锰结核。 潜育层:是由于水温、土温过低,通透性不 良,还原性物质积聚而形成的层次。 母质层:母质层包括母质岩和母岩。
(二)土壤结构性 1.概念 土壤结构性是指土壤结构体的种类、 数量及其在土壤中的排列方式等状况。 2.土壤结构体的类型及特性 按照结构体的大 小、形状和发育程度可分为:块状、核状、柱 状及棱柱状、片状和团粒结构等五种。
块状结构 柱状结构 棱状结构
团粒结构
微团粒结构
核状结构
片状结构
3.团粒结构
形成:团粒结构一般要经过多次(多级)的复合、团 聚而形成,可概括为如下几步:单粒 → 复粒(初级微 团聚体) → 微团粒(二级、三级微团聚体) → 团粒 (大团聚体)。 作用: ①团粒结构土壤的大小孔隙 兼备。 ②能够协调水分和空气的 矛盾。 ③能协调保肥与供肥性能。 ④具有良好的物理性和耕 性。
四、土壤退化、土壤污染及其防治
(一)土壤沙化及其防治 1.概念 土壤沙化是指在沙漠周边地区,由于植被 破坏,或草地过渡放牧,或开垦为农田,土壤失 水,土粒分散缺乏凝聚,被风吹蚀,而在风力过 后或减弱的地段,风沙颗粒逐渐堆积于土壤表层 而使土壤沙化。 2.危害 ①使土壤失去农、牧生产能力;②使大气 环境恶化;③土壤沙化的发展,造成植被减少,加 快生物种类的灭绝,直接威胁人类生存。 3.防治途径 ①营造防沙林带;②实施生态工程; ③建立生态复合经营模式;④合理开发水资源; ⑤完善法制,严格控制农垦和破坏草地、湿地。
(二)我国主要农业区土壤
1.红黄壤 主要分布于我国热带、亚热带地区。质地黏重, 耕性差,酸性强。山地上部宜造水土保持林和用材林,中 部宜种油茶、茶叶、板栗等,下部宜种作物。 2.黄土性土壤 是黄土高原和华北地区的主要土壤类型。 耕性良好,微碱性,养分贫瘠,易干旱缺水。宜种植牧草、 旱作物,造林以防止水土流失, 3.干旱区土壤 我国干旱、半干旱地区面积占国土面积的 52.5%,占全国耕地的74%。宜种草、种树、绿肥以涵养 土地,农业上采用旱耕技术,适当种植耐旱作物。 4.东北森林草原土壤 土层深厚,有机质含量高,土质疏 松而富有团粒结构。栽种范围广,但也应注意涵养土地, 是我国重要的农业区。 5.水稻土 主要分布于秦岭、淮河以南。我国低产水稻土 面积较大,应改土培肥,发展粮饲、粮经集约经营,在长 江中下游应实行小麦—玉米—水稻三熟制。
第二节 土壤的物质组成
一、土壤的基本组成 二、土壤的机械组成 三、土壤生物 四、土壤有机质
一、土壤的基本组成
1.土壤:即指覆盖在地球陆地表面上的,能够生长绿色 植物的疏松表层。土壤分为:自然土壤和农业土壤。 2.土壤肥力: 是指在植物生长发育过程中,土壤不断地 供给和调节植物所必需的水、肥、气、热等物质和能 量的能力。 3.土壤的组成:自然界土 壤由矿物质、有机质(土 壤固相)、土壤水分(液 相)和土壤空气(气相) 三相物质组成。 固体颗粒由:矿物质、有 机质和土壤微生物组成。
土壤的供肥性与以下土壤性质有关: 1.速效养分含量 2.迟效养分的有效化 迟效养分包括矿物 态养分和有机态养分,二者分别通过风化 和微生物分解释放养分。 3.交换性离子有效度 一般来说,交换性 离子饱和度越大,则该离子的有效程度越 高。