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