土壤的物質(zhì)組成主要內(nèi)容1.1土壤礦物質(zhì)1.2土壤有機(jī)質(zhì)1.3土壤生物與土壤酶1.4土壤膠體1.5土壤溶液本章重點(diǎn)黏土礦物的類型與特點(diǎn)土壤質(zhì)地及其利用改良有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化及影響因素有機(jī)質(zhì)的作用及其管理土壤膠體的結(jié)構(gòu)、電性土壤溶液的作用及調(diào)節(jié)第一節(jié)土壤礦物質(zhì)

礦物質(zhì)的作用

1)土壤的骨架

2）礦質(zhì)養(yǎng)分的主要來源

3）緩沖、保水保肥、耕性

4）土壤理化性質(zhì)的基礎(chǔ)

5）不可再生的資源第一節(jié)土壤礦物質(zhì)風(fēng)化作用外力作用搬運(yùn)土壤礦物質(zhì)母質(zhì)、沉積物成土作用巖石礦物1.礦物的定義：天然產(chǎn)生于地殼中，具有一定化學(xué)組成、物理性質(zhì)和內(nèi)部構(gòu)造的化合物或單質(zhì)。大多呈晶態(tài)(crystalline)。一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)（一）土壤原生礦物(primarymineral)1、定義***由地殼深處的巖漿直接冷凝和結(jié)晶而成的礦物2、組成石英和原生硅酸鹽類3、作用

構(gòu)成土壤的“骨架”通過風(fēng)化釋放各種養(yǎng)分正長石斜長石

白云母石英

黑云母

常見的原生礦物（二）次生礦物(secondarymineral)1、定義***原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用，使其組成和性質(zhì)發(fā)生變化而形成的新礦物2、組成

簡單鹽類方解石、石膏、芒硝、食鹽等含水的氧化物三水鋁石、赤鐵礦、針鐵礦層狀鋁硅酸鹽高嶺石、蒙脫石、伊利石等

次生黏土礦物土壤黏粒的主要組成部分一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)赤鐵礦氟磷灰石常見的次生礦物方解石高嶺石輝石螢石方鉛礦金黃鐵礦（三）黏土礦物1、組成主要由層狀硅酸鹽黏土礦物組成，非硅酸鹽黏土礦物其次。

一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)四個(gè)類組：高嶺組-高嶺石、珍珠陶土、迪愷石、埃洛石蒙蛭組-蒙脫石、綠泥石、拜來石、蛭石水化云母組-伊利石綠泥石組-綠泥石1）層狀硅酸鹽礦物（1）基本結(jié)構(gòu)單元：硅氧四面體(Si-Otetrahedron)（1）基本結(jié)構(gòu)單元：

鋁氧八面體(Al-Ooctahedron)1）層狀鋁硅酸鹽礦物（2）單位晶片：

四面體片（硅片）八面體片（鋁片）1）層狀鋁硅酸鹽礦物（3）單位晶層:1:1型晶層

鋁氧八面體層

硅氧四面體層

層間氫鍵

1）層狀鋁硅酸鹽礦物（3）單位晶層：2:1型晶層

硅氧四面體層

鋁氧八面體層

硅氧四面體層OSiAl1）層狀鋁硅酸鹽礦物（3）單位晶層：2:1:1型晶層

八面體水鎂片（水鋁片）

2:1型晶層

1）層狀鋁硅酸鹽礦物高嶺組（1:1型礦物）包括：高嶺石、珍珠陶土、迪愷石及埃洛石等特點(diǎn)：（1）1:1型的晶層結(jié)構(gòu)（2）無膨脹性兩個(gè)晶層的層面間產(chǎn)生了鍵能較強(qiáng)的氫鍵，膨脹系數(shù)一般小于5%

（3）電荷數(shù)量少陽離子交換量低（4）膠體特性較弱、較粗（0.2-2um），顆粒的總表面積相對較小高嶺組粘土礦物是南方熱帶和亞熱帶土壤中普遍存在的粘土礦物，在華北、西北、東北和西藏高原土壤中含量很少蒙蛭組（2:1型膨脹性礦物）包括：蒙脫石、綠脫石、拜來石、蛭石等特點(diǎn)：（1）2:1型的晶層結(jié)構(gòu)蒙脫石是其主要代表（2）脹縮性大蒙脫石晶層間距變化在0.96-2.14nm之間（3）電荷數(shù)量大，同晶替代現(xiàn)象普遍（4）膠體特性突出、較細(xì)（有效直徑0.01-1μm），顆粒的總表面積較大蒙脫石組廣泛分布在我國東北、華北和西北地區(qū)的土壤中水化云母組（2:1型非膨脹性礦物）特點(diǎn)：（1）2:1型的晶層結(jié)構(gòu)伊利石是其主要代表（2）無膨脹性，在伊利石晶層之間吸附有鉀離子，對相鄰兩晶層產(chǎn)生了很強(qiáng)的鍵聯(lián)效果，使晶層不易膨脹（3）電荷數(shù)量大（4）膠體特性一般，其可塑性、粘結(jié)性、粘著性和吸濕性都介于高嶺石和蒙脫石之間伊利石廣泛分布于我國多種土壤中，尤其是華北干旱地區(qū)的土壤中含量很高，而南方土壤中含量很低綠泥石組（2:1:1型）綠泥石為代表，是富含鎂、鐵及少量鉻的硅酸鹽粘土礦物特點(diǎn)：（1）2:1:1型晶層結(jié)構(gòu)（2）同晶替代較普遍，元素組成變化較大（3）顆粒較小，可塑性、粘結(jié)性、粘著性和吸濕性居中土壤中的綠泥石大部分是由母質(zhì)遺留下來，但也可能由層狀硅酸鹽礦物轉(zhuǎn)變而來。沉積物和河流沖積物中含較多的綠泥石四種主要粘土礦物的特性比較項(xiàng)目蒙脫石類水化云母類綠泥石類高嶺石類晶層結(jié)構(gòu)2:1型2:1型2:1:1型1:1型外表面大中等中等較小內(nèi)表面很大中等中等較小比表面(m2/kg)700-800100-12070-1505-20粘結(jié)性，可塑性強(qiáng)中等中等弱脹縮性強(qiáng)中等中等弱陽離子交換量(cmol/kg)60-10015-4010-403-15土壤礦物質(zhì)的化學(xué)成份

1、幾乎包括地球上所有元素。2、O、Si、Al、Fe、Ca、K、Na、Mg占97%以上3、因成土母質(zhì)（母巖）而不同一、礦物質(zhì)的組成與性質(zhì)二、成土巖石巖石：一種或數(shù)種礦物的集合體。根據(jù)成因分為：巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖二、成土巖石1、巖漿巖（火成巖）

巖漿冷凝而成

特點(diǎn)：沒有層次和化石成分主要是硅酸鹽基性巖漿：SiO2<55%，多Fe、Mg，少Na酸性巖漿：SiO2>65%，多K、Na，少Fe、Mg意大利龐貝城被巖漿吞噬后人們的遺體1、巖漿巖（火成巖）噴出巖巖漿噴出地面冷凝而成冷卻快、結(jié)晶細(xì)流紋巖、安山巖、玄武巖侵入巖侵入地殼冷凝而成冷卻慢、結(jié)晶粗深成侵入、淺成侵入(<8km)花崗巖、正長巖、閃長巖類型二、成土巖石2、沉積巖

沉積巖：由先成巖(巖漿巖、變質(zhì)巖和原有的沉積巖)經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、重新固積而成或由生物遺體堆積而成的巖石。分布面積最廣，地球表面75%以上的巖石都是沉積巖類。有層次性，常含有生物化石。沉積巖二、成土巖石3、變質(zhì)巖變質(zhì)巖：先成巖類在高溫高壓下使巖石中的礦物發(fā)生重新結(jié)晶或結(jié)晶定向排列而成。致密堅(jiān)硬，不易風(fēng)化，呈片狀組織。常見的變質(zhì)巖：片麻巖、石英巖、板巖、千枚巖、片巖和大理巖。變質(zhì)巖三、巖石的風(fēng)化風(fēng)化：指巖石、礦物在外界因素和內(nèi)部因素的共同作用下，逐漸發(fā)生崩解和分解的過程。類型：物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化三、巖石的風(fēng)化1.物理風(fēng)化巖石在物理因素作用下，逐漸崩解破碎，僅只有大小形狀發(fā)生改變，而不改變礦物成份和化學(xué)成分的過程。主要因素為溫度、流水、冰凍和風(fēng)蝕等。形成母質(zhì)或土壤中的粗粒部分；表面積增加；獲得通透性，為化學(xué)風(fēng)化創(chuàng)造條件。三、巖石的風(fēng)化2、化學(xué)風(fēng)化：

巖石在化學(xué)作用下的破壞過程。使巖石改變其組成和性質(zhì)而產(chǎn)生新的礦物。其主要因素為水、氧和二氧化碳等。釋放出可溶性的鹽類物質(zhì)；產(chǎn)生黏土礦物；溶解作用水化作用水解作用氧化作用三、巖石的風(fēng)化3.生物風(fēng)化

巖石、礦物在生物及其分泌物或有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物的作用下進(jìn)行的機(jī)械破碎和化學(xué)分解過程。生物的機(jī)械破碎作用生物的化學(xué)分解作用

四、成土母質(zhì)

母質(zhì)：是風(fēng)化殼的表層，原生基巖經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過程于地表形成的一層疏松、最年輕的地質(zhì)礦物層，是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，是土壤的前身。四、成土母質(zhì)1、按風(fēng)化物搬運(yùn)動力和沉積特點(diǎn)分10類1）殘積物就地風(fēng)化未經(jīng)搬運(yùn)山地和丘陵頂部等較高部位性質(zhì)深受母巖影響母質(zhì)類型母質(zhì)類型2）坡積物風(fēng)化物在重力或流水作用下移動、沉積在較低處層次稍厚，無分選性性質(zhì)與基巖無過渡性3）洪積物山洪將風(fēng)化物沖至坡麓、山口及平原邊緣沉積四、成土母質(zhì)母質(zhì)類型4）沖積物流水分選，上游粗，下游細(xì)近粗，遠(yuǎn)細(xì)層次性、條帶性明顯土層深厚肥沃5）湖積物靜水沉積質(zhì)地偏黏，夾雜有大量的生物遺體四、成土母質(zhì)母質(zhì)類型6）海積物海岸上升、海退或江河入海的回流淤積物露出水面各處粗細(xì)不一7）風(fēng)積物風(fēng)吹泥沙堆積質(zhì)地粗、砂性大、土壤肥力低四、成土母質(zhì)母質(zhì)類型8）黃土第四紀(jì)沉積物，富含碳酸鈣的土狀沉積物風(fēng)力搬運(yùn)堆積而成/水流搬運(yùn)堆積而成馬蘭黃土、離石黃土和午城黃土9）紅土第四紀(jì)溫暖潮濕氣候下形成的紅色粘質(zhì)殘積物富含鐵、鋁氧化物質(zhì)地粘重，呈紅色、棕紅色，養(yǎng)分含量少四、成土母質(zhì)母質(zhì)類型10）冰磧物冰川夾帶的物質(zhì)搬運(yùn)沉積有擦痕

作用不是單一的而是幾個(gè)因素交織作用如殘積坡積物、坡積洪積物、洪積沖積物四、成土母質(zhì)ABCD判斷以下土壤母質(zhì)類型上節(jié)回顧土壤的概念？土壤肥力的概念？土壤肥力的四要素是什么？發(fā)育于地球陸地表面能生長綠色植物的疏松多孔結(jié)構(gòu)表層。土壤供給植物養(yǎng)分的能力水、肥、氣、熱上節(jié)回顧原生礦物、次生礦物的概念？判斷以下礦物類型？黏土礦物的四大類型？由地殼深處的巖漿直接冷凝和結(jié)晶而成的礦物。原生礦物經(jīng)風(fēng)化作用，使其組成和性質(zhì)發(fā)生變化而形成的新礦物高嶺組、蒙蛭組、水化云母組、綠泥組石英

赤鐵礦高嶺石上節(jié)回顧巖石分為哪三大類？成土母質(zhì)的概念？成土母質(zhì)10大類型？巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖經(jīng)過風(fēng)化、搬運(yùn)、堆積等過程于地表形成疏松的堆積物五、土壤的顆粒組成（一）土壤顆粒概念：土壤中的各種固體顆粒來源：巖石礦物的風(fēng)化產(chǎn)物即土壤母質(zhì)過程：土壤母質(zhì)在成土因素的影響下，經(jīng)過成土作用把母質(zhì)逐漸變成土壤，母質(zhì)中的礦物質(zhì)顆粒漸漸變成礦物質(zhì)土粒。（二）土壤顆粒粒徑分級石礫砂粒粉粒粘粒（三）土壤顆粒的礦物組成顆粒越粗，原生礦物越多，顆粒越細(xì)，次生礦物越多。（四）土壤顆粒的化學(xué)組成土壤各粒級的化學(xué)組成（阿捷列辛，1974）細(xì)土粒中各種植物養(yǎng)分的含量要比粗土粒中多得多。高低土壤顆粒中顆粒是均一的嗎？不同的顆粒配比土壤性質(zhì)一樣嗎？什么樣的配比最好？六、土壤質(zhì)地及其改良利用（一）概念***土壤質(zhì)地：土壤中各粒級土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也稱土壤機(jī)械組成。（二）土壤質(zhì)地分級-國際制

以粘粒(<0.002mm)含量判定4類：

<15% 砂土類

15~25% 壤土類

25~45% 粘壤土類

>45%粘土類

依據(jù)砂粒、粉粒和粘粒三種粒級的數(shù)量(％),細(xì)分為12級六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級-國際制六、土壤質(zhì)地及其改良利用（二）土壤質(zhì)地分級-前蘇聯(lián)制（卡慶斯基制）

二級分類法，根據(jù)物理性粘粒（<0.01mm）和物理性砂粒（>0.01mm）的含量，把土壤質(zhì)地分為：三大類，九種；對我國而言，一般土壤可按卡慶斯基制中的草原土及紅黃壤類標(biāo)準(zhǔn)劃分質(zhì)地類別；實(shí)驗(yàn)1六、土壤質(zhì)地及其改良利用前蘇聯(lián)制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)（二）土壤質(zhì)地分級-中國制以0.01mm和0.001mm兩個(gè)粒級來劃分質(zhì)地三元原則（三個(gè)粒級含量）用粗粉粒含量代替國際制的粉粒含量三元粒級互不銜接，不能構(gòu)成三角質(zhì)地圖六、土壤質(zhì)地及其改良利用（1）砂土質(zhì)地分級中的砂粒含量等級以北方土壤的研究結(jié)果為依據(jù)；（2）粘土質(zhì)地分類中的細(xì)粘粒含量的等級則主要以男方土壤研究結(jié)果為依據(jù)；（3）南北方過渡的中等風(fēng)化程度的土壤常以粗粉粒作為劃分壤土的主要標(biāo)準(zhǔn)，再參照砂粒和細(xì)粘粒含量來區(qū)分（二）土壤質(zhì)地分級-美國農(nóng)業(yè)部制粘粒(<0.002mm)粉粒(0.05~0.002mm)砂粒(2~0.05mm)六、土壤質(zhì)地及其改良利用分類標(biāo)準(zhǔn)粘粒粉粒砂粒國際制<0.002mm0.02-0.002mm2-0.02mm美國制<0.002mm0.05-0.002mm2-0.05mm中國制<0.001mm0.05-0.01mm(粗粉粒)1-0.05mm土壤質(zhì)地分級標(biāo)準(zhǔn)（三）土壤質(zhì)地分析砂土:不成球不成條砂壤土：成球不成條輕壤土：成球條易斷難成環(huán)中壤土：成條成環(huán)有裂紋重壤土：成環(huán)壓扁有裂紋粘土：成條壓扁無裂紋有光澤六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土壤特性***砂土(Sand)砂粒大于50%，大孔隙，通氣好；排水好，保水差；養(yǎng)分少，分解快，肥效猛，保肥差；土溫變幅大（熱性土）；易耕作;分布：平原河谷，丘陵山地也有施肥：少量多次，發(fā)小苗不發(fā)老苗六、土壤質(zhì)地及其改良利用（四）不同質(zhì)地土壤特性***

粘土類(Clay