土壤的基本組成本單元概述2.5土壤熱量本單元概述本單元小結(jié)2.4土壤空氣2.3土壤水分2.2土壤生物與土壤有機(jī)質(zhì)2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地內(nèi)容簡介

土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地；土壤生物與土壤有機(jī)質(zhì)；土壤水分；土壤空氣；土壤熱量。教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)——了解土壤三相物質(zhì)的基本組成與性質(zhì)；認(rèn)識土壤三相物質(zhì)對植物生長與土壤肥力的作用；能運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行土壤肥力因素合理調(diào)節(jié)，培肥土壤。能力目標(biāo)——能熟練進(jìn)行土壤混合樣品的采集與制備；能熟練測定當(dāng)?shù)赝寥赖乃趾?，判斷其墑情；能熟練判斷?dāng)?shù)赝寥蕾|(zhì)地類型，合理選種植物；能熟練測定當(dāng)?shù)赝寥赖挠袡C(jī)質(zhì)含量，判斷肥力狀況。教學(xué)重點(diǎn)：不同土壤質(zhì)地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特性；不良土壤質(zhì)地的改良?！敉寥烙袡C(jī)質(zhì)在土壤肥力上的作用與調(diào)節(jié)?！敉寥浪趾康谋硎痉椒?，土壤水分調(diào)節(jié)?！敉寥罒嵝再|(zhì)與土壤溫度調(diào)節(jié)。單元二土壤的基本組成2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

2.1.1土壤礦物質(zhì)

土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成。固相的物質(zhì)是土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)及土壤生物，而分布于土壤的大小孔隙中的成分為土壤液相和土壤氣相。土壤中所有無機(jī)物質(zhì)的總和稱為土壤礦物質(zhì)，可將礦物分成兩大類，即原生礦物和次生礦物。氣相液相固相礦物質(zhì)（95％）有機(jī)質(zhì)（5％）土壤原生礦物次生礦物單元二土壤的基本組成土壤礦物質(zhì)石英正長石斜長石角閃石云母石膏白云石輝石單元二土壤的基本組成2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

土壤中主要黏土礦物的性質(zhì)

單元二土壤的基本組成2.1.2巖石與巖石風(fēng)化1．巖石巖石的類型巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖礦物風(fēng)化類型物理風(fēng)化化學(xué)風(fēng)化生物風(fēng)化2．巖石礦物的風(fēng)化2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

單元二土壤的基本組成2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

3．成土母質(zhì)巖石、礦物風(fēng)化形成的風(fēng)化產(chǎn)物稱為成土母質(zhì)。

單元二土壤的基本組成2.1.3土壤顆粒組成

1．土壤粒級

根據(jù)土粒大小不同，把土粒分為不同的級別，稱為粒級。一般分成石礫、沙粒、粉沙粒和黏粒4組。不同顆粒大小的土粒，礦質(zhì)成分不同。各粒級礦物組成示意圖2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

單元二土壤的基本組成3．不同粒級的化學(xué)組成

由于各粒級土粒的礦物組成不同，相應(yīng)地化學(xué)組成也相差很大。

2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

不同粒級的化學(xué)組成（%）

單元二土壤的基本組成2.1.4土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地是指土壤中各粒級土粒含量(質(zhì)量)百分率的組合，又稱土壤機(jī)械組成。2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

沙質(zhì)土土性燥，作物出苗快，作物早熟；通透性強(qiáng)，易旱；不保肥、不耐肥、肥效快；“發(fā)小苗不發(fā)老苗”；土粒不易團(tuán)聚，易耕作。適合種植薯類、花生、谷子、瓜類等生育期短，要求土壤疏松的作物。

壤質(zhì)土兼有沙土和黏土的優(yōu)點(diǎn)，卻沒有兩者的不足，因此能適合大多數(shù)作物。黏質(zhì)土土性偏冷，抗旱耐澇性差；保肥力強(qiáng)，肥效長；

“發(fā)老苗不發(fā)小苗”；耕性不良。適合種植稻、麥、棉花等生育期長、對養(yǎng)分需求量大的作物。

質(zhì)地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特性不同土壤質(zhì)地砂土：粒間孔隙大，通氣性強(qiáng)，保水性差，不耐旱。有機(jī)質(zhì)分解快，保肥能力弱，但肥效快。土壤溫度變幅大，常稱“熱性土”。作物前期生長快，后期易脫肥，“發(fā)小苗不發(fā)老苗”肥水管理應(yīng)是少量多次。黏質(zhì)土土粒細(xì)，粒間孔隙小，透水通氣性差，保水保肥性強(qiáng)。有機(jī)質(zhì)消耗慢，養(yǎng)分含量高。土溫變化幅度小，故稱為“冷性土”。耕性差，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢，苗期供肥性差后期供肥充足，“發(fā)老苗不發(fā)小苗”，肥水管理應(yīng)前促后控。壤質(zhì)土：肥力特征介于砂土和粘土之間，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，卻沒有兩者的缺點(diǎn)。是較理想的質(zhì)地類型。單元二土壤的基本組成土壤質(zhì)地的利用與改良：不同作物對土壤質(zhì)地有一定的適應(yīng)性，大部分農(nóng)作物對質(zhì)地的適應(yīng)范圍較廣，但部分園藝作物，特別是部分花卉作物對質(zhì)地的適應(yīng)范圍較窄。2.1土壤礦物質(zhì)與土壤質(zhì)地

土壤質(zhì)地改良措施增施有機(jī)肥，改良土性摻沙摻黏，客土調(diào)劑引洪漫淤，引洪漫沙翻淤壓沙，翻沙壓淤種樹種草，培肥改土因土制宜，加強(qiáng)管理單元二土壤的基本組成2.2.1土壤生物

土壤生物是指全部或部分生命周期在土壤中生活的那些生物，其類型包括動物、植物、微生物等各種生物類型。

2.2土壤生物與土壤有機(jī)質(zhì)

土壤生物眾多的脊椎動物、軟體動物、節(jié)肢動物、螨類、線蟲和原生動物等，如蚯蚓、線蟲、螞蟻、蝸牛、螨類等。

土壤動物土壤微生物土壤植物細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物等類群，其中細(xì)菌數(shù)量最多，放線菌、真菌次之，藻類和原生動物數(shù)量最少。主要是指高等植物地下部分，包括植物根系、地下塊莖（如甘薯、馬鈴薯等）。土壤生物的主要功能：影響土壤結(jié)構(gòu)的形成與土壤養(yǎng)分的循環(huán)；影響土壤無機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；固持土壤有機(jī)質(zhì)；生物固氮；凈化土壤。

單元二土壤的基本組成2.2.2土壤有機(jī)質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)是存在于土壤中所有含碳有機(jī)化合物的總稱，包括土壤中各種動植物微生物殘體、土壤生物的分泌物與排泄物，及其這些有機(jī)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)。2.2土壤生物與土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)自然土壤中有機(jī)質(zhì)主要來源于生長在土壤上的高等綠色植物，其次是生活在土壤中的動物和微生物；農(nóng)業(yè)土壤中有機(jī)質(zhì)的重要來源是每年施用的有機(jī)肥料、作物殘茬和根系及分泌物、工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的下腳料、城市垃圾、污水等。一是新鮮的有機(jī)物質(zhì)，二是半分解的有機(jī)物質(zhì)，三是腐殖物質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)的含量變動在10～200g.kg-1之間，我國大部分農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)的含量變動在10～40g.kg-1之間。土壤有機(jī)質(zhì)組成的主要元素是C、O、H、N等，分別占45%～58%(平均含量58%)、34%～40%、3.3%～4.1%和3.7%～4.1%，還含有一定比例的P和S。土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化有礦質(zhì)化和腐殖化兩種類型。土壤腐殖質(zhì)主要由碳、氧、氫、氮、磷、硫等元素組成，以及與腐殖質(zhì)形成腐殖酸鹽的陽離子。由富里酸、胡敏酸、胡敏素三種組分組成。存在形態(tài)

含量來源

組成轉(zhuǎn)化腐殖質(zhì)作用提供作物所需的養(yǎng)分；提高土壤的保肥性和供肥能力；改善土壤物理性質(zhì)；其他方面的作用。單元二土壤的基本組成2.3.1土壤水分有效性

1．土壤水分的類型2．土壤水分的能量狀況水分在土壤中所受到吸引力的大小通常用兩個指標(biāo)來指示，即土壤水吸力和土水勢。（1）土壤水吸力土壤水吸力是指單位量水分受到的吸引力的大小，其單位等同于壓力單位，即可以用MPa、bar等單位表示其吸引力的大小。（2）土水勢土水勢表示水分在一定的土壤中所具有的能量狀況。是指將無限少量的純水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可逆等溫地移動到土壤中，每單位量純水所需做功的數(shù)量。2.3土壤水分土壤水分類型吸濕水：是指固相土粒借助其表面的分子引力從大氣中吸收的那部分氣態(tài)水，吸濕水達(dá)到最大時的土壤實(shí)際含水量叫吸濕系數(shù)。膜狀水：吸濕水含量達(dá)到最大后，土粒剩余分子引力吸附的液態(tài)水為膜狀水。當(dāng)植物發(fā)生永久萎蔫時的土壤含水量稱為凋萎系數(shù)，也稱為萎蔫系數(shù)。毛管水：通過毛管力保持在土壤毛管孔隙中的水分為毛管水。不與地下水直接相連的毛管水稱為毛管懸著水。當(dāng)毛管懸著水達(dá)到最大含量時的土壤含水量稱為田間持水量。土壤重力水：指土壤中只受重力作用沿著大孔隙向下運(yùn)動的那部分水分。單元二土壤的基本組成3．土壤水分的有效性

2.3土壤水分干土吸濕系數(shù)萎焉系數(shù)毛管斷裂含水量最大分子持水量田間持水量飽和持水量遲效水速效水無效水4．土壤含水量表示方法水分質(zhì)量烘干土質(zhì)量質(zhì)量含水量（％）=×100土壤水分體積土壤總體積容積含水量（％）=×100土壤含水量田間持水量相對含水量（％）=×100有效水單元二土壤的基本組成2.3.3土壤水分與植物生長

1．作物對土壤水分的要求一般新鮮作物體內(nèi)的含水量達(dá)到60%~90%，不同的作物和作物不同生育期的含水量有一定的差異。2．影響作物對養(yǎng)分的吸收水是土壤中有效養(yǎng)分的良好溶劑。土壤中有效養(yǎng)分含量的高低也取決于土壤水分含量。因?yàn)?，無論是養(yǎng)分的生物轉(zhuǎn)化過程，還是物理化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，均需在一定的水分條件下進(jìn)行。2.3.4土壤水分調(diào)節(jié)

1．灌溉：灌溉的方式有多種，例漫灌、畦灌、噴灌、滴灌等。

2．排水：農(nóng)田排水可分為排除地面積水、降低地下水位及排除表層土壤內(nèi)滯水三類。3．蓄水保墑：通過適當(dāng)?shù)母鞔胧┮部梢赃_(dá)到減少土壤水分損失、維持土壤含水量的目的。4．發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)（1）建立節(jié)水和耗水少的輸水系統(tǒng)。（2）推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和節(jié)水灌溉制度。（3）調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。

2.3土壤水分單元二土壤的基本組成2.4.1土壤空氣組成

土壤空氣與大氣的體積組成(%)2.4土壤空氣氣體類型

氮(N2)氧(O2)二氧化碳(CO2)其他氣體

土壤空氣

78.8~80.2418.00~20.030.15~0.651大

氣

78.0520.990.031與大氣相比，土壤空氣的組成特點(diǎn)如下：(1)土壤空氣中的二氧化碳的含量高于大氣。(2)土壤空氣中的氧氣含量低于大氣。(3)土壤空氣的相對濕度比大氣高。(4)土壤空氣中有時像甲烷等還原性氣體的含量遠(yuǎn)高于大氣。(5)土壤空氣各成分的濃度在不同季節(jié)和不同土壤深度內(nèi)變化很大。單元二土壤的基本組成2.4.2土壤通氣性

土壤空氣與大氣的交換能力或速率稱為土壤通氣性，土壤空氣與大氣之間的交換機(jī)理為：1．土壤空氣的整體交換土壤空氣在一定的條件下整體或全部移出土壤或大氣以同樣的方式進(jìn)入土壤稱為土壤空氣的整體交換。2．土壤空氣的擴(kuò)散土壤空氣擴(kuò)散是指土壤空氣與大氣成分沿其濃度降低方向運(yùn)動的一種過程。2.4土壤空氣大氣土壤CO2O2單元二土壤的基本組成3．土壤空氣與作物生長（1）影響種子萌發(fā)；（2）影響根系生長和吸收功能；（3）影響土壤微生物活動；（4）影響植物生長的土壤環(huán)境狀況。4．土壤通氣性調(diào)節(jié)（1）深耕結(jié)合施用有機(jī)肥料，培育和創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu)和耕層構(gòu)造，改善通氣性。（2）客土摻沙摻黏，改良過沙過黏質(zhì)地。（3）雨后及時中耕，消除土壤板結(jié)。（4）灌溉結(jié)合排水，排水可以增加土壤空氣的含量，灌水以降低土壤空氣的含量，也可促進(jìn)土壤空氣的更新。2.4土壤空氣生物地球熱量單元二土壤的基本組成2.5.1土壤熱量來源土壤熱量有三種來源，即太陽輻射、生物產(chǎn)熱和地球內(nèi)熱，太陽輻射為最主要的來源。

2.5土壤熱量土壤熱量單元二土壤的基本組成2.5.2土壤熱性質(zhì)

1．土壤熱容單位質(zhì)量或容積土壤，溫度每升高1℃或降低1℃時所吸收或釋放的熱量數(shù)量。

不同土壤組成分的熱容

2.5土壤熱量土壤成分

土壤空氣

土壤水分

沙粒和黏粒

土壤有機(jī)質(zhì)

重量熱容量/Jg-1K-1

1.00484.18680.75~0.962.01容積熱容量/Jcm-3K-1

0.00134.18682.05~2.432.512．土壤熱導(dǎo)率土壤熱導(dǎo)率指土層厚度1cm，兩端溫度相差1℃時，單位時間內(nèi)通過單位面積土壤斷面的熱量數(shù)，其單位是Jcm-2s-1K-1。

土壤組成分

導(dǎo)熱率/Jcm-2s-1K-1

導(dǎo)溫率/cm2s-1

土壤空氣

0.00021~0.000250.1615~0.1923土壤水分

0.0054~0.00590.0013~0.0014礦質(zhì)土粒

0.0167~0.02090.0087~0.0108土壤有機(jī)質(zhì)

0.0084~0.01260.0033~0.0050單元二土壤的基本組成2.5.3土壤溫度與植物生長1．土壤溫度與土壤肥力的關(guān)系土壤溫度既可作用于土壤中的物理化學(xué)反應(yīng)，也可以通過作用于微生物的活動影響到土壤物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。2．土壤溫度與植物生長在適宜的土壤溫度范圍內(nèi)，則土溫越高，種子萌發(fā)越快；反之，土溫越低就越慢。一般作物根系在溫度高于10℃以上時，生長較快，土溫超過30℃~35℃時，根系生長受阻。2.5.4土壤