第七章:土壤養(yǎng)分和土壤肥料

第一節(jié)土壤養(yǎng)分

一、養(yǎng)分概述

1、什么是土壤養(yǎng)分

由土壤提供的植物生長所必須的營養(yǎng)元素。

2、養(yǎng)分的分類

大量元素和微量元素

大量元素、中量元素和微量元素

3、養(yǎng)分的形態(tài)

根據(jù)在土壤中存在的化學(xué)形態(tài)分為

（1）水溶態(tài)養(yǎng)分：土壤溶液中溶解的離子和少量的低分子有機(jī)化合物。

（2）代換態(tài)養(yǎng)分：是水溶態(tài)養(yǎng)分的來源之一。

（3）礦物態(tài)養(yǎng)分：大多數(shù)是難溶性養(yǎng)分，有少量是弱酸溶性的（對(duì)植物有效）。

（4）有機(jī)態(tài)養(yǎng)分：礦質(zhì)化過程的難易強(qiáng)度不同。

根據(jù)植物對(duì)營養(yǎng)元素吸收利用的難易程度，分為速效性養(yǎng)分和遲效性養(yǎng)分。一般來說，

速效養(yǎng)分僅占很少部分，不足全量的設(shè)，應(yīng)該注意的是速效養(yǎng)分和遲效養(yǎng)分的劃分是相對(duì)

的，二者總處于動(dòng)態(tài)平衡之中。

4、養(yǎng)分形態(tài)的轉(zhuǎn)化

包括養(yǎng)分的有效化過程和養(yǎng)分的固定過程。

5、養(yǎng)分的來源

在自然土壤中，主要來源于土壤礦物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)、其次是大氣降水、坡滲水和地下

水。

在耕作土壤中，還來源于施肥和灌溉。

6、養(yǎng)分的消耗

土壤內(nèi)部復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程；植物吸收利用；淋失；氣態(tài)化損失；侵蝕流失；人為活動(dòng)引

起的損失；

二、氮的形態(tài)與轉(zhuǎn)化

1、氮的形態(tài)：（全氮含量0.02%——0.3%）

（1）無機(jī)態(tài)氮：鐵離子和硝酸根離子，在土壤中的數(shù)量變化很大，1——50mg/kg

（2）有機(jī)態(tài)氮：A、腐殖質(zhì)和核蛋白，大約占全氮的90驗(yàn)，植物不能利用；

B、簡單的蛋白質(zhì)，容易發(fā)生礦質(zhì)化過程；

C、氨基酸和酰胺類，是無機(jī)態(tài)氮的主要來源。

（3）氣態(tài)氮：

2、氮的轉(zhuǎn)化：

有機(jī)態(tài)氮的礦質(zhì)化過程：氨化作用、硝化作用和反硝化作用；

錢的固定：包括2：1型的粘土礦物（依利石、蒙脫石等）對(duì)鍍離子的吸附；和

微生物吸收、同化為有機(jī)態(tài)氮兩種形式。

三、磷的形態(tài)與轉(zhuǎn)化

1、形態(tài)（土壤全磷0.01%—0.2%）

（1）有機(jī)態(tài)磷：核蛋白、卵磷脂和植酸鹽等，占全磷總量的15%——80%；

（2）無機(jī)磷：（占全磷20%——85%）

根據(jù)溶解度分為三類

A、水溶性磷：

一般是堿金屬的各種磷酸鹽和堿土金屬一代磷酸鹽，數(shù)量僅為0.01——lmg/kg?在土壤

中不穩(wěn)定，易被植物吸收或變成難溶態(tài)。

B、弱酸溶性磷：

主要是堿土金屬的二代磷酸鹽即CaHPO」和MgHPO,,存在于中性和微酸性土壤中。不溶于水

而溶于弱酸溶液中，植物可吸收利用；數(shù)量為幾十mg/kg。水溶性和弱酸溶性磷為速效磷。

C、難溶性的無機(jī)磷化合物，占無機(jī)磷的絕大部分。植物很難利用。在中性和堿性土壤（石

灰性土壤）以磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸八鈣、磷灰石等形式存在；

在酸性土壤中，以磷酸鐵、磷酸鋁、磷鐵礦和磷鋁石等形式存在。

2、轉(zhuǎn)化

A、磷素的有效化過程：

土壤中的遲效難溶性的無機(jī)磷在碳酸和有機(jī)酸的作用下，可轉(zhuǎn)化為速效磷；

遲效的有機(jī)磷在微生物的作用下，進(jìn)行水解逐漸釋放出磷酸（根），被微生物和植物吸收利

用。

B、磷的固定

在石灰性土壤中，速效磷容易和鈣形成磷酸三鈣，如鈣數(shù)量較多，可進(jìn)一步形成磷酸八

鈣以及磷灰石等難溶性鹽；

在酸性土壤中，與氫氧化鐵、氫氧化鋁膠體形成磷酸鐵和磷酸鋁。

土壤pH在6.5——7.5時(shí)，磷的有效化程度較高。

四、鉀的形態(tài)與轉(zhuǎn)化

1、形態(tài)（以L0計(jì)為0.5%—2.5%之間）

根據(jù)對(duì)植物的有效性，分為

水溶性鉀

交換性鉀（幾十到幾百mg/kg）。

緩效性鉀：在2：1型粘土礦物中固定的鉀和黑云母中的鉀；

難溶性鉀：在原生礦物如鉀長石、白云母中的鉀。占全鉀數(shù)量的95%以上。2、轉(zhuǎn)化

2、轉(zhuǎn)化

A、鉀的有效化過程

難溶性的鉀和緩效性鉀在微生物以及有機(jī)酸的作用下，釋放出來。施用硅酸鹽細(xì)菌肥料,

能直接分解正長石；

B、鉀的固定：進(jìn)入到粘土礦物的晶穴中。

五、微量元素的形態(tài)與轉(zhuǎn)化

1、形態(tài)

礦質(zhì)態(tài)：主要是原生礦物和粘土礦物中，很難溶解；

交換性離子態(tài)：主要是各種陽離子及其羥基離子，少量為交換性陰離子，數(shù)量一般不超

過10mg/kg。

溶解性態(tài)：在水溶液中，數(shù)量低；

絡(luò)合態(tài)：與有機(jī)配位體形成絡(luò)合物，比較穩(wěn)定。

2、轉(zhuǎn)化

與土壤的pll值有關(guān)。

在石灰性土壤中，鐵、鋅、鎰、銅、硼容易形成難溶性的鹽類，有效性低，在酸性土壤

中有效性較高.

第二節(jié)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收

一、根系對(duì)養(yǎng)分的吸收

1、養(yǎng)分的形態(tài)主要是離子態(tài)。

2、根系如何吸收養(yǎng)分

首先養(yǎng)分要到達(dá)根系表面：通過根系截獲、質(zhì)流和擴(kuò)散三種方式到達(dá)根系表面，然后通

過主動(dòng)和被動(dòng)吸收進(jìn)入到根系細(xì)胞的內(nèi)部。

二、葉片對(duì)養(yǎng)分的吸收

又叫根外營養(yǎng)。

主要是分子態(tài)、離子態(tài)。

特點(diǎn)：吸收巾、利用率高、效果明顯。但持續(xù)的時(shí)間短。

第三節(jié)土壤肥料

一、概述

1、什么是肥料：施入土壤中，或是用它處理植物的地上部分，能夠改善植物的營養(yǎng)狀況和

土壤條件的一切有機(jī)物和無機(jī)物。

2、目的：增加植物的營養(yǎng)，提高苗木的產(chǎn)量，改善植物的品質(zhì)。

3、肥料的分類

按照肥料的性質(zhì)：

有機(jī)肥料：如泥炭、綠肥、腐植酸肥；

礦質(zhì)肥料：也叫無機(jī)肥料，如各種化肥；

生物肥料：如細(xì)菌肥料、根瘤菌肥等。

按化學(xué)成分的多少分為：

單一肥料：只含一種肥料要素；

復(fù)合肥料：含兩種以上肥料要素如KN(k

完全肥料：除含N,P,K三要素外，還含微量元素或有機(jī)肥料。

根據(jù)有效性快慢：

速效性肥料：化肥一般是速效性的；

遲效性肥料：主要有機(jī)肥。

4、有機(jī)肥料和礦質(zhì)肥料的區(qū)別

(1)礦質(zhì)肥料：

成分單純，但含量高，養(yǎng)分在15%以上；

體積小，便于施用和運(yùn)輸；

易溶解，見效快，但不持久。

有一定的酸堿性，長期使用會(huì)引起酸堿性的變化，有時(shí)還會(huì)引起土壤的板結(jié)；使用時(shí)要注意

多種肥料配合或與有機(jī)肥料配合。

(2)有機(jī)肥料：

含營養(yǎng)元素全面，但養(yǎng)分含量低；

體積大，不衛(wèi)生，不便于運(yùn)輸和施用；

肥效遲但肥效持久，長期使用能改善土壤物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)以及生物學(xué)性質(zhì)。

可以單獨(dú)且長期使用。

(3)微生物肥料：輔助性肥料

不含養(yǎng)分，通過微生物的活動(dòng)來改善土壤的營養(yǎng)條件；

分泌激素，刺激根系生長發(fā)育，同時(shí)還可抑制有害生物的活動(dòng)；

肥料的貯存、運(yùn)輸都需要一定的環(huán)境條件，施用時(shí)需要的技術(shù)條件較高。

5、施肥時(shí)期

(1)基肥

在播種或種植前施用的肥料稱基肥。

一般以有機(jī)肥料為主，也可適當(dāng)搭配P,K肥。基肥的施用量大，深度深。

(2)種月巴

在播種或幼苗定植時(shí)一起施用的肥料。

要求有機(jī)肥腐熟、化肥速效、濃度低，不能影響幼芽和幼苗的生長發(fā)育。

(3)追肥

在植物生長發(fā)育期間施用的肥料。

目的是及時(shí)補(bǔ)給代謝旺盛時(shí)對(duì)肥分的大量需要。

以速效肥料為主，有時(shí)也配一些腐熟的有機(jī)肥。

6、施肥方法

科學(xué)施肥方法的基本要求是：施用于根系容易吸收的土層，提高肥料被植物的吸收利用

率；選擇適當(dāng)?shù)氖┓饰恢煤头绞剑詼p少肥料的固定、揮發(fā)和淋溶損失。

(1)撒施：均勻撒施于田間地面。

(2)條施：先開溝，施肥后蓋土。

(3)穴施：比條施的肥料更集中。

(4)輪施：以樹木為圓心，沿樹冠邊際內(nèi)對(duì)應(yīng)的地面挖輪狀的施肥溝，施肥后蓋土。

(5)放射狀施。

二氮肥

］、分類.

按含氮基團(tuán)分三類：

錢態(tài):

硝態(tài)：

酰胺態(tài)：

2、錢態(tài)氮肥

主要品種有硫酸鍍、氯化鏤、碳酸氫錢。

施用時(shí)不能和堿性肥料（如石灰、鈣鎂磷肥）混合施用。

在酸性土壤上施用硫酸鍍、氯化鍍，由于植物對(duì)錢離子的選擇吸收，將酸根離子殘留在

土壤中（生理酸性肥料），長期施用會(huì)加劇土壤的酸性。應(yīng)配合施用石灰。

在石灰性土壤中，硫酸鍍與鈣形成難溶的硫酸鈣，會(huì)影響土壤的非毛管孔隙，長期會(huì)造

成土壤板結(jié)。

而氯化鍍和鈣形成的氯化鈣，以及氯與鹽基形成的可溶物，可增加土壤溶液的濃度，因

此氯化錢不能做種肥。在保護(hù)地下最好不用氯化錢。

在水田中，硫鏤優(yōu)于氯錢。

3、硝態(tài)氮肥

主要是硝酸鍍。是世界上重要的氮肥品種。

但由于吸濕性強(qiáng)和存在易燃爆的危險(xiǎn)，而影響了使用。

國外一般使用改性的硝酸鍍鈣、硫硝酸鍍，我國還未正式生產(chǎn)這類改性產(chǎn)品。

硝酸鈉又叫智利硝石，另有硝酸鈣，但做為肥料在我國使用較少。

4、酰鏤態(tài)氮肥：

尿素，是1928年人工合成的第一個(gè)有機(jī)物，是我國以及世界的一個(gè)主要氮肥品種。我國

也是重要的尿素生產(chǎn)國。

（1）性狀：粒狀，顆粒有1----2mm,和2---10mm的兩種，現(xiàn)國外有超大粒尿素（每顆粒重

1g）。吸濕點(diǎn)隨溫度升高而下降。

因此要避免在盛夏潮濕氣候條件下敞開存放。另外與其它肥料混合也會(huì)明顯降低吸濕

點(diǎn)。

尿素是中性有機(jī)分子，易溶于水但不易直接被土壤膠體吸附，尿素能隨水移動(dòng)或流失。

（2）尿素在土壤中的轉(zhuǎn)化

進(jìn)入土壤后進(jìn)行水解。水解在版酶作用下進(jìn)行。CO（NH2）2+2H2O--------（NHJ2c

碳酸鏤在水和二氧化碳作用下形成碳酸氫錢，進(jìn)一步變成氨、水和二氧化碳。

轉(zhuǎn)化時(shí)間與土溫有關(guān)。在夏天1—3天，在冬天約需一周

（3）尿素的施用

可以做基肥、追肥。但不能做種肥［尿素中含縮二版（NlhCONHCONH2），對(duì)幼苗、根

系生長產(chǎn)生抑制］。

主要用做土壤追肥，施用后不能馬上澆水。

尿素廣泛用于葉面施肥，濃度為0.5——2機(jī)也可配制復(fù)合營養(yǎng)液。

三、磷肥

1、主要的品種：

過磷酸鈣、重過磷酸鈣、偏磷酸鈣、鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、脫氟磷肥以及骨粉等。

2、磷肥的肥效：

當(dāng)季的利用率低，殘留在土壤中的磷酸鹽，在土壤微生物和酸的作用下，形成磷肥的后效。

連續(xù)施用5——10年，磷肥的肥效將趨于穩(wěn)定，達(dá)到30——40%o

3、過磷酸鈣：又叫普鈣

（1）主要性質(zhì)

外觀粉末狀，灰白或淡黃色。

主要成分是水溶性的磷酸一鈣，占總量的30料——50%,難溶的硫酸鈣占總量的

40%——50%?有效磷（ROD含量為12%——50%?水溶液呈酸性（含磷酸和硫酸），有腐蝕性。

（2）施入土壤后轉(zhuǎn)化為難溶性的磷酸鹽，當(dāng)年肥效僅有5%—20%?隨著時(shí)間延長，磷肥

的利用率明顯增大，達(dá)到30%——40%o

（3）施用方法

主要用于中性和石灰性土壤。

為提高利用率應(yīng)注意施用方法：集中施用、分層施用、與氮肥、鉀肥或有機(jī)肥混合施用。

四、鉀肥

1、主要品種有：

氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀，農(nóng)村廣泛存在的草木灰也屬鉀肥。

2、氯化專用

是目前世界上使用量最大的一種鉀肥。

(1)性狀：淺黃色、磚紅色或白色、結(jié)晶或粉末狀。(KQ含量為60%)。

(2)施用方法

可作基肥或追肥。

不能作種肥和根外追肥。對(duì)煙草、葡萄、薯類等忌氯植物原則上不使用。

3、磷酸二氫鉀

可對(duì)任何植物與土壤施用。

施用方法：浸種、根外追肥。

五、微量元素肥料

1、主要的微肥種類

硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸鎰、鋁酸鍍、硼砂和硼酸；絡(luò)合鐵或鐵的螯合物等。

2、施用方法

土壤施肥：采用條施或穴施；

根外追肥：常用濃度0.01%——0.1%；

種子處理或沾根施用。

3、施用微肥應(yīng)注意的問題：

(1)必須在可靠的診斷基礎(chǔ)上施用；

(2)控制適宜的用量；

(3)掌握有效的施用技術(shù)。

第二章土壤有機(jī)質(zhì)

主要教學(xué)目標(biāo):通過學(xué)習(xí)了解土壤有機(jī)質(zhì)的實(shí)質(zhì)，掌握土壤有機(jī)質(zhì)在園林生產(chǎn)中的作用。

第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的來源、組成和類型

一、什么是有機(jī)質(zhì)

廣義：包括一切生物體極其分解或合成的各種產(chǎn)物。

狹義：通過微生物轉(zhuǎn)化合成的有機(jī)物質(zhì)即腐殖質(zhì)。

二、來源

最重要的是高等植物的枯枝落葉、莖、根系、花果等殘?bào)w。

三、有機(jī)質(zhì)的類型

廣義的有機(jī)質(zhì)包括2大類：

一是非特殊性有機(jī)質(zhì)一一生物遺體及其分解的中間產(chǎn)物。

二是特殊性有機(jī)質(zhì)一一腐殖質(zhì)

四、非特殊性有機(jī)質(zhì)的化學(xué)成分

1、單糖和有機(jī)酸；2、多糖類：淀粉、半纖維素、纖維素等。3、蛋白質(zhì)；4、木質(zhì)素；5、

單寧、脂肪、蠟質(zhì)、樹脂6、灰分物質(zhì)一一植物體經(jīng)過灼燒后殘留的無機(jī)物，主要元素有

Ca、Mg、K>Na、S、P、Fe等。

第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化

是本章的重點(diǎn)。有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程包括：礦質(zhì)化過程和腐殖化過程

一、礦質(zhì)化過程一一復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物的分解作用，最終形成簡單的無機(jī)物質(zhì)如水、

二氧化碳、硫酸鹽、硝酸鹽等。

1、單糖的分解：在有氧條件下徹底分解，形成二氧化碳和水，在缺氧條件下，形成有機(jī)酸

類的中間產(chǎn)物，并產(chǎn)生還原性的甲烷及氫氣等。

2、纖維素的分解：首先分解為單糖，然后進(jìn)一步分解。

3、含氮有機(jī)質(zhì)的分解：

主要是蛋白質(zhì)的分解，是土壤氮素循環(huán)的主要過程。包括4個(gè)過程：

(1)水解過程：蛋白質(zhì)在水解酶作用下分解成簡單的氨基酸；

(2)氨化作用：在氨化細(xì)菌作用下，有機(jī)態(tài)氮變成無機(jī)態(tài)氮即氨或錢的過程。

(3)硝化作用：氨在微生物作用下，經(jīng)過亞硝酸的中間階段，進(jìn)一步氧化為硝酸。需在有

氧條件下進(jìn)行.

(4)反硝化作用：在厭氣條件如水淹、有機(jī)質(zhì)含量過高情況下。硝態(tài)氮在反硝化細(xì)菌作用

下，轉(zhuǎn)化為還原態(tài)氮如氨、NO,N?0、N2、IINO等

4、有機(jī)態(tài)P的分解：

含磷的有機(jī)物在磷細(xì)菌的作用下，經(jīng)過水解過程形成磷酸(H3P0,)?在嫌氣條件下，許

多微生物引起磷酸還原，產(chǎn)生亞磷酸或次磷酸。在有機(jī)質(zhì)豐富時(shí)，進(jìn)一步還原為磷化氫。

5、含S有機(jī)物的轉(zhuǎn)化

與有機(jī)含氮化合物的轉(zhuǎn)化過程相似。含S有機(jī)物在腐解作用下產(chǎn)生的硫化氫，在通氣良

好時(shí)，在硫細(xì)菌作用下氧化形成硫酸。硫酸在不良通氣條件下發(fā)生反硫化作用，形成硫化氫,

對(duì)植物產(chǎn)生毒害.

二、腐殖化過程一一有機(jī)質(zhì)分解過程中的中間產(chǎn)物經(jīng)過微生物的作用合成暗色的含N高分子

化合物(腐殖質(zhì))，是一種自然的形成物。

1、定義：土壤腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)經(jīng)過強(qiáng)烈轉(zhuǎn)化而形成的含N高分子化合物。

2、形成過程還不十分清楚，但大體包括2個(gè)階段

第一階段：產(chǎn)生腐殖質(zhì)分子的各個(gè)組成成分。如多元酚、氨基酸、多肽等有機(jī)物質(zhì)。

第二階段：由多元酚和含氮化合物縮合成腐殖質(zhì)單體分子。此縮合過程包括兩步：

首先是多元酚在多酚氧化酶作用下氧化為醍：

然后醍和含氮化合物(氨基酸)縮合，最后腐殖質(zhì)單體分子繼續(xù)縮合成高級(jí)腐殖質(zhì)分子。

用圖表示為：

3、土壤腐殖質(zhì)的物質(zhì)組成

用酸、堿和酒精處理，得到胡敏酸、吉馬多美朗酸、富里酸和胡敏素。

胡敏素是與礦物結(jié)合的胡敏酸或是變質(zhì)的胡敏酸；吉馬多美朗酸是胡敏酸的衍生物。

4、胡敏酸和富里酸的特征

從顏色看胡敏酸棕色到黑色，富里酸黃色。

從分子量看，胡敏酸大，富里酸小，在1萬以下。

胡敏酸的C,N,S含量高于富里酸

對(duì)水溶解度，胡敏酸不溶或難溶，富里酸溶于水

胡敏酸竣基和酚基低于富里酸

胡敏酸一價(jià)鹽溶于水，二價(jià)或三價(jià)鹽不溶于水，富里酸都溶。

礦質(zhì)化過程和腐質(zhì)化過程是有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的兩個(gè)方向，同時(shí)進(jìn)行的。

在溫度較高、濕度適中、通氣良好時(shí)，礦化過程快，養(yǎng)分釋放快。如過快，養(yǎng)分會(huì)損失，且

腐殖質(zhì)形成過少，對(duì)養(yǎng)地不利。

溫度低、濕度大、通氣不良，以嫌氣性微生物活動(dòng)為主，養(yǎng)分釋放少，腐殖質(zhì)過程快。

園林土壤有機(jī)質(zhì)少、結(jié)構(gòu)性差、養(yǎng)分低，如何促進(jìn)施用有機(jī)肥料的分解，是目前面臨的新課

第三節(jié)影響有機(jī)質(zhì)分解的因素

一、有機(jī)殘?bào)w的組成狀況

1、有機(jī)殘?bào)w的物理狀態(tài)：

-一般情況下，多枝幼嫩新鮮的綠肥易分解。

2、有機(jī)殘?bào)w的化學(xué)成分。

一般情況下，闊葉比針葉快；葉片比殘根快，豆科比禾本科快。

3、有機(jī)殘?bào)w的碳氮比

用C/N表示。微生物吸收1份氮，就要吸收5份碳用于構(gòu)成自身細(xì)胞，同時(shí)要消耗20份碳

作為生命活動(dòng)的能量.微生物分解需有機(jī)質(zhì)的C/N為25：1。

二、外界條件

外界條件通過制約微生物的活動(dòng)，而影響有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

1、最適溫度：20?30度。

2、濕度和通氣狀況：在田間持水量的60%最好。

3、土壤pH：細(xì)菌最適Ph6.5—7.5,放線菌中性到為堿性，真菌酸性到中性條件。

4、土壤中的粘粒：由于粘粒的吸附可減弱土壤酶、土壤微生物的活性，對(duì)于粘重土壤，有

機(jī)質(zhì)不易分解。

第四節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的作用

一、是植物營養(yǎng)的主要來源

有機(jī)質(zhì)含有極為豐富的氮、磷、鉀和微量元素。分解后產(chǎn)生的二氧化碳是供給植物的碳

素營養(yǎng)。

;二刺激根系的生長

腐殖質(zhì)物質(zhì)以很稀的濃度(10-103),以分子態(tài)進(jìn)入到植物體，可刺激根系的發(fā)育，

促進(jìn)植物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

三、腐殖質(zhì)可改善土壤的物理狀況

促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，是良好的土壤膠結(jié)劑。

四、腐殖質(zhì)具有高度保水、保肥能力

腐殖質(zhì)是一種土壤膠體，有巨大的比表面積，有巨大的吸收代換能力。粘土顆粒的吸水

率為50%—60%。而腐殖質(zhì)的吸水率為500%—600虬

五、腐殖質(zhì)具有絡(luò)合作用

腐殖質(zhì)能和磷、鐵、鋁離子形成絡(luò)合物或螯合物，避免難溶性磷酸鹽的沉淀，提高有效

養(yǎng)分的數(shù)量。

六、促進(jìn)微生物的活動(dòng)

為微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)。

七、提高土壤溫度的作用

有機(jī)質(zhì)為暗色物質(zhì)，一般是棕色到黑褐色，吸熱能力強(qiáng)，可改善土壤熱狀況。

第五節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的調(diào)節(jié)

土壤有機(jī)質(zhì)含量一般低于1%,且土壤的結(jié)構(gòu)性差，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。

增施有機(jī)肥。施用草炭土、腐葉土以及經(jīng)過合理處理的生活垃圾。應(yīng)注意長期施用有機(jī)

肥。

歸還植物的凋落物。將有機(jī)殘?bào)w就地填埋或集中堆混，使之成為理想的有機(jī)肥料。

種可觀賞的綠肥。在公園、街道、廣場的橋灌木下。種草坪或觀賞價(jià)值較高的綠肥植物,

通過翻耕入土，可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

通過澆水、翻土措施。調(diào)節(jié)土壤的溫度、濕度、通氣等，調(diào)節(jié)有機(jī)質(zhì)的積累和分解。

本章重點(diǎn)：土壤有機(jī)態(tài)氮的轉(zhuǎn)化過程；土壤腐殖質(zhì)的形成過程及其主要物質(zhì)組成；土壤有機(jī)

質(zhì)的作用。

本章難點(diǎn)：一是土壤腐殖質(zhì)合成的兩個(gè)階段。土壤腐殖質(zhì)是在土壤中，由有機(jī)物質(zhì)在微

生物作用下轉(zhuǎn)化來的，是一種自然的合成物，可以用化學(xué)方法從土壤中分離出來。此種物質(zhì)

在土壤中非常穩(wěn)定，但在當(dāng)形成條件改變時(shí)，腐殖質(zhì)也會(huì)分解。二是土壤有機(jī)質(zhì)的作用。有

些內(nèi)容如土壤膠體、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等在以后的章節(jié)中會(huì)詳細(xì)講解。

第二章土壤有機(jī)質(zhì)復(fù)習(xí)思考題

一、名詞解釋

1、土壤有機(jī)質(zhì)；2、土壤腐殖質(zhì)：3、土壤礦質(zhì)化過程；4、土壤腐殖化過程；5、氨化作用：

6、硝化作用；7、反硝化作用

二、簡答題

1、土壤生物包括哪些類？

2、林木的根型有哪些類型？

3、土壤微生物包括哪些類？

4、土壤細(xì)菌有哪些生理類群？

5、土壤有機(jī)質(zhì)的來源有哪些？

6、土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成包括哪些類？

7、土壤腐殖質(zhì)的組成包括哪些物質(zhì)？

三、論述土壤腐殖質(zhì)的形成過程？

四、論述土壤有機(jī)質(zhì)的作用，并詳細(xì)說明。

第八章：我國土壤的分類與分布

主要教學(xué)目標(biāo)：了解我國土壤分類的歷史和現(xiàn)狀。掌握在我國廣泛應(yīng)用的土壤定性分類

的原則；和1995年的《中國土壤系統(tǒng)分類》的分類依據(jù)。

第一節(jié)土壤分類

一、土壤分類的目的和意義

1、什么是土壤分類：根據(jù)土壤的發(fā)生發(fā)展規(guī)律和自然性狀，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，把自然界的

土壤劃分為不同的類別。

2、土壤分類的目的：就是為了科學(xué)地認(rèn)識(shí)土壤，系統(tǒng)地區(qū)分土壤,從而達(dá)到合理地利用土壤。

3、分類的意義

土壤分類是土壤科學(xué)水平的標(biāo)志；是土壤調(diào)查制圖的基礎(chǔ)；是因地制宜，推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)

的依據(jù)；是國內(nèi)外土壤信息交流的媒介。

二、我國土壤分類的發(fā)展

1、古代土壤的分類

我國是世界上有文字記載土壤分類內(nèi)容的最早國家。大禹治水，遍及全國后，對(duì)土壤

進(jìn)行了初步分類，在《禹貢》中，將全國土地劃為九州：冀，青，兗，徐，揚(yáng)，荊，豫，梁,

雍。再根據(jù)土壤性質(zhì)劃為9種，并根據(jù)土壤肥力劃為三等九級(jí)。

在《周禮》書中，傳說由周公所作，在《禹貢》的基礎(chǔ)上，把九州土壤按地形劃為山

林，川澤，丘陵等五大類，春秋時(shí)代管子著《地圓篇》中，考慮了土壤與植被的關(guān)系，區(qū)劃

出18個(gè)土類，每個(gè)土類分為5種，共90種。

古代土壤的劃分有一定的科學(xué)性，是樸素的唯物主義世界觀，但由于時(shí)代與社會(huì)制度

的限制，未得到更大的發(fā)展。

2、解放前中國土壤分類

直到三十年代，我國才開始土壤調(diào)查和分類研究工作。主要受美國Marbut土壤分類影

響，引進(jìn)了大土類的概念，建立了2000多個(gè)土系，但無土種。

3、解放后我國土壤分類研究工作

1954年中國土壤學(xué)會(huì)第一次代表大會(huì)上，借鑒前蘇聯(lián)地理發(fā)生分類體系，擬定了土類

為基本分類單元。，1958年開始了第一次全國土壤普查工作，50年代末到70年代末，由于

歷史等原因，延緩了土壤分類科學(xué)研究的步伐。到1978年，在引入了蘇聯(lián)地理發(fā)生分類和

實(shí)用土壤分類結(jié)合下，產(chǎn)生了中國的土壤分類，并擬定了《中國土壤分類暫行草案》。在1978

年至1984年期間開展了第二次全國土壤普查，并在1984年草擬了《中國土壤分類系統(tǒng)》。

1985年以后，中國科學(xué)地院南京土壤研究所不斷吸取國外的經(jīng)驗(yàn)，主要是美國的診斷

分類，并參考西歐，蘇聯(lián)的一些概念和經(jīng)驗(yàn)，一次一次進(jìn)行修改，出版了《中國土壤系統(tǒng)分

類》初擬，二稿，三稿，于1991年正式發(fā)表了《中國土壤系統(tǒng)分類》（首次方案），在廣泛

征求國內(nèi)外同行意見的基礎(chǔ)上，于1995年又出版了《中國土壤系統(tǒng)分類》（修訂方案）。從

而使我國的土壤分類工作進(jìn)一步得到完善。目前我國的土壤分類是兩個(gè)系統(tǒng)并存。

第二節(jié)我國現(xiàn)行的土壤分類

一、1984年的土壤分類

1984年的分類，是在1978年《中國土壤分類系統(tǒng)》暫行草案的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的，

且在全國第二次土壤普查工作的成果中廣泛應(yīng)用。1987年《中國土壤》第二版、《中國農(nóng)業(yè)

土壤概論》、1990年的《中國土壤》以及一些區(qū)域性的土壤專著如東北土壤、山東土壤、華

北土壤、華東土壤等均是應(yīng)用的這一分類系統(tǒng)。

1、分類的原則

采用土壤發(fā)生學(xué)原則，把成土條件、成土過程和土壤的理化性狀結(jié)合起來；將自然土壤和耕

作土壤統(tǒng)一到同一土綱中。

2、分類的級(jí)別：采用了六級(jí)制：土綱、土類、亞類、土屬、土種和變種，共12個(gè)土綱，46

個(gè)土類，140個(gè)亞類。

3、土綱：根據(jù)主要土壤形成過程以及土壤的共有特性來劃分。

4、土類：在一定成土條件下或人為因素作用下，經(jīng)過一個(gè)主要或幾個(gè)次要成土過程形成的，

具有一定相似的發(fā)生層次，土類之間在性質(zhì)上有明顯的差異。

二、1995年的土壤分類

1、特點(diǎn)是：以診斷層和診斷特性作為分類的基礎(chǔ)；充分體現(xiàn)我國的特色，提出了人為土綱

等；面向世界與國際接軌。

(1)診斷層(33個(gè))——用于鑒別土壤類別，在性質(zhì)上有一系列定量規(guī)定的土層。分為：

診斷表層——位于單個(gè)土體最上部的診斷層。如：有機(jī)質(zhì)表層，人為表層等。

診斷表下層——由物質(zhì)的淋溶，遷移，淀積或就地富集作用在土壤表下層形成的具診斷

意義的土層?如：粘化層，漂白層。

(2)診斷特性——是具有定量規(guī)定的土壤性質(zhì)(形態(tài)的，物理的，化學(xué)的)。如：土壤水分

狀況，土壤溫度狀況，鹽基飽和度，鐵質(zhì)特性、石灰性等。

2、分類原則

采用多級(jí)分類制，有土綱，亞綱，土類，亞類，土屬，土種，變種7級(jí)。

(1)土綱——根據(jù)主要成土過程產(chǎn)生的或影響主要成土過程的性質(zhì)劃分。共14個(gè)土綱，灰

土綱，火山灰土綱，鐵鋁土綱，變性土綱，干旱土綱，鹽成土綱，潛育土綱，均腐土綱，富

鐵土綱，淋溶土綱，雛形土綱，新成土綱。

(2)亞綱——士綱的輔助級(jí)別，主要根據(jù)影響現(xiàn)代成土過程的控制因素所反映的性質(zhì)。如

雛形土綱，根據(jù)水分狀況又分為；潮濕，干潤，濕潤，常濕。

(3)土類——亞綱的續(xù)分，土類類別多反映主要成土過程強(qiáng)度或次要成土過程或次要控制

因素的表現(xiàn)性性質(zhì)劃分。

(4)亞類——土類的輔助級(jí)別，主要根據(jù)是否偏離中心概念，是否具有附加過程的特性和

是否具有母質(zhì)殘留的特性來劃分。如：石灰性，酸性，含硫等。

3,命名原則

中國土壤系統(tǒng)分類(修訂方案)徹底改變了土壤命名。采用分段連續(xù)命名，也就是土綱、

亞綱、土類、亞類為一段。名稱結(jié)構(gòu)以土綱為基礎(chǔ)，在它的前面疊加反映亞綱、土類、亞類

性質(zhì)的術(shù)語，分別構(gòu)成亞綱、土類和亞類的名稱。

性質(zhì)術(shù)語盡量限制為2個(gè)漢字。土綱名稱都是世界上常用的名稱，一般為3個(gè)字。這樣

土綱名稱一般為3個(gè)字，亞綱為5個(gè)字，土類為7個(gè)字，亞類為9個(gè)字。

紅壤有一部分屬于富鐵土綱、濕潤富鐵土亞綱、富鋁濕潤富鐵土或簡育濕潤富鐵土；

棕壤相當(dāng)于雛形土綱、濕潤雛形土亞綱、簡育富鐵土類。

第三節(jié)土壤的分布

土壤的分布具有地帶性規(guī)律，這是由前蘇聯(lián)B.B.道庫恰耶夫指出的。指在大陸廣闊平

原的土壤上，在形成歷史基本相同、成土母質(zhì)相似的情況下，成土因素中的氣候因素的作用

明顯表現(xiàn)出來，這種情況下，明顯的土壤類型更替和氣候帶的更替同時(shí)出現(xiàn)。

一、土壤的水平地帶性——平原地區(qū)的土壤隨緯度或經(jīng)度的變化呈現(xiàn)有規(guī)律的分布。

1、土壤緯度地帶性

氣候帶植被類型土壤類型

熱帶季雨林或雨林磚紅壤

南亞熱帶亞熱帶季雨林赤紅攘

中亞熱帶常綠闊葉林紅壤，黃壤

北亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林黃棕壤

暖溫帶落葉闊葉林棕壤、褐土

溫帶針闊混交林暗棕壤

寒溫帶針葉林寒棕壤

2、經(jīng)度地帶性——隨經(jīng)度由東向西更替，在溫帶的內(nèi)陸地區(qū)，從東向西分布為草原，荒漠

草原，土壤為黑鈣土——栗鈣土——棕鈣土——灰鈣土——灰漠土——棕漠土

二、土壤垂直地帶性分布

山區(qū)的土壤隨著海拔高度的變化呈現(xiàn)有規(guī)律的更替的現(xiàn)象。由于海拔增加，溫度降低，

植被也發(fā)生變化。

在河北霧靈山(500—2100米)：土壤垂直帶譜為600米以下為褐土；600米——900

米為山地淋溶褐土；900米——1600米為山地棕壤；1600米——2000米為山地暗棕壤；2000

米——2050米為山地草甸土

三、土壤分布的地域性

就是土壤的非地帶性分布，如鹽堿土、水稻土、風(fēng)沙土可出現(xiàn)在任何氣候帶內(nèi)，并且

可與地帶性的土壤交叉分布。

本章重點(diǎn)：掌握我國土壤的分布規(guī)律和1995年《中國土壤分類系統(tǒng)》的依據(jù)。

本章難點(diǎn)：土壤分類級(jí)別中土綱、亞綱、土類的劃分依據(jù)。土壤分類是土壤各分支學(xué)科

水平的綜合反映，土壤分類的關(guān)鍵是對(duì)土壤成土過程的認(rèn)識(shí)。而土壤成土過程是十分抽象的

復(fù)雜的，涉及到很深的土壤學(xué)領(lǐng)域。

復(fù)習(xí)思考題

一、名詞解釋：

1、土壤水平地帶性；2、土壤垂直地帶性；3、土壤診斷層：4、土壤診斷特征

二、土壤分布為什么具有地帶性規(guī)律？

三、1995年的中國土壤系統(tǒng)分類的特點(diǎn)是什么？

四、簡述我國東部地區(qū)的土壤緯度地帶性。

第六章土壤形成和發(fā)育

第一節(jié)土壤形成與地理環(huán)境的關(guān)系

一、土壤形成因素學(xué)說

（一）成土因素學(xué)說的建立

?B.B.道庫恰耶夫是成土因素學(xué)說的創(chuàng)始人。

?1888年，他發(fā)表了著名的專題論文“俄國黑鈣土”，為成土因素學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。

?B.B.道庫恰耶夫確立了土壤是個(gè)歷史自然體；提出了土壤與環(huán)境辯證統(tǒng)一的概念，創(chuàng)立了

用綜合性的觀點(diǎn)和方法研究土壤的科學(xué)方法。這些是他對(duì)土壤學(xué)劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。

?成土因素學(xué)說是科學(xué)發(fā)展的時(shí)代產(chǎn)物。

（二）道庫恰也夫土壤形成因素學(xué)說的基本觀點(diǎn)

?它是5種自然因素綜合作用的產(chǎn)物；

?各種成土因素所起的作用是相互不能代替的；

?所有成土因素始終是同時(shí)同地，不可分割地影響著土壤的產(chǎn)生和發(fā)展；

?隨著成土因素的變化，隨著空間因素的變化，土壤也隨著不斷形成和演化著。

（三）成土因素學(xué)說的發(fā)展

1、B.P.威廉斯提出了土壤統(tǒng)一形成過程學(xué)說

?這個(gè)學(xué)說強(qiáng)調(diào)了土壤形成中生物因素的主導(dǎo)作用和人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤產(chǎn)生的重大影

響。

?他提出了土壤年齡和土壤個(gè)體發(fā)育與演替的概念。

?其認(rèn)識(shí)是存在片面性的，因?yàn)橐粋€(gè)土壤個(gè)體可以在比較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)育形成；也可以受

到各種不同的影響而改變：甚至由于侵蝕或其他作用而被消滅，并不僅僅與植被進(jìn)化相關(guān)。

2、著名的美國土壤學(xué)家H.詹尼（1948）在他的《成土因素》一書中做出的貢獻(xiàn)

?s=f（Cl,O,R,P,T...）式中的S,C1,O,R,P,T分別代表土壤、氣候、生物、巖石、地形和時(shí)間，…

號(hào)代表其他成土因素。

?不同地區(qū)、不同類型的土壤往往是某一成土因素占優(yōu)勢，如果這個(gè)因素所起的作用超過

其他因素的綜合作用，那么就得出以某一因素占優(yōu)勢的函數(shù)式。

?道庫恰耶夫和詹尼的土壤形成方程式只是對(duì)土壤形成概念的一種概括，并不能用現(xiàn)代數(shù)

學(xué)（微積分）方法逐個(gè)解答公式的每一個(gè)成分。因?yàn)槊恳粋€(gè)成土因素都是極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系

統(tǒng)，它們不僅是獨(dú)立的、可變的，而且彼此之間又是緊密聯(lián)系著錯(cuò)綜復(fù)雜地作用于土壤。

（四）內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用對(duì)土壤發(fā)

生的影響

1、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)土壤發(fā)生的影響

?新構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)（如土壤中常見的淋溶與淀積，表面侵蝕與表面堆積等）引起的侵蝕基

準(zhǔn)面變化，控制著一系列地質(zhì)作用的進(jìn)行。

?在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地形上升地區(qū)，由于侵蝕基準(zhǔn)面的下切，土壤的不穩(wěn)定性增加。土

壤受到剝蝕而改變了原來的狀態(tài)，或者是剝掉了整個(gè)土體,在新的條件下開始新的成土過程。

?在地形下降區(qū)，侵蝕停止，堆積作用開始，原來的土壤可能由于被埋藏到深處不再與外

界條件作用，停止了原先進(jìn)行的成土過程，而成為埋藏土壤；

?新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不斷抬升地區(qū)，土壤不斷遭受剝蝕，阻礙了土壤發(fā)育，致使土壤長期保持幼

年?duì)顟B(tài)，如我國黃土高原區(qū)。

?在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不斷下降區(qū)，則常接受新鮮的沉積物，也阻礙了土壤發(fā)育，致使土壤發(fā)生

層分異不明顯，未能形成地帶性成熟土壤，華北平原是一例。

2、火山噴發(fā)作用對(duì)土壤發(fā)生的影響

?火山噴發(fā)，周圍地區(qū)的土壤上沉降了火山噴發(fā)物。如果這一火山噴發(fā)物的覆蓋層足夠厚,

則原來土壤中進(jìn)行著的土壤過程中斷，該土壤成為埋藏土壤。而在新鮮的火山噴發(fā)物上開始

新的成土過程。

(1)母質(zhì)的質(zhì)地和土壤性狀的關(guān)系

?細(xì)質(zhì)地的母質(zhì)上發(fā)育來的土壤，一般有機(jī)含量高。

?母質(zhì)質(zhì)地影響滲透性、淋洗速度和膠體的遷移。

?細(xì)質(zhì)地的母質(zhì)趨向于阻礙淋洗和膠體的遷移，這使得土體發(fā)育較淺。

(2)母質(zhì)層理對(duì)土壤發(fā)育的影響

?剖面中母質(zhì)質(zhì)地有差異，即層理明顯的情況下，不僅直接造成土壤剖面的質(zhì)地分布變化,

而且影響水分垂直運(yùn)動(dòng)，從而影響土壤中物質(zhì)遷移的不均一性；

?上輕下粘的母質(zhì)，形成“蒙金土”，降水迅速透過上部質(zhì)地較輕的土層，而吸收保蓄在質(zhì)地

較重的心土層中。

?質(zhì)地上粘下砂的母質(zhì)體，形成“漏風(fēng)土”，一方面不利于水分下滲造成地表積水洪澇；另一

方面，下滲水緩慢地透過粘土層時(shí)，只在砂粘界面上作短暫的滯留，然后便迅速地滲漏。

(3)母質(zhì)組成和土壤性質(zhì)的關(guān)系

?對(duì)于礦質(zhì)土壤，如果它含有大量的易風(fēng)化的鋁硅酸鹽礦物，這些礦物在合適的水熱條件

下迅速風(fēng)化，產(chǎn)生大量粘粒，使土壤質(zhì)地粘重。另一方面，如果母質(zhì)幾乎完全由抗風(fēng)化的礦

物(如石英)組成，形成的粘粒極少，產(chǎn)生粗質(zhì)地的土壤。

?不含游離石灰的花崗巖類、輝長巖類等火成巖類的風(fēng)化產(chǎn)物與富含石灰的沉積巖類的風(fēng)

化產(chǎn)物相比較，前者土壤發(fā)育較后者迅速。

?由各種礦物成分組成的母質(zhì)與由單一礦物組成的母質(zhì)相比，前者的土壤發(fā)育較后者迅速。

?在一定的地理區(qū)域內(nèi)，其他成土條件相似的情況下，土壤發(fā)生和土壤母質(zhì)的性狀有著緊

密的發(fā)生學(xué)關(guān)系，土壤類型的不同主要是母質(zhì)不同造成的。

(二)土壤發(fā)育與生物的關(guān)系

?成土作用中的生物因素包括植物、動(dòng)物和微生物。動(dòng)物的作用表現(xiàn)在它們對(duì)土壤物質(zhì)的

機(jī)械混合，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的消耗、分解以及它們將代謝產(chǎn)物歸還到土壤中去。

?微生物在土壤中分解有機(jī)質(zhì)，合成腐殖質(zhì)，構(gòu)成了土壤中生物小循環(huán)的一個(gè)不可缺少的

環(huán)節(jié)。

?自然植被可以被非常粗略地分為兩大類型，即森林和草原。支持它們生長的土壤分別叫

做森林土壤和草原土壤。每一種植被對(duì)支持它的土壤的影響不同，因而不同植被下發(fā)育的土

壤也具有不同的特性。

1、植被類型影響土壤中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和分布

?一般來說，草原土壤與森林土壤相比較：

1)草原土壤的有機(jī)質(zhì)含量約為森林土壤的兩倍：

2)有機(jī)質(zhì)在土壤中的分狀況是：森林土壤的有機(jī)質(zhì)集中于地表，并且隨深度銳減；而草原

土壤的有機(jī)質(zhì)含量則隨深度增加逐漸減少。

2、植被類型對(duì)植物營養(yǎng)循環(huán)的影響

?一般說，草原植被的殘?bào)w與森林植被的殘?bào)w比較，前者含堿金屬和堿土金屬比后者高；

因此，草原土壤的鹽基飽和度高于森林土壤的鹽基飽和度，前者的PH值也較后者高。

?闊葉林與針葉林相比較，前者灰分中的Ca、K含量較后者高，后者灰分中Si占優(yōu)勢。因

此，針葉林下的土壤酸度比闊葉林下的土壤酸度高。

3、植被類型影響土壤淋溶與淋洗的速度

?相同的氣候條件下，如果相鄰生長的森林作草原具有類似的地面坡度和母質(zhì)，森林土壤

則顯示了較強(qiáng)的淋溶與淋洗強(qiáng)度。

?造成這樣的差別有三個(gè)原因：

(1)森林土壤每年歸還到土壤表面的堿金屬與堿土金屬鹽基離子較少。

(2)森林的水分消耗主要是蒸騰，降水進(jìn)入土壤中的比例較大，水的淋洗效率較高。

(3)由于第一條的原因，加上枯枝落葉層中產(chǎn)生的有機(jī)酸較多，使森林植被下土壤中的下行

水是酸的，溶液中的H+交換并進(jìn)一步淋洗掉較多的代換性鹽基，伴之而來的是膠體分散、

粘粒下移。甚至酸性溶液加速土壤原生礦物的分解，產(chǎn)生更大強(qiáng)度的淋溶或淋洗。

?總之，生物因素是影響土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍因素。土壤動(dòng)物、微生物和植被構(gòu)成了土

壤生態(tài)系統(tǒng)并共同參與了成土過程。它們構(gòu)成的生物小循環(huán)是成土過程中的積極因素。

?在這三者之中，植物起著積極主導(dǎo)作用。特別是綠色高等植物，使土壤與母質(zhì)有了性質(zhì)

上的差別。

?由于不同植物類型的生長方式不同，所形成的土壤有機(jī)質(zhì)在性質(zhì)、數(shù)量和積累方式上也

不同，這造成了土壤性質(zhì)的差別。

(三)土壤發(fā)育與氣候的關(guān)系

?影響土壤發(fā)生的重要?dú)夂蛞蛩厥墙邓蜏囟?。在土壤與氣候關(guān)系的研究中，水熱條件常

常被作為一般的氣候指標(biāo)。

?土壤和大氣之間經(jīng)常進(jìn)行著水分和熱量的交換，氣候直接影響著土壤的水熱狀況。

?氣候條件和植被類型有著直接的關(guān)系，因而氣候也通過植被的影響而間接地影響土壤形

成。

?總的來說，土壤形成的外在推動(dòng)力歸根結(jié)蒂都來自于氣候因素，氣候是直接和形成過程

的方向和強(qiáng)度的基本因素。

1、氣候影響土壤有機(jī)質(zhì)的含量

(1)降水量和其他條件保持不變時(shí)，溫帶地區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量隨著溫度的增加而減少。

?如我國溫帶地區(qū)，自北而南，從漂灰土一暗棕壤一褐土，土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸減少。

(2)另一方面，當(dāng)溫度保持不變，其他條件類似的情況下，隨著降水量的增加，有機(jī)質(zhì)含量

增加。

?如我國中溫帶地區(qū)自西而東，由栗鈣土一黑鈣土一黑土，有機(jī)質(zhì)含量增加。

?思考：我國華南地區(qū)土壤與東北地區(qū)相比較哪里的有機(jī)質(zhì)含量高？

2、氣候?qū)ν寥阑瘜W(xué)性質(zhì)和粘土礦物類型的影響

?高溫高濕的氣候條件促進(jìn)迅速的風(fēng)化及物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化。而導(dǎo)致最低程度風(fēng)化的環(huán)境條件

是溫暖但干旱或冷且干旱的氣候地區(qū)。

(1)氣候與土壤粘土礦物類型的關(guān)系

?我國溫帶濕潤半濕潤地區(qū)，土壤粘土礦物以伊利石、蒙脫石、綠泥石和蛭石等2：1型鋁

硅酸鹽粘土礦物為主。

?亞熱帶的濕潤地區(qū)，土壤粘土礦物以高嶺石或其他1：1型鋁硅酸鹽粘土礦物為主。

?而在我國高溫高濕的熱帶地區(qū)，土壤中的粘土礦物主要是三二氧化物。

(3)降水與鹽基飽和度、土壤酸堿度的關(guān)系

?在年降水量少而蒸發(fā)迅速的地區(qū)，土壤呈中性或偏堿性，這是我國中部和北部地區(qū)的一

般情況。

?在較濕潤的地區(qū)，土壤的鹽基飽和度的降低同時(shí)酸度的增加，這是我國東南地區(qū)土壤的

一般情況。

(4)降水對(duì)土壤中鹽分積累與淋洗的影響

?降水量的變化也影響土壤中易溶鹽類的多少。

?在西北荒漠和荒漠草原地帶，降水稀少，土壤中易溶鹽大量累積，只有極易溶解的鹽類,

如NaCl、K2SO4有輕微淋洗，出現(xiàn)大量CaSC)4結(jié)晶，甚至出現(xiàn)石膏層，而CaSCU、MgCO3

則根本未發(fā)生淋溶。

?在內(nèi)蒙古及華北草原，森林草原帶，土壤中的一價(jià)鹽類在部分小淋失，兩價(jià)鹽類在土壤

中有明顯分異，大部分土壤都有明顯的鈣積層。

?在華東、華中、華南地區(qū)，兩價(jià)碳酸鹽也都淋失掉，進(jìn)而出現(xiàn)了硅酸鹽的移動(dòng)。

（四）地形因素的成土作用分析

?地形在土壤形成過程中，只是通過對(duì)物質(zhì)與能量的再分配起間接作用，因此，它并未和

土壤之間進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換，而只是影響在土壤和環(huán)境之間進(jìn)行的物質(zhì)與能量的交換。

?地形一般分為正地形與負(fù)地形，正地形是物質(zhì)和能量的分散地；負(fù)地形是物質(zhì)和能量的

聚集地。

?不同的坡度影響太陽輻射角，從而影響接收的太陽輻射能量，造成土壤溫度的差異。

?坡向不同影響接收的太陽輻射能不同，也造成土壤溫度的差別。

2、地形影響土壤形成過程中的物質(zhì)再分配

?在山區(qū)，坡上部的表土不斷被剝蝕，使得底土層總是暴露出來，延緩了土壤的發(fā)育，產(chǎn)

生了土體薄、有機(jī)質(zhì)含量低、土層發(fā)育不明顯的土壤或粗骨性土壤。

?坡麓地帶或山谷低洼部位，常接受由上部侵蝕搬運(yùn)來的沉積物，也阻礙了土壤發(fā)育，產(chǎn)

生了土體深厚、整個(gè)土體有機(jī)質(zhì)含量較高、但發(fā)生土層分異也不明顯的土壤。

?微地形變化也對(duì)土壤發(fā)生產(chǎn)生影響。

?地形部位對(duì)土壤的發(fā)生和土壤的各種特性有很大影響。

（五）時(shí)間因素在成土過程中的作用

?我們現(xiàn)在所研究的各種各樣的土壤類型均可看作是處在一個(gè)時(shí)間極長、范圍極廣的統(tǒng)一

運(yùn)動(dòng)過程中的一刻靜」上瞬間的片斷。

?氣候、生物、母質(zhì)、地形等因素，是通過時(shí)間因素作用于成土過程的。在其他因素相同

的情況下。具有不同年齡或不同發(fā)生歷史的土壤必然存在著性狀上的差異。

1、土壤年齡的概念

?B.P.威廉斯提出了土壤的絕對(duì)年齡和相對(duì)年齡的概念。

?就一個(gè)具體土壤而言，它的絕對(duì)年齡應(yīng)當(dāng)從該土壤由新鮮風(fēng)化層或新母質(zhì)上開始發(fā)育的

時(shí)候算起；

?相對(duì)年齡則由個(gè)體土壤的發(fā)育程度來判斷。在一定區(qū)域內(nèi)，土壤的發(fā)生土層分異越明顯，

相對(duì)年齡越大。

?相對(duì)年齡可以通過土壤發(fā)育程度即剖面土層分異程度來判斷。絕對(duì)年齡則得用地學(xué)測年

的方法確定，如地層對(duì)比法、古地磁斷代法、熱釋光法、同位素法等。

2、土壤發(fā)育速度

?土壤發(fā)育速度取決于成土條件，不同的土壤發(fā)育階段，土壤發(fā)育速度不同。

?有利于土壤快速發(fā)育的條件是：溫暖濕潤的氣候；森林植被；低石灰含量的松散母質(zhì)；

排水條件良好的平地。

?阻礙土壤發(fā)育的因素是：干冷的氣候；草原植被；高石灰含量且通透性差、緊實(shí)的母質(zhì)；

陡峭的地形。

?據(jù)報(bào)道，美國阿拉斯加州冰碩物上形成的灰化土歷時(shí)1000年左右，而在瑞士云杉林下類

似灰化土的形成只經(jīng)歷了370年。

?土壤的發(fā)育速度整體上隨發(fā)育階段而變化。一個(gè)土壤的有機(jī)質(zhì)含量的變化可以分為三個(gè)

階段：

?在土壤發(fā)育初期階段，有機(jī)質(zhì)含量迅速地增加，因?yàn)橥寥乐杏袡C(jī)質(zhì)增加的大大超過有機(jī)

質(zhì)的分解速度；

?成熟階段的土壤以有機(jī)質(zhì)含量的穩(wěn)定不變?yōu)樘卣?，此階段有機(jī)質(zhì)的增加與消耗持平；

?到了老年期，或由于合成有機(jī)質(zhì)和條件消失（如土壤貧瘠），土壤有機(jī)質(zhì)含量以下降為特

征。

?也有以硅酸鹽粘土礦物的形成來表征土壤的發(fā)育速度

3、土壤發(fā)育的主要階段

?如果土壤發(fā)育條件有利，母質(zhì)可以在較短的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝啄晖痢?。這個(gè)階段的特征是有

機(jī)質(zhì)在表面累積，而風(fēng)化、淋洗或膠體的遷移都是微弱的，僅存在A層與C層，土壤性狀

在很大程度上是由母質(zhì)繼承來的。

?隨著B層的發(fā)育，土壤達(dá)到成熟階段。

?如果成土條件不變，成熟土壤繼續(xù)發(fā)展，最終可以變?yōu)楦叨确之惖耐寥溃寥肋M(jìn)入老年

階段。

4、古土壤與遺留特征

（1）古土壤是與當(dāng)?shù)噩F(xiàn)代景觀條件不相同的古景觀條件下所形成的土壤，它的性質(zhì)與現(xiàn)代

當(dāng)?shù)赝寥烙心承┎町悺?/p>

①埋藏古土壤，系原地形成并被埋藏于一定深度的古土壤。它一般保存較完整的剖面和一

定的發(fā)生土層層理。

?黃土高原地區(qū)深厚的黃土剖面內(nèi)埋藏的紅褐色古土壤條帶，即屬埋藏古土壤。

②殘存古土壤，系原地形成但又遭受侵蝕后殘存于地表的古土壤。

?殘存古土壤原有的腐殖質(zhì)層或土體上半部分已被剝蝕掉，裸露地表的僅為淋溶層或淀積

層以下部分。在新的成土條件下此殘缺剖面又可繼續(xù)發(fā)育，或在其上覆蓋新的沉積物，形成

分界面明顯的埋藏型殘積古土壤。

?北京低山丘陵區(qū)零星分布在各類巖石上的紅色土，即屬殘存古土壤。

③古土壤殘余物，系古土壤經(jīng)外營力搬運(yùn)而重新堆積后形成，與其他物質(zhì)混雜一起。北京

周口店洞穴堆積物中就有古土壤殘余物。

三、土壤發(fā)育與人類活動(dòng)的關(guān)系

?自從有了人類文明史，人們就開始干預(yù)土壤的發(fā)生發(fā)展。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們對(duì)土壤

的干擾程度越來越大。自然土壤開辟為耕作土壤是普遍的情況。

?有的土壤分類系統(tǒng)中列出了“人工土”分類單元，說明人們高度重視人為活動(dòng)給土壤帶來

的影響。如聯(lián)合國糧農(nóng)組織的土壤分類中列出了“人工土”單元?！爸袊寥老到y(tǒng)分類”中設(shè)立

了人為土綱，包括水稻土、菜園土、灌淤土等土類。

?人類活動(dòng)作為一個(gè)成土因素與其他自然因素有著本質(zhì)上的不同。這個(gè)不同在于人類活動(dòng)

是有有目的的。這些活動(dòng)對(duì)土壤造成的影響有時(shí)是有益的，有時(shí)是有害的。

?耕作土壤是受人類干預(yù)最大的土壤。然而，人類對(duì)于土壤的影響是在自然土壤基礎(chǔ)之上

發(fā)生的。自然成土條件所留下的自然土壤的特性，必然賦予了耕作土壤不同的特性，而且自

然成土條件仍繼續(xù)與人類活動(dòng)一起綜合地影響著土壤發(fā)生過程，這就是千差萬別的耕作土壤

的起因。

?人為活動(dòng)是人類根據(jù)生活和生產(chǎn)的要求而對(duì)土壤的干預(yù)，因此，它是一個(gè)獨(dú)特的成土因

素，屬社會(huì)成土因素范疇。因?yàn)椋?/p>

1、人為影響是多方面的，不是某一單一因素，綜合的名詞稱之為“熟化

2、它的影響是快速的，并隨著人類社會(huì)的生產(chǎn)力的技術(shù)水平的提高，其影響的速度、強(qiáng)度

都將加快，而且會(huì)出現(xiàn)更多的熟化土壤。

3、人為影響是在各自然因素仍在發(fā)生作用的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，各自然因素仍繼續(xù)影響的程度

主要取決于人為影響的措施類型。

4、人為活動(dòng)的影響有兩重性，可以產(chǎn)生正效應(yīng)（高度熟化），也可能產(chǎn)生破壞性的負(fù)效應(yīng)（剝

削地力、加速侵蝕、沙化、污染）。

第二節(jié)土壤的發(fā)生過程

一、土壤形成過程的一般概念

?成土條件組合的多樣性，造成了成土過程的復(fù)雜性。

?在每一塊土壤中都發(fā)生著一個(gè)以上的成土過程，其中有一個(gè)起主導(dǎo)作用的成土過程決定

著土壤發(fā)展的大方向，其他輔助成土過程對(duì)土壤也起到程度不同的影響。

?不同的土壤有不同的主導(dǎo)成土過程，即主導(dǎo)成土過程的多樣性形成了眾多的土壤類型。

?B、P,威廉斯關(guān)于生物累積過程是主導(dǎo)成土過程的觀點(diǎn)帶有片面性。

（-）土壤形成過程的一般概念

?土壤形成過程是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)和能量遷移的過程的總體；

?土壤形成過程是隨著時(shí)間而進(jìn)行的，它經(jīng)歷了一個(gè)從無到有，從簡單到復(fù)雜，從低級(jí)到

高級(jí)的建造過程，是復(fù)雜的螺旋式的上升過程；

?土壤形成過程是在一定的地理位置（方向，速度和強(qiáng)度），地形（水平方向運(yùn)動(dòng)的重要條

件）和地球重力場（下垂方向運(yùn)動(dòng)的重要條件）之下進(jìn)行的；

?土壤形成過程是由相互對(duì)立的生物的、物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的一系列的基本現(xiàn)象

構(gòu)成的，而且經(jīng)常處于不平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致土壤朝某一方向發(fā)展。

三、主要成土過程

?我們將土壤中物質(zhì)的交換與轉(zhuǎn)化看作為成土過程；但不把土壤中能量的交換和轉(zhuǎn)化作為

成土過程，而僅僅將它看作是成土過程的動(dòng)力；盡管能量交換和轉(zhuǎn)化與物質(zhì)的交換和轉(zhuǎn)化常

是相伴發(fā)生的。

（-）成土過程中基本的物理、化學(xué)與生物化學(xué)反應(yīng)

1、淋溶與淀積

?這是成土過程中最普遍的現(xiàn)象，是土壤剖面發(fā)育、分化最主要的原因。

?共同特征是使物質(zhì)在土壤剖面的上下層之間發(fā)生位移。

2、分解與合成

?包括有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)的分解與合成，既有化學(xué)過程，也有生物過程。

3、遷移與富集

?遷移作用指物質(zhì)在土體中從上而下，或從下而上，或遷移出土體之外的作用，后者也可

稱之為淋洗。其機(jī)制有：

1）溶遷作用：物質(zhì)呈真溶液狀態(tài)，隨介質(zhì)向下、向上，或移出體外。

2）絡(luò)遷、螯遷作用：指土體內(nèi)的物質(zhì)呈絡(luò)合物、螯合物狀態(tài)進(jìn)行遷移。

3）懸遷作用：粘粒物質(zhì)呈分散懸液狀態(tài)，隨滲漏水、毛管水活動(dòng)而遷移，也稱機(jī)械淋溶。

4）生物遷移作用：指綠色植物選擇性吸收各種元素，構(gòu)成有機(jī)體，殘留土體上部，經(jīng)微生

物分解，礦質(zhì)化后，這些物質(zhì)又發(fā)生移動(dòng)。

?富集過程指某些物質(zhì)在土體中或土體某層位累積的過程。例如，在低凹處，由流水洪而

帶到該處土壤上部的細(xì)粒物質(zhì)；

4、侵蝕與堆積

?土壤侵蝕一般指表層土壤在雨水沖刷、坡面水流、風(fēng)、崩塌、地滑以及其它作用下流失

的過程。

?所流失的土壤，可能在坡麓或地形低洼處覆蓋在原有土壤上，這就是堆積作用。堆積作

用的結(jié)果形成一些埋藏土壤。

5、土體擾動(dòng)

?即土壤剖面各層土壤的混合過程，它的趨向是上下層土壤相混合，使土壤層次分化不明

顯，剖面多呈A-C型。擾動(dòng)的原因有：

1）動(dòng)物擾動(dòng)；

2）植物根系洞穴擾動(dòng)；

3）凍融擾動(dòng)；

4）粘化“自耕”擾動(dòng)；

5）人為耕作擾動(dòng)等。

（二）礦物風(fēng)化為主的成土過程

1、原始成土過程

?從巖石露出地表而有微生物著生開始到高等植物定居之前形成的土壤過程，稱之為原始

成土過程。本過程基本可分為三個(gè)階段：

1）“巖漆階段”；

2）“地衣階段”；

3）“苔薛階段”。

2、粘化過程

?是指土體中的礦質(zhì)顆粒由粗變細(xì)而成粘粒，以及粘粒在剖面中積聚的過程

1）殘積粘化過程

?指在溫暖的半濕潤氣候條件下，原生礦物進(jìn)行土內(nèi)風(fēng)化形成粘粒并聚積在B層，形成Bt

層的過程。

?Bt層一般PH值近中性，結(jié)構(gòu)體的粘粒膠膜不多，粘粒的軸平面方向不定。

?褐土中的粘化過程往往是以這種粘化為主.

（2）淋溶粘化

?也稱淀積粘化，指在濕潤和半濕潤的溫暖地帶，土體上層風(fēng)化的粘粒分散于土壤水中形

成懸液，并隨滲漏水活動(dòng)而在土內(nèi)遷移，一般也稱為懸遷作用或粘粒的機(jī)械淋溶。

?Bt層一般距表土有一定的深度（與降水量有關(guān)）、PH偏酸性，結(jié)構(gòu)面上膠膜明顯，粘粒的

縱軸平面總是和接受平面相平行，即所謂定向排列。

3、富鋁化過程

?指在濕熱的生物條件下進(jìn)行的脫硅作用和鐵鋁相對(duì)富集的作用，也稱為富鐵鋁化過程。

?在濕熱條件下，硅鋁酸鹽礦物發(fā)生強(qiáng)烈的水解，釋放出鹽基，使風(fēng)化液呈中性或微堿性。

這樣，一方面是鹽基離子不斷自風(fēng)化液中流失；另一方面是分解產(chǎn)物中的硅酸在堿性風(fēng)化液

中擴(kuò)散而隨鹽基一同流失。在這種強(qiáng)烈的脫鹽基與脫硅過程中，鋁、鐵、鋅等元素在堿性風(fēng)

化液中發(fā)生沉淀而富集于原來的土層中。

（三）生物富集為主的成土過程

1、腐殖質(zhì)積累過程

?指各種植物在土體中，特別在土體表層進(jìn)行腐殖質(zhì)形成的過程。

?這是最為普遍的一個(gè)過程。由于植物類型不同，其覆蓋度和有機(jī)質(zhì)的分解情況不同，腐

殖質(zhì)的形成和累積特點(diǎn)也各不相同。

?在半干旱和半濕潤的溫帶草原、草甸或森林草原等生物氣候條件下，形成較高量的黑色

胡敏酸的鈣飽和腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)A層深厚（如＞30cm）,土層較軟。

?在森林土壤系列中，形成所謂酸性的粗腐殖質(zhì)過程，其腐殖酸以富里酸為主，腐殖層也

較薄。

?鈣積層在發(fā)生學(xué)上具有重要意義。這表現(xiàn)在：

1）反映某些土壤在成土過程中碳酸鈣在土體內(nèi)重新分配的特點(diǎn)。黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土

有不同厚度而且在不同深處的鈣積層。

2）反映水熱條件不同。這與降水量、蒸發(fā)量大小相關(guān)。

2、鹽化過程

?指干旱氣候條件下，地下水中的鹽分通過毛管蒸發(fā)而在土壤上部或土體中易溶性鹽的聚

積過程，它是鹽土的形成過程。

?鹽分組成主要是鉀、鈉的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽和重碳酸鹽。

?殘積鹽化過程是指我國西北干旱沙漠地帶，在古地形古氣候條件下，由于氣候干旱，過

去鹽分保存至今。

?所謂現(xiàn)代積鹽過程是指現(xiàn)代氣候、水文母質(zhì)和生物條件下，土壤的積鹽過程。如干旱少

雨和高山荒漠地區(qū)，特別是暖溫帶漠境，土壤積鹽嚴(yán)重。

3、堿化過程

?指土壤膠體中含15%以上交換性鈉，使土壤呈堿性反應(yīng)并產(chǎn)生堿化層的過程。堿化過程

是堿土的形成過程。

?土壤堿質(zhì)化（或稱鈉質(zhì)化）是指土壤溶液中的Na+進(jìn)入膠體，轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q性Na+,使飽

和度不斷增高的過程，即土壤鈉化率增高的過程。所謂鈉化率是指交換懷鈉離子的飽和度。

?土壤堿性化系指土壤溶液的總堿度（CCh'+HCCh一）增高（＞1.5me/L）和PH上升至堿

性值（＞9.0）的變化過程。

?堿化過程發(fā)展的特點(diǎn)：

1）鹽的底聚性。土壤中易溶性鹽處于淋溶狀態(tài)，使之集中在堿化層以下，而表土含鹽量很

低；

2）’有柱狀堿化層。在表土以下形成柱狀堿化層；

3）堿化層有一定量蘇打（Na2co3）,故堿土呈堿性反應(yīng)的特點(diǎn)，不含或少含易溶性鹽（中

性鹽）。

（五）氧化還原為主的成土過程

1、潛育化過程

?指土體長期漬水條件下使變價(jià)元素（鐵、缽）轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原狀態(tài)，形成灰色、深灰色或灰

藍(lán)色土層的過程。

?它要求土壤有漬水（包括常年或季節(jié)性漬水），有機(jī)質(zhì)處于嫌氣性分解狀態(tài)這兩個(gè)條件。

?潛育化程度與土壤有機(jī)質(zhì)含量，母質(zhì)有關(guān)。

?潛育層的厚度、位置高低與淹水時(shí)間長短、質(zhì)地、地下水位高低有關(guān)。

2、潴育化過程

?土體中地下水產(chǎn)生季節(jié)性升降變化，促進(jìn)氧化還原作用交替進(jìn)行，在土體結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)

銹紋、銹斑或鐵鋅結(jié)核的過程。也稱假潛育過程。

?潴育化過程出現(xiàn)位置的高低，可以判斷地下水位上升的高低。潴育層的厚度可以了解地

下水位變化幅度的大小。

?潛育化與潴育化共同特點(diǎn)都是漬水影響下發(fā)生的，但后者漬水經(jīng)常處于變動(dòng)狀況下，在

這種干濕交替下，土體中形成銹紋、銹斑或鐵鎰結(jié)核的土層。

2、隱灰化過程

?是灰化過程尚未發(fā)展到灰化層明顯出現(xiàn)，但實(shí)質(zhì)上確有鐵、鋁、鎰物質(zhì)的酸性淋溶和淀

積作用的則稱之隱灰化過程。

3、漂灰化過程

?指土體內(nèi)還原離鐵、鎰作用和灰化作用相疊加的過程。

?漂灰化過程出現(xiàn)在我國南部熱帶、亞熱帶山地上部。

四、土壤的熟化過程

?土壤熟化過程是指耕種土壤兼受自然因素和人為因素綜合影響下進(jìn)行土壤發(fā)育的過程。

其中人為因素起主導(dǎo)作用。

?水耕熟化過程：指在有水層條件下的耕作熟化過程，如水稻土的形成過程。

?旱耕熟化過程：指在無水層條件下的耕作熟化過程。如旱作土壤的形成過程。

（三）熟化過程的內(nèi)容

?一般是指在人為因素影響下，通過耕作、施肥、灌溉、排水和其它措施，使土壤的土體

構(gòu)型被改造；土壤中存在的對(duì)作物生長障礙因素的減弱或消除；協(xié)調(diào)土體水、肥、氣、熱等

諸方面發(fā)生急劇的變化等，從而為農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造有利的土壤條件。

?由于一般情況下，土壤熟化措施都是有目標(biāo)的、有針對(duì)性的，所以往往巳改變土壤性質(zhì)

的時(shí)間是很快的，也就是，土壤熟化過程具有快速、定向兩大特點(diǎn)。

第五章土壤的化學(xué)性質(zhì)

主要學(xué)習(xí)目標(biāo)：要求學(xué)生了解土壤膠體的晶格構(gòu)造，掌握土壤膠體的性質(zhì)。本章是

今后學(xué)習(xí)肥料學(xué)的基礎(chǔ)。因?yàn)橥寥滥z體的行為影響著土壤的發(fā)生發(fā)展、土壤的理化性質(zhì)及土

壤保肥供肥能力。

第一節(jié)土壤膠體

一、概念

土壤膠體是指顆粒直徑小于0.001mm或0.002mm的土壤微粒。

目前土壤膠體粒徑的大小范圍，并不是絕對(duì)的。這是因?yàn)槟z體性質(zhì)的出現(xiàn)，是隨著粒徑

的減小逐漸加強(qiáng)的。沒有截然劃分的界限。

二、土壤中的膠體主要分為三類

1、土壤無機(jī)膠體：主要是礦物在化學(xué)風(fēng)化過程中產(chǎn)生的次生礦物，包括氧化硅類、三氧化

物類和層狀鋁硅酸鹽等。有時(shí)將無機(jī)膠體稱為粘土礦物。

粘土礦物的來源有以下幾個(gè)途徑：（1）由白云母、黑云母演變而來；（2）在一定條件

下有礦物的分解產(chǎn)物合成形成；（3）由一種粘土礦物演變成另一種粘土礦物。

2、土壤中有機(jī)膠體主要是腐殖質(zhì)，它是有機(jī)質(zhì)在土壤微生物等的作用下形成的。

3、有機(jī)無機(jī)復(fù)合體是土壤腐殖質(zhì)和粘土礦物通過混合和吸附結(jié)合在一起，結(jié)合過程比較復(fù)

雜。

三、硅酸鹽粘粒的晶格構(gòu)造

1、粘土礦物的基本單位：有2個(gè)即硅氧片和鋁氧片

（1）硅氧片：由硅氧四面體連接而成。

硅、氧兩元素能組成一個(gè)單位的原因：一是硅具有正原子價(jià)，而氧具負(fù)原子價(jià)，二者可

相互吸引。二是與原子大小有關(guān)，四個(gè)氧原子堆積成四面體時(shí)，其間所形成的空隙與硅原子

的大小基本相似。但四面體的鍵價(jià)并不平衡（SiO,1）,因此許多四面體可共用氧原子形成一

層。此時(shí)鍵價(jià)仍不平衡，可與鋁水八面體結(jié)合形成各類粘土礦物。

（2）鋁氧片，又稱鋁氧八面體。

由六個(gè)氧原子圍繞一個(gè)鋁原子構(gòu)成。六個(gè)氧原子所構(gòu)成的八面體空隙與鋁原子的大小相

近似。許多鋁八面體相互連接，形成鋁氧片。鋁氧片有兩個(gè)層面的電價(jià)不平衡，可與氫原子

連接形成水鋁礦，或與硅氧片通過不同方式的連接結(jié)合成為鋁硅酸鹽。粘土礦物分為二層礦

物和三層礦物；

四、粘土礦物負(fù)電荷的來源（本章的重點(diǎn)是土壤的電化學(xué)特性）

1、同晶取代：晶格構(gòu)造中的中央離子被其他陽離子取代后會(huì)產(chǎn)生負(fù)電荷（被電荷比它低的

取代）。

2、晶格斷裂產(chǎn)生電荷。

3、膠體表面分子解離產(chǎn)生電荷。隨pH變化改變而產(chǎn)生的電荷稱可變電荷

五、幾種主要土壤膠體

1、高嶺石（kaolinite）是二層型（1：1）粘土礦物，是強(qiáng)烈化學(xué)風(fēng)化條件下的產(chǎn)物（南

方）（教材P1788-3構(gòu)造圖）晶格較穩(wěn)定，硅酸鹽層之間由氫鍵連接，作用力很強(qiáng)，間隙小，

水分子或其他離子很難進(jìn)入層間。因此只有外表面，沒有內(nèi)表面，無脹縮性（陶器不會(huì)太大）,

比表面積較小，為30m2/g。高嶺石帶有的電荷一部分是晶格破裂產(chǎn)生的，另外晶格表面的

-OH在土壤酸度變化時(shí)帶有可變電荷，但高嶺石的帶電量較少；

2、伊利石屬三層型（2：1）粘土礦物，主要分布在干旱半干旱地區(qū)。硅酸鹽層間由

鉀離子連接，晶格距離比較穩(wěn)定。晶格的邊緣具有脹縮性，比表面積外表面小，內(nèi)表面比大,

表面積為lOOiM/g,；伊利石帶有的電荷是由同晶代換產(chǎn)生的，其中有一部分負(fù)電荷被鉀離

子中和，伊利石的帶電量比高嶺石多。

3、蒙脫石屬三層型（2：1）粘土礦物，主要分布在干旱和半干旱地區(qū)的土壤中。硅

酸鹽層之間由鈣離子和鎂離子連接，硅酸鹽層之間全部脹縮性，內(nèi)表面積非常大，比表面積

為800m2/g,帶有的電荷是由同晶代換產(chǎn)生的，帶電量比伊利石多。

4、含水氧