植物生产与环境.doc

植物生产与环境教案第二章 绪 论教学目标：² 掌握：植物生产在农业生产中的重要地位和作用；植物生产的特点.² 理解：环境条件对植物生产的重要性.² 了解：植物生产与环境课程的学习方法。一、植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用(一）人民生活资料的重要来源人们生活消耗的粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产；服装原料80来自于植物生产。（二）工业原料的重要来源植物生产为工业生产提供原料。我国40的工业原料、70的轻工业原料来源于植物生产。（三）农业的基础产业畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产。（四)农业现代化的组成部门植物生产是农业的基础，没有现代化的植物生产，就没有现代化的农业。二、植物生产的特点植物生产是以植物为对象，以自然环境条件为基础,以人工调控为手段，以社会经济效益为目标的社会性产业。与其他社会物质生产相比，具有以下几个鲜明的特点。(一）系统的复杂性植物生产是一个有序列、有结构的系统，受自然和人为的多种因素的影响和制约.它是由各个生产环节所组成的一个统一的整体.（二）技术的实用性植物生产是把生命科学、农业科学的基础理论转化为实际的生产技术和生产力。主要研究解决植物生产中的实际问题，其技术必须具有适用性和可操作性，力争做到简便易行，省时省工，经济安全。（三）生产的连续性植物生产的每个周期内,各个环节之间相互联系，互不分离；前者是后者的基础,后者是前者的延续,是一个不断循环的周年性产业。（四)植物生长的个体生命周期性植物生长发育过程形成了显著的季节性、有序性和周期性.（五)明显的季节性植物生产依赖于大自然的周期变化，不可避免地受到季节的强烈影响。（六）严格的地域性地区不同，其纬度、地形、地貌、气候、土壤、水利等自然条件不同,其社会经济、生产条件、技术水平等也有差异，从而构成了植物生产的地域性。三、环境条件对植物生产的重要性（一）光对植物生产的重要性光在植物生产中的重要性体现在:直接作用是对植物形态器官建成;间接作用是植物利用光提供的能量进行光合作用,合成有机物质，为植物生长发育提供物质基础.（二)温度对植物生产的重要性植物生长发育要求一定的温度。在植物生产中,温度的昼夜和季节性变化影响植物的干物质积累甚至产品的质量,而且也影响植物正常的生长发育;植物的正常生长发育及其过程必须在一定的温度范围内才能完成.（三)水分对植物生产的重要性水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命。植物的一切正常生命活动都必须在细胞含有水分的状况下才能发生。植物对水分的依赖性往往超过了任何其他因素。（四）土壤对植物生产的重要性一个良好的土壤应该使植物能“吃得饱(养料供应充足)”、“喝得足（水分充足供应）”、“住得好（空气流通、温度适宜）”、“站得稳(根系伸展开、机械支撑牢固).（五）肥料对植物生产的重要性 肥料是植物的粮食，在植物生产中起着重要作用：改良土壤,提高土壤肥力；肥料不仅可以促进植物整株生长，也可促进植株某一部位生长；肥料还在改善植物的商业品质、营养品质和观赏品质等方面有着重要意义.四、植物生产与环境课程的学习方法作为一门综合性较强的种植专业通用必修课程新教材，在学习过程中应当注意以下几个方面的问题。(一）整体地把握教材内容（二)注意坚持理论与实践的紧密结合植物生产与环境课程是一门理论性较强的课程，但学习理论的目的在于指导实践.因此，对本课程的学习一定要注意将所学的理论与农业生产的实践紧密结合。（三）从实际出发，因地制宜,灵活运用在学习过程中，一定要结合本地区的实际情况，从实际出发，灵活运用教材内容.（四）加强实践性教学环节和基本技能的培养第二章 环境因素对植物的影响教学目标：Ø 使学员了解植物生长发育的过程，以及环境条件如何影响植物的生长发育，并为学员控制植物生长发育的途径打好基础.Ø 使学员了解植物遗传变异的基本原理，为学好种子生产与应用打好基础。Ø 使学员认识到各种农业技术措施的最终目的在于控制植物的生长发育，以使其符合人类的需求。第一节 植物的生长发育与环境一、植物的生长发育（一）生长和发育的概念在植物的一生中，有两种基本生命现象，即生长和发育。生长是指植物在体积和重量上的增加，是一个不可逆的量变过程.生长是通过细胞分裂、伸长来体现的。发育是指植物的形态、结构和机能上发生的质的变化过程。发育表现为细胞、组织和器官的分化形成.（二)生长和发育的关系区别：生长是植物生命过程的量变过程;而发育是植物生命过程的质变过程。联系：在植物生活周期中，生长和发育是交织在一起的,二者互相依存不可分割，具有密切的“互为基础”关系。（三）植物的营养生长和生殖生长：1概念 植物的生长发育又可分为营养生长和生殖生长，一般以花芽分化为界限.营养生长:植物的营养器官根、茎、叶等的生长称为营养生长，它是指以分化、形成营养器官为主的生长。生殖生长:植物的生殖器官花、果实、种子等的生长称为生殖生长，它是指以分化、形成生殖器官为主的生长.2营养生长和生殖生长的关系 营养生长和生殖生长具有密切关系。营养生长是植物转向生殖生长的必要准备。二者也存在矛盾,即如果营养生长过旺,必然影响生殖生长，造成植物生长不协调；反之,营养生长不良也会影响生殖生长.只有营养生长和生殖生长协调，植物生长发育才最理想.二、种子的萌发与环境植物学中的种子是指由胚珠受精后发育而成的有性生殖器官。作物生产中所说的种子则泛指用来繁殖下一代作物的播种材料，通常包括：(1）由胚珠发育而成的种子；(2）由子房发育而成的果实；（3）进行无性繁殖的根或茎等营养器官。（一)种子萌发的过程1吸胀 种子吸水后逐渐变为溶胶状态，种子便慢慢膨胀。2萌动 种子胚乳和子叶中贮藏的养料分解转化，用于构成新细胞，使胚生长，出现萌动.当胚根突破种皮,露出白嫩的根尖时，即称萌动（露白）.3发芽 种子萌动后,胚根伸长扎入土中形成根，胚轴伸长生长将胚芽推出地面，当根与种子等长,胚芽等于种子一半时，称发芽。(二）种子的萌发的条件1种子萌发的内部条件 具有生活力的种子或具有完整而健康的胚的种子.2种子萌发的环境条件 种子萌发所需要的外界条件是：适当的水分、适宜的温度和足够的氧气。三、植物营养生长与环境 （一）植物生长的周期性1植物生长大周期 植物生长所呈现的“慢快慢”的规律,叫生长大周期。用坐标表示呈S曲线。2昼夜周期 昼夜周期是指植物的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象.3季节周期 季节周期是指植物在一年中的生长随季节的变化而呈现一定的周期性规律。(二）植物的衰老1概念 衰老是指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程，是生长界一个普遍规律。2特征 对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。3影响因素 植物衰老受内在因素的影响。除了遗传原因之外，许多试验证明植株体内脱落酸和乙烯含量的增多,可促使叶片衰老。另外,环境因素如高温、干旱、缺少氮肥、短日照等都能促进衰老。尤其是短日照,它是引起自然衰老的主要因素。（三）植物生长的相关性1地上部分与地下部分的相关性 地上部分与地下部分相互交流；地上部分与地下部分重量保持一定的比例，植物才能正常生长，即根冠比.环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分的影响。2主茎与侧枝的相关性（顶端优势）顶端优势是指由于植物的顶端生长占优势而抑制侧芽生长的现象。主根和侧根也存在顶端优势现象.3营养生长和生殖生长的相关性 营养生长是生殖生长的基础，一般营养生长适度,生殖生长才较好。营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大,要促使其协调发展。 若营养生长过旺，则生殖生长不良；营养生长不良则会影响生殖生长.在生殖生长期，营养生长仍在进行，要注意控制，促进作物高产。（四）植物的极性与再生1极性现象 是指植物某一器官的上下两端，在形态和生理上有明显差异,通常是上端生芽下端生根的现象.2植物再生现象 是指植物失去某一部分后,在适宜环境条件下,能逐渐恢复所失去的部分，再形成一个完整的新个体的现象。（五）环境因素对植物营养生长的影响影响植物营养生长的环境条件主要有：温度（三基点温度）、光、水分、矿质营养等。四、植物的生殖生长与环境(一）春化作用许多秋播植物在其营养生长期必须经过一段低温诱导，才能转为生殖生长(开花结实)的现象，称为春化作用。根据其对低温范围和时间要求不同，可将其分为冬性类型、半冬性类型和春性类型三种。（二）光周期现象许多植物在开花之前的一段时间，要求每天有一定的昼夜相对长度的交替影响才能开花的现象，称为光周期相现象。根据对光周期反应的不同，可将植物分成三种类型,即短日照植物、长日照植物、日中性植物.(三）植物成花原理在农业生产上的应用1引种 短日照植物南种北引时，生育期延长；北种南引时，生育期会缩短.长日照植物则相反。因此，对于长日照植物，如果要南种北引,应引种中、晚熟品种；北种南引时,应引早熟品种。对于短日照植物则相反。2育种 通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育、缩短育种年限。还可通过人工控制温度和光照时间，促进或延迟植物开花，使花期相遇，进行杂交。3控制花期 利用低温处理,促进植物开花；利用解除春化控制某些植物开花。也可利用人工控制光周期的办法来提前或推迟花卉植物开花. 第二节 控制植物生长发育的途径一、合理利用环境资源1选择适宜的生态区 植物的生长发育规律是长期在一定的光、温、水、肥、土等生态条件下形成的，因此，必须选择适宜的生态区进行种植才能使其正常发育，获得最好产品和品质.2选择适宜的土壤 不同植物对土壤的质地、酸碱度、肥力水平等要求不同。3选择适宜的生长季节 在种植时应考虑到植物对温、光、水等生态因素的要求，并根据栽培目的选择适宜的生长季节，使植物的生长发育符合人们的愿望.4合理间作、套种和轮作 将不同种类的作物，根据其生育特点和对营养需求的差异，进行合理的间作、套种和轮作，可以更充分地利用土壤肥力和光能.二、人工控制环境条件(一）改善植物的光照条件植物的光照条件主要是指光照度、光照时间、光照质量和光的分布四个方面。改善植物的光照条件主要包括三方面内容：一是增强和完善光照条件,二是遮光，三是人工补光。1增强和完善光照条件 栽培植物的合理密植,确定栽培植物适宜的行向、行距，改进栽培管理措施;采用地膜覆盖；选择合适棚址。2遮光 利用间套作物荫蔽；林下栽培；覆盖各种遮阳物。3人工补光 人工补光的光源主要有白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯等。（二）温度条件的调控温度条件调控的原则是:春季提高温度，以利适时播种或促苗早发;夏季适当降温,防止干旱和热害;秋冬季节保温和增温，使植物及时成熟或安全越冬。具体措施有：1升温 主要措施有：排水；增施有机肥料;覆盖；向阳作垄；中耕松土等.2降温 主要措施有：灌水；覆盖；中耕松土；通风换气.3保温 主要措施有：灌水；增施保温肥；营造防护林带，设置人工屏障,留茬播种、熏烟、盖草等措施也有保温作用.(三)土壤水分的调控土壤水分的调节控制主要包括三方面的内容：一是土壤水分的保持，二是增加土壤水分（增湿），三是降低土壤水分（降湿)。1土壤水分的保持 改良土壤，增强土壤的保水能力；合理的土壤耕作：耙地、耢地、镇压、中耕（锄地、耪地)；地表覆盖。2增加土壤水分 主要依靠降雨和人工灌溉补充水分。3降低土壤水分 主要是搞好农田基本建设,完善农田灌水、排水系统,一旦田间发生积水（特别是雨季），及时排出。（四）气体条件的调控1二氧化碳（CO2） 加强栽培管理，如合理做畦、合理密植、合理搭架、合理进行植株调整,改善栽培植物群体内部的CO2供应状况；进行CO2施肥是最根本的方法;施用有机肥料也可增加田间的CO2浓度。2氧气（O2） 选择地势较高、疏松、透气性良好的地块;增施有机肥料，改善土壤透气状况;合理灌溉，忌大水漫灌，防止地面积水；雨季注意田间排水;灌水(雨）后墒情适宜时及时中耕松土，防止土壤板结；采用地膜覆盖，避免践踏，保持土壤疏松等等。三、调整植株1整枝修剪 整技修剪可调节植物体内营养分配，保证生殖器官的生长发育;提高植物的光合作用效率，有利于合理密植，提高产量.2摘心打杈 棉花栽培中，到生育中期通常要摘心、打杈，保证部分果枝蕾铃正常成熟；有些玉米品种常发生分蘖，与主茎争夺营养，也需及时打杈。3摘蕾摘叶 根茎类作物及时摘去花蕾，以提高产量和改善品质；而对一些如番茄、茄子、菜豆等植物，通过摘除下部的病叶、老叶，可减少养分消耗,通风透光，促使上部茎叶良好发育。4支架压蔓 对于蔓生或不能直立的植物如黄瓜、番茄等可采用支架栽培以增加栽植密度，充分利用空间，增加产量;一些匍匐生长的植物如西瓜、南瓜等可采用压蔓来调节植株生长和促生不定根的作用.5疏花疏果 果树上通过疏花疏果，减少养分消耗,培育大果优果，提高果实商品价值。疏花疏果对培育优质种子具有重要作用.四、植物激素及应用（一)植物激素 目前已发现的有五大类激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等.激素分布作用生长素（IAA）根、茎、胚芽鞘尖端，正在展开的叶尖，生长的果实和种子内促进生长；促进插条生根；对养分的调运作用；生长素可促进菠萝开花，诱导雌花分化。赤霉素(GA)果实、种子、芽、幼叶及根部促进生长;诱导开花；打破休眠，促进发芽；促进雄花分化；防止果实脱落。细胞分裂素茎尖、根尖、未成熟的种子，萌发的种子和生长着的果实促进细胞分裂和扩大；促进芽的分化；促进侧芽发育，消除顶端优势;；打破种子休眠;延缓叶片衰老。脱落酸（ABA）休眠的器官和部位促进休眠;促进气孔关闭；抑制生长;促进脱落.乙烯植物所有组织改变生长习性;促进成熟;促进脱落;促进开花和雌花分化；诱导插枝不定根的形成;打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等。（二)植物生长调节剂的应用植物生长调节剂根据对生长的效应可分为三类：一是生长促进剂,如吲哚丙酸（IPA）、吲哚丁酸（IHA）、萘乙酸(NAA)、激动素、6苄基腺嘌呤（6-BA）、二苯基脲（DPU）等;二是生长抑制剂,如三碘苯甲酸(TIHA）、青鲜素（MA）、水杨酸、整形素等；三是生长延缓剂，如矮壮素（CCC）、多效唑（PP333）、比久（B9）、烯效唑等.另外还有2，4-D、乙烯利等。植物生长调节剂在农业上应用目的药剂对象使用方法及效果促进结实2，4D番茄、茄子局部喷施，1015mg·L-1，防止落果，产生无籽果实插条生根NAA桑、茶50100mg·L1，浸基部1224h甘薯粉剂,500mg·L-1,定植前蘸根延长休眠NAA甲酯马铃薯块茎0.41粉剂破除休眠GA桃种子100200 mg·L-1,浸24h蔬花疏果NAA钠盐鸭梨局部喷施,40 mg·L1，乙烯利梨苹果240480 mg·L1，盛花、末花期喷施250 mg·L-1，盛花前20d、10d各喷一次保花保果NAA6-BA棉花柑橘10 mg·L1，开花盛期400 mg·L-1，处理幼果2，4-D番茄辣椒1020 mg·L1，开花后12d浸花1s2525 mg.L-1,毛笔点花保鲜保绿耐贮藏2，4-D6-BA萝卜、胡萝卜莴苣、甘蓝100 mg.L1，采收前20d200 mg。L-1,浸渍促进开花2，4DNAA菠萝菠萝510 mg·L-1，50ml·株-1,营养生长成熟后，从株心灌1520 mg·L1，50ml·株1，营养生长成熟后，从株心灌促进雌花发育乙烯利黄瓜、南瓜14叶期喷液,100200 mg·L-1果实催熟乙烯利香蕉柿子番茄1000 mg·L1，浸果一下500 mg·L-1，浸果0.51min1000 mg·L-1，浸果一下植株矮化TIHA大豆125 mg·L1，开花期喷施CCC小麦、玉米棉花3000 mg·L1，喷施1050 mg·L-1，喷施B9花生500 1000mg·L-1，始花后30dPP333花生水稻秧苗油菜大豆250300 mg·L1，始花后2530 d喷施250300 mg·L-1，一叶一心期喷施100200 mg·L1，二叶一心期喷施200250 mg·L1，46叶期喷施提高抗性PP333水稻油菜桃辣椒100 mg·L-1，浸种；300 mg·L1，拔节期喷，抗倒伏100200 mg·L-1，三叶期喷施，抗倒伏1000 2000 mg·L1，叶面喷施，抗寒1020 mg·L1，叶面喷施,抗寒抗病第3章 植物生产与土壤培肥教学目标：² 掌握：土壤、土壤肥力、土壤质地、土壤有机质、土壤通气性、土壤胶体、土壤保肥性、土壤供肥性、土壤缓冲性、土壤空隙性、土壤结构、土壤耕性等基本概念;土壤的基本组成及各组分的特性。² 理解:不同质地的农业生产特性；土壤有机质的转化及作用；土壤基本性质及对肥力的影响。² 了解:土壤退化、污染和低产田的改良与开发。² 学会：土壤样品的采集；土壤含水量与田间技术。第一节 土壤的基本组成一、土壤、土壤肥力概念1土壤概念 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.自然土壤：自然界尚未开垦种植的土壤。农业土壤:而在自然土壤基础上，人类开垦耕种和培育的土壤。2土壤肥力的概念 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）三相物质组成的。二、土壤矿物质（一）土壤矿物质的组成土壤矿物质是岩石矿物质的风化产物,其颗粒大小差别很大。通常肉眼可见的大颗粒多是破碎的原生矿物,而细小的土粒则是经过化学风化作用改造形成的次生黏土矿物.原生矿物是在风化过程中没有改变化学组成而遗留在土壤中的一类矿物，主要有石英、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等.次生矿物是原生矿物在风化和成土作用下，重新形成的一类矿物，主要有高岭石、蒙脱石、伊利石等次生铝硅酸盐矿物和铁、铝、硅等氧化物或含水氧化物（如三水铝石）。（二)土壤质地土壤中各种粒级的配合和组合状况称为土壤质地，即土壤沙黏程度。土壤质地可划分为沙土、壤土和黏土三类。几种主要质地土壤的生产特性为：质地肥力特征生产特性沙质土土壤砂粒多，大空隙多，小空隙少,故透水透气性强而保水保肥性差;砂土含养分少，有机质分解快，易脱肥，施用速效肥料往往肥力猛而不长，俗称“一烘头”；砂土因水少气多，土温升降速度快,昼夜温差大,称“热性土”。种子出苗快，发小苗不发老苗;易于耕作，但泡水后会淀浆板结,俗称闭沙;这类土壤宜种植生育期短、耐贫瘠、要求土壤疏松、排水良好的作物,如薯类、花生、芝麻、西瓜、果树等作物。黏质土黏粒含量较多，其粒间孔隙小而总孔隙度大，毛管作用强烈,透水透气性差,但保水保肥性强；黏质土矿质养分丰富，加之通气不良,有机质分解缓慢,肥效稳长后劲足；黏土水多气少，土温升降速度慢，昼夜温差小，称“冷性土".湿时泥泞，“天晴一把刀，落雨一团糟",耕后大坷垃多，作物不易做到全苗齐苗；土性冷,肥效稳长，发老苗不发小苗；这类土壤宜种植水稻、小麦、玉米、高梁、豆类等生育期长、需肥量大的作物。壤质土兼有沙土与黏土的优点,通气透水性良好,保水保肥力强；有机质分解较快，供肥性能好;土温较稳定,耕性良好.水、肥、气、热状况比较协调,适宜种植各种作物，发小苗也发老苗“壮子送老"。三、土壤生物和有机质（一）土壤生物 土壤生物包括土壤动物、植物和微生物。1土壤动物种类:土壤中有许多小动物,如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、蠕虫、螨类等。作用：粉碎土壤中的有机物残体，促进了微生物的分解作用。粪便排入土壤，提高土壤肥力.蚯蚓和蚂蚁在形成团粒结构方面有重要作用，常作为土壤肥力的标志之一.但有些动物对植物有害。2土壤微生物种类：重要的类群有细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物及病毒等。作用:分解有机质，释放养分；分解农药等对环境有害的有机物质。分解矿物养分，固定大气氮素,增加土壤氮素养分.利用磷、钾细菌制成生物肥料,施入土壤促进土壤磷、钾的释放；合成土壤腐殖质，培肥土壤；分泌大量的酶,促进土壤养分的转化；其代谢产物刺激作物生长，抑制某些病原菌活动.（二）土壤有机质土壤有机质是指来源于生物（主要指植物和微生物)且经过土壤改造的有机化合物。1土壤有机质的来源与组成来源：施用的有机肥料、作物的秸秆以及残留的根茬等,此外，土壤动物残体和微生物、一些生物制品的废弃物、工业废水、废渣及污泥等也是土壤有机质的重要来源。元素组成:C、O、H、N，分别占52%58%、3439%、3.3%4。8和3。74.1%,其次是P和S。物质组成：碳水化合物（单糖、多糖、淀粉、纤维素、果胶物质等)、木质素、蛋白质、树脂、蜡质等占10%15%。腐殖质占土壤有机质的8590%,是土壤有机质的主体。转化过程：矿质化过程是将有机质分解为简单的物质，释放出大量的能量，是释放养分和消耗有机质的过程；腐殖化过程是微生物作用于有机物质，使之转变为复杂的腐殖质，是积累有机质、贮存养分的过程。 2土壤有机质的作用及管理作用：提供作物需要的养分。增加土壤保水、保肥能力。形成良好的土壤结构，改善土壤物理性质。促进微生物活动,活跃土壤中养分代谢。其他作用。腐殖质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染，起到净化土壤作用.腐殖质中某些物质如胡敏酸、维生素、激素等还可刺激植物生长.管理：增施厩肥、堆肥、种植绿肥、水田放养绿藻、秸秆还田等措施来进行。同时结合耕作、排灌等措施，调节土壤水、气、热等状况。四、土壤水分和空气土壤水分和空气存在于土壤孔隙中，二者彼此消长，即水多气少,水少气多。（一） 土壤水分土壤水并不是纯水，而是含有多种无机盐与有机物的稀薄溶液。具体内容第五章有详细阐述.（二）土壤空气1组成特点：土壤空气中CO2含量高于大气;土壤空气中的O2低于大气；土壤空气中的水汽含量高于大气；土壤空气中还原性气体高于大气；土壤空气成分随时、空而变化.2土壤通气性概念：土壤空气与大气之间常通过扩散作用和整体交换形式不断地进行气体交换，这种性能称之为土壤通气性。作用：影响种子萌发。影响植物根系的发育与吸收功能。影响土壤养分状况.影响作物的抗病性.调节：通过深耕结合施用有机肥料、合理排灌、适时中耕等措施来调节土壤的通气状况,改善土壤水、肥、气、热条件，给植物生长创造适宜的环境条件。第二节 土壤的基本性质土壤物理性质包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等,土壤化学性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。一、土壤孔隙性与结构性（一）土壤孔隙性1概念 土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。2土壤密度 土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土重量，单位是gcm3 或tm3。一般情况下，把土壤的密度视为常数，即为2.65 gcm-3。3土壤容重 土壤容重是指在田间自然状态下,单位体积土壤(包括粒间孔隙)的烘干土重量，单位也是gcm-3 或tm3。4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百分数.实际工作中，可根据土壤密度和容重计算得出。土壤孔隙度的变幅一般在30%60之间，适宜的孔隙度为50%60%。 土壤孔隙度（%）= （）1005土壤孔隙类型 根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型,如表所示。土壤孔隙类型及性质孔隙类型通气孔隙毛管孔隙无效孔隙（非活性孔隙)当量孔径0.02mm0。020.002mm0.002mm土壤水吸力15kPa15150kPa>150 kPa主要作用此孔隙起通气透水作用，常被空气占据此孔隙内的水分受毛管力影响，能够移动, 可被植物吸收利用，起到保水蓄水作用 此孔隙内的水分移动困难，不能被作物吸收利用,空气及根系不能进入 6土壤孔隙性与植物生长的关系适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为5056，通气孔隙度在10以上，如能达到1520%更好,毛管孔隙度与非毛管孔隙度之比为2：1为宜，无效孔隙度要求尽量低。对于植物生长发育而言，在同一土体内孔隙的垂直分布应为“上虚下实”。（二）土壤结构性1概念 土壤中的土粒，一般不呈单粒状态存在(沙土例外），而是相互胶结成各种形状和大小不一的土团存在于土壤中，这种土团称为结构体或团聚体。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以下几类.(1)团粒与粒状结构 团粒结构是指近似球形且直径大小在0.2510 mm之间的土壤结构体，俗称“蚂蚁蛋”、“米糁子”等，常出现在有机质含量较高、质地适中的土壤中.（2)块状与核状结构 这两种结构近似立方体形状。一般块状结构大小不一，边面不明显，结构体内部较紧实，俗称“坷垃”。而核状结构的直径一般小于3cm,棱角多，内部紧实坚硬，泡水不散，俗称“蒜瓣土”，多出现在有机质缺乏的黏土中。（3）柱状与棱柱状结构 是指近似直立、体形较大的长方体结构，俗称“立土"。如果顶端平圆而少棱的称柱状结构,多出现在典型碱土的下层；如果边面棱角明显的称棱柱状结构，多出现在质地黏重而水分又经常变化的下层土壤中.（4）片状结构 是指形状扁平、成层排列的结构体，俗称“卧土”。如果地表在遇雨或灌溉后出现的结皮、结壳，称为“板结”现象.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:团粒结构土壤的大小孔隙兼备。能够协调水分和空气的矛盾。能协调保肥与供肥性能具有良好的物理性和耕性。培育：通过深耕,使土体破裂松散，适时适当耕、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;通过种植绿肥或牧草,实行合理轮作倒茬增加团粒结构；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；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、土壤耕性(一)土壤耕性的含义土壤耕性是指耕作土壤中土壤所表现的各种性质以及在耕作后土壤的生产性能.它是土壤各种理化性质，特别是物理机械性在耕作时的表现；同时也反映土壤的熟化程度。(二）土壤耕性的表现1耕作的难易程度。群众常将省工省劲易耕的土壤称为“土轻”、“口松”、“绵软”，而将费工费劲难耕土壤称为“土重"、“口紧”、“僵硬”。2耕作质量的好坏.耕性良好的土壤，耕作时阻力小，耕后疏松、细碎、平整，有利于作物的出苗和根系的发育。3宜耕期的长短。宜耕期是指保持适宜耕作的土壤含水量的时间.如沙质土宜耕期长，表现为“干好耕,湿好耕，不干不湿更好耕"黏质土则相反，宜耕期很短,表现为“早上软，晌午硬,到了下午锄不动"。（三)宜耕期的选择1看土验墒。雨后或灌溉后，地表呈“喜鹊斑”状态，外白（干）、里灰（湿），外黄里黑，半干半湿，水分正相当，此时可耕。2手摸验墒。用手抓起二指深处的土壤紧握手中能成团，稍有湿印但不黏手心,不成土饼，呈松软状态。松开土团自由落地，能散开即宜耕.3试耕，耕后土壤不黏农具，可为犁抛散，即可耕。(四）土壤耕性的改良改良耕性措施是：增施有机肥料。因为有机质可降低黏土的黏结性和黏着性，减少耕作阻力;通过掺沙掺黏,改良土壤质地；创造良好的土壤结构；掌握宜耕含水量和宜耕时期。三、土壤保肥性与供肥性（一）土壤胶体1概念 土壤胶体是指11000 nm之间（长、宽、高三个方向上至少有一个方向在此范围内)的土壤颗粒.2种类 根据微粒核的组成物质不同，可以将土壤胶体分为三大类：无机胶体、有机胶体、有机无机复合胶体.3土壤胶体特性（1)有巨大的比表面和表面能.（2）带有一定的电荷，根据电荷产生机制不同，可将土壤胶体产生电荷，分为永久电荷和可变电荷。（3）具有一定的凝聚性和分散性。 4土壤吸收性能 根据土壤对不同形态物质吸收、保持方式的不同，可分为以下六种类型:（1）机械吸收作用 机械吸收作用是指土壤对进入土体的固体颗粒的机械阻留作用。（2）物理吸收作用 物理吸收作用是指土壤对分子态物质的吸附保持作用.(3)化学吸收作用 化学吸收作用是指易溶性盐在土壤中转变为难溶性盐而保存在土壤中的过程，也称化学固定。（4）离子交换吸收作用 离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子或阴离子与土壤胶粒表面扩散层中的阳离子或阴离子进行交换后而保存在土壤中的作用，又称物理化学吸收作用。离子交换吸收作用是土壤保肥供肥最重要的方式。（5)生物吸收作用 生物吸收作用是指土壤中的微生物、植物根系以及一些小动物可将土壤中的速效养分吸收保留在体内的过程。（二)土壤保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.阳离子交换吸收作用是土壤保肥的主要机理。1阳离子交换吸收作用概念： 阳离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子与土壤胶粒表面扩散层中的阳离子进行交换后而保存在土壤中的作用。特点 ：可逆反应 ;等电荷交换；反应迅速；受质量作用定律支配.2阴离子交换吸收作用概念：阴离子交换作用是指土壤中带正电荷胶体所吸收的阴离子与土壤溶液中的阴离子相互交换的作用。类型：根据被土壤吸收的难易程度可分为三类：（1）易被土壤吸收的阴离子，如磷酸根离子（H2PO4-、HPO42- 、PO43),硅酸根离子(HSiO3-、SiO32)及某些有机酸的阴离子。（2）很少被吸收甚至不能被吸收的阴离子,如Cl、NO3、NO2等.（3）介于上述二者之间的阴离子,如SO42、CO32、HCO3以及某些有机酸的阴离子。3离子交换作用对土壤肥力影响：影响土壤保肥性与供肥性。影响土壤酸碱性。影响土壤物理性质和耕性。影响土壤缓冲性和稳肥性。(三）土壤的供肥性1概念 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,称为土壤供肥性。2土壤供肥性表现 作物长相。土壤形态。施肥效应。室内化验结果。3原理 土壤供肥性常与土壤中速效养分含量、迟效养分转化成速效养分的速率、交换性离子有效度等有关。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，矿物态养分经过风化释放多种可溶性矿质养分,层状硅酸盐中养分有效化主要来自层间离子释放；有机态养分主要依靠微生物分解而释放使其有效化。交换性离子有效度：交换性离子对植物的有效性，主要取决于饱和度效应、陪补离子效应和阳离子非交换吸附的有效性。（四）土壤保肥性与供肥性的调节1增加肥料投入，调节土壤胶体状况。增施有机肥料、秸秆还田和种植绿肥，提高有机质含量；翻淤压砂或掺黏改沙，增加沙土中胶体含量；适当增施化肥，以无机促有机，均可改善土壤保肥性与供肥性。2科学耕作,合理排灌。合理耕作，以耕促肥；合理灌排，以水促肥，也可改善土壤保肥性和供肥性。3调节交换性阳离子组成,改善养分供应状况。酸性土壤施用适量石灰、草木灰；碱性土壤，施用石膏，可调节其阳离子组成,改善土壤保肥性与供肥性。四、土壤酸碱性及缓冲性 土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的pH值来表示。我国一般土壤的pH值变动范围在49之间，多数土壤的pH值在4.58.5范围内，极少有低于4或高于10的。（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酸碱性，常用pH值表示，pH是土壤溶液中氢离子浓度的负对数，即pH=-logH+。2分级 土壤PH值和酸碱性反应的分级土壤pH< 4。54.55.55.56.56。57.57。58.5 8.5级 别极强酸强酸性微酸性中性微碱性强碱性3与土壤肥力关系 见下表。4调节 因土选种适宜的作物.化学改良。酸性土壤通常通过施用石灰质肥料、碱性土壤一般通过施用石膏、磷石膏、明矾等进行改良。(二）土壤缓冲性1概念 土壤具有抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的性能，称为土壤缓冲性。2，机理 土壤胶体的缓冲作用.弱酸及其盐类的缓冲作用。土壤中的两性物质作用。如胡敏酸、氨基酸、蛋白质等物质,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.壤酸碱度与土壤肥力的关系土壤酸碱度极强酸性强酸性酸性中性碱性强碱性极强碱性pH3。0 4.0 4.5 5.0 5.5 6。0 6.5 7。0 7。5 8.0 8.5 9。0 9。5 主要分布区域或土壤华南沿海的泛酸田华南黄壤、红壤长江中下游水稻土西北和北方石灰性土壤含碳酸钙的碱土肥力状况土壤物理性质越酸因钙、镁离子减少，氢离子增多,土壤结构易破坏，妨碍土壤中水分和空气的调节盐碱土中由于钠离子的作用，土粒分散，湿时泥泞不透水，干时坚硬微生物越酸有益细菌活动越弱，而真菌的活动越强适宜于有益细菌的生长越碱有益细菌活动越弱氮素硝态氮的有效性降低氨化作用、硝化作用、固氮作用最为适宜,氮的有效性高越碱氮的有效性越低磷素越酸磷易被固定，磷的有效性降低磷的有效性最高磷的有效性降低磷的有效性增加钾钙镁越酸有效性含量越低有效性含量随pH增加而增加钙镁的有效性降低铁越酸铁越多，作物易受害越碱有效性越低硼锰铜锌越酸有效性越高越碱有效性越低（但pH8.5以上,硼的有效性最高)钼越酸有效性越低