土壤肥料学通论-2.ppt

第二章 土壤的基本物质组成 土壤肥料学通论土壤肥料学通论2.1 土壤矿物质与岩石的风化三相组成：固相：固体土粒 占总体积50%矿物质（38%）有机质（12%），矿物质重量计95%，有机质微生物5%以下液相：25-30%气相：15-25%土壤孔隙，水分养分气体运移通道2.1.1 岩石的风化1、主要成土矿物、岩石岩石：一种和数种矿物的集合体岩浆岩、变质岩、沉积岩（1）岩浆岩：岩浆冷凝而成a.酸性岩：SiO265%易风化，K丰富，砂粘适中，花岗岩b.中性岩：SiO252-65%大量粘土矿物，K丰富，正长岩c.基性岩：（碱性）SiO242-52%Ca、Mg、Fe 盐基，辉长岩、玄武岩（2）沉积岩：各种先成的岩石经风化、搬运、沉积重新固积形成（有层次，生物化石）或由生物遗体堆积而成。如水成岩（3）变质岩：高温高压下岩石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而成。如片麻岩，板岩等岩石圈三大岩类的物质循环沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。岩浆岩和变质岩通过母岩的风化、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。变质岩和沉积岩进入地下深处后，在高温高压条件下发生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆岩。2、岩石矿物对土壤性质的影响质地：石英含量多，质地粗，通透性好，保水肥差（花岗岩、石英岩）；粘粒多，通透性差，保水肥力强（黑云母，角闪石、辉石等）。养分：K（正长石、云母）、P（磷灰石）、Ca、Mg、Fe（橄榄石、角闪石等）土壤酸碱性：花岗岩：酸 ；石灰岩：碱物质演化规律-无止境运动高山：最终将被风化和剥蚀为平地；湖泊：终将被沉积物和植被填满；沙漠：随着气候的变化而行踪不定。岩石？土壤风化3、岩石的风化作用岩石风化破碎疏松的堆积物成土母质（地质堆积，重新沉积）土壤母质：原生基岩经过风化、搬运、堆积等作用在地表形成的一层疏松的堆积物，是形成土壤的基础。沉积和搬运特点依次（从上下）残积物坡积物洪积物冲积物河流及中下游两岸及入海口形成风风化化作作用用：岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下，逐渐发生分解和崩解的过程。物理、化学、生物作用三种作用同时进行a.物理风化：物理崩解、T、结冰、水流、风b.化学风化：化学变化产生新物质的过程，H2O，CO2 ，O2c.生物风化：生物作用+分泌+有机产物 物理+化学作用4、土壤成土因素气候因素气温、降雨量温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑。母质因素矿物学和化学组成土壤的 物理性质：孔隙度、团聚体化学性质：养分地形因素对母质在地表的在分配；对水、热、气的再分配。地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，风化强烈。生物因素（动物、植物、微生物）营养元素的生物积累，腐殖质的形成。时间因素成土所需的时间：成土速率紫色砂岩十几年俄罗斯平原，3000年形成40cm厚土层2.1.2土壤的矿物组成和化学组成1、矿物分类：原生矿物：风化过程中没有改变化学组成。次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物，如各种盐类CO32、SO42-、Si、Cl-次生粘土矿物：次生铝硅酸盐和氧化物，是土壤粘粒的主要组成2、土壤矿物的化学组成O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等SiO2、Al2O3、Fe2O3 占土壤矿质总质量75%3、土壤机械组成土壤机械组成（颗粒组成）：据机械分析，分别计算各粒级的相对含量。划分土壤质地的依据。土粒分级：石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒粒径：由大变小组成：原生矿物次生矿物常见的土壤粒级制土壤质地土壤质地（soil texture）：据土壤中各粒级土粒含量（质量）百分率的组合划分的土壤类型。种类：砂土、壤土、粘土土壤质地划分1、国际质地制砂粒（2-0.02mm）、粉粒（0.02-0.002mm）、粘粒（0.002mm）划分：以粘粒含量为主要标准：25%：粘土质粉粒含量45%：粉质砂粒含量85%：壤砂土或砂土 2、美国农部质地制 砂粒（2-0.05mm）、粉粒（0.05-0.002mm）、粘粒（0.002mm）3、我国质地制 砂土、壤土、粘壤土、粘土 质地与肥力的关系？砂土类质地特点：松散的土壤固相骨架，砂粒多，粘粒少粒间空隙大肥力特点：通气性、透水性强，易耕作蓄水弱，抗旱能力弱养分含量少，保肥能力差，有机质分解快，养分供应快土温变化快对植物生长影响：发小苗不发老4、质地与肥力粘质土类质地特点：孔隙小，多为极细的毛管孔隙。肥力特点：保水保肥性强，养分含量丰富（肥效缓慢，劲长），土温较稳定，温差小。透水、透气性差，耕作困难，宜耕期短对植物生长的影响：发老不发小壤质土类含有适量的砂粒、粉粒和粘粒，兼砂质土和粘质土的优点，是理想的农业 土壤。特点：含水量适宜，耕性好，通透性好，相当的毛管孔隙。土壤质地的层次性及地理分布自然：土壤的上下层之间表现为上粘下砂，下粘上砂，或砂粘相间：母质，水分耕作：耕层较均。上砂下粘：托水托肥特点：冲积性母质发育，水流速度有关，紧出砂，慢出淤淋洗：剖面水分自上而下淋洗，上轻下粘人为耕作：犁底层上部出现砂质 上粘下砂：漏水漏肥地理分布特点：水平方向，自西向东，从北向南由粗变细，5、不同质地土壤的利用和改良（1）土壤质地和作物生长的关系各种作物所需的最适宜的作物生长环境不同 土壤环境要求：水、肥（供肥、保肥能力）、扎根难易，保温等砂土：宜种植生长期短根茎类作物，耐旱耐瘠作物，需肥较多；粘土：生长期长的作物（2）土壤质地的改良措施增施有机肥料：有机质的粘结力比砂粒强，比粘粒弱，家畜粪便，绿肥，秸杆还田客土法：泥入砂，砂掺泥，以改良质地，改善耕性引洪漫淤法：农田表层土壤，肥，含养料丰富，改良砂质土壤翻砂压淤，翻淤压砂