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1、第一章第一章 绪论绪论一、土壤、土壤肥力、肥料的概念一、土壤、土壤肥力、肥料的概念二、土壤、肥料发展过程中的一些重要二、土壤、肥料发展过程中的一些重要的观点的观点 2020世纪世纪3030年代，前苏联土壤学年代，前苏联土壤学家威廉斯根据近代土壤学知识家威廉斯根据近代土壤学知识给土壤所下的定义是：给土壤所下的定义是：土壤是土壤是地球陆地表面能生长植物收获地球陆地表面能生长植物收获物的疏松表层。物的疏松表层。陆地表层陆地表层土壤的位置、疏松土壤的位置、疏松土壤的物理状态，具有通气、土壤的物理状态，具有通气、透水性，以区别坚硬、不透气、透水性，以区别坚硬、不透气、不透水的岩石，能生长植物收不透水的岩
2、石，能生长植物收获物获物土壤的本质，具有肥力，土壤的本质，具有肥力，光秃秃的岩石，没有肥力，不光秃秃的岩石，没有肥力，不能生长植物。能生长植物。 什么是土壤肥力？长期什么是土壤肥力？长期以来，国内外的学者有着以来，国内外的学者有着不同的见解：不同的见解： 美国土壤美国土壤学会学会19891989年出版的年出版的土壤土壤科学名词汇编科学名词汇编把土壤肥把土壤肥力定义为土壤供应给植物力定义为土壤供应给植物生长所必需的养分的能力，生长所必需的养分的能力，从植物营养的角度讲，这从植物营养的角度讲，这种认识显然不全面，养分种认识显然不全面，养分只是肥力的一个因素，它只是肥力的一个因素，它不能代表土壤肥力
3、的全部不能代表土壤肥力的全部含义。含义。（二）土壤肥力（二）土壤肥力威廉斯认为威廉斯认为“土壤肥力是土壤土壤肥力是土壤在植物生活的全部活动过程中，在植物生活的全部活动过程中，同时不断地供给植物以最大限同时不断地供给植物以最大限度的有效养分和水分的能力。度的有效养分和水分的能力。” ” 这种观点，当时被大多数的土这种观点，当时被大多数的土壤学家所接受，但是随着科学壤学家所接受，但是随着科学的发展，人们认识到影响植物的发展，人们认识到影响植物生长的不仅仅有水分和养分，生长的不仅仅有水分和养分，其它因素比如：温度、通其它因素比如：温度、通气气等、也会影响到植物的等、也会影响到植物的生长和产量的提高。
4、生长和产量的提高。 H2ON、P、K因此目前一般认为因此目前一般认为“土壤肥力就是土壤在植物生长发育土壤肥力就是土壤在植物生长发育过程中，同时不断地供应和协调植物需要的水分、养分、过程中，同时不断地供应和协调植物需要的水分、养分、空气、热量及其它生活条件的能力。空气、热量及其它生活条件的能力。”所以把水、肥、所以把水、肥、气、热称为四大肥力要素。气、热称为四大肥力要素。 N Nlight heat aeration spaceP PK KFeFeMnMnFeFeFeFeN NN NN NN NP PP PP PP PN NK KK KK KK K土壤肥力按形成原因可分为：土壤肥力按形成原因可分
5、为：自然肥力：自然肥力： 人为肥力：人为肥力：自然成土过程中形成的肥力、自然成土过程中形成的肥力、未开垦的土壤就只有自然肥力。未开垦的土壤就只有自然肥力。人工耕作熟化过程中发展起来的肥力，人工耕作熟化过程中发展起来的肥力，耕作土壤既有自然肥力也有人为肥力。耕作土壤既有自然肥力也有人为肥力。 土壤肥力受环境条件、土壤耕作、施肥管理等因素的土壤肥力受环境条件、土壤耕作、施肥管理等因素的影响，一部分在生产上表现出来，而另一部分未表现影响，一部分在生产上表现出来，而另一部分未表现出来，从土壤肥力是否在生产上表现出来可分为：出来，从土壤肥力是否在生产上表现出来可分为：有效肥力：（又称经济肥力）在生产上表
6、现出来有效肥力：（又称经济肥力）在生产上表现出来 的土壤肥力部分。的土壤肥力部分。潜在肥力：未在生产中反映出来的土壤肥力部分。潜在肥力：未在生产中反映出来的土壤肥力部分。凡是施入土壤或喷洒在作物体上，能直接或间接提供凡是施入土壤或喷洒在作物体上，能直接或间接提供给作物养分、从而获得高产优质的农产品；或能改善给作物养分、从而获得高产优质的农产品；或能改善土壤的理化生物性质，逐步提高土壤肥力、而不会对土壤的理化生物性质，逐步提高土壤肥力、而不会对环境产生有害影响的物质统称为肥料。环境产生有害影响的物质统称为肥料。 （三）肥料（三）肥料有机肥料：人粪尿、家畜粪尿、堆肥、沤肥、绿有机肥料：人粪尿、家畜
7、粪尿、堆肥、沤肥、绿 肥、饼肥等。肥、饼肥等。 化学肥料：氯化铵、硫酸钾、普钙等。化学肥料：氯化铵、硫酸钾、普钙等。 生物肥料：根瘤菌、各种生物制剂等。生物肥料：根瘤菌、各种生物制剂等。 直接肥料：施入土壤后能直接供给植物养分的肥料。直接肥料：施入土壤后能直接供给植物养分的肥料。 N N、P P、K K肥复合肥、微量元素肥料等。肥复合肥、微量元素肥料等。 绝大部分的化学肥料都属于直接肥料。绝大部分的化学肥料都属于直接肥料。 间接肥料：有些肥料虽然不能直接供给植物养分，但间接肥料：有些肥料虽然不能直接供给植物养分，但 是它们能改善土壤的理化生物性质，逐步是它们能改善土壤的理化生物性质，逐步 提高
8、土壤肥力，改善植物的营养条件。如：提高土壤肥力，改善植物的营养条件。如： 酸性土壤上施用的石灰、碱性土壤上施用酸性土壤上施用的石灰、碱性土壤上施用 的石膏、生物制剂等。的石膏、生物制剂等。 我们把肥料分为直接肥料和间接肥料，只是一种相对我们把肥料分为直接肥料和间接肥料，只是一种相对的划分，两者之间没有截然的界线。比如有机肥料既的划分，两者之间没有截然的界线。比如有机肥料既是直接肥料，也是间接肥料。因为有机肥料中含有植是直接肥料，也是间接肥料。因为有机肥料中含有植物生长发育所需的各种营养元素，施入土壤后经过矿物生长发育所需的各种营养元素，施入土壤后经过矿化作用能分解释放出来供植物利用，从这个方面
9、讲它化作用能分解释放出来供植物利用，从这个方面讲它是直接肥料。另外，有机肥料还能改良土壤、改善植是直接肥料。另外，有机肥料还能改良土壤、改善植物的营养条件，从这个方面讲有机肥料又是间接肥料。物的营养条件，从这个方面讲有机肥料又是间接肥料。又比如酸性土壤上施用的又比如酸性土壤上施用的石灰，同样既是直接肥料石灰，同样既是直接肥料又是间接肥料。石灰能提又是间接肥料。石灰能提供植物供植物CaCa素营养，从这个素营养，从这个角度讲它是直接肥料，另角度讲它是直接肥料，另外，石灰能中和土壤酸度，外，石灰能中和土壤酸度，改善植物的营养条件。从改善植物的营养条件。从这个角度讲它又是间接肥这个角度讲它又是间接肥料
10、。料。早期人们对土壤、土壤肥力、植物营养基本机制的认早期人们对土壤、土壤肥力、植物营养基本机制的认识只是一些朴素而又简单的经验总结，土壤学、植物识只是一些朴素而又简单的经验总结，土壤学、植物营养学作为独立的学科形成和发展比较晚，营养学作为独立的学科形成和发展比较晚，1818世纪后，世纪后，逐渐形成了几个比较有代表性的学派和观点。逐渐形成了几个比较有代表性的学派和观点。 二、土壤肥和料学发展中的主要的观点二、土壤肥和料学发展中的主要的观点 以德国化学家李比希为创始人，以德国化学家李比希为创始人，18401840年出版年出版了名为了名为化学在农业和生理学上的应用化学在农业和生理学上的应用一书，一书
11、，指出了大田产量随施入土壤的矿质养分的多少指出了大田产量随施入土壤的矿质养分的多少而相应变化，土壤是植物养分的贮存库，植物而相应变化，土壤是植物养分的贮存库，植物靠吸收土壤和肥料中的矿质养分而滋养，植物靠吸收土壤和肥料中的矿质养分而滋养，植物长期吸收消耗土壤中的矿质养分，会使土壤库长期吸收消耗土壤中的矿质养分，会使土壤库中的矿质养分越来越少，为了弥补土壤库养分中的矿质养分越来越少，为了弥补土壤库养分储量的减少，可以通过施用化学肥料和轮栽等储量的减少，可以通过施用化学肥料和轮栽等方式如数归还给土壤，以保持土壤肥力的永续方式如数归还给土壤，以保持土壤肥力的永续不衰。这就是农业化学土壤学派的主要观点
12、。不衰。这就是农业化学土壤学派的主要观点。（一）农业化学土壤学派（一）农业化学土壤学派农业化学土壤学派的主要观点，开辟农业化学土壤学派的主要观点，开辟了用化学理论和化学方法来研究土壤了用化学理论和化学方法来研究土壤及植物营养的新领域，并进一步发展及植物营养的新领域，并进一步发展了土壤分析化学、土壤化学、植物营了土壤分析化学、土壤化学、植物营养学等学科，李比希的矿质营养学说、养学等学科，李比希的矿质营养学说、养分归还学说、最小养分率等理论为养分归还学说、最小养分率等理论为研究植物营养、指导合理施肥、化肥研究植物营养、指导合理施肥、化肥工业产生和发展奠定了理论基础。工业产生和发展奠定了理论基础。
13、Justus von Liebig 18031873 (德国人德国人)由于时代的局限，农业化学土壤学派的观点，难免也有由于时代的局限，农业化学土壤学派的观点，难免也有一些缺点和不足之处。该观点过分强调用纯化学理论来一些缺点和不足之处。该观点过分强调用纯化学理论来看待复杂的土壤问题，过分强调了矿质养分在土壤肥力看待复杂的土壤问题，过分强调了矿质养分在土壤肥力上的作用。简单、机械地把土壤看作植物的上的作用。简单、机械地把土壤看作植物的“养分库养分库”，忽视了土壤中的有机质、微生物、动物在改良土壤、改忽视了土壤中的有机质、微生物、动物在改良土壤、改善植物营养环境上所起的综合作用。把土壤与植物之间善植
14、物营养环境上所起的综合作用。把土壤与植物之间的复杂关系简单地看成植物从土壤中吸收、消耗矿质养的复杂关系简单地看成植物从土壤中吸收、消耗矿质养分的过程，忽视了它们之间复杂的物质和能量转化关系。分的过程，忽视了它们之间复杂的物质和能量转化关系。1919世纪后半叶，德国地质学家法鲁、李希霍芬、拉世纪后半叶，德国地质学家法鲁、李希霍芬、拉曼等用地质学观点来研究土壤，提出了农业地质土壤曼等用地质学观点来研究土壤，提出了农业地质土壤学观点，他们把土壤的形成过程看作岩石的风化过程学观点，他们把土壤的形成过程看作岩石的风化过程，认为土壤是岩石经过风化而形成的地表疏松层，是，认为土壤是岩石经过风化而形成的地表疏
15、松层，是岩石风化的产物，是变化、破碎中的岩石，土壤的类岩石风化的产物，是变化、破碎中的岩石，土壤的类型取决于岩石的风化类型。这就是农业地质土壤学派型取决于岩石的风化类型。这就是农业地质土壤学派的主要观点。的主要观点。（二）农业地质土壤学观点（二）农业地质土壤学观点农业地质土壤学观点，开辟了从矿物学研究土壤的新农业地质土壤学观点，开辟了从矿物学研究土壤的新领域，加深了对土壤的基本领域，加深了对土壤的基本 “ “骨架骨架”矿物质的认识，矿物质的认识，揭示了风化作用在土壤形成中的作用。揭示了风化作用在土壤形成中的作用。但是该观点只强调了土壤与岩石、母质之间相互联系但是该观点只强调了土壤与岩石、母质之
16、间相互联系的一面，忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别，的一面，忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别，混淆了风化过程和成土过程，把风化作用的产物看作混淆了风化过程和成土过程，把风化作用的产物看作土壤，按这样的观点必然得出风化作用释放出的矿物土壤，按这样的观点必然得出风化作用释放出的矿物质，不可避免地随淋溶作用而逐渐减少的片面理论。质，不可避免地随淋溶作用而逐渐减少的片面理论。 1919世纪世纪70807080年代，俄罗斯土壤学家年代，俄罗斯土壤学家B.BB.B道库恰道库恰耶夫创立了土壤发生学派，该观点认为土壤的形成耶夫创立了土壤发生学派，该观点认为土壤的形成是风化作用和成土作用综合作用的结果，
17、土壤有它是风化作用和成土作用综合作用的结果，土壤有它自己的发生、发育历史，是独立的历史自然体，影自己的发生、发育历史，是独立的历史自然体，影响土壤发生、发育的因素是母质、气候、地形、生响土壤发生、发育的因素是母质、气候、地形、生物、时间等五大成土因素。物、时间等五大成土因素。（三）土壤发生学派（三）土壤发生学派道库恰耶夫的继任者威廉斯在其学说的基础上创立道库恰耶夫的继任者威廉斯在其学说的基础上创立了土壤统一形成学说，指出了土壤是以生物为主导了土壤统一形成学说，指出了土壤是以生物为主导的各种成土因子长期、综合作用的产物。物质的地的各种成土因子长期、综合作用的产物。物质的地质大循环和生物小循环的矛
18、盾统一是土壤形成的实质大循环和生物小循环的矛盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。质。该观点也称为生物发生学派。地质大循环地质大循环生物小循环生物小循环上世纪上世纪4040年代，美国的年代，美国的H H詹尼，用函数关系定量对土詹尼，用函数关系定量对土壤与环境因子之间的联系进行相关分析，提出了土壤壤与环境因子之间的联系进行相关分析，提出了土壤与五大成土因子的函数关系为：与五大成土因子的函数关系为：s=f(cls=f(cl、o o、r r、p p、t)t)，s s：土壤：土壤clcl：气候：气候o o：生物：生物r r：地形：地形p p：母质：母质t t：时：时间。函数中每一个成土因素
19、都是独立的变量，在任何间。函数中每一个成土因素都是独立的变量，在任何一个地区，其中某一个因子可能变化大，而其它的因一个地区，其中某一个因子可能变化大，而其它的因子可能变化小，从这个意义上说，可以定量的对土壤子可能变化小，从这个意义上说，可以定量的对土壤与环境之间的发生学联系进行多相相关分析。与环境之间的发生学联系进行多相相关分析。总体上说，上述观点尽管有一些缺点和错误，但是其总体上说，上述观点尽管有一些缺点和错误，但是其基本观点是正确的，或者说抓住了事物的主要矛盾，基本观点是正确的，或者说抓住了事物的主要矛盾，为土壤学科的发展作出了重要的贡献。为土壤学科的发展作出了重要的贡献。解放后，我国土壤
20、肥料学解放后，我国土壤肥料学的发展迅速，的发展迅速，19571957年中国年中国农科院土壤肥料研究所开农科院土壤肥料研究所开展了第一次全国肥料试验展了第一次全国肥料试验网的工作，网的工作，19581958年开展了年开展了全国第一次土壤普查，全国第一次土壤普查，19841984年开展了全国第二次年开展了全国第二次土壤普查，并相继开展了土壤普查，并相继开展了全国化肥试验网的工作。全国化肥试验网的工作。竺可桢（右三）、李庆逵（左竺可桢（右三）、李庆逵（左一）等一）等1957年在南方考察橡年在南方考察橡胶宜林地胶宜林地野外考察风餐露宿野外考察风餐露宿席承藩席承藩8080年代初指导全国第二次土壤普查年代初指导全国第二次土壤普查1.1.什么叫土壤、土壤肥力、肥料？什么叫土壤、土壤肥力、肥料？2.2.如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一主如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一主 要学派的观点？要学派的观点？思考题思考题