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1、第六章 土壤养分第1页，共50页，编辑于2022年，星期三n高等植物所必需的营养元素，除C，H，O主要来自大气之外，其余元素主要靠土壤供应，包括：大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B 所谓土壤养分，就是指这些主要靠土壤提供的植物必需营养元素。第2页，共50页，编辑于2022年，星期三土壤养分的存在形态n水溶态：溶解于土壤溶液中的养分，有效性很高，很容易被作物吸收。n交换态：被吸附于土壤胶体上的养分离子，有效性高。n缓效态：存在于某些矿物中，如固定于矿物中的K，有效性较低。n难溶态：存在于土壤矿物中的养分，难溶解，难被利用，基本无效。n有机态：主要存在
2、于有机质和微生物中的养分，经过转化以后，才能被吸收。第3页，共50页，编辑于2022年，星期三第一节、土壤氮素一、土壤氮素的形态和含量（一）形态 1、有机态 2、无机态第4页，共50页，编辑于2022年，星期三有机态氮n是土壤氮素的主要形态，约占土壤全氮量的95%以上；n按溶解度和水解的难易程度有可以分为三种：（1）水溶性有机态N：5%，易水解称为速效N；（2）水解性有机N：50-70%，可以被酸、碱、酶水解成为可溶性或无机态N。（3）非水解性有机N：30%，不溶于水，也不能被酸、碱、酶水解。第5页，共50页，编辑于2022年，星期三无机态Nn一般只占土壤全N的1-2%，最多不超过5-8%。n
3、主要是NH4+，NO3-，可以直接被作物吸收利用第6页，共50页，编辑于2022年，星期三（二）含量n土壤全N量与土壤有机质有显著的相关性，全N一般占有机质含量的5%左右。n除少数土壤外，我国大部分土壤全N含量大都在0.2%以下。第7页，共50页，编辑于2022年，星期三二、土壤氮素的转化n三种主要转化过程：-有机N的矿化作用；-脱N作用；-氮素的固定作用。第8页，共50页，编辑于2022年，星期三（一）土壤有机N的矿化作用n包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。以蛋白质为例：（1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最后变为氨基酸的过程。（2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为NH3的过程。（3）硝化作用
4、：氨在亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用下，氧化成为硝酸的过程。第9页，共50页，编辑于2022年，星期三（二）土壤的脱N作用n指土壤氮素从土壤中损失的过程，包括反硝化作用、硝酸盐的淋失、氨的挥发等过程。第10页，共50页，编辑于2022年，星期三1、反硝化作用n指土壤中的硝酸盐，在反硝化细菌的作用下，最后还原成为氧化二氮等气体逸失的过程2HNO3 2HNO2 N2O N2 2NO第11页，共50页，编辑于2022年，星期三n反硝化作用是土壤氮素损失的主要途径，应设法加以控制。n影响反硝化作用的主要土壤条件有：（1）氧的供应：通气性越差，反硝化作用越强烈。（2）土壤反应：强烈影响反硝化作用的速率，最佳
5、：7.5-8（3）温度：最适30-35C（4）有机质：含量高，反硝化作用强。第12页，共50页，编辑于2022年，星期三2、硝酸盐淋失nNO3-易溶于水，又难以被土壤胶体吸附，所以容易随渗漏水淋失n这是土壤氮素引起地下水硝酸盐污染的主要途径。第13页，共50页，编辑于2022年，星期三3、氨的挥发n土壤中的NH3，NH4+与土壤中的碱性物质作用形成的NH3的挥发；n挥发性铵肥（氨水、碳酸氢铵等）自身分解产生NH3挥发；n质地粘重、腐植质含量高、含水量高、石灰和碱性物质含量少的土壤，氨的挥发少。第14页，共50页，编辑于2022年，星期三(三)氮素的固定作用n通过矿物的、生物的或化学的作用将土壤
6、氮素固定为暂时不能被植物利用的状态的过程，称为氮素的固定过程。n包括微生物对氮素的同化作用、2：1型矿物对NH4+的晶格固定作用、以及土壤某些有机质与亚硝酸反应而产生的化学固定作用。n这种作用是暂时的，在适合的条件下，可以重新释放。第15页，共50页，编辑于2022年，星期三三、影响土壤有效N的因素n有机质含量和全氮含量n质地n温度n湿度n酸度n施肥第16页，共50页，编辑于2022年，星期三1、有机质含量与全氮量n有机N是土壤全N的主要来源，有效N随土壤全N和有机质含量的升高而升高；第17页，共50页，编辑于2022年，星期三2、质地n粘质土壤有机质含量高，但有机质的分解较慢，所产生的有效N
7、也较少。n砂质土壤有机含量较低，但有机质的分解较快，所产生的有效N较多。第18页，共50页，编辑于2022年，星期三3、温度n有机质矿化率随温度的升高而升高。n冬季土温低，有机质矿化率较低，土壤有效N较少。n春季和初夏，矿化率迅速上升，土壤有效N显著升高。第19页，共50页，编辑于2022年，星期三4、湿度n湿度太高，有机质嫌气分解；n在通气良好而适度适当的情况下，有机质矿化作用较强，产生的有效N较多。n湿度太高会引起反硝化作用，导致N的损失。第20页，共50页，编辑于2022年，星期三5、酸度n在中性或微酸性的土壤中，有机N的矿化最强。n酸性土壤施用石灰，能明显增加有机N的矿化。第21页，共
8、50页，编辑于2022年，星期三6、施肥n施用化肥会促进有机质的分解，有利于有机N的释放，还能提高土壤N的利用率。n施用新鲜有机肥料，会促进难分解有机N的矿化。第22页，共50页，编辑于2022年，星期三第二节、土壤磷素一、形态与含量（一）形态 1、有机磷 2、无机磷第23页，共50页，编辑于2022年，星期三1、有机磷n土壤有机磷占全磷的比例变异很大，从结晶氧化物1:1型粘土矿物2:1型粘土矿物第41页，共50页，编辑于2022年，星期三第三节、土壤K素第42页，共50页，编辑于2022年，星期三一、形态和含量（一）含量 土壤K的含量比N，P高。我国多数土壤全K含量变化在15-20g/kg。
9、最低的为广西的砖红壤，仅3.6g/kg，最高的为吉林的风沙土，达26.1g/kg。第43页，共50页，编辑于2022年，星期三（二）形态可以分为三种形态：1、矿物态K：指存在于矿物晶格中的K，约占全K的90%以上。只有在矿物被风化后才有效，属于无效态K。2、缓效态K：指被固定在粘粒矿物晶层中的K和存在于部分黑云母中的K。它们一般不被作物直接吸收利用，但通过适当的耕作，可以使之释放出来。3、速效K：包括水溶性和交换性K，仅占全K的1-2%。第44页，共50页，编辑于2022年，星期三二、土壤K的固定-从速效K变成缓效K或无效K的过程，成为K的固定。-粘土矿物晶格的固定是最主要的固定方式，晶格固定
10、降低了K的有效性。第45页，共50页，编辑于2022年，星期三nK的固定主要发生在2：1型粘土矿物中n不同的2：1型矿物对K的固定能力的大小顺序如下：蛭石伊利石蒙脱石n速效K丰富的土壤，频繁的干湿交替会促进K的固定；而在速效K很缺乏、固定态K又较多的条件下，频繁的干湿交替则可能促进K的释放。第46页，共50页，编辑于2022年，星期三三、影响土壤有效K的因素1、全K量：全K量与有效K没有必然的联系。但在其他性质相似的情况下，全K量高的土壤，有效K也较高。2、母质：母质是土壤有效K的重要来源。母质含云母、长石多的，供K能力较强。风化度高的土壤，K的淋失严重，故K的有效性较低。第47页，共50页，编辑于2022年，星期三3、质地：砂粒供K能力微弱，粉砂粒供K能力较强，粘粒的含K量和供K潜力都较强。因此，质地粘重的土壤的供K能力较强。砂土容易出现缺K现象。4、土壤吸收性和pH：吸附量高的土壤可以保存较多的K，因此供K能力较强。酸性土壤有效K含量比中性和碱性土壤低。第48页，共50页，编辑于2022年，星期三5、干湿交替：过分干燥影响K离子向植物根部移动，植物容易缺K。干燥往往使部分土壤K被固定。水份过多也导致土壤的缺K，其主要原因是水溶性K的淋失。第49页，共50页，编辑于2022年，星期三第50页，共50页，编辑于2022年，星期三