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1、会计学1土壤空气和热量状况土壤空气和热量状况第一节第一节第一节第一节土壤空气土壤空气土壤空气土壤空气 一、一、土壤空气的组成和特点土壤空气的组成和特点 二、二、土壤通气性土壤通气性三三、土土壤壤空空气气与与作作物物生生长长及及土土壤壤肥力的关系肥力的关系一、土壤空气的组成和特点一、土壤空气的组成和特点一、土壤空气的组成和特点一、土壤空气的组成和特点土壤空气与大气组成很相似,但也存在差异(表土壤空气与大气组成很相似,但也存在差异(表土壤空气与大气组成很相似,但也存在差异(表土壤空气与大气组成很相似,但也存在差异(表5 5一一一一1 1)。)。)。)。表表表表5 5一一一一11土壤空气与大气组成的
2、比较(容积)土壤空气与大气组成的比较(容积)土壤空气与大气组成的比较(容积)土壤空气与大气组成的比较(容积)气体成分气体成分氧氧气气二氧化碳二氧化碳氮氮气气惰性气体惰性气体近地面大气近地面大气20.990.0378.050.9389土壤空气土壤空气18.00-20.030.15-0.6578.08-80.24 第1页/共40页深度/cm覆膜露地05-0107-2905-0107-29CO2O2CO2O2CO2O2CO2O200.9150.0560.05650.15820.4971.00620.4390.7020.6490.21120.653100.42020.3971.06020.2750.1
3、0420.5130.27920.668150.25020.4860.86519.9530.13420.8570.38520.506200.48320.4781.34820.0600.15020.1210.40620.634300.57319.8651.15920.0050.31320.1811.15720.362500.92219.9291.52019.6980.40220.1981.28119.873平均0.61520.1241.26819.9530.26920.3290.84720.022表5一2 覆膜和裸露棉田土壤空气含量(%)第2页/共40页第3页/共40页土壤空气与大气组成的主要差别
4、土壤空气与大气组成的主要差别土壤空气与大气组成的主要差别土壤空气与大气组成的主要差别(一一)土土壤壤空空气气中中C02含含量量高高于于大气大气土土土土壤壤壤壤空空空空气气气气中中中中的的的的C0C02 2含含含含量量量量通通通通常常常常比比比比大大大大气气气气高高高高五五五五至至至至数数数数十十十十倍,甚至百倍以上。主要原因有三:倍,甚至百倍以上。主要原因有三:倍,甚至百倍以上。主要原因有三:倍,甚至百倍以上。主要原因有三:一一一一是是是是植植植植物物物物根根根根系系系系呼呼呼呼吸吸吸吸产产产产生生生生大大大大量量量量C0C02 2,如如如如每每每每亩亩亩亩麦麦麦麦地地地地(2020万株),一
5、昼夜放出的万株),一昼夜放出的万株),一昼夜放出的万株),一昼夜放出的C0C02 2量约有量约有量约有量约有4 4升升升升.二是微生物分解有机质时产生大量C02;三是土壤中的碳酸盐遇无机酸或有机酸的作用亦可产生C02。一般情况前两种原因是主要的。如果土壤积水而通气不良,或施用大量新鲜绿肥,则土壤空气中的C02积聚起来,其浓度可增加到1以上。第4页/共40页(二)土壤空气中02含量低于大气 (三)土壤空气中的水汽含量高于大气(四)土壤空气中有时含有少量还原性气体(五)土壤空气成分随时间和空间而变化 C02含量随土层加深而增加,02则随土层加深而减少。在耕层土壤中,C02含量以冬季最少,夏季含量最
6、高;降雨或灌水后,C02含量有所减少,02含量有所增加。第5页/共40页二、土壤通气性二、土壤通气性二、土壤通气性二、土壤通气性(一一)土壤通气性的重要性土壤通气性的重要性 土土土土壤壤壤壤通通通通气气气气性性性性是是是是泛泛泛泛指指指指土土土土壤壤壤壤空空空空气气气气与与与与大大大大气气气气进进进进行行行行交交交交换换换换以以以以及及及及土体内部允许气体扩散和流通的性能。土体内部允许气体扩散和流通的性能。土体内部允许气体扩散和流通的性能。土体内部允许气体扩散和流通的性能。它它的的重重要要性性在在于于通通过过和和大大气气的的交交流流,不不断断更更新新其组成,并使土体内部各部分的气体组成趋向均一
7、。其组成,并使土体内部各部分的气体组成趋向均一。(二)土壤通气性的机制 交换的机制有两种:即气体的对流和扩散。其中气体的扩散是主要的。第6页/共40页1 1对流对流对流对流 对对对对流流流流又又又又称称称称质质质质流流流流,是是是是指指指指土土土土壤壤壤壤空空空空气气气气与与与与大大大大气气气气之之之之间间间间由由由由总总总总压压压压力力力力梯度推动的气体的整体流动。梯度推动的气体的整体流动。梯度推动的气体的整体流动。梯度推动的气体的整体流动。它它它它使使使使气气气气流流流流总总总总质质质质量量量量由由由由高高高高压压压压区区区区向向向向低低低低压压压压区区区区运运运运动动动动。对对对对流流流
8、流过过过过程程程程主主主主要要要要是是是是受受受受温温温温度度度度、气气气气压压压压、风风风风、降降降降雨雨雨雨或或或或灌灌灌灌水水水水的的的的挤挤挤挤压压压压作作作作用用用用等的影响而产生的。等的影响而产生的。等的影响而产生的。等的影响而产生的。土壤空气对流可用以下方程式描述:土壤空气对流可用以下方程式描述:土壤空气对流可用以下方程式描述:土壤空气对流可用以下方程式描述:q qV V=()式式式式中中中中q qV V是是是是空空空空气气气气的的的的容容容容积积积积对对对对流流流流量量量量(单单单单位位位位时时时时间间间间通通通通过过过过单单单单位位位位横横横横截截截截面面面面积积积积的的的的
9、空空空空气气气气容容容容积积积积);为为为为通通通通气气气气孔孔孔孔隙隙隙隙透透透透气气气气率率率率;土土土土壤空气的粘滞度;壤空气的粘滞度;壤空气的粘滞度;壤空气的粘滞度;土壤空气压力的三维梯度。土壤空气压力的三维梯度。土壤空气压力的三维梯度。土壤空气压力的三维梯度。第7页/共40页土壤空气中02的分压总是低于大气,C02的分压总是高于大气,所以02从大气向土壤扩散,C02从土壤向大气扩散。二者之间不断的气体扩散交换,使土壤空气得到更新,这个过程也称为土壤的呼吸过程。2、气体扩散 气体扩散是气体交换的主要方式。气体扩散是指气体分子由浓度大(分压大)处向浓度小(分压小)处的移动。第8页/共40
10、页 土壤中气体的扩散过程同样可以用费克(FicK)定律表示:即 式中,q表示扩散通量(单位时间通过单位面积扩散的质量);DS表示气体在该介质(土壤)中的扩散系数,具体代表气体在单位分压梯度下(或单位浓度梯度下),单位时间通过单位面积土体剖面的气体量。C表示某种气体(02或C02)的浓度(单位容积扩散物质的质量);x表示扩散距离;dc/dx表示浓度梯度。第9页/共40页 三、土壤空气与作物生长及土壤肥三、土壤空气与作物生长及土壤肥力的关系力的关系 (一)影响种子萌发(一)影响种子萌发 缺缺缺缺0202会影响种籽内物质的转化和代谢活动,同时有会影响种籽内物质的转化和代谢活动,同时有会影响种籽内物质
11、的转化和代谢活动,同时有会影响种籽内物质的转化和代谢活动,同时有机质嫌气分解所产生的醛类和有机酸等物质,能抑制机质嫌气分解所产生的醛类和有机酸等物质,能抑制机质嫌气分解所产生的醛类和有机酸等物质,能抑制机质嫌气分解所产生的醛类和有机酸等物质,能抑制多种植物种子的发芽。多种植物种子的发芽。多种植物种子的发芽。多种植物种子的发芽。(二)影响根系的生长发育和吸收功能 并且当通气不良时,根系呼吸作用减弱,吸收养分和水分的功能降低,特别对K的吸收功能影响最大,依次为Ca、Mg、N、P等。(三)影响土壤微生物活性和养分状况 影响作物生长的土壤环境状况。在此所指的土壤环境状况主要包括土壤的氧化还原状况 和土
12、壤中有毒物质的含量状况。第10页/共40页一、土壤热量的来源和平衡一、土壤热量的来源和平衡(一)土壤热量的来源(一)土壤热量的来源 1、太阳辐射能、太阳辐射能 地地地地球球球球表表表表面面面面所所所所获获获获得得得得的的的的平平平平均均均均太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射强强强强度度度度(指指指指垂垂垂垂直直直直于于于于太太太太阳阳阳阳光光光光下下下下1cm1cm2 2的的的的黑黑黑黑体体体体表表表表面面面面在在在在1 1分分分分钟钟钟钟内内内内所所所所吸吸吸吸收收收收的的的的辐辐辐辐射射射射能能能能,)为为为为8.148J8.148Jcmcm2 2minmin,此此此此值值值值也也也也称称称
13、称为为为为太太太太阳阳阳阳常常常常数数数数。由由由由于于于于大大大大气气气气层层层层的的的的吸吸吸吸收收收收和和和和散散散散射射射射,实实实实际际际际到到到到达达达达地地地地面面面面的的的的辐辐辐辐射射射射量量量量仅仅仅仅为为为为上上上上述数值的述数值的述数值的述数值的4343左右。左右。左右。左右。第二节 土壤热量状况 一、土壤热量的来源和平衡 二、土壤的热性质 三、土壤温度状况第11页/共40页太阳的辐射能垂直于太阳光下一平方厘米的黑体表面在一分钟内吸收的辐射能常数),称作太阳常数,一般为1.9k/cm2/min。99的太阳能包含在0.3-4.0微米的波长内,这一范围的波长通常称为短波辐射
14、。当太阳辐射通过大气层时,其热量一部分被大气吸收散射,一部分被云层和地面反射,土壤吸收其中的一少部分。HIEa第12页/共40页2、生物热生物热土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的土壤微生物在分解有机质的过程中常放出一定的热量,一部分被微生物自身利用,而大部分可用来提热量,一部分被微生物自身利用,而大部分可用来提热量,一部分被微生物自身利用,而大部分可用来提热量,一部分被微生物自身利用,而大部分可用来提高土温。据估算,含有机质的土壤,每英亩耕层高土温。据估算,含有机质的土壤,每英亩耕层高土温。据估算,含有
15、机质的土壤,每英亩耕层高土温。据估算,含有机质的土壤,每英亩耕层有机质的潜能为有机质的潜能为有机质的潜能为有机质的潜能为6.28106.28109 96.99106.99109 9KJKJ,相当于,相当于,相当于,相当于202050t50t无烟煤的热量。无烟煤的热量。无烟煤的热量。无烟煤的热量。3、地球内热 全年每平方厘米地面从地球内部获得的热量总共不超过226J,比太阳常数小十余万倍。对土壤温度的影响很小。但在一些地热异常区,如温泉附近,这一因素则不可忽视。第13页/共40页(二二二二)土壤热量平衡土壤热量平衡土壤热量平衡土壤热量平衡 土壤表面吸收太阳辐射热后,大部分消耗于土壤水土壤表面吸收
16、太阳辐射热后,大部分消耗于土壤水土壤表面吸收太阳辐射热后,大部分消耗于土壤水土壤表面吸收太阳辐射热后,大部分消耗于土壤水分蒸发与大气之间的湍流热交换上,另一小部分被生分蒸发与大气之间的湍流热交换上,另一小部分被生分蒸发与大气之间的湍流热交换上,另一小部分被生分蒸发与大气之间的湍流热交换上,另一小部分被生物活动所消耗,只有很少部分通过热交换传导至土壤物活动所消耗,只有很少部分通过热交换传导至土壤物活动所消耗,只有很少部分通过热交换传导至土壤物活动所消耗,只有很少部分通过热交换传导至土壤下层。下层。下层。下层。单位面积上每单位时间内垂直通过的热量叫热通单位面积上每单位时间内垂直通过的热量叫热通单位
17、面积上每单位时间内垂直通过的热量叫热通单位面积上每单位时间内垂直通过的热量叫热通量,以量,以量,以量,以R R表示之,单位为表示之,单位为表示之,单位为表示之,单位为J/J/(cmcm2 2.min.min),),),),它是热交它是热交它是热交它是热交换量的总指标。换量的总指标。换量的总指标。换量的总指标。土壤的热量平衡是指土壤热量在一年中的收支情况,可以用下式表示:=E第14页/共40页=E 土壤表面在单位时间内实际获得或失掉的热量;土壤表面在单位时间内实际获得或失掉的热量;土壤表面在单位时间内实际获得或失掉的热量;土壤表面在单位时间内实际获得或失掉的热量;辐射平衡;辐射平衡;辐射平衡;辐
18、射平衡;土壤与大气层之间的湍流交换量;土壤与大气层之间的湍流交换量;土壤与大气层之间的湍流交换量;土壤与大气层之间的湍流交换量;E E一水分蒸发、蒸腾或水汽凝结而造成的热量损失一水分蒸发、蒸腾或水汽凝结而造成的热量损失一水分蒸发、蒸腾或水汽凝结而造成的热量损失一水分蒸发、蒸腾或水汽凝结而造成的热量损失或增加的量;或增加的量;或增加的量;或增加的量;为土面与土壤下层之间的热交换量。为土面与土壤下层之间的热交换量。为土面与土壤下层之间的热交换量。为土面与土壤下层之间的热交换量。白天太阳辐射能被土壤吸收后便变成热能,土表温度上升,为正值,并将热量传给邻近的空气层及下层土壤;在夜间,为负值,土表由于向
19、外辐射不断损失热量,温度低于邻近的空气层及下层土壤,从空气层及下层土壤有热量输送至地表。在农业生产上,常用中耕松土、覆盖地面、设置风障、塑料大棚等措施以调节土壤温度。第15页/共40页第16页/共40页二、土壤的热性质 土壤温度的变化,一方面受热源的制约,即外界环境条件的影响。另一方面则主要决定于土壤本身的热特性。(一)土壤热容量 热容量是指单位重量(质量)或单位容积的土壤,当温度增加或减少1时所需要吸收或放出的热量。土壤热容量有两种表示方法。单位重量(质量)的土壤每增减1所需要吸收或放出的热量,称为重量(质量)热容量,也叫土壤比热。用表示,单位是J(g.)。单位容积的土壤每增减1所需要吸收或
20、放出的热量,称为容积热容量,用表示,单位是/(Cm3.)其关系是=。是土壤容重。第17页/共40页表表表表5353土壤组成物质的热容量土壤组成物质的热容量土壤组成物质的热容量土壤组成物质的热容量土壤组成分土壤组成分重量热容量(重量热容量(Jg)容积热容量容积热容量(J/cm3)土壤空气土壤空气土壤水分土壤水分腐殖质腐殖质粗石英砂粗石英砂高岭石高岭石石灰石灰Fe2O3AlO1.0044.1841.9960.7450.9750.8950.6820.9081.25510-34.1842.5152.1632.4102.435第18页/共40页 土壤是由固液气三相物质组成的,所以土壤热容量土壤是由固液气
21、三相物质组成的,所以土壤热容量土壤是由固液气三相物质组成的,所以土壤热容量土壤是由固液气三相物质组成的,所以土壤热容量的大小决定于其固液气三相物质的组成比例。从表的大小决定于其固液气三相物质的组成比例。从表的大小决定于其固液气三相物质的组成比例。从表的大小决定于其固液气三相物质的组成比例。从表4 49 9可以看出,土壤中固、液、气三相组成的热容量有很可以看出,土壤中固、液、气三相组成的热容量有很可以看出,土壤中固、液、气三相组成的热容量有很可以看出,土壤中固、液、气三相组成的热容量有很大差异,其中土壤水分的容积热容量最大,空气最小,大差异,其中土壤水分的容积热容量最大,空气最小,大差异,其中土
22、壤水分的容积热容量最大,空气最小,大差异,其中土壤水分的容积热容量最大,空气最小,土壤中固体颗粒的容积热容量则介于两者之间。土壤中固体颗粒的容积热容量则介于两者之间。土壤中固体颗粒的容积热容量则介于两者之间。土壤中固体颗粒的容积热容量则介于两者之间。因此因此因此因此土壤含水量对土壤热容量的大小起着决定性的作用。土壤含水量对土壤热容量的大小起着决定性的作用。土壤含水量对土壤热容量的大小起着决定性的作用。土壤含水量对土壤热容量的大小起着决定性的作用。至于土壤空气,由于热容量很小,虽然也是易变因素,但影响甚微。所以土壤湿度愈大,土壤热容量就愈大,增温慢,降温也慢;反之,土壤愈干燥,则土壤热容量也愈小
23、,增温快,降温也快。第19页/共40页(二二二二)土壤导热性土壤导热性土壤导热性土壤导热性 土土土土壤壤壤壤从从从从温温温温度度度度较较较较高高高高的的的的土土土土层层层层向向向向温温温温度度度度较较较较低低低低的的的的土土土土层层层层传传传传导导导导热量的性能,称为导热性,用导热率来衡量。热量的性能,称为导热性,用导热率来衡量。热量的性能,称为导热性,用导热率来衡量。热量的性能,称为导热性,用导热率来衡量。土土土土壤壤壤壤导导导导热热热热率率率率是是是是指指指指单单单单位位位位厚厚厚厚度度度度(1cm1cm)的的的的土土土土层层层层,两两两两端端端端温温温温度度度度相相相相差差差差1 1时时
24、时时,每每每每秒秒秒秒钟钟钟钟通通通通过过过过单单单单位位位位断断断断面面面面(1cm1cm22)热热热热 量量量量 的的的的 焦焦焦焦 耳耳耳耳 数数数数。一一一一 般般般般 用用用用 表表表表 示示示示,其其其其 单单单单 位位位位 是是是是J/cm.s.J/cm.s.。从从物物理理学学可可知知,土土壤壤导导热热率率的的大大小小,同同样样也也决决定定于于土土壤壤固固、液液、气气三三相相组组成成分分及及其其比比例例。土土壤不同组成分导热率列于表壤不同组成分导热率列于表5 54.4.第20页/共40页土壤组成 分 土壤空气土壤水分腐殖质石英湿砂粒干砂粒导热率 2.09210-45.02110-
25、31.25510-24.42710-21.67410-2 1.674 10-3 表5一4 土壤不同组成分的导热率(J/cm.s.)由此可见,在土壤三相组成中,空气的导热率最低,水的导热率居中,土壤矿物质的导热率最大。虽然矿物质导热率最大,但它是相对稳定而不易变化的。水和空气虽然导热率小于矿物质,但土壤中的水、气总是处于变动状态。因此土壤导热率的大小主要决定于土壤孔隙和含水量的多少。第21页/共40页 三、土壤温度状况三、土壤温度状况三、土壤温度状况三、土壤温度状况(一一)影响土壤温度的因素影响土壤温度的因素 1 1、环境因素对土壤热状况的影响、环境因素对土壤热状况的影响 纬纬度度:高高纬纬度度
26、地地区区太太阳阳照照射射倾倾斜斜度度大大,地地面面接接受受太太阳阳辐辐射射能能少少,因因此此土土壤壤温温度度一一般般低低于于低低纬纬度度地地区区。土土温温亦亦随随海海拔拔高高度度的的升升高高而而降降低低。山山区区低低于于平地。平地。坡坡向向:与与阳阳光光照照射射时时间间有有关关,在在北北半半球球南南坡坡照照射射时间长,受热多,土壤温度高于北坡。时间长,受热多,土壤温度高于北坡。地地面面覆覆盖盖:地地面面有有覆覆盖盖时时,可可阻阻止止太太阳阳直直接接照照射射,同同时时也也可可减减少少地地面面因因蒸蒸发发而而损损失失热热能能,土土温温变变化化较较小小。秸秸秆秆覆覆盖盖冬冬季季利利于于保保温温,夏夏
27、季季利利于于降降温温。地膜覆盖则是早春增温、保墒的重要措施。地膜覆盖则是早春增温、保墒的重要措施。第22页/共40页2土壤特性对土壤热状况的影响土壤特性对土壤热状况的影响 土壤颜色:土壤颜色:土壤颜色:土壤颜色:深色土吸热多,散热也快。深色土吸热多,散热也快。深色土吸热多,散热也快。深色土吸热多,散热也快。土壤质地:土壤质地:土壤质地:土壤质地:砂性土,早春表土增温快,群众称为砂性土,早春表土增温快,群众称为砂性土,早春表土增温快,群众称为砂性土,早春表土增温快,群众称为“热性土热性土热性土热性土”;粘性土群众称为;粘性土群众称为;粘性土群众称为;粘性土群众称为“冷性土冷性土冷性土冷性土”。土
28、壤松紧与孔隙状况:土壤松紧与孔隙状况:土壤松紧与孔隙状况:土壤松紧与孔隙状况:疏疏疏疏松松松松多多多多孔孔孔孔的的的的土土土土壤壤壤壤,导导导导热热热热率率率率低低低低,表表表表层层层层土土土土温温温温上上上上升升升升快快快快;当当当当表表表表土土土土紧紧紧紧实实实实,孔孔孔孔隙隙隙隙少少少少,导导导导热热热热率率率率高高高高,土土土土温温温温上上上上升慢。升慢。升慢。升慢。第23页/共40页(二)土壤温度的变化规律(二)土壤温度的变化规律 1 1土壤温度的日变化土壤温度的日变化土温随昼夜发生的周期变化称为土温日变化。土温随昼夜发生的周期变化称为土温日变化。土温随昼夜发生的周期变化称为土温日变
29、化。土温随昼夜发生的周期变化称为土温日变化。从从表表层层几几厘厘米米的的土土温温来来看看,早早晨晨自自日日出出开开始始,土土温温逐逐渐渐升升高高,下下午午2 2点点左左右右达达到到最最高高,最最低低温温度度在在凌晨凌晨5 56 6点。白天表层土温高于底层,夜间相反。点。白天表层土温高于底层,夜间相反。2 土壤温度的年变化 土温随一年四季发生的周期变化称为土温年变化。土温和四季气温变化类似,通常全年表土最低温度出现在12月,最高温度出现在78月。随着土层深度的增加,土温的年变幅逐渐减小以致不变,最高、最低气温出现的时间也逐渐推迟。第24页/共40页土壤温度的日变化第25页/共40页第26页/共4
30、0页(一)土温影响作物种子发牙出苗(一)土温影响作物种子发牙出苗 作作物物种种子子萌萌发发要要求求有有一一定定的的土土温温。各各种种作作物物种种子子萌萌发发的的平平均均土土温温是是不不同同的的,如如小小麦麦、大大麦麦和和燕燕麦麦为为1 12 2;谷谷子子6 68 8;玉玉米米10101212;棉棉花花、水水稻、花生则需稻、花生则需12121414。四、土壤温度与作物生长及 土壤肥力的关系(二)土温影响作物根系生长 一般作物在0以下根系不能发育,24时开始生长,10以上生长活跃,超过30时,根系生长则受到阻碍。不同作物根系生长最适土温不同(表55)第27页/共40页作物种类小麦玉米棉花甘薯豆类水
31、稻土 温()12-1624-2825-3518-1922-2630-35表55 各种作物根系生长的适宜土壤温度 (四)土温影响作物的生理过程 在040之间,细胞质的流动随升温而加速。在2030范围,温度升高,能促进有机质的输导,温度过低影响作物体内养分物质的运送速率;在035范围内,温度升高可促进呼吸强度,但光合作用受温度影响较小,因此低温利于碳水化合物的积累。第28页/共40页(五五)土温对土壤肥力的影响土温对土壤肥力的影响温度的变化可以促进矿物质的分解,增加速效养分。土温过高或过低,微生物的活性均会受到抑制(适宜的温度范围1545),影响到土壤有机质和各种养分的转化过程;另外温度对土壤水气
32、的交流有影响。第29页/共40页第三节第三节土壤水、气、热土壤水、气、热的调节的调节 一、加强农田基本建设,改善土壤水气热状况二、合理灌排,控制水分,调节气热三、精耕细作,蓄水保墒,调温通气四、合理施肥,调节土壤水气热五、其他措施第30页/共40页一一、加加强强农农田田基基本本建建设设,改改善善土土壤壤水气热状况水气热状况 农农农农田田田田基基基基本本本本建建建建设设设设主主主主要要要要包包包包括括括括改改改改造造造造地地地地表表表表条条条条件件件件、平平平平整整整整土土土土地和改良土壤、培肥地力两个方面。地和改良土壤、培肥地力两个方面。地和改良土壤、培肥地力两个方面。地和改良土壤、培肥地力两
33、个方面。山山丘丘区区以以改改造造地地形形、修修梯梯田田、打打坝坝堰堰等等保保持持水水土为主,把土为主,把“三跑田三跑田”改造成改造成“三保田三保田”。平平原原地地区区以以平平整整土土地地、兴兴修修水水利利工工程程为为主主,建建立立田田、渠渠、林林、路路、电电配配套套的的旱旱涝涝保保收收的的高高产产园园田;田;低低洼洼下下湿湿区区以以排排灌灌配配套套、修修筑筑台台田田和和条条田田、排排涝洗盐改土为主;涝洗盐改土为主;上上述述农农田田基基本本建建设设的的工工程程措措施施必必须须与与精精耕耕细细作作、增增施施有有机机肥肥、改改善善土土质质等等农农业业耕耕作作措措施施相相结结合合,才才会会提提高高土土
34、壤壤抗抗御御自自然然灾灾害害的的能能力力,从从根根本本上上使使土壤的水气热状况得到调节改善。土壤的水气热状况得到调节改善。第31页/共40页三三、精精耕耕细细作作,蓄蓄水水保保墒墒,调调温温通通气气(一)合理耕翻一)合理耕翻一)合理耕翻一)合理耕翻 合合理理耕耕翻翻的的深深度度要要因因地地、因因时时而而宜宜,一一般般秋秋季季和和伏伏天天要要深深耕耕,起起到到纳纳雨雨蓄蓄墒墒、伏伏雨雨春春用用或或秋秋雨雨春春用用的的作作用用。一一般般耕耕翻翻不不宜宜太太深深,以以致致生生土土出出露露影影响响当当年年产产量量。秋秋耕耕要要早早、要要深深,春春耕耕宜宜早早宜宜浅浅,秋耕效果优于春耕。秋耕效果优于春耕
35、。二、合理灌排,控制水分,调节气热 合理灌排主要包括因作物、土壤和当地的具体实际确定灌排制度、方法等。因作物需水量的大小、生育期等确定灌溉定额;因土灌排(土壤的砂粘程度);根据当地的具体情况采用适宜的灌溉方法(沟灌、喷灌、滴灌等)。第32页/共40页 (二)中耕中耕 中中耕耕可可以以清清除除杂杂草草,疏疏松松土土壤壤,切切断断土土壤壤毛毛细细管管,减减少少蒸蒸发发,既既能能保保墒墒调调节节土土温温,又又能能促促进进通通气气和和养养分分的的分分解解。低低洼洼地地中中耕耕可可散散墒墒增增温温,一一般般地地经经中中耕耕消消除除了了土土壤壤板板结结后后,土土温温也也有有提提高高。故故有有“锄头底下有水
36、又有火锄头底下有水又有火”的说法。的说法。(三)镇压和耙耱(三)镇压和耙耱 镇镇压压可可将将表表层层土土块块压压碎碎,减减少少缝缝隙隙,防防止止水水分分蒸蒸发发损损失失,同同时时通通过过镇镇压压接接通通了了毛毛管管,将将下下层层水水上上升升到到表表层层,起起到到提提墒墒作作用用。另另外外通通过过镇镇压压,土土体接触紧实,提高了土壤的导热性。体接触紧实,提高了土壤的导热性。耙耙耱耱是是压压碎碎土土块块,减减少少漏漏风风跑跑墒墒,形形成成一一层层疏疏松散碎的干土层,起到覆盖保墒作用。松散碎的干土层,起到覆盖保墒作用。第33页/共40页(四)蓄水聚肥改土耕作(四)蓄水聚肥改土耕作 将将表表土土、底底
37、肥肥等等集集中中回回填填到到挖挖好好的的沟沟内内或或坑坑内内,在在沟沟内内或或坑坑内内种种植植作作物物。这这样样使使水水、肥肥、土土三三集集中中,且且加加厚厚了了活活土土层层,具具有有改改土土聚聚肥肥、蓄蓄水水抗抗旱旱,高高产产稳稳产产的的作作用用。近近年年来来常常用用的的大大窝窝(穴穴)耕耕作作(也也叫叫坑坑种种)、撩撩壕壕种种植植、垄垄沟沟种种植植和和丰丰产产沟沟等等在在我我国国山山西西、云云南南、四四川川、浙浙江江等等省省的的山山区区丘丘陵陵旱坡地,都有广泛的应用。旱坡地,都有广泛的应用。(五)深松耕作(五)深松耕作 深深松松耕耕作作是是在在不不翻翻转转土土层层的的情情况况下下,用用深深
38、松松机机具具对对犁犁底底层层和和心心土土层层进进行行深深松松,可可以以调调整整耕耕层层以以下下的的土土壤壤构构造造,具具有有深深层层蓄蓄水水、调调节节土土壤壤水水气气热热状况的作用。状况的作用。另另外外少少耕耕和和免免耕耕结结合合残残茬茬覆覆盖盖可可避避免免一一般般深深耕耕时大量水分损失的问题。时大量水分损失的问题。第34页/共40页五、其他措施五、其他措施(一)地面覆盖(一)地面覆盖 覆覆盖盖方方法法目目前前有有许许多多种种,除除塑塑料料薄薄膜膜覆覆盖盖外外,地地面面盖盖草草、秸秸杆杆、撒撒稻稻糠糠、麦麦颖颖等等一一些些生生物物覆覆盖盖方方法法正正在在被被采采用用。晋晋中中、晋晋南南最最近近
39、几几年年推推广广的的麦麦秸秸、玉玉米米、高高粱粱等等秸秸秆秆整整杆杆覆覆盖盖、粉粉碎碎覆覆盖盖、秸秸秆秆地地膜膜二二元元组组合合覆覆盖盖等等,不不仅仅有有明明显显的的保保墒墒稳稳温温作作用用,同同时时可可以以增增加加土土壤壤有有机机质质,改改善善土土壤壤理理化化性性质质,减减少少水水土土流流失失,调调节节土土壤壤水水气气热热、减减少少土土壤污染退化方面有其独特的功效。壤污染退化方面有其独特的功效。四、合理施肥,调节土壤水气热 首先要重视有机肥的施用。在重视有机肥的前提下,同时要注意有机与无机以 及各种无机肥料之间的配合施用。第35页/共40页(二)新技术的应用新技术的应用 近近年年来来,一一些
40、些人人工工合合成成的的保保墒墒增增温温物物质质相相继继出出现现,如如高高碳碳乳乳化化液液正正1616醇醇和和正正1818醇醇等等,经经稀稀释释后后喷喷洒洒到到土土壤壤表表面面形形成成薄薄膜膜,可可减减少少土土壤壤蒸蒸发发,春春播播时时可可提提高高土土温温。在在水水田田使使用用可可减减少少稻稻田田蒸蒸发发和和热量损失,提高水温,促进水稻生长发育。热量损失,提高水温,促进水稻生长发育。另另外外在在有有条条件件的的地地区区,建建立立温温室室、温温床床、风风障障、塑塑料料大大棚棚等等保保护护设设备备,均均可可对对水水气气热热得得到到有有效效的的控制和调节。控制和调节。另外晋中地区的棉田铺砂种植、甘肃的
41、“砂田”植棉等,也均有显著的保墒增温效果。北方的一些果园间作绿肥牧草、覆盖秸杆等,都能够起到保墒、稳温、增肥的目的。第36页/共40页以色列塑料坝以色列花农第37页/共40页以色列沙地优质土豆第38页/共40页复复 习习 题题1 1、土壤空气的组成特点是什么?、土壤空气的组成特点是什么?2 2、土壤通气性的机制是什么?、土壤通气性的机制是什么?3 3、土壤的热来源有哪些?热平衡如何表示?、土壤的热来源有哪些?热平衡如何表示?4 4、土土壤壤的的热热特特性性有有哪哪些些?其其各各自自的的含含义义是是什什么么?分别如何影响土壤的热状况?分别如何影响土壤的热状况?5 5、土壤温度状况有何变化规律、土壤温度状况有何变化规律 6 6、土土壤壤空空气气和和温温度度对对植植物物生生长长和和土土壤壤肥肥力力如如何何影影响?农业生产中如何调节土壤的水气热状况?响?农业生产中如何调节土壤的水气热状况?第39页/共40页