绪 论 一、学时安排:2学时 二、教学要求: 1.理解识土、用土和改土以及合理施用肥料的重要性 2.掌握土壤肥料学的基本概念 3.了解土壤肥料学发展概况 4.了解土壤肥料学研究内容及其研究方法 三、教学重点:土壤肥料学的重要性,土壤肥料学的基本概念 四、教学难点:土壤和肥料的基本概念 通过我国土壤退化的现状与施肥不当产生的危害的大量图片和一些耳熟能详的俗语“民 以食为天,食以士为本”:“庄稼一枝花,全靠肥当家”;“品种确定以后,有收无收在于 水,收多收少在于肥”,引出学习土壤肥料学就是要了解和掌握土壤肥料的基本理论和基本 技术等,以便更好的识土、用士和改士以及合理施用肥料,达到提高经济效益,同时保护环 境的目的。 第一节土壤肥料在农业生产及生态系统中的地位和作用 21世纪怎么养活16亿中国人?只有靠我们自己,利用土壤、肥料和其它科技提高单位 面积产量 一、土壤是农业最基本的生产资料和农业生产链环中物质与能量循环的枢纽 在人类赖以生存的物质生活中,人类消耗的约80%以上的热量,75%以上的蛋白质和大 部分的纤维都直接来源于土壤 农业生产环节:植物生产一—动物生产—一土壤管理。第一、二环节未被利用的残体通 过土壤管理归还土壤,培肥土壤,提高肥力,进一步促进第一、二环节的生产,使物质和能 量得以循环利用。 二、土壤是自然界具有再生作用的自然资源
1 绪 论 一、学时安排: 2 学时 二、教学要求: 1. 理解识土、用土和改土以及合理施用肥料的重要性 2. 掌握土壤肥料学的基本概念 3. 了解土壤肥料学发展概况 4. 了解土壤肥料学研究内容及其研究方法 三、教学重点:土壤肥料学的重要性,土壤肥料学的基本概念。 四、教学难点:土壤和肥料的基本概念 通过我国土壤退化的现状与施肥不当产生的危害的大量图片和一些耳熟能详的俗语“民 以食为天,食以土为本”;“庄稼一枝花,全靠肥当家”;“品种确定以后,有收无收在于 水,收多收少在于肥”,引出学习土壤肥料学就是要了解和掌握土壤肥料的基本理论和基本 技术等,以便更好的识土、用土和改土以及合理施用肥料,达到提高经济效益,同时保护环 境的目的。 第一节 土壤肥料在农业生产及生态系统中的地位和作用 21 世纪怎么养活 16 亿中国人?只有靠我们自己,利用土壤、肥料和其它科技提高单位 面积产量。 一、土壤是农业最基本的生产资料和农业生产链环中物质与能量循环的枢纽 在人类赖以生存的物质生活中,人类消耗的约 80%以上的热量,75%以上的蛋白质和大 部分的纤维都直接来源于土壤。 农业生产环节:植物生产——动物生产——土壤管理。第一、二环节未被利用的残体通 过土壤管理归还土壤,培肥土壤,提高肥力,进一步促进第一、二环节的生产,使物质和能 量得以循环利用。 二、土壤是自然界具有再生作用的自然资源
土壤资源的再生性与质量的可变性(治之得宜,地力常新)。 土壤资源数量的有限性(土壤资源的破坏=吃祖宗的饭,断子孙的路)。 土壤资源空间分布上的固定性(土壤具有地带性分布规律)。 从某种意义上说,土壤是不可再生资源,因为形成需上百年甚至上千年,但毁坏却是很 短的一段时间,因此我们要合理利用土壤资源,不断提高土壤肥力,发挥其再生作用,而不 能任意污染和破坏它。 三、土壤是农业生态系统的重要组成部分 大气国 释放C02 CH4、H2S 0,吸收02 支持生物过程, 重新分配 生物圈 提供生物养分、(土壤圈 水循环与 水国 水分等 水平衡等 地球护层 地质盾环 岩石圈 四、土襄肥料是农业生产各项技术措施的基础 在种植业的各项栽培技术中,至少应考虑8个基本因素,即土、肥、水、种、密、保、 工和管。其中土是核心,肥则是与士关系最密切的技术措施,“土肥不分家”“肥肥士,土 肥苗”等。 总之要实行科学种田,就必须在了解土壤性质,掌握科学施肥的基础上,才能充分发挥 其他各项农业栽培技术措施的增产潜力。 五、肥料是农业优质高产的保证 肥料是植物的粮食。英国洛桑实验站长达150多年的长期定位试验结果表明:农作物增 产有一半来自肥料,一半来自种子、农药等
2 土壤资源的再生性与质量的可变性(治之得宜,地力常新)。 土壤资源数量的有限性( 土壤资源的破坏=吃祖宗的饭,断子孙的路)。 土壤资源空间分布上的固定性(土壤具有地带性分布规律)。 从某种意义上说,土壤是不可再生资源,因为形成需上百年甚至上千年,但毁坏却是很 短的一段时间,因此我们要合理利用土壤资源,不断提高土壤肥力,发挥其再生作用,而不 能任意污染和破坏它。 三、土壤是农业生态系统的重要组成部分 四、土壤肥料是农业生产各项技术措施的基础 在种植业的各项栽培技术中,至少应考虑 8 个基本因素,即土、肥、水、种、密、保、 工和管。其中土是核心,肥则是与土关系最密切的技术措施,“土肥不分家”“肥肥土,土 肥苗”等。 总之要实行科学种田,就必须在了解土壤性质,掌握科学施肥的基础上,才能充分发挥 其他各项农业栽培技术措施的增产潜力。 五、肥料是农业优质高产的保证 肥料是植物的粮食。英国洛桑实验站长达 150 多年的长期定位试验结果表明:农作物增 产有一半来自肥料,一半来自种子、农药等
第二节土壤与肥料学的基本概念 一、土壤学 (一)土壤的定义 土壤可以泛指具有特殊形态、结构、性质和功能的自然体。 特殊形态:地球陆地表面: 特殊结构:疏松多孔: 特殊性质:具有肥力特征: 特殊功能:能生长绿色植物。 新定义:土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成能 够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。(形成一组成-一功能)侯光 炯认为土壤不是岩石一样的非生物,也不是有五官四肢的生物,它是由有机物、无机物和微 生物等组成的具有代谢、调节功能的类生物体。 (二)土壤组成 土壤由矿物质、有机质、土壤生物(固相)、土壤水分(液相)及土壤空气(气相)三 相五种物质组成的多相多孔分散体系。 (三)土壤肥力 土壤肥力是土壤最本质的特性和最基本属性。 1、土壤肥力的定义 狭义的土壤肥力是指土壤供应给植物生长所必需的养分的能力: 威廉斯认为“土壤肥力是土壤在植物生活的全部活动过程中,同时不断地供给植物以最 大限度的有效养分和水分的能力。” 因此目前一般认为“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、空气、热量及其它生活条件的能力(扎根条件和无毒害物质的能力), 所以把水、肥、气、热称为四大肥力要素
3 第二节 土壤与肥料学的基本概念 一、土壤学 (一)土壤的定义 土壤可以泛指具有特殊形态、结构、性质和功能的自然体。 特殊形态:地球陆地表面; 特殊结构:疏松多孔; 特殊性质:具有肥力特征; 特殊功能:能生长绿色植物。 新定义:土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成能 够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。( 形成-组成-功能)侯光 炯认为土壤不是岩石一样的非生物,也不是有五官四肢的生物,它是由有机物、无机物和微 生物等组成的具有代谢、调节功能的类生物体。 (二)土壤组成 土壤由矿物质、有机质、土壤生物(固相)、土壤水分(液相)及土壤空气(气相)三 相五种物质组成的多相多孔分散体系。 (三)土壤肥力 土壤肥力是土壤最本质的特性和最基本属性。 1、土壤肥力的定义 狭义的土壤肥力是指土壤供应给植物生长所必需的养分的能力; 威廉斯认为“土壤肥力是土壤在植物生活的全部活动过程中,同时不断地供给植物以最 大限度的有效养分和水分的能力。” 因此目前一般认为“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、空气、热量及其它生活条件的能力(扎根条件和无毒害物质的能力), 所以把水、肥、气、热称为四大肥力要素
侯光炯认为:土壤肥力是指在天地人物相互影响、相互制约的过程中,通过太阳辐射直 接或间接作用于土壤胶体的情况下,土壤稳、匀、足、适的供应植物生长所需的水、肥、气、 热的能力 2、土壤肥力分类 (1)土壤肥力按形成原因可分为 自然肥力:土壤在自然成土因素综合作用下发展起来的肥力,是自然成土过程中的产物, 其发展是非常缓慢的。 人工肥力:人类在自然土壤的基础上通过耕种、熟化过程而发展起来的。是人类劳动的 产物,并随人类对士壤认识的不断深化及科学技术水平的不断提高而得到迅速发展。 一般自然土壤具有自然肥力: 农业土壤具有自然肥力和人工肥力。 (②)土壤肥力按对植物的有效性可分为 有效肥力:对当季作物有效的肥力。 潜在肥力:受外界环境条件影响当季无效,经改良后可转化为有效的那部分肥力。 两种肥力可以相互转化,在人类利用土壤资源过程中要科学管理尽量使潜在肥力转化为 有效肥力。 3、土壤肥力与士壤生产力 土壤生产力是土壤产出农产品的能力。由土壤肥力和发挥肥力作用的外部条件共同决定。 土壤肥力高,土壤生产力不一定高: 土壤生产力高,土壤肥力也高。 二、肥料学 (一)肥料的定义 凡是直接供给作物养分、改善土壤的理化生物性质以提高作物产量和品质的物质统称为 肥料。 (二)肥料分类
4 侯光炯认为:土壤肥力是指在天地人物相互影响、相互制约的过程中,通过太阳辐射直 接或间接作用于土壤胶体的情况下,土壤稳、匀、足、适的供应植物生长所需的水、肥、气、 热的能力。 2、土壤肥力分类 (1)土壤肥力按形成原因可分为 自然肥力:土壤在自然成土因素综合作用下发展起来的肥力,是自然成土过程中的产物, 其发展是非常缓慢的。 人工肥力:人类在自然土壤的基础上通过耕种、熟化过程而发展起来的。是人类劳动的 产物,并随人类对土壤认识的不断深化及科学技术水平的不断提高而得到迅速发展。 一般自然土壤具有自然肥力; 农业土壤具有自然肥力和人工肥力。 (2)土壤肥力按对植物的有效性可分为: 有效肥力:对当季作物有效的肥力。 潜在肥力:受外界环境条件影响当季无效,经改良后可转化为有效的那部分肥力。 两种肥力可以相互转化,在人类利用土壤资源过程中要科学管理尽量使潜在肥力转化为 有效肥力。 3、土壤肥力与土壤生产力 土壤生产力是土壤产出农产品的能力。由土壤肥力和发挥肥力作用的外部条件共同决定。 土壤肥力高,土壤生产力不一定高; 土壤生产力高,土壤肥力也高。 二、肥料学 (一)肥料的定义 凡是直接供给作物养分、改善土壤的理化生物性质以提高作物产量和品质的物质统称为 肥料。 (二)肥料分类
1、根据肥料来源与性质,肥料分为有机肥和化肥。 有机肥(中药):养分全面:肥效缓慢但持久:改良土壤。 化肥(西药):养分较单一,含量高;肥效快而猛,但短暂;过量施用易导致土壤板结。 所以有机肥与化肥配施,可取长补短、缓急相济。 2、根据肥料的肥效快慢,肥料分为速效、缓效和迟效, 3、根据肥料的养分,肥料分为氮肥、磷肥等。 第三节土壤肥料学发展概况 一、世界发展概况 土壤肥料学作为一门独立学科的发展,是从19世纪中叶才有明显的起步,逐步形成了 几个比较有影响的学派及观点。 (一)农业化学土壤学派 以德国化学家李比希为创始人,1840年出版了名为《化学在农业和生理学上的应用》 一书,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,会使士 壤库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。 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研究植物营养、指导合理施肥、化肥工业产生 和发展莫定了理论基础。 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看待复杂的土裹问题,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“养分库”,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
5 1、根据肥料来源与性质,肥料分为有机肥和化肥。 有机肥(中药):养分全面;肥效缓慢但持久;改良土壤。 化肥(西药):养分较单一,含量高;肥效快而猛,但短暂;过量施用易导致土壤板结。 所以有机肥与化肥配施,可取长补短、缓急相济。 2、根据肥料的肥效快慢,肥料分为速效、缓效和迟效。 3、根据肥料的养分,肥料分为氮肥、磷肥等。 第三节 土壤肥料学发展概况 一、世界发展概况 土壤肥料学作为一门独立学科的发展,是从 19 世纪中叶才有明显的起步,逐步形成了 几个比较有影响的学派及观点。 (一)农业化学土壤学派 以德国化学家李比希为创始人,1840 年出版了名为《化学在农业和生理学上的应用》 一书,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。 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。 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“养分库”,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
(二)农业地质土壤学观点 19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 了农业地质土壤学观点,他们把土囊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的主要观点。 农业地质士壤学观点,开辟了从矿物学研究土壤的新领域,加深了对土壤的基本“骨架” 矿物质的认识,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 质之间相互联系的一面,忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别,忽视了生物在土壤形成 和肥力发展中所起的作用。 (三)土壤发生学派 19世纪70一80年代,俄罗斯土壤学家B.B道库恰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,土壤有它自己的发生、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、生物、时间等五大成 土因素。 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 盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。 上世纪40年代,美国的H.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,提出了士壤与五大成土因子的函数关系为:s=f(cl、0、r、p、t),s:土壤:cl: 气候:o:生物:r:地形:p:母质:t:时间,函数中每一个成士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。 (四)现代土壤科学的新观点 土壤生态系统一一以土壤生物和土壤为主体的部分或土壤一一植物系统与环境之间相互 作用的系统总体。 土壤科学突破传统的土体本身结构、功能及其内在联系的范围,强调了土壤与外界各种 环境因素之间的物质、能量的交换及其相互影响。 60年代前:作物生产-独轮驱动 6
6 (二)农业地质土壤学观点 19 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的主要观点。 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 “骨架” 矿物质的认识,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 质之间相互联系的一面,忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别,忽视了生物在土壤形成 和肥力发展中所起的作用。 (三)土壤发生学派 19 世纪 70—80 年代,俄罗斯土壤学家 B.B 道库恰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,土壤有它自己的发生、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、生物、时间等五大成 土因素。 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 盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。 上世纪 40 年代,美国的 H.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,提出了土壤与五大成土因子的函数关系为:s=f(cl、o、r、p、t.),s:土壤;cl: 气候;o:生物;r:地形;p:母质;t:时间,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。 (四)现代土壤科学的新观点 土壤生态系统——以土壤生物和土壤为主体的部分或土壤——植物系统与环境之间相互 作用的系统总体。 土壤科学突破传统的土体本身结构、功能及其内在联系的范围,强调了土壤与外界各种 环境因素之间的物质、能量的交换及其相互影响。 60 年代前: 作物生产-独轮驱动
60年代后:作物生产和环境质量保护-一双轮驱动 二、我国发展概况 1949年前,土壤肥料科学研究远落后于发达国家。 1949年后,土壤肥料科学迅速发展,取得了十分显著的成就。 1958、1978两次全国土壤普查,基本摸清了我国的土壤资源特性和数量。 化肥施用方面: 数量愈来愈多(纯养分由建国初0.6万吨增加1995年3595万吨): 以有机肥为主变为化肥为主(50年代,有机肥占95%以上,90年代,占40%或更少): 肥料中养分结构更复杂(50年代单施氮肥,60年代增施磷肥,0年代增施钾肥,现在 增施微肥)。 第四节土壤肥料科学内容及其研究方法 一、研究内容 土壤(组成、性质): 肥料(施肥原理,化肥与有机肥的特性与施用): 土壤肥料资源的利用与保护。 二、研究方法 宏观与微观结合: 野外调查与实验室研究结合 综合与交叉各学科: 新技术的应用。 思考题 1.你认为目前土壤退化的原因有哪几方面?如何保护好土壤这一宝贵的自然资源? 2.什么是土壤、土壤肥力、肥料?
7 60 年代后:作物生产和环境质量保护 - 双轮驱动 二、我国发展概况 1949 年前,土壤肥料科学研究远落后于发达国家。 1949 年后,土壤肥料科学迅速发展,取得了十分显著的成就。 1958、1978 两次全国土壤普查,基本摸清了我国的土壤资源特性和数量。 化肥施用方面: 数量愈来愈多(纯养分由建国初 0.6 万吨增加 1995 年 3595 万吨); 以有机肥为主变为化肥为主(50 年代,有机肥占 95%以上,90 年代,占 40%或更少); 肥料中养分结构更复杂(50 年代单施氮肥,60 年代增施磷肥,70 年代增施钾肥,现在 增施微肥)。 第四节 土壤肥料科学内容及其研究方法 一、研究内容 土壤(组成、性质); 肥料(施肥原理,化肥与有机肥的特性与施用); 土壤肥料资源的利用与保护。 二、研究方法 宏观与微观结合; 野外调查与实验室研究结合; 综合与交叉各学科; 新技术的应用。 思考题 1. 你认为目前土壤退化的原因有哪几方面?如何保护好土壤这一宝贵的自然资源? 2. 什么是土壤、土壤肥力、肥料?
3.如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一些主要学派的观点?
8 3. 如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一些主要学派的观点?
第一章土壤矿物质 一、学时安排:4学时 二、教学要求: 1、了解主要的成土矿物、成土岩石 2、理解母质与岩石、土壤的区别和风化作用各类型的特点及其影响因素 3、掌握几种代表性的粘土矿物的结构和性质 4、了解土粒与质地分类标准 5、掌握土壤质地与肥力的关系及土壤质地的改良措施 三、教学重点:风化作用各类型的特点及其影响因素,几种代表性的粘士土矿物的结构和性质, 土壤质地与肥力的关系及其土壤质地改良措施。 四、教学难点:几种代表性的粘士矿物的结构和性质,土壤质地与肥力的关系。 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质(soil mineral matter)。土壤矿物质是 土壤的主要组成物质,一般占土壤固相部分重量的95%一98%左右,故土壤矿物质的组成、结 构和性质对土壤性质影响极大。而且土壤是由岩石经过复杂的风化过程和成土过程形成的, 即岩石一母质→土壤,所以土壤矿物质组成也是鉴定士壤类型,识别士壤形成过程的基础 第一节成土矿物、岩石及母质 一、主要成土矿物 (一)旷物的定义及其分类 1、矿物的定义 矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或 单质。 虽然在自然界发现的矿物有3000多种,但是与土壤有关的不过十几种,这些矿物称为 成土矿物
9 第一章 土壤矿物质 一、学时安排: 4 学时 二、教学要求: 1、了解主要的成土矿物、成土岩石 2、理解母质与岩石、土壤的区别和风化作用各类型的特点及其影响因素 3、掌握几种代表性的粘土矿物的结构和性质 4、了解土粒与质地分类标准 5、掌握土壤质地与肥力的关系及土壤质地的改良措施 三、教学重点:风化作用各类型的特点及其影响因素,几种代表性的粘土矿物的结构和性质, 土壤质地与肥力的关系及其土壤质地改良措施。 四、教学难点:几种代表性的粘土矿物的结构和性质,土壤质地与肥力的关系。 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质(soil mineral matter)。土壤矿物质是 土壤的主要组成物质,一般占土壤固相部分重量的 95%~98%左右,故土壤矿物质的组成、结 构和性质对土壤性质影响极大。而且土壤是由岩石经过复杂的风化过程和成土过程形成的, 即岩石→母质→土壤,所以土壤矿物质组成也是鉴定土壤类型,识别土壤形成过程的基础。 第一节 成土矿物、岩石及母质 一、主要成土矿物 (一)矿物的定义及其分类 1、矿物的定义 矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或 单质。 虽然在自然界发现的矿物有 3000 多种,但是与土壤有关的不过十几种,这些矿物称为 成土矿物
2、矿物的分类 按照矿物的起源可分为: 原生矿物:来自母岩,仅经物理机械作用、破碎变小,没有改变化学组成和结晶结构的 原始成岩矿物。 了硅酸盐类:橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石; 主要:氧化物类:石英,赤铁矿(a-Fe20); 磷酸岩类:磷灰石。 次生矿物:由原生矿物分解转化而来,其组成和性质发生改变而形成的新矿物。 主要有:次生层状硅酸盐:高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、绿泥石: 氧化物及其水化物:氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰: (这两类次生矿物是粘粒的重要组成部分,所以又称粘土矿物) 碳酸盐:方解石(CaC0)、白云石[CaMg(Co)] (二)成土矿物的化学组成 地壳中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等10种元素占土壤矿物质总量的99% 以上,这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量较多,其中硅酸盐最多。 在地壳中,植物生长必需的营养元素含量很低而且分布很不平衡,远不能满足植物和微 生物营养的需要。 土壤矿物质的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素。土壤矿物的化学组成一方 面继承了地壳中化学组成的遗传特点,另一方面有的元素在成土过程中增加了(氧、硅、碳 和氨),有的显著下降了(钙、镁和钾),反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物 积聚作用。 二、主要成土岩石 岩石:是由一种或几种矿物构成的,是矿物的天然集合体。 (一)岩浆岩:指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地表冷却凝固所形成的岩石。 共性:非醉屑状的块状构造:没有规则的层次排列:不含化石。 6
10 2、矿物的分类 按照矿物的起源可分为: 原生矿物:来自母岩,仅经物理机械作用、破碎变小,没有改变化学组成和结晶结构的 原始成岩矿物。 次生矿物:由原生矿物分解转化而来,其组成和性质发生改变而形成的新矿物。 主要有:次生层状硅酸盐: 高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、绿泥石; 氧化物及其水化物:氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰; (这两类次生矿物是粘粒的重要组成部分,所以又称粘土矿物) 碳酸盐: 方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2] (二)成土矿物的化学组成 地壳中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等 10 种元素占土壤矿物质总量的 99% 以上,这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量较多,其中硅酸盐最多。 在地壳中,植物生长必需的营养元素含量很低而且分布很不平衡,远不能满足植物和微 生物营养的需要。 土壤矿物质的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素。土壤矿物的化学组成一方 面继承了地壳中化学组成的遗传特点,另一方面有的元素在成土过程中增加了(氧、硅、碳 和氮),有的显著下降了(钙、镁和钾),反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物 积聚作用。 二、主要成土岩石 岩石:是由一种或几种矿物构成的,是矿物的天然集合体。 (一)岩浆岩:指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地表冷却凝固所形成的岩石。 共性:非碎屑状的块状构造;没有规则的层次排列;不含化石。 主要: