B. 质地愈粘重.腐殖化系数愈高.愈难分解。 七、土壤腐殖化过程 1.腐殖化作用(humification)
腐殖质(humus):土壤腐殖质是土壤中一类性质稳定.成分、结构极其复杂的高分子化合物。
腐殖化作用(humification):进入土壤中的有机质转化形成腐殖质的过程。 2.腐殖质化过程
腐殖质化过程与矿质化作用是同时发生.方向相反的矛盾过程.利于矿质化作用的环境条件几乎都会抑制腐殖质化进度。
同时.生物残体的矿质化过程是土壤进行腐殖质化过程的前提.而腐殖质化过程是生物残体矿质化的部分结果。
3.腐殖化系数:通常将每克有机物(干重)施入土壤后.所能分解转化成腐殖质的克数(干重).称之为腐殖化系数。
八、土壤生物及其在有机质的转化和土壤形成中的作用
土壤生物---土壤中活的有机体。主要是指土壤中的植物(根系)、动物和微生物。土壤生物以最紧密的方式和各种生物的生命活动联系在一起.并组成自然界特定地域的土壤与生活在其中的生物群落之间相互作用、相互制约的动态平衡的综合体—土壤生态系统。
土壤生态系统结构组成包括:
①生产者(自养)。高等植物根系、藻类和化能营养细菌。 ②消费者(异养)。土壤中的草食动物和肉食动物。 ③分解者。细菌、真菌、放线菌和食腐动物等。 ④参与物质循环的无机物质和有机物质。 ⑤土壤内部水、气、固体物质等环境因子。
1.土壤动物:长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动物。它们直接或间接地参与土壤中物质和能量的转化.是土壤生态系统中不可分割的组成部分。 作用:
(1)破碎土壤中的生物残体.为微生物活动和有机物质进一步分解创造条件。
. .
(2)改变土壤的物理、化学以及生物学性质.对土壤形成及土壤肥力发展起着重要作用。
2. 土壤中的植物根系
改变土壤结构和通气、导水性能;植物根系通过根表细胞或组织脱落物、根系分泌物向土壤输送有机物质.这些有机物质:
(1)一方面对土壤养分循环、土壤腐殖质的积累和土壤结构的改良起着重要作用;
(2)另一方面作为微生物的营养物质.大大刺激了根系周围土壤微生物的生长.使根周围土壤微生物数量明显增加。 3. 土壤微生物:土壤有机质转化的动力。 (1)细菌
细菌是土壤微生物中数量和活动范围最大的一类。包括自养型和异养型两种.其中异养型有可分好气性、嫌气性和兼气性三类。 (2)真菌
土壤中真菌包括酵母、霉菌等。在土壤中呈菌丝状分布.个体不多.但生物总量远大于细菌和放线菌。真菌在酸性森林土、泥炭土和土壤表层较多.能参与腐殖质的形成.并将有机质彻底分解.使土粒结合成团聚体.改善土壤物理性. (3)放线菌
放线菌具有菌丝.在土壤中数量仅次于细菌.耐旱.广泛分布于 各种土壤.尤其在碱性、较干旱和有机质丰富的土壤中特别多. 对有机质分解.特别使木质素等难分解物质的降解有很大作用。 (4) 藻类
藻类是土壤微植物区系内最高等的类群.以蓝绿藻、绿藻和硅藻 为主.能通过固氮作用形成蛋白质.尤其在渍水土壤中较明显。
九、土壤酶:土壤酶是指在土壤中能催化土壤生物学反应的一类蛋白质。 1.土壤酶活性:是指土壤中胞外酶催化生物化学反应的能力。常以单位时间内单位土重的底物剩余量或产物生成量表示.是衡量土壤肥力的重要指标。(受土壤性质和耕作管理措施)
2. 土壤酶的种类: 氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类
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十、土壤有机质在土壤肥力中的作用 1、养分较完全.提供植物生长所需养分。 2、促进养分有效化; 3、提高土壤保肥性; 4、提高土壤缓冲性;
5、促进团粒结构(aggregate structure)的形成.改善土壤物理性质(physical property);
6 、改善生态环境(ecological environment):
1)络合重金属离子(heavy-metal ion).减轻重金属污染; 2)减轻农药残毒(toxicity of pesticide residue); 腐殖酸可溶解、吸收农药.如DDT易溶于HA; 3 )全球C平衡的重要C库(含C平均为58%); 7 、其它方面作用:
1 )OM含有多种生理活性物质.有利于植物生长; 2 )腐殖酸在一定浓度下能促进酶和植物的生理活性。 十一、提高土壤有机质含量的原则 坚持两个原则: 1 、生态平衡原则;
2 、经济原则(有机无机并重)。 十二、提高土壤有机质含量 1、施用有机肥;
2、秸秆还田(沃土计划); 3 、合理轮作(种植绿肥); 4 、保护性耕作。
第三节 土壤水分
一、 土壤水的类型
1.吸湿水(紧束缚水):土粒通过吸附力吸附空气中水汽分子所保持的水分。(土壤吸湿水含量受土壤质地和空气湿度的影响)
特点:吸附力很强.达31~10000个大气压.使ρ水增大.可达1.5g/cm3;无溶解
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能力.不移动.通常在105~110℃条件下烘干除去。对植物无效。 风干土有吸湿水.烘干土无吸湿水。
烘干土重=
风干土重1+吸湿水%
2.膜状水:吸湿水达到最大后.土粒还有剩余的引力吸附液态水.在吸湿水的外围形成一层水膜.这种水分称为膜状水。
特点:保持力较吸湿水低. 6.25 ~ 31 大气压.密度较吸湿水小.无溶解性;移动缓慢.由水膜厚往水膜薄的地方移动.速度仅 0.2 ~ 0.4mm/hr 。对植物有效性低.仅部分有效。
3.毛管水:借助于毛管力(势).吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水。分为毛管悬着水和毛管上升水。 意义和作用
(1)毛管水上升高度特别是强烈上升高度.对农业生产有重要意义.如果它能达到根系活动层.对作物利用地下水提供了有利条件。
(2)若地下水矿化度较高.盐分随水上升至根层或地表.也极易引起土壤的次生盐渍化.危害作物.这是必须加以防止的。其主要的防止办法就是利用开沟排水.把地下水位控制在临界深度以下。
临界深度:是指含盐地下水能够上升到达根系活动层并开始危害作物时的埋藏深度.即这时由地下水面至地表的垂直距离。
4.重力水:受重力作用可以从土壤中排出的水分.主要存在于土壤通气孔隙中。 二、土壤水分常数:土壤中某种水分类型的最大含量.随土壤性质而定.是一个比较固定的数值.故称水分常数。 1. 吸湿系数
吸湿水达到最大值时的土壤吸湿水量叫最大吸湿量。测定吸湿系数是在空气相对湿度98%(或99%)条件下.让土壤充分吸湿(通常为一周时间).达到稳定后在105℃~110℃条件下烘干测定得到吸湿系数。土壤质地愈粘重.吸湿系数愈大。 2.凋萎系数:植物产生永久凋萎时的土壤含水量称为凋萎系数。
土壤凋萎系数的大小.通常用吸湿系数的1.5~2.0倍来衡量。质地愈粘重.凋萎系数愈大。
. .
(非活性孔度=凋萎系数×容重)
3.田间持水量Field Capacity:土壤中毛管悬着水的最大含量称为田间持水量。是指降雨或灌溉后.多余的重力水已经排除.渗透水流已降至很低或基本停止时土壤所吸持的水量。它是反映土壤保水能力大小的一个指标。
计算土壤灌溉水量时以田间持水量为指标.既节约用水.又避免超过田间持水量的水分作为重力水下渗后抬高地下水位。
4.毛管持水量:毛管上升水达最大量时的土壤含水量。
毛管上升水与地下水有联系.受地下水压的影响.因此毛管持水量通常大于田间持水量。毛管持水量是计算土壤毛管孔隙度的依据。 (毛管孔度=毛管持水量×容重)
(通气孔度=总孔度-非活性孔度-毛管孔度)
5.饱和持水量:全部土壤孔隙充满水时的含水量称为饱和持水量。
土壤水的有效性:土壤水的有效性是指土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度。不能被植物吸收利用的水称为无效水.能被植物吸收利用的水称为有效水。 最大有效水含量是凋萎系数至田间持水量的水分。 1) 吸湿水达到最大值时的土壤吸湿水量叫最大吸湿量。 2) 膜状水达到最大厚度时的土壤含水量称为最大分子持水量。
3) 作物无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎.此时的土壤含水量就称为凋萎
系数。
4) 毛管悬着水达到最大时的土壤含水量称为田间持水量。
5) 土壤所有孔隙都充满水分时的含水量称为土壤全蓄水量或饱和持水量。 三、土壤水含量的表示方法 1.质量含水量(水w %)
水W%=
土壤样品水分重量土壤样品干土重
×100
例题:进行幼苗实验时.在一个塑料盆钵中需要按照容重1.20g·cm-3装填土样300cm3.问需要称取多少克质量含水量为1.25%的风干土? 解:
Mws=Ms(1+θm)
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