土壤肥料学电子教案

知识目标

能描述土壤与肥料在农业生产中的重要地位；

树立保护土壤资源与生态环境、农产品安全生产的意识。 能力目标

能说出当地主要土壤类别的名称； 列举出当地经常施用的肥料名称。 1.1土壤肥料概念 1.1.1什么是土壤

土壤是指发育于地球陆地表面能够发育生长绿色植物的疏松多孔表层。 1.1.2什么是土壤肥力

土壤肥力是土壤能经常适时供给并协调植物生长所需的水分、养分、空气、热量和其他条件的能力。 根据肥力产生的原因，可将土壤肥力分为自然肥力和人工肥力。自有肥力是土壤在自然成土因素（气候、生物、母质、地形和年龄）的综合作用下形成的肥力，是未经农业利用的自然土壤所具有的能力。人工肥力是在人为因素（耕作、灌溉、施肥及其他技术措施）影响作用下形成的肥力。人工肥力是在自然土壤经过开垦耕作以后，在人类生产活动影响下创造了来的。 1.1.3什么是肥料

凡能够直接或间接供给植物生长发育必需的营养元素的物料，称为肥料。肥料分为化学肥料、有机肥料和生物肥料三大类。化学肥料，又称无机肥料，是指在工厂里用化学方法合成的或采用天然矿物生产的肥料。有要肥料，又称农家肥料，是指含有大量有机质和多种植物所需的各种养分的改土肥田物质。生物肥料，又称微生物肥料，是指由有益微生物、培养基质和添加物配料配制而成生物性肥料，是一种间接性肥料。 1.2土壤肥料与植物生产 1.2.1土壤是农业生产的基础

1.土壤是植物生长繁育和生物生产的基础

土壤在植物生长发育中有以下不可替代的重要作用：①营养库作用。②养分转化和循环作用。③雨水涵养作用。④生物的支撑作用。⑤稳定和缓冲环境变化的作用。

2.土壤是地球表层系统自然寺理环境的重要组成部分

处地球表层系统中大气圈、生物圈、岩石圈、水圈和土壤圈是构成自然地理环境的五大要素。其中，土壤圈覆盖于地球表面，处于其他圈层的交接面上，成为它们连接的纽带，构成了结合无机界和机有界——即生命和非生命联系的中心环境。

3.土壤是地球陆地生态系统的基础

土壤在陆地生态系统中起磁卡极其重要作用：①保持生物活性、多样性和生产性；②对水体和溶质流动起着调节作用；③对有机、无机污染物质具有过滤、缓冲、降解、固定和解毒作用；④具有贮存并循环生物圈及地球养分和其他元素的功能；⑤是地球陆地生态系统的能量转移和物质循环的重要组成环节。因此，土壤是地球陆地生态系统的基础。

4.土壤培肥管理是植物生产和动物生产的基础 5.土壤是最珍贵的自然资源

1

土壤作为资源，是和水资源、大气资源一样被称为可再生资源。但是从土壤的数量来看又是不可再生的，是有限的自然资源。土壤资源的有限性已成为制约经济、社会发展的重要特性，有限的土壤资源供应能力与人类对土壤总需求之间的矛盾日趋尖锐。

1.2.2肥料是植物的粮食

联合国粮农组织的统计表明，在提高单产方面，肥料对增产的贡献额为40%-60%；我国农业部门则认为这一比例在40%左右。 肥料在农业生产中的重要作用主要有：①改良土壤，提高肥力。②促进植物生长。③提高产量。④增进品质 自测练习 重要概念

土壤 土壤肥力 肥料 有效肥力 人工肥力 学习思考

1.为什么说土壤在植物生长中具有重要作用？ 2.土壤在地球陆地系统中有何重要作用？ 3.肥料在农业生产中有何重要作用？

第二章土壤的基本组成

知识目标

了解土壤三相物质的基本组成与性质；

认识土壤三相物质对植物生长与土壤肥力的作用

能运用所学知识进行土壤肥力因素合理调节，培肥土壤。 能力目标

能熟练进行土壤混合样品的采集与制备；

能熟练测定当地土壤的水分含量，判断其墒情； 能熟练判断当地土壤质地类型，合理选种植物； 能熟练测定当地土壤的有机质含量，判断肥力状况。 2.1土壤矿物质与土壤质地

土壤由固相、液相和气相三相物质组成。 2.1.1土壤矿物质

土壤中所有的无机物质的总和称为土壤矿物质，它们主要来自于岩石与矿物的风化物，少部分源自于有机化合物的分解产物。一切自然产生的化合物或单质称为矿物，根据其产生的方式不同，可将矿物分成两大类，即原生矿物和次生矿物。

1.原生矿物

原生矿物是指在风化过程中没有改变化学组成和结晶结构而遗留在土壤中的原始成岩矿物，是由熔融的岩浆直接冷凝所形成的矿物。 2.次生矿物

在土壤中，次生矿物主要存在于土壤黏粒中，故次生矿物又称黏土矿物。次生矿物是指原生矿物经过风华作用使其组成和性质发生变化而新形成的矿物。 2.1.2岩石与岩石风化 1.土壤中的岩石

根据岩石产生的方式不同，可将其分成三大类。一是岩浆岩，是由熔融态岩浆冷却后凝固而成的岩石，也称为炎成岩。二是沉积岩，是指由原先岩石的碎屑、溶液析出物或有机质以及某些火山物质，在陆地或海洋中经堆积、挤压而成的一

2

类次生岩石。三是变质岩，是指地壳中原来的岩石由于受到构造运动、岩浆活动等影响，使其矿物成分、结构构造及化学成分发生变化而形成的一类岩石。 当岩石矿物由于地质运动露出到地表后，地表的水分、温度、气体等环境条件与它们形成时不一样，岩石矿物必然发生形态、结构、大小等变化，岩石矿物在地表自然因素作用下发姓的这些物理变化和化学变化就是风化作用。风化作用有物理风化、化学风化及生物风化三种类型。

（1）物理风华 物理风华也称为机械风化，是指岩石矿物在自然因素作用下发生的物理反应其变化主要是大小、外形的变化。

（2）化学风化 是指岩石矿物在自然因素的作用下所发生的化学变化或反应，其主要表现形式有元素组成和结晶结构发生变化两方面。化学风化的形式有溶解、水化、水解和氧化还原等。

（3）生物风化 是指岩石矿物在生物作用下发生的物理变化和化学变化。 岩石矿物的风化是土壤形成的基础。风化产物无论是残留在原地，还是在重力、风、水、冰川等作用下通过搬运和沉积作用，均要成为各种类型的土壤母质。 3.成土母质

岩石、矿物风化形成的风化产物称为成土母质。成土母质有的残留在原地堆积，有的受风、水、策略和冰川等外力作用搬运到别的地方重新沉积下来，形成各种沉积物。 2.1.3土壤颗粒组成 1.土壤粒级

土壤帅各种大小不同的矿质土粒组成的，它们单独或相互团聚成土粒聚合体存在于土壤中，前者的上粒称为单粒，后都称为复粒。大小不同的土粒，由于物理、化学性质不同，对土壤肥力的作用也不相同为了研究和使用方便，根据土粒的粒径和性质将其划分为若干等级，称为粒级。

国际上土壤粒级的分级标准有很多，但一般将土粒由粗到细分成石砾、沙粒、粉沙粒和黏粒4组。卡庆斯基制中将小于1mm，但大于0.01mm的那部分土粒称为物理性沙粒，而将粒径小于0.01mm的那部分土粒称为物理性黏粒，这种分级方法在生产上使用较为方便。 2.不同粒级的矿物组成

不同粒级的矿物类型相差很大。沙粒和粉沙粒主要是由石英和原生矿物组成，而黏粒绝大部分矿物是次生矿物。沙粒中石英的含量大于80%，而黏粒中次生矿物的含量也大于80%。 3.不同粒级的化学组成

由于和粒级的化学组成不同，相应的化学组成也相差很大（表2-7）

3

表2-7不同粒级的化学组成（%） 粒级 沙粒 粉粒 黏粒 粒径/mm 1-0.2 0.2-0.04 0.04-0.01 0.01- 0.002 <0.002 SiO2 93.6 94.0 89.4 74.3 53.2 AI2O3 1.6 2.0 5.1 13.2 21.2 Fe2O3 1.2 1.2 1.5 5.1 13.2 CaO 0.4 0.5 0.8 1.6 1.6 MgO 0.6 0.1 0.3 0.3 1.0 K20 0.8 1.5 2.3 4.2 4.9 P2O5 0.05 0.1 0.1 0.2 0.4 2.1.4土壤质地

土壤质地是土壤一种十分稳定的自然属性，土壤质地是指土壤中各粒级土粒含量（质量）百分率的组合，又称土壤机械组成。 1.土壤质地分级

土壤质地一般分为沙土、壤土和黏土三组。质地分级与土粒分级一样，也有不同的分级标准。国内常用的有国际制和卡庆斯基制。 2.土壤质地与土壤肥力的关系

土壤质地通过影响土壤孔隙性质和物理机械性能，进一步影响土壤的水、气、热及养分转化等肥力因素。对于大部分的土壤肥力性质来讲，沙土与黏土的各种性质正好相反，而壤土居于两者之间。

（1）沙土类 土粒闇孔隙大，通气透水能力咈 ，保水性差，易旱。养分含量低，有机制质分解快。由于黏粒含量低，保肥力弱，但施肥易见效。

（2）黏土类 其肥力一般与沙土类正好相反。土粒间多毛管和非活性也隙，通气透水能力差，但保不性强，易旱易涝。由于通透性差，有机质矿质化速率小于沙土，有机质含量一般稍高于沙土，保肥力强，养分含量高。

（3）壤土类 壤土的肥力牲和农业生产特点均介于沙土和黏土之间，是一种比较优良的质地类型，兼有沙土和黏土的优点，却没有两者的不足，因此能适合大多数作物。其耕性也好，但在粉沙粒含量过高的情况下会出现灌水后淀浆板结的现象。

3.土壤质地的利用

不同的作物对土壤质地有一定的适应性（表2-10），大部分农作物对质地的适应范围较广，但部分园艺作物，特别是部分花卉作物对质地的适应范围较窄。

4

表2-10主要植物对质地的适应性 作物种类 水稻 大麦 小麦 粟 玉米 黄麻 棉花 烟草 甘薯、茄子 甘蔗 西瓜 甘橘 梨 枇杷 土壤质地 黏土、黏壤土 黏壤土、壤土 壤土、黏壤土 沙壤土 黏壤土 沙壤土-黏壤土 沙壤土、壤土 沙壤土 沙壤土、壤土 黏壤土、壤土 沙壤土 沙壤土-黏壤土 壤土、黏壤土 黏壤土、黏土 作物种类 马铃薯 萝卜 莴苣 甘蓝 白菜 大豆 碗豆、蚕豆 油菜 花生 葡萄 苹果 桃 茶 桑 土壤质地 沙壤土、壤土 沙壤土 轻壤土-黏壤土 沙壤土-黏壤土 黏壤土-壤土 黏壤土 黏土、黏壤土 黏壤土 沙壤土 沙壤土、砾质壤土 壤土、黏壤土 沙壤土-黏壤土 砾质黏壤土、黏土 壤土、黏壤土 4.土壤质地改良

农业生产中经常遇到土壤质地不适应所选用作物需要的情况或者某一地区由于母质的原因，土壤质地不利于大规模农业生产的需要，就必须对土壤质地进行改良。

（1）增施有机肥，改良土性 （2）掺沙掺黏，客土调剂 （3）引洪漫淤，引洪漫沙 （4）翻淤压沙，翻沙压淤 （5）种树种草，培肥改土 （6）因土制宜，加强管理 2.2土壤生物与有机质 2.2.1土壤生物

土壤生物是指全部或部分生命周期在土壤中生活的那些生物，其类型包括动物、植物、微生物等各种生物类型，无论是从生物数量上看，还是从生物的鲜重来看，细菌、放线菌、真菌等土壤微生物占土壤生物的大部分。 1.土壤生物类型与生理特点

（1）土壤动物 土壤动物种类繁多，包括众多的脊椎动物、软体动物、节肢动物、螨类、线虫和原生动物等，如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、螨类等。土壤动物中生物量一般为土壤生物量的10%-20%。

（2）土壤微生物 土壤微生物是土壤中最重要的生物类型，种类多、数量大，是土壤生物中最活跃的部分。土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等类群，其中细菌数量最多，放线菌、真菌次之，藻类和原生动物数量最少。 1）细菌。土壤细菌占土壤微生物总数量的70%-90%。细菌是单细胞生物，个体很小，较大的个体长度很少超过5µm，但其表面积与体积比大，代谢强，系列快，与土壤接触的表面积大。土壤细菌以杆菌为主，其次是球菌。土壤细菌的最适温度为20-400C，最适pH为6.0-8.0。2）放线菌。土壤放线菌占土壤微生物总数

5

的5%-30%，土壤放线菌是典型的好氧性微生物，适宜在中性至偏听偏信碱性、通气良好的土壤中生长。

3）真菌。土壤夫菌约有170个属，690多种，广泛分布隆迪于耕作层中。土壤真菌大多是好气性的，耐酸性较咈，最适pH为6.0-7.5。

（3）土壤植物 土壤植物是土壤的重要组成部分，就高等植物而言，主要是指高等到植物地下部分，包括植物根系、地下块芭（如甘薯、马铃薯等） 2.土壤微生物的分布

一般来讲，越是肥沃的土壤中，有机质的含量越高，微生物生命活动所需要的能源和碳源物质较丰富，则相应的微生物种类和数量也越多，同理，表层土壤的微生物数量远高于底层土壤。 越是靠近根系的土壤，其微生物数量也越大，说明根系周围的土壤要比远离根系的土壤肥沃。通常把受到根系明显影响的土壤范围称为根际，一般距根表2mm范围内的土壤属于根际。 3.土壤微生物的主要功能

（1）影响土壤结构的形成与土壤养分的循环 （2）影响土壤无机物质的转化 （3）固持土壤有机质 （4）生物固氮 （5）净化土壤 2.2.2土壤有机质

土壤有机质是存在于土壤中所有含碳有机化合物的总称，包括土壤中各种动植物、微生物残体、土壤生物的分泌物与排泄物，及其这些有机物质分解和转化后的物质。

1.土壤有机质的来源与存在形态

自然土壤中有机质主要来源于生长在土壤上的高等绿色植物，其次是生活在土壤中的动物和微生物；农业土壤中有机质的重要来源是每年施用的有机肥料，作物残茬和根系及分泌物、工农业副产品的下脚料、城市垃圾、污水等。 通过各种途径进入土壤的有机质一般呈三种形态；一是新鲜的有机物质，指刚进入土壤不久，基本未分解的动植物残体。二是半分解的有机物质，指部分受到微生物分解，多呈分散的暗黑色碎屑和小块，如泥炭等。三是腐殖物质，是土壤有机质的最主要的一种形态，占有机质总量的85%-90%。 2.土壤有机质的含量

土壤有机质的含量变动为10-200g.Kg-1，我国大部分农田土壤有机质含量变动为10-40g.Kg-1。

气候条件、植物类型、农业利用方式、土壤质地、母质类型等因素影响到土壤有机质含量。3.土壤有机质的组成 土壤有机质组成的主要元素是C、O、H、N等，分别占有45%-58%（平均含量58%）、34%-40%、3.3%-4.1%和3.7%-4.1%，还含有一定比例的P和S。土壤有机质中C与N含量的比称为碳氮比，一般土壤有机质的C/N为10：1左右，简写为10。 从化合物组成来看，土壤有机质含有木质素、蛋白质、纤维素、半纤维素、脂肪等高分子物质。

4.土壤有机质的转化

土壤有机质在土壤生物，特别是土壤微生物的作用下所发生的分解与合成作用为有机质的转化，土壤有机制南转化有矿质化和腐殖化两种类型。

6

（1）土壤有机制的矿质化过程 土壤有机质的矿质化过程是指有机质在土壤生物，特别是在土壤微生物的作用下所发生的分解作用。有机质的矿质化大体上分成两步：一是在土壤酶的作用一上，高分子有机化合物；第二步是大部分小分子有机化合物以一定方式进一步被分解转化。

（2）土壤有机质的腐殖化过程 土壤有机质的腐殖化过程是指土壤腐殖质的过程。目前对腐殖化过程的具体机理尚未完全明确，但一般经过两个阶段：第一阶段是土壤微生物将动植不包分配经初步分解后转化为腐殖质的结构单元。第二阶段是在微生物的作用下，第一阶段形成的组成单元缩合为腐殖质。 5.土壤腐殖质

土壤腐殖质是普通生命物质进入土壤后在土壤生物，特别是微生物的作用下，经转化后重新合成一类高分子深色有机物。

土壤腐殖质主要由碳、氧、氢、氮、磷、硫等元素组成，以及与腐殖质形成腐殖酸盐的阳离子。在不同的土壤中，腐殖质各组成分的元素含量相差很大。腐殖质的C：N：P：S大约在100：10：1：1。 6.有机质在土壤肥力上的作用

（1）提供作物所需的养分 土壤有机质含有植物必需的碳、氮、磷、硫及其他种类营养元素，这些营养元素通常称为有机养分。必须通过矿质化，转化为无机态之后才能被植物吸收利用。

土壤有机质不仅能提供植物所需的养分，而且在其转化过程中产生的有机酸等物质也能促进土壤其他矿质大部分的转化，特别是提高溶解度较低的微量营养元素的有效性，改善植物的营养状况。 （2）提高土壤的保肥性和供肥能力 有机质是一种带负电荷量最高的土壤胶体，通过阳离子交换作用能够明显提高土壤的保肥能力。

（3）改善土壤物理性质 土壤有机质主要通过调节矿质上粒间的黏结性而作用于土壤结构、耕作等物理性质。

（4）其他方面的作用 有机质是大部分土壤微生物的碳源和能源，所以，能够促进微生物的活动微生物的活性越强，则土壤有机质和其他养分的转化鼓掌率就越愉，能够改善土壤养分状况。 7.土壤有机质的管理

反映土壤有机质转化速率的参数是矿化就绪和腐殖化系数。每年因矿质化而水泵的有机质的量占土壤有机质总量的百分数称为矿化率，影响土壤矿化率的主要因素是有机质的碳氮比，温度和水分条件。腐殖化系数是指每克（或千克）干有机物施入土壤后，转化形成的腐殖质的质量（g）（或kg），一般有机物料的府殖化系数为0.2-0.5。 2.3土壤水分

土壤中的水并不是纯水，而是溶解有一定浓度无机、有机离子和分子的稀薄溶液，也称为土壤溶液。 2.3.1土壤水分有效性

土壤水能否被植物吸收利用及其难易程度称为土壤水分的有效性。不能被植物吸收利用的水称为无效水。 1. 土壤水分类型

土壤之所以能够把水分保持在土壤中，是因为土壤对水分有一定的吸引力，而且吸引力必然大于重力。根据土壤对水分吸收力的不同，将土壤水分分成以下的类型：

7

（1）吸湿水 是指固相土粒借助表面的分子引力从大气中吸收的那部分态水，通常在土粒表面形成单分子水层。

（2）膜状水 吸湿水含量达到最大后，土粒剩余分子引力吸附剂的液态水为腊状水。

（3）毛管水 通过毛管力保持在土壤毛管也隙中的水分为管水，毛管水对作物全部有效。

（4）土壤重力水 指土壤中只受重力作用沿着大孔隙向下运动的那部分水分。只有当土壤水分含量高过土壤田间持水量时才能出现重力水。 2.土壤水分的能量状况

水分在土壤中所受到吸引力的大小通常用两个指标来表示：即土壤水吸力和土水势。

（1）土壤水吸力 土壤水吸力是指单位量水分受到的吸引力的大小，其单位等同于压力单位，即可以用MPa等单位表示基吸引力的大小。

（2）土水势 土水势表示水分在一定的土壤中所具有的能量状况。是指将无限少量的纯水在标准状况下可立陶宛等温地移动到土壤中，每单位量纯水所需做功的数量。

3.土壤水分的有效性

土壤最大有效水含量的高低主要取决于土壤质地和有机质含量，但质地黏于壤土的土壤，其最大有并效水含量变化不大。有机质能够促进良好土壤结构的形成，而良好的土壤结构能够改善土壤的孔隙性质，提高土壤的保水能力，增加有效水的最大含量。

2.3.2土壤水分含量的表示方法

1.质量含水量：土壤质量含水量=土壤水质量/烘干土质量*100% 2.容积含水量：土壤容积含水量=土壤水体积/土壤总体积*100%

3.相对含水量：土壤相对含水量=土壤质量含水量/土壤田间持水量*100% 2.3.3土壤水分与作物生长 1.作物对土壤水分的要求

水分是作物的重要组成成分，一般新鲜作物体内的含水量达到60%-90%，不同的作物和作物不同生育期的含水量有一定的差异。当作物生长的在含水量一直比较高的土壤中，则形成单位量干物质所水泵的水分要大于生长在相对于旱土壤中的植物。

不同类型作物每形成单位量干物质需不量相差很大，同种作物在不同生育期对土壤水分含量的要求也不相同。 2.影响作物对养分的吸收

土壤中有效养分迁移到根表的机理有截获、质流和扩散三种方式，而其中质流和扩散起到主要作用，它们均需要在足够的水分条件下进行。所以，土壤水分能影响作物对养分的吸收。 2.3.4土壤水分调节

水分调节的目的是为作物的生长创造一个良好的土壤水、气、热环境，调节的方法有多种。 1.灌溉

灌溉是增加农田水分含量的重要措施，也是提高农作物产量和品质的重要手段。 2.排水

8

排水是指通过一定方法将农田内多余水分排出土壤的一种生产措施，是生产中经常采用的一种生产措施。根据排水目的，农田排水可分为排除地面积水、降低地下水位及排除表层土壤内滞水三类。 3.蓄水保墒

墒是土壤水分的另一种习惯称法，保墒是使土壤维持一定的含水量。通过适当的耕作措施也可以达到减少土壤水分损失、维持土壤含水量的目的。 4.发展节水农业

发展节水农业须做好下列三方面的工作。第一是建立节水和耗水的输水系统；第二是推广节水灌溉技术和节水灌溉制度，提高单位灌溉水的生产效率；第三是调整农业结构，推广节水农业技术。 2.4土壤空气

2.4.1土壤空气组成

土壤空气来自于大气，但在土壤内，由于根系和微生物等的活动，以及土壤空气与大气的交换受到土壤孔隙孔隙性质的影响，使得土壤空气的成分与大气有一定的差别。

与大气相比，土壤空气的组成特点如下：第一，土壤空气中的二氧化碳的含量高于大气。第二，土壤空气中的氧气含量低于大气。第三，土壤空气的村对湿度比大气高。第四，土壤空气中有时像甲烷等还原性气体的含量远高于大气。第五，土壤空气各成分的浓度在不同季节和不同土壤深度内变化很大。 2.4.2土壤通气性

土壤空气与在气的交换能力或速递称为土壤通气性，如交换速率快，则土壤的通气性好，反之，土壤的通气性差。土壤空气与大气之间的交换机理如下： 1.土壤空气的整体交换

土壤空气在一定的条件一整体或全部移出土壤或大气以同样的方式进入土壤称为土壤空气的整体交换。整体交换能较彻底地更新土壤空气，其作用的动力是存在气体的压力美。 2.土壤空气的扩散

某种物质从其浓度高处向浓度低处的移动称为扩散，土壤空气扩散是指土壤空气与大气成分沿其浓度降低方向运动的一种过程。 2.4.3土壤空气与作物生长

土壤空气状况是土壤肥力的重要因素之一，不仅影响作物生长发育，还影响土壤肥力状况。 1.影响种子萌发

2.影响要系生长和吸收功能 3.影响土壤微生物活动

4.影响作物生长的土壤环境状况 2.4.4土壤通气性调节

调节土壤空气的主要措施是：深耕结合施用有机肥料，培育和创造良好的土壤结构和耕层构造，改善勇气性；客土掺沙掺黏，改良过沙过黏质地；雨后及时中耕，消除土壤板结；灌溉结合排水，排水可以增加土壤空气的含量，灌水以降低土壤空气的含量，也可促进土壤空气的更新。大规模农业生产一般不会对土壤采取强制通气的方法。 2.5土壤热量

2.5.1土壤热量来源

9

土壤热量有一咱来源，即太阳辐射、生物产热和地球内热，以太阳辐射为最主要的来源。

太阳辐射进入大气层后，一部分被云层以直接反射到太空，一部分被云层和大气吸收，剩余部分才能到达土壤表层，另外被大气和去层吸收的一部分太阳辐射也可以通过辐射形式到达地表。

微生物在分解转化有机质时释放的热量称为生物热。有机质有部分简单无机物在被微生物转化分解时，这些物质贮存的部分化学能被微生物吸收利用，另外一部分化学能则直接转化为热量进入环境中。生物热虽然数量较少，但在一定的条件下可以适当提高或维持土壤温度。 2.5.2土壤热性质 土壤温度的高低，主要取决于土壤接受的掂量和损失的热量的损失的热量数量，而土壤热量损失数量的大小主要受热量（也有称作热容量）和热导率大小等土壤热性质的影响。 1.土壤热容

单位质量或容积土壤，温度每升高10C或降低10C时所吸收或释放的热量数量。如以质量计算土壤计算数量则为质量热容；如以体积计算土壤数量则为体积热容。两者的关系如下：

体积热容=质量热容*土壤容重

土壤热容的大小主要影响土壤温度的变化速率。热容大，则土温变化慢；热容小，则土温易随环境温度的变化而变化。所以，含水量低的土壤，则土温随气温变化的变幅大，反之则变幅小。 2.土壤热导率

土壤热导率指土层厚度1cm，两端温度相差10C时，单位时间内通过单位面积土壤断面的热量，其单位是J.Cm-2.s-1.K-1。与影响土壤热容大小的原因一样，由于土壤矿物质的组成稳定，所以土壤热导率的大小主要取决于土壤水分与土壤空气的相对含量。水分含量高，空气含量低，则土壤热导率高；反之，热导率低。热导率越高的土壤，其温度越易随环境温度变化而变化；反之，土壤温度相对稳定。

3.土壤导温率

无论是热容还是热导率均不能直观地反映土壤温度变化的特点，恧增温率，也称为热扩散率，就能直接地说明土壤温度的变化速率。它是指标准状况下，在单位厚度（1cm）土层中温差为10C时，单位时间（1s）经单位断面面积（1cm2）进入的热量使单位体积（1cm3）土壤发生的温度变化值。 土壤热容和热导率是影响其导温率的两个因素，可以用下式表示它们三者之间的关系：

土壤导温率=土壤热导率/土壤体积热容

2.5.3土壤温度与作物生长 1.土壤温度与土壤肥力的关系

土壤温度既可作用于土壤中的物理化学反应，也可以通过作用于微生物的活动影响土壤物质的转化，而且对后者的影响更要远大于前者。 2.土壤温度与作物生长

不同类型作物种子萌发时的需的最适温度范围相差很大。但对具体作物来讲，在其适宜的土壤温度范围内，则土壤温度越高，种子萌发越快；反之，土温越低种子萌发就越慢。

10

2.5.4土壤温度调节

土壤温度调节是指提高或降低土壤温度，或延缓土壤温度提高或降低的速率。可以通过生产措施和工程措施调节大田和栽培设施的土壤温度以及生长环境温度

1.非设施农业土壤温度的调节

只有通过耕作措施加快土壤温度的提高或延缓土壤温度的下降达到调节非设施农业土壤的温度。 2.设施农业土壤温度的调节

设施农业土壤温度的调节主要分为保温或增温与降温或减缓温度上升两个方面。

对于保温或增温措施主要有三种方法：一是人工给土壤补充热量；二是通过减少热量的损失起来保温的作用；三是在部分栽培设施中采用保温材料减少热量的损失，从而起到保温作用。

降温或减缓温度上升的措施主要有下列三种方法：一是加温（水）法；二是用深色材料进行覆盖，减少到达设施内的太阳辐射量，减慢温度上升幅度；三是用强制排风法，将设施内的热量随风带走，起到降温或减慢温度上升的作用。 学习思考

1.从体积和质量叙述土壤的物质组成。

2.风化作用在土壤形成中的主要作用是什么？ 3.简述土壤水分调节的方法。

4.说明不同质地类型土壤的肥力特征。 5.说明土壤有机质的主要作用。

第三章土壤的基本性质

知识目标

认识土壤孔隙性、结构性、保肥性与供肥性、物理机械性与耕性、酸碱性与缓冲性等土壤基本性质；

认识土壤基本性质对植物生长与土壤肥力的作用；

能运用所学知识进行土壤基本性质合理调节，培肥土壤。 能力目标

能熟练测定当地土壤的容重，计算土壤孔隙度，判断土壤松紧状况； 能熟练测定当地土壤pH，判断土壤酸碱状况。

土壤的基本性质可分为土壤物理性质和土壤化学性质。其中土壤物理性质包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等，土壤化学性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。 3.1土壤孔隙性与结构性 3.1.1土壤孔隙性

土壤中土粒或团聚之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙。土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。 1.土壤密度

土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土质量，单位是g.Cm-3ak 1.m-2。 2.土壤容重

土壤容重是指在田间自然状态下，单位体积土壤（包括粒间孔隙）的烘干质量单位也是g.Cm-3ak 1.m-2。

11

土壤容重是一个十分重要的基本数据，在农业生产中主要用途有： （1）判断土壤的松紧程序和孔隙状况

（2）计算土壤质量及土壤中物质的量 利用土壤容重可以计算单位面积土壤的质量，并能计算单位面积土壤中水分、有机质、养分、盐分等质量。 4.土壤孔隙类型

土壤孔隙大小、形状不同，无法按其真实孔径来计算，因引土壤孔隙直径是指与一定的土壤水吸力相当的孔径，称为当量孔径。土壤水吸力与当量孔径之间的关系式如下：

d=3/s

d—当量孔径，单位为毫米（mm）；

S—土壤水所承受的吸力，单位为千帕（kpa）。

根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型，如表3-3所示。

表3-3土壤孔隙类型及性质 孔隙类型 通气孔隙 毛管孔隙 无效孔隙（非活性孔隙） 当量孔径 >0.02mm 土壤水吸力 <15kpa 主要作用 此孔隙起通气透水作用，常常空气占据 0.02-0.002mm <0.002mm 15-150kpa >150kpa 此孔隙内的水分受毛此孔隙内的水分移动困难，管力影响，能够移动，不能被作用吸收利用，空气可被植物吸收利用起及根系不能进入 到保水蓄水作用 5.影响土壤孔隙性的因素

土壤孔隙状况主要受土壤质地、土壤有机质、土壤结构和土壤松紧状况的影响。

（1）土壤质地 黏重土壤以毛管孔隙与无效孔隙为主，且数量多，总孔隙度较大；沙质土壤的通气孔隙大小相对增多，但毛管孔隙与无效孔隙少，总孔隙度低；壤质土壤孔隙大小分配恰当，既有适量的通气孔隙，又有较多的毛管孔隙。 （2）土壤结构 具有团粒结构的土壤，团粒与团粒之间有适量的通气孔隙，团粒内部有大量的毛管孔隙，无效孔隙很少，大小孔隙比例恰当；而其他不良结构的土壤中，结构体内无效孔隙多，结构体与结构体之间大孔隙过多，有的称为裂缝，可见大小孔隙比例失调，对植物生长不利。

（3）土壤有机质 土壤有机质含量高时能促进团粒结构的形成，所以有机质多的土壤多孔，总孔隙度较高。

（4）土壤松紧状况 疏松多孔的土壤受到降水、人畜践踏、机具碾压、重力等作用后，使土壤结构破坏，土壤孔隙度下降。而增施有机肥料或者采取深耕，中耕等措施，有利于改善土壤松紧状况，调节土壤孔隙性。 6.土壤孔隙性与植物生长的关系 生产实践表明，适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为50%-56%，通气孔隙度在10%以上，如能达到15%-20%更好，毛管孔隙度与非毛管孔隙度之比为2：1为宜，无效孔隙度要求尽量低。 3.1.2土壤结构性

土壤结构性是指土壤结构体的种类、数量及其在土壤中的排列方式等状况。 1.土壤结构体的类型及特征

12

按照结构体的大小、形状和发育程度可分为四大类。

（1）团粒与粒状结构 团粒结构是指近似球形且直径大小为0.25-10mm的土壤结构体，俗称“蚂蚁蛋”、“米糁子”等。

团粒结构的主要特点和肥力特征如下：团粒与团粒之间有适量的通气孔隙，水少气多，好气微生物活跃，有利于有机质矿质化作用，养分释放快；团粒内部有大量的毛管孔隙，水多气少，嫌气微生物活跃，有利于腐殖质的积累，养分可以得到贮存；因此具有团粒结构的土壤，耕作效果好，有利于植物根系的扩展、延伸，是植物生长发育最理想的土壤结构。

（2）块状与核状结构 一般块状结构大小不一，边面不明显，结构体内部较紧实，俗称“坷垃”。而核状结构的直径一般小于3mm，棱角多，内部紧实坚硬，泡水不散，俗称“蒜瓣土”，多出现在有机质缺乏的黏土中。 2.土壤结构被破坏的因素及改良的措施

团粒结构被除数破坏的主要因素：降雨或大小漫灌对土壤结构的破坏；耕作不当；机械、人畜对土壤的挤压；土壤发一盐碱化；有机肥用量减少导致土壤结构变差。

改良不良结构，促进土壤团粒结构形成的措施主要有： （1）增施有机肥料 （2）调节土壤酸碱度 （3）合理耕作 （4）合理轮作

（5）合理灌溉、晒垡、冻垡 （6）施用土壤结构改良剂 3.2土壤物理机械性与耕性

土壤物理机械性是多项土壤动力学性质的统称，包括土壤的黏结性、黏着性、可塑性、胀缩性以及其他受外力作用后而发生形迹的性质，在农业生产中主要影响土壤耕作。

3.2.1土壤物理机械性 1.土壤黏结性

土壤黏结性是指土粒与土粒之间相互黏结在一起的性能。 2.土壤黏着性

土壤黏着性是指土粒黏附于外物上的性能，是由土粒-水膜-外物之间相互吸附而产生的。 3.土壤胀缩性

土壤吸水体积膨胀，失水体积变小，冻结体积增大，解冻后体积收缩这种性质，称为土壤的胀缩性。 3.2.2土壤耕性

1.重量耕性好坏的标准

土壤耕性是指耕作时土壤所表现出来的一系列物理性和物理机械性的总称。土壤耕性的好坏可以从三个方面来衡量 （1）耕作的难易程度 （2）耕作质量的好坏 （3）适耕期的长短 2.影响土壤耕性的因素

土壤水分含量影响到土壤物理机械性，从而影响土壤耕性；土壤质地与耕性

13

的关系也很密切。

3.改善土壤耕性的措施

（1）掌握耕作时土壤适宜含水量 （2）增施有机肥料 （3）改良土壤质地

（4）创造良好的土壤结构性 （5）少耕和免耕

3.3土壤保肥性与供肥性 3.3.1土壤胶体 1.土壤胶体概述

胶体是指直径为1-100nm的物质颗粒。土壤胶体是指1-1000nm（长、宽、高三个方面至少有一个方向在此范围内）的土壤颗粒。土壤胶体分散系统是由胶体微粒（分散相）和微粒间溶液（分散介质）两大部分构成，构造上从内到外可分为微粒核、决定电位离子层、补偿离子层三个部分。 2.土壤胶体种类

根据微粒核的组成物质不同，可以将土壤胶体分为三大类： （1）无机胶体 （2）有机胶体

（3）有机-无机胶体 3.土壤胶体特性

土壤胶体是土壤固体中最活跃的部分，对土壤理化性质和肥力状况有着巨大影响，这是因为土壤胶体具有以下三个主要特征： （1）有世大的比表面和表面能

（2）带有一定的电荷 根据电荷产生机制不同，可将土壤胶体产生的电荷，分为永久电荷和可变电荷。

（3）具有一定的凝聚性和分散性 4.土壤吸收性能

土壤吸收性能是指土壤吸收和保持土壤溶液中的分子、离子、悬浮颗粒、气体（CO2、O2）以及微生物的能力。根据土壤对不同形态物质吸收、保持方式的不同，可以分为以下五种类型。 （1）机械吸收作用 （2）物理吸收作用 （3）化学吸收作用 （4）离子交换吸收作用 （5）生物吸收作用 3.3.2土壤保肥性

土壤保肥性是指土壤吸持各种离子、分子、气体和粗悬浮物质的能力。阳离子交换吸收作用是土壤保肥的主要机理。 1.土壤阳离子交换吸收作用

阳离子交换吸收作用是指土壤溶液中的阳离子与土壤胶粒表面扩散层中的阳离子进行交换后而保存在土壤中的作用。 （1）阳离子交换吸收作用的特点 1）可逆反应 2）等电荷交换

14

3）反应迅速

4）受质量作用定律支配

（2）阳离子交换吸收能力 影响阳离子交换能力的因素有： 1）电荷的影响

2）离子半径的影响 3）离子浓度的影响

（3）阳离子交换量 阳离子交换量是指在中性条件下，每千克烘干土所吸附的全部交换性阳离子的物质的量。 2.土壤阴离子交换吸收作用

阴离子交换作用是指土壤中带正电荷胶体所吸收的阴离子与土壤溶液中的阴离子相互交换的作用。

根据被土壤吸收的难易程度可分为三类： （1）易被土壤吸收的阴离子

（2）很少被土壤吸收甚至不能被吸收的阴离子 （3）介于上述二者之间的阴离子 3.3.3土壤供肥性

土壤供肥性能是指土壤养分能否供给植物生长需要的能力。其供肥特性主要受土壤的基本性质、气候特点和植物根系特性等因素的影响。 1.迟效性养分的转化速率

迟效性养分是指土壤中必须经过一定的转化后才能被植物吸收利用的养分。 反映土壤养分供给能力的指标有两个：一是养分的供应容易：二是养分的供应强度。

2.交换性离子的有效性

（1）交换性阳离子的饱和度 土壤吸附的某种交换性阳离子的量占土壤阳离子交换量的百分数，称为该离子的饱和度。

（2）陪伴离子的效应 土壤胶粒表面同时存在多种离子，对某种离子来讲，其他种类的离子均是陪伴离子。 3.4土壤酸碱性及缓冲性

土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的pH来表示。我国一般土壤的pH变动范围为4-9，多数土壤的pH在4.5-8.5范围内，极少有低于4或高于10的。“南酸北碱”就概括了我国土壤酸碱反应的地区性差异。 3.4.1土壤酸性

土壤中H+的存在有两种形式一是存在于土壤溶液中；二是吸收在胶粒表面。因此，土壤酸度可分为两种基本类型。 1.活性酸度

活性酸度是由土壤溶液中氢离子浓度直接反映出来的酸度，又称有效酸度，通常用pH表示。 2.潜性酸度

致酸离子（H+、AI3+）被交换到土壤溶液中，变成溶液中的H+时，才会使土壤显示酸性，所以这种酸称为潜性酸。

根据测定潜性酸度时用浸提液的不册，将潜性酸又分为交换性酸度和水解性酸度。

（1）交换性酸度 用过量的中性盐（pH=7）如KCI、NaCI、BaCI2等溶液浸提土壤时，土壤胶粒表面吸附的H+、AI3+被交换出来，这些离子进入土壤溶液后所表

15

现的酸度称为交换性酸度。

（2）水解性酸度 用弱酸强碱的盐类和醋酸钠的溶液浸提土壤时，从土壤胶粒上交换出来的H+和AI3+所产生的酸度，称为水解性酸度。 3.4.2土壤碱性

土壤的碱性还取决于土壤胶体上交换性钠离子的数量。通常把交换性钠离子数量占交换性阳离子数量的百分比，称为土壤碱化度。一般碱化度为5%-10%时，称弱碱性土；大于20%时，称碱性土。

3.4.3土壤酸碱反应对土壤性质及植物生育的影响 1.影响植物的生长发育 2.影响土壤肥力

3.4.4土壤酸碱性的调节

我国北方有大面积的碱性土壤，南方有大面积的酸性土壤。土壤过酸过碱都不利于植物生长，需要加以改良。 南方酸性土壤施用的石灰，大多数是生石灰，施入土壤中发生中和反应和阳离子交换反应，另外草木灰既是钾肥又是碱性肥料，可以用来改良酸性土。 碱性土中交换性Na+含量高，生产上用石膏、黑矾、腐殖酸肥料等来改良碱性土，另外在碱性或微碱性土壤上栽培培酸性花卉，可加入硫磺粉、硫酸亚铁来降低土壤碱性，使土壤酸化。 3.4.5土壤缓冲性 1.土壤缓冲性的概述

土壤缓冲性是指土壤抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力，即在土壤中加入少量酸性或碱性物质后，原来的pH不会发生较大的变化，仍能体质其相对稳定的能力。

土壤缓冲性的机理有以下三种： （1）交换性阳离子的缓冲作用 （2）弱酸及其盐类的缓冲作用 （3）两性物质的缓冲作用 2.影响土壤缓冲的因素

影响土壤缓冲性的因素主要有以下三方面： （1）土壤质地 （2）土壤有机质 （3）土壤胶体种类 学习思考

1.植物生长发育需要具备什么样的土壤孔隙状况（用孔隙性的具体指标如容重、孔隙度、通气孔隙度等说明）？

2.团粒结构的主要特征是什么？与土壤肥力的关系如何？

3.土壤酸性、碱性产生的原因是什么？对土壤肥力和植物生长有何影响？ 4.生产上如何根据实践经验确定土壤的宜耕期？

第四章土壤资源与管理

知识目标

能描述土壤成土因素对土壤形成的影响与主要成土过程： 熟悉当地主要土壤类型与土壤培肥； 熟悉当地主要低产田的利用与改良。 能力目标

16

能说出当地主要土壤类型的特征；

能熟练进行土剖面的设置与挖掘、形态和性状的观察记载以及土壤生产性。 4.1土壤形成与分布 4.1.1土壤形成因素

土壤的形成包括两个阶段，首先是矿物岩石经过各种风化作用形成了成土母质；第二个阶段是成土母质在一定的水、热条件和生物作用下，经过一系列物理、化学与生物化学的变化，并经一定的时间过程而发育形成土壤。 1.母质

土壤是在母质基础上形成的，母质为土壤形成提供了最基本的原料，是组成土壤的骨架。 2.气候

气候因素直接影响土壤的水、热状况。 3.地形

地开在成土中的作用是通过重新分配母质、水热状况和接受水热条件的差异而影响土壤的性质和类型。 4.生物

生物因素是土壤发生发展中最主要、最活跃的因素。 5.时间

土壤是随时间的推移而不断发展的。 6.人为因素

人类的农业生产活动作为一个成土因素来说，它影响土壤形成的性质与其他自然因素有着本质的不同。 4.1.2土壤形成过程

土壤的形成是在母质基础上产生和发展土壤肥力的过程，也就是在母质上使植物生长发育所需要的养分、水分、空气、热量不断积累和协调的过程。 4.1.3土壤剖面

从地表向下所挖出的垂直面叫做土壤剖面。土壤剖面一般是由平行于地表、外部形态各异的层次组成，这些层次叫做土壤发生层或土层。 1.自然土壤剖面

自然土壤剖面一般可分为四个基本层次：府殖质层、淋溶层、淀积层和母质层。

2.耕作土壤的剖面

耕作土壤的剖面构造状况，是人类长期耕作栽培活动的产物，它是在不同的自然土壤剖面上发育而来，因此也不例外比较复杂的。 （1）旱地土壤剖面 旱地土壤剖面一般分为四层。 1）耕作层 2）犁底层 3）心土层 4）底土层

（2）水田土壤剖面 水田土壤由于长期种稻等，受水浸渍，并经历频繁的水旱交替形成了不同于旱地的剖面形态和土体构型。 4.1.4我国土壤的分布 1.我国现行土壤分类系统

现行中国土壤分类系统分土纲、亚纲、土类、亚类、土属、土种和亚种七级。

17

前四级为高级分类，后三级为基层分类。 2.我国土壤分布规律

（1）土壤纬度地带性分布 随纬度不同，自北而南土壤类型呈有规律的更替，这种分布规律称为纬度地带性。

（2）土壤的经度地带性分布 从东向西，由沿海向内陆由于生物、气候条件呈现有规律变化，使土壤类型也发生应有规律的更替，这种规律性的变化称为土壤经度地带性。

（3）土壤垂直地带性分布 土壤类型随着海拔高度的增加，有规律地呈带状分布的规律性，称之为土壤的垂直地带性。

（4）土壤区域性分布规律性 另外还有一些土类，它们的分布主要受非地带性因素（如母质、水文、地质地形、耕作等）制约，其土壤类型有别于地带性土壤类型，同一土类可镶嵌分布在不同土壤带之中，这就是土壤的非地带性分布规律。 4.2土壤培肥 近年来，由于过度用地，使我国一些高产稳产的土壤资源也出现了肥力衰退的现象。总的来看，耕地土壤肥力水平不高，培肥土壤是今后农林业生产的一个战略任务。

4.2.1高产肥沃土壤的培育 1.高产肥沃土壤的特征 （1）适宜的土壤环境 （2）协调的土体构型 （3）适量协调的土壤养分 （4）良好的物理性状 （5）有益微生物数量多

2.高产肥沃土壤培育的基本措施 （1）增施有机肥料，科学施肥 （2）合理灌排

（3）合理轮作，用养结合 （4）深耕改土，加速土壤熟化 （5）防止土壤侵蚀，保护土壤资源 4.2.2低产土壤的改良与利用 1、旱坡低产土壤的改良利用 （1）植树造林

（2）种植绿肥牧草 （3）坡面工程措施

（4）推广有机旱作种植技术 （5）发展灌溉农业 另外，在旱坡地的改良利用中可应用保水剂、保墒增温剂和选育高产抗旱新品种等技术。

2.低产水田土壤的改良与利用

根据我国南方种类低产水田的成土环境、土壤特性等的不同，可归纳为冷浸类、黏瘦类、毒质类、漏水类等低产水田类型。低产水田的改良措施主要有： （1）水利措施 （2）施肥改土 （3）耕作改良

18

（4）合理轮作

3.盐碱土的改良利用

盐碱土主要分布在平原地区、土层深厚、地形平坦、地下水资源丰富。一般采用以下措施进行改良： （1）水利措施

（2）生物措施 主要有①种植绿肥牧草；②植树造林、改变生态环境。 （3）化学措施

（4）耕作培肥措施 ①耕作改良；②增施有机肥。

此外，还可结合当地实际采取引洪放淤、客土压沙、挖斑换土等措施，均可收到明显的防盐改碱效果。 4.风沙土的利用改良

风沙土改良利用原则应突出于“固”（防风固沙），立足于“改”（改良质地、结构），着重于“肥”（培肥土壤），合理开发利用。因此应采取以下措施： （1）植物固沙措施 （2）工程治沙措施 （3）耕作培肥措施

4.2.3设施农业土壤的培肥

设施农业土壤亦叫做保护地土壤，系指温室、养料大棚、小拱棚、地腊覆盖条件下的土壤。

1.设施栽培对土壤性状的影响 （1）土壤温度高

（2）土壤水分相对稳定、散失少 （3）土壤养分国产化快、淋失少 （4）土壤溶液浓度易偏高 （5）土壤生态环境恶化 （6）营养离子平衡失调 （7）气体危害

（8）土壤消毒造成的毒害 2.设施农业土壤的培肥与管理

设施农业土壤的培肥与管理措施主要有： （1）施足有机底肥 （2）整地起垄 （3）适时覆膜

（4）膜下适量浇水 （5）控制化肥追施量 （6）其他管理措施 4.3土壤资源的保护 4.3.1我国主要土壤资源

19

表4-3我国土壤资源 类 别 适宜发展农业或农林结合的土壤类型 适宜发展林业或林农结合的土壤类型 适宜发展牧业和牧农、牧林结合的土壤类型 仅部分适宜林业或牧业的高山及亚高山土壤 其他难于利用的土地 面积/（10km） 263.1 243.41 234.47 198.78 20.24 42占全国总面积的比例/% 27.40 25.38 24.42 20.70 2.10 4.3.2土壤退化与防治

土壤退化是指因自然环境不利因素和人为利用不当所引起的土壤肥力下降、植物生长条件恶化和使土壤生产力减退的过程。 1.土壤侵蚀与防治

土壤侵蚀是指土壤或成土母质在外营力（水、风）的作用下被剥蚀、破坏、分散、分离、搬运和沉积的过程。

土壤侵蚀给农业生产乃至整个国民经济的各个方面带来严重危害，必须予以高度重视和采取有效措施加以防治。 （1）水利工程防治 1）坡面治理工程 2）沟道治理工程 3）小型水利工程 （2）生物措施

（3）耕作种植措施 2.土壤沙化与防治

土壤沙化是指因风蚀，土壤细颗粒物质丧失，或外来沙粒覆盖原来土壤表层，造成土壤质地变粗的过程。 防治土壤沙化的主要措施，首先要明确沙漠化土壤合理利用的方法，以牧为主，农林牧结合，土壤耕作仅限于水土条件较好的地区。其次，要因地制宜的采取防治措施，正确处理防与治、保护与利用、生物治理与工程治理等关系，强调以防为主，防治结合。

长期以来我国劳动人民创造和总结了许多先进和适应的治沙技术，主要有：①“五带一体”的防腐剂沙治沙技术；②活沙障技术；③机械固沙技术；④化学固沙技术；⑤引水拉沙技术；⑥建设项目小型水利设施。 4.3.3土壤污染与防治

土壤资源，一旦受污染，就很难治理，因此应采取“先防后治，防重于治”，对于已污染的土壤要根据实际情况进行治理。 （1）加强对土壤污染的调查和监测 （2）彻底消除污染源

（3）增施有机肥料及其他肥料 （4）铲除表土或换土 （5）生物措施

20

（6）采用人工防治措施 学习思考

1.什么是设施土壤，怎样培肥？ 2.高产肥沃土壤的特征是什么？ 3.怎么培育高产肥沃的土壤？

4.分析各种低产、退化土壤的主要障碍因素及改良利用措施。

第五章合理施肥原理

知识目标

认识植物必需营养元素与营养特性、植物吸收养分的基本原理； 认识土壤养分与合理施肥基本原理； 能运用所学知识进行当地作物合理施肥。 能力目标

能调查评价不同作物各种施肥方法应用效果；

能结合当地土壤、作物情况，推广应用配方施肥技术。

合理施肥是根据植物营养特性、气候条件、土壤肥力状况、肥料性质及耕作制度等所采取的正确施肥措施，是一项理论性和技术性都很强的农业技术措施，其衡量标准有四条：一是提高产量；二是提高经济效益；三是提高产品品质；四是不破坏生态环境。 5.1植物营养特性

5.1.1植物必需营养元素 1.植物体内元素的组成 植物的组成十分复杂，一般新鲜的植物体含有75%-95%的水分和5%-25%的干物质。

营养元素是指植物体所需要的化学元素。植物营养是指植物体从外界环境中吸收其生长发育所需要的物质并用以维持其生命活动。植物体内的各元素含量差异很大，植物对元素有吸收。一方面受植物的基因所决定，另一方面受环境条件所制约。

2.植物必需营养元素及确定标准

判断某种元素是否为植物生长发育所必需的营养元素，一般必须符合以下三个标准：

（1）不可缺少 （2）特定的症状 （3）直接营养作用

到目前为止，已经确定为植物生长发育所必需的营养元素有16种，即碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、铜、锌、钼、氯。这16种植物必需元素都是用培养试验的方法确定下来的。 3.植物体内必需营养元素的分组

（1）大量营养元素 大量营养元素一般占植株干物质质量的百分之几十到千分之几。

（2）中量营养元素 中量营养元素占植株干物质质量的百分之几到千分之几。 （3）微量营养元素 微量营养元素占植株干物质质量的千分之几到万分之几。 4.植物必需元素的一般功能

（1）构成植物体的结构物质、贮藏物质和生活物质 （2）在植物新陈代谢中起催化作用

21

（3）对植物具有特殊的功能 5.必需营养元素之间的相互关系

植物必需的营养元素在植物体内构成了复杂的相互关系，这些相互关系主要表现为同等重要和不可代替的关系。即或必需营养元素在植物体内不论含量多少都是同等重要的，任何一种营养元素的特殊生理功能都不能被其他元素所代替。 5.1.2植物对养分的吸收

一般把植物营养分为根部营养和根外营养两中方式。植物的根部营养是指植物根系从营养环境中吸收养分的过程。根外营养是指植物通过叶、茎等根外器官吸收养分的过程。 1.植物的根部营养

（1）植物根系吸收养分的部位 根系是植物吸收养分和水分的重要器官。 （2）植物根系吸收养分的形态 植物根系可吸收离子态和分子态的养分，一般配以离子态养分为主，其次为分子太养分。 （3）养分向根系迁移的途径

1）截获。截获是指植物根系在生长过程中直接与土壤中养分接触而获得养分的方式。

2）扩散。扩散是指植物根系吸收养分而使根系附近和离根系较远的养分离子浓度存在浓度梯度而引起的土壤养分的移动的方式。

3）质流。质流是指由于植物蒸腾作用，植物根系吸水引起水流中所携带养分由土壤向根部流动的过程。 （4）根系对无机养分的吸收

1）被动吸收 被动吸收是指植物离子通过扩散等不需要消耗能量通过细胞腊进入细胞质的过程。又称非代谢吸收，是一种顺电化学势梯度的吸收过程。

2）主动吸收 又称代谢吸收，是一个逆电化学势梯度且消耗能量的有选择性地吸收养分的过程。

（5）根对有机养分的吸收 植物根系不仅能吸收无机态养分，也能吸收有机态养分。

（6）影响植物吸收养分的因素。 1）土壤温度 2）光照

3）土壤通气性 4）土壤酸碱性 5）养分浓度

6）植物吸收离子的相互作用 2.植物的根外营养 （1）根外营养的特点

1）直接供给养分，防止养分在土壤中的固定。 2）吸收速率快，能及时满足植物对养分的需要。 3）直接促进植物体内的代谢作用 4）节省肥料，经济效益高。 （2）提高根外营养施用效率

1）溶液的组成。喷施的溶液中不同的溶质被叶片吸收的速率是不相同的。 2）溶液的浓度及反应。 3）溶液湿润叶片的时间。

22

4）植物叶片的类型。 5）养分在叶内的移动性。 5.1.3植物营养的特性 1.植物营养的选择性

植物常常根据自身的需要，对外界环境中的养分有高度的选择性。 2.植物营养的连续性与阶段性 （1）植物营养的临界期 （2）植物营养的最大效率期 5.2土壤养分

5.2.1土壤养分概述 1.土壤养分的来源

土壤养分的来源，大体上有几下几个方面：土壤矿物质风化所释放的养分；土壤有机质分解释放的养分；土壤微生物的固氮作用；植物根系对养分的集聚作用；大气降水对土壤加入的养分；施用肥料，包括化学肥料和有面肥料中的养分。 2.土壤养分的形态 （1）水溶态养分 （2）交换态养分 （3）缓效态养分 （4）难溶态养分 （5）有机态养分

5.2.2土壤养分的动态平衡

土壤溶液中养分元素与植物生长也趋向保持某种平衡关系。养分补给途径有两种，一是依靠土壤各组分间相互转化、移动，即依靠土壤本身的调节。二是对耕层土壤施肥补给。

5.2.3土壤中有效养分的损耗

损耗途径主要有：①随渗水淋失；②经生物作用变成气体散入空气中而损失；③在土壤中经化学作用变成无效养分；④经物理化学作用有效养分被固定在矿物晶格中变成无效性养分；⑤经生物作用有效养分变成有机物质暂时成为无效养分。

5.3合理施肥基本原理 5.3.1养分归还学说

其中心内容是：第一，随着植物的每次收获（包括籽粒和茎秆）必然要从土壤中逼真一定量的养分。第二，如果不正确地归还养分于土壤，土壤肥力必然会逐渐下降。第三，要想恢复土壤肥力，必须归还从土壤中带走的全部东西。第四，为了增加植物产量，应该向土壤施加矿质元素。 5.3.2最小养分律

中心内容是：植物为了生长发育，需要吸收各种养分，但是决定植物产量的却是土壤中那个相对含量最小的有效养分。 应用最小养分律要注意以下几点：①最小养分不是指土壤中绝对含量最少的养分，而是按植物对养分的需要要来讲，土壤供给能力最低的那种养分。②最小养分是限制植物生长发育和提高产量的关键。③最小养分不是固定不变的，而是随条件变化而变化的。④如果不针对性补充最小养分，即使其他养分增加再多，也不能提高植物产量，而只能造成肥料的浪费。⑤最小养分通常是大量元素，但并不排除微量元素成为最小养分的可能。

23

5.3.3报酬递减律

从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有所增加，但随着投入的劳动和资本的增加，单位投入的报酬增加却在逐渐减少。 这一经济规律包括以下几个方面含义：①这一规律是以各项技术条件相对稳定为前提，反映了某一限制因子与植物增产的关系。②报酬递减律是说明投入和产出两者的关系。③正因为投入和产出不是呈直线相关的关系，所以就应该根据植物对肥料的效应曲线来确定获得高产的最佳施肥量。 5.3.4因子综合作用

影响植物生长的基本环境条件主要有光照、水分、养分、温度、品种及耕作栽培措施等因子。植物生长状况常取决于这些因子，而且它们之间需要良好地配合。

5.4合理施肥的方式方法 5.4.1合理施肥的方式

良好的施肥方式应该做到：第一，不断提高土壤肥力；第二，改善土壤理化性质；第三，满足植物对各种养分的需要；第四，降低成本，产量高、品质好、经济效益高。一般来说，施肥方式包括基肥、种肥和追肥三个环节。 1.基肥

常称为底肥，基肥是指在播种或定植前以及多年生植物越冬前结合土壤耕作翻入土壤中的肥料。 2.种肥

是指播种或定植时施于种子或植物幼株附近或与种子混揪或与植物幼株混施的肥料。 3.追肥

是指在植物生长发育期间施用的肥料。 5.4.2合理施肥的方法

在生产实践中，常用的施肥方法主要有： （1）撒施 （2）条施 （3）穴施 （4）分层施肥 （5）随水浇施 （6）根外追肥

（7）环状和放射状施肥 （8）拌种和浸种 （9）蘸秧根 （10）盖种肥 （11）注射施肥 5.4.3配方施肥技术 1.配方施肥的含义

其内定包括“配方”与“施肥”两个程序。“配方”是根据植物种类、产量水平、需要吸收各种养分数量、土壤供应量和肥料利用率，来确定肥料的种类与用量，做到产前定量定肥；“施肥”是配方的实施，是目标产量实现的保证。 2.配方施肥的基本方法

（1）地方分区（级）配方法

24

（2）目标产量配方法 1）养分平衡法

（ⅰ）植物目标产量 植物定产经验公式的通式是： Y=x/(a+bx)

（ⅱ）植物目标产量需要分量 常以下式来推算：

植物目标产量所需要分量（kg）=目标产量（kg）/100(kg)*100kg产量所需要养分量（kg）

（ⅲ）土壤供肥量 指一季植物在生长期中从土壤吸收的养分。 土壤供肥量=土壤养分测定值（mg.Kg-1）*0.15*校正系数

校正系数=[（空白产量/100）*植物100kg产量养分吸收量]/(土壤养分测定值*0.15)

（ⅳ）肥料利用率 指当季植物从所施肥料中占施入肥料养分总量的百分数。 肥料利用率=（施肥区植物吸收养分量-无肥区植物吸收养分量）/（肥料施肥量*肥料中养分含量）*100%

得到了上述各项数据后，即可用斯坦福公式计算各种肥料的施用量。即： 肥料用量=[目标产量所需养分总量（kg.Hm-2）-土壤养分测定值（mg.kg-1）*0.15*校正系数]/（肥料有养分含量*肥料当季利用率）

2）地方差减法 由于空白产量所吸收的养分全部来自于土壤，它所吸收的养分量能够代表土壤提供的养分数量。因此，其肥料用量公式表述为：

施肥量=[（目标产量-无肥区产量）/100*每100kg作物产量吸收养分量]/（肥料中养分含量*肥料当季利用率） （3）田间试验配方法 1）肥料效应函数法 2）养分丰缺指标法 （ⅰ）相关研究 （ⅱ）校验研究 （ⅲ）施肥建议

3）氮、磷、钾比例法 3.配方施肥的实施

在实施中必须重点抓好下列几个环节： （1）收集当地有关技术资料 （2）制定适宜当地的配方方案 （3）制定“高产栽培”的施肥制度 （4）简化施肥技术

（5）推广、示范与试验相结合 （6）加强技术培训 学习思考

1.确定植物必需营养元素的标准是什么？ 2.土壤养分的来源途径有哪些？

3.生产实践中常采用哪些合理施肥技术？ 4.试述土壤中的养分是如何被植物吸收的？

5.合理施肥的基本原理在生产中有什么指导意义？

第六章 化学肥料的合理施用

知识目标

25

能描述土壤中氮素、磷素、钾素的形态与转化过程； 阐述生产中常用化学肥料的主要类型与性质；

结合当地实际，能合理施用氮肥、磷肥、钾、微肥及复混肥料。 能力目标

能熟练测定当地土壤碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量； 基本能测定尿素中的含氮量和过磷酸钙中有效磷含量； 能对当地常用的化学肥料进行识别与定性鉴定； 学会调查当地农户施肥现状。 6.1氮肥的合理施用

6.1.1土壤氮素的含量、形态与转化 1.土壤氮素的含量与来源

耕作土壤中氮的来源主要有：生物固氮，降水，尘埃沉降，施用的含氮肥料（包括化肥和含氮有机肥），土壤吸附空气中的NH3，灌溉水和地下水补给。其中施肥和生物固氮是主要的来源。 2.土壤中氮素的形态

（1）无机氮 也称矿质氮，包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮和游离氮。

（2）有机氮 有机氮按其溶解和水解的难易程序可分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类。 3.土壤中氮素的转化 （1）矿化作用 矿化作用是指土壤中的有机氮经过矿化分解成无机氮素的过程。矿化作用一般分为两步：水解作用和氨化作用。 水解作用是指在蛋白质水解酶、纤维素水解酶、木酵素菌等各种水解酶作用下将高分子的蛋白质、纤维素、糖类分解成为氨基酸的过程。

氨化作用是指氨基酸在微生物——氨化细菌的作用下进一步分解成铵郭子（NH4+）或氨气（NH3）的过程。

（2）硝化过程 硝化作用是指土壤中的氨（NH3）或铵离子（NH4+）在硝化细菌的作用下转化为硝酸的过程。

（3）反硝化作用 反硝化作用是硝酸盐或亚硝酸盐还原为气体分子态氮氧化物的过程。

（4）生物固氮 生物固氮是指通过一些生物所有的固氮菌将空气（土壤空气）中气态的氮被植物根系所固定而存在于土壤中的过程。 （5）土壤中无机氮的固定作用 矿化后释放的无机氮和由肥料放入的NH4+或NH3-可被土壤微生物吸收，也可被黏土矿物晶格固定，或与有机质结合，这些统称无机氮的固定作用。

（6）淋溶作用 土壤中以硝酸或亚硝酸形态存在的氮素在灌溉条件很容易被淋溶损失，造成污染。

（7）氨的挥发作用 矿化作用产生的NH4+或施用土壤中的NH4+易分解成NH3而挥发。

6.1.2常见氮肥的性质与施用 1.氮肥的种类及性质概述

氮肥按氮肥中的氮素化合物的形态可分为铵态氮肥、硝态氮肥和酰态氮肥等类型。各种类型氮肥的性质、在土壤中的转化和施用既有共同之处，也各有其特点（表6-3）。

26

表6-3 主要氮肥类型的特点 类型 主要品种 主要特点 +易溶于水，为速效氮肥；施入土壤后，肥料中NH4被吸附在土壤胶体碳酸氢铵、硫铵态成为交换态养分，部分进入黏土矿物晶层固定；在通气良好的土壤酸铵、氯化铵、氮肥 中，铵态氮可进行硝化作用转变为硝态氮，便于植物吸收，但也易氨水、液氨等 引起氮素的损失；在碱性环境中，易引起氨的挥发损失 易溶于水，溶解度大，为速效性氮肥；植物一般主要动吸收NH3，过硝酸钠、硝酸硝态量吸收对植物基本无害；吸湿性强，易吸湿结块；受热易分解，易钙、硝酸铵等 -氮肥 烯易爆，贮运中应注意安全；NH3不易被土壤胶体吸附，易随水流失， 通过反硝化作用，硝酸盐还原成气体状态（NO、N2O、N）挥发损失。 - 2.常见氮肥的性质与施用技术 （1）碳酸氢铵

1）成分与性质 分子式为NH4HCO3，含N17%-17.5%，碳酸氢铵又称重碳酸铵，简称碳铵，约占全国氮肥总产量的50%。

碳酸氢铵在农化性质方面还有两个重要特点。其一，它是生理中性肥料，施用后，其施用形态与土壤中存在形态或植物吸收形态最为一致。其二，碳酸氢铵入土前后，存在两种不同的分解方式。

2）施用技术 合理施用碳酸氢铵的原则是不离土不离水，用水与土将碳酸氢铵和空气“隔开”，以减少氨的挥发；先肥土后肥苗，增加土壤对安的吸附。 （２）酰胺态氮素——尿素

１）成分与性质。尿素，分子式为CO（NH2)2，含N45%—46%。

2）施用技术。合理施用尿素的基本原则是：适量、适时和深施覆土。

（3）长效氮肥 长效氮肥又称缓效氮肥，能改善常用氮肥速溶、速效特点。 上述长效氮肥的共同特点是：①在水中溶解度小，肥料中的氮在土壤中释放慢，从而减少氮的挥发、淋失、固定以及反硝化脱氮而引起的损失；②肥效稳长，能源源不断地供给植物整个生育期对养分的要求；③适用于沙质土壤和多雨地区以及多年生林木；④一次大量施用不致引起烧苗；⑤有后效，是贮备肥料，能节省劳力，提高劳动生产率。 6.1.3氮肥的合理施用技术

氮肥损失的途径主要是氨的挥发、硝态氮的流失和反硝化作用等途径，因此氮肥的合理施用主要是减少损失，提高氮肥利用率。 1.根据气候条件合理分配和施用氮肥 2.根据植物特性确定施肥量和施肥时期

3.根据土壤特性施用不同的氮肥品种和控制施肥量 4.根据氮肥的特性合理分配与施用 5.铵态氮肥要深施

6.氮肥与有机肥料、磷肥、钾肥配合施用 7.加强水肥综合管理，提高氮肥利用率

8.施用长效肥料、脲酶抑制剂和硝化抑制剂，提高氮肥利用率 6.2磷肥的合理施用

6.2.1土壤磷的含量、形态与转化 1.土壤中磷的含量

我国耕地土壤中磷的含量很低，大多数土壤全磷的含量（P2O5）在

27

0.2-1.1g.Kg-1范围，其中99%以上为迟效磷，植物当季能利用的磷公有1%。 2.土壤中磷的形态

土壤中磷的形态，按化学分类可分为有机磷和无机磷两在类。 （1）有机磷 土壤中有机磷的总量约占土壤全磷的10%-50%。

（2）无机磷 土壤中无机磷根据植物对磷吸收程度可分为三种类型 1）水溶性磷 2）弱酸溶性磷 3）难溶性磷

3.土壤中磷的转化

土壤中磷的转化包括有效磷的固定和难溶性磷的释放过程，它们处于不断的变化过程中。 （1）化学固定 （2）吸附固定 （3）闭蓄态固定 （4）生物固定

（5）土壤中无机磷的释放 （6）土壤中有机磷的分解

6.2.2磷肥的种类、性质与施用 各种方法生产的磷肥，按其中所含磷酸盐溶解度不同可分为三种类型：①水溶性磷肥；②枸溶性磷；③难溶性磷肥。 1.过磷酸钙

过磷酸钙又名普通过磷酸钙、进磷酸石灰，简称普钙。其产量约占全国磷肥总产量的70%左右，是磷肥工业的主要基石。 （1）成分与性质

过磷酸钙主要成分为磷酸一钙和硫酸钙的复合物，其中磷酸一钙约占其质量的50%，硫酸钙约占40%，此外5%左右的游离酸，2%-4%的硫酸铁、硫酸铝。 过磷酸钙为深灰色、灰白色或淡黄色等粉状物，或制成粒径为2-4mm的颗粒。其水溶液呈酸性反应，具有腐蚀性，易吸湿结块。

（2）过磷酸钙在土壤中转化 首先水分从土壤周围向施肥占和肥粒内汇集，使磷酸一钙溶解。磷酸一钙的溶解过程是一种异成分溶解反应。反应式为： Ca(H2PO4)2.H2O+H2O→CaHPO4.2H2O+H3PO4 在石灰性土壤中，过磷酸钙的转化过程为：磷酸一钙→二水磷酸二钙→无水磷酸二钙→磷酸八钙→磷酸十钙。

在酸性土壤中，过磷酸钙的转化过程为：磷酸→钙→磷酸铁、磷酸铝→闭蓄态的磷酸铁、磷酸铝。 （3）施用技术 1）集中施用 2）分层施用

3）与有机肥料混合施用 4）酸性土壤配施石灰 5）制成颗粒肥料 6）根外追肥 2.其他磷肥

6.2.3磷肥的合理施用

28

1.根据植物特性和轮作制度合理施用磷肥 2.根据土壤条件合理施用 3.根据磷肥特性合理施用 4.与其他肥料配合施用 6.3钾肥的合理施用

6.3.1土壤中钾的含量、形态与转化 1.土壤中外的含量和形态

我国土壤全钾含量为0.5-25g.Kg-1。 土壤中钾按化学形态可分为： （1）水溶性钾 （2）交换性钾 （3）缓效态钾 （4）矿物态钾 2.土壤中钾的转化

钾在土壤中的转化包括两个过程，即钾的释放和钾的固定。 （1）土壤中钾的释放

影响土壤中钾释放的因素主要有：①土壤灼烧和冰冻能促进土壤钾的释放；②生物作用也可促进钾的释放；③酸性条件可以促进矿石溶解，释放钾离子；④种植喜钾植物也可促进钾的释放。 （2）土壤中钾的固定

影响钾固定因素有：①黏土矿物类型，钾的固定主要发生在2：1型黏土矿物中；②土壤质地越黏重，固钾能力越强；③土壤水分，土壤干湿交替有利于钾的固定；④土壤呈碱性固钾能力比较强。 6.3.2常见钾肥的种类、性质与施用 6.3.3钾肥的合理施用

1.根据土壤条件合理施用钾肥 2.根据植物特性合理施用钾肥 3.养分平衡与钾肥施用 4.采用合理的施用技术

6.4微量元素肥料的合理施用 6.4.1植物的微量元素营养 1.锌在植物体内的含量、形态 2.硼在植物体内的含量、形态 3.钼在植物体内的含量、形态 4.锰在植物体内的含量、形态 5.铁在植物体内的含量、形态 6.铜在植物体内的含量、形态 6.4.2土壤中微量元素的状况 1.土壤中锌的状况 2.土壤中硼的状况 3.土壤中钼的状况 4.土壤中锰的状况 5.土壤中铁的状况 6.土壤中铜的状况

29

6.4.3微量元素肥料的种类与施用 1.微量元素肥料的种类和性质 2.微量元素肥料的施用方法

（1）施于土壤 直接施入土壤中的微量元素肥料，能满足植物整个生育期对微量元素的需要，同时由于微肥有一定后效，因此土壤施用可隔年施用一次。 （2）作用于植物 是微量元素肥料常用方法，包括种子处理、蘸秧根和根外喷施。①拌种；②浸种；③蘸秧根；④根外喷施：⑤枝干注射。 3.微量元素肥料施用注意事项

（1）针对植物对微量元素的反应施用 （2）针对土壤中微量元素状况而施用 （3）把施用大量元素肥料放在重要位置上 （4）严格控制用量，力求施用均匀 6.5复（混）合肥料 6.5.1复（混）合肥料 1.复（混）合肥料的概念

复（混）合肥料是指氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量的肥料。复（混）合肥料按其制造方法一般可分为化成复合肥料、混成复合肥料和配成复合肥料。

2.复（混）合肥料的特点 （1）养分种类多，含量高 （2）副成分少，物理性状好 （3）节省贮、运、施、费用

（4）养分比例固定，难于满足施肥技术要求。 6.5.2常见复合肥料 6.5.3混合肥料 1.肥料的混合原则

肥料混合必须遵循一事实上的原则：①肥料混合不会造成养分损失或有效性降低；②肥料混合不会产生不良的物理性状；③肥料混合有利于提高肥效和功效。 根据上述三条原则，肥料是否适宜混合能常有三种情况： （1）可以混合 （2）可以暂混

1）硝态氮肥与过磷酸钙。 2）尿素与氯化钾。

3）硝态氮肥与其他无机肥料。 （3）不能混合

1）铵态氮肥与碱性肥料。 2）过磷酸钙与碱性肥料。 3）难溶性磷肥与碱性肥料。 4）过磷酸钙与碳酸氢铵。 2.混合肥料的类型 （1）复混肥料

（2）掺混肥料（BB肥） 3.混合肥料的配料计算

（1）谷配制1t的8-10-4混合肥料

30

（2）谷配制1tN:P2O5:K2O比例为1:1:1的混合肥料 6.5.4复混肥料的合理施用技术 1.根据土壤条件合理施用

土壤养分及理化性质不同，适用的复混肥料也不同。 （1）土壤养分状况 （2）土壤酸碱性 （3）土壤水分状况

2.根据植物特性合理施用

3.根据复混肥料的养分形态合理施用 4.以基肥为主合理施用 5.与单质肥料配合施用 学习思考

1.尿素为什么适宜作根外追肥？举例说明其在蔬菜上的作用。 2.结合当地实际情况，如何提高氮肥的利用率？ 3.如何合理施用过磷酸钙，提高其肥效？ 4.结合当地实际情况，如何合理施用钾肥？

5.举例说明对锌、硼、钼、铁、锰、铜等微量元素敏感的植物。

6.以果对为例，说明微量元素的合理施用技术。施用时应注意哪些问题。

第七章 有机肥料

知识目标

了解有机肥料种类、特点与生产意义；

阐述生产中常用有机肥料的主要类型与性质； 结合当地实际，能合理施用主要有机肥料； 能推广应用有机废气物综合利用新技术。 能力目标

能熟练操作家畜粪尿和厩肥的腐熟技术；

基本能会进行有机肥料堆制技术、沤制技术； 能学会调查当地农户施用有机肥料现状。 7.1有机肥料概述 7.1.1有机肥料种类

有机肥料按其来源、特性和积制方法一般可分为五类。 （1）粪尿肥类 （2）堆沤肥类 （3）绿肥 （4）杂肥

（5）商品有机肥料 7.1.2有机肥料的特点

（1）有机肥料来源广泛、种类多、数量大、价格低廉、获取方便。

（2）有机肥料养分全面、含有各种作物所需要的营养元素，是一咱营养罗为全面的肥料。 （3）有机肥料富含有机质的大量微生物，具有改良土壤和刺激作物生长的功效。 （4）有机肥料养分大多数呈有机态。

（5）有机肥料养分含量低，施用量大，在运输和施用上占用过多的人力和物力。 7.1.3有机肥料的作用

31

有机肥料在农业生产中所起到的作用，可以归结为以下几个方面： （1）为植物生长提供营养

（2）活化土壤养分，提高化肥利用率 （3）改良土壤理化性质

（4）改善农产品品质和刺激作物生长 （5）提高土壤微生物活性和酶的活性 （6）提高土壤容量，改善生态环境 7.2有机肥料的主要种类 7.2.1粪尿肥 1.家畜粪尿

（1）家畜粪尿的成分 家畜粪是饲料经消化吸收后，未被吸收利用的排泄物，成分较为复杂，主要是纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其降解物、脂肪、有机酸、酶、大量微生物和无机盐类，也会含有寄生虫卵和致病微生物等病原体。 （2）家畜粪尿的性质 2.厩肥 （1）厩肥的成分 厩肥的成分受家畜的种类、饲养条件和势圈材料不同的影响，有较大的差异，特别是有机质和氮素的含量，差异更显著。

（2）厩肥的积制方式 选择适宜的材料作为厩舍的垫圈材料对于厩肥的积制很重要，一般各种作物秸秆、杂草、树叶、草炭、干细土以及锯末、稻壳等均可作为势圈材料。

厩肥常用的积制方法有三种，即深坑圈、平底圈和浅坑圈。 （3）厩肥的腐熟

（4）家畜粪尿与厩肥的施用技术 3.人粪尿

（1）人粪尿的成分 人粪尿是一种养分含量高，且肥效快的有机肥料，常常被人们称作“精肥”或“细肥”。 （2）人粪尿的无害化处理 1）化粪池密闭沤制 2）沼气发酵

3）人粪尿的堆制腐熟 4）药物无害化处理

5）人粪尿的合理施用技术 7.2.2堆沤肥 1.堆肥

堆肥包括普通普通堆肥、高温堆肥。高温堆肥的温度变化一般分为四个阶段： （1）发热阶段 （2）高温阶段 （3）降温阶段

（4）后熟保肥阶段 2.沤肥

沤肥是利用有机物料与泥土在淹水条件下，通过嫌气性微生物进行发酵积制的有机肥料。 3.沼气发酵肥料 4.秸秆还田

32

（1）秸秆还田的意义

1）秸秆直接还田可提供作物所需的养分，改良土壤结构 2）秸秆直接还田可以固定和保存土壤氮素 3）秸秆直接还田能促进土壤中的物质循环 4）秸秆直接还田还可以节省人力、物力 （2）秸秆还田技术 1）秸秆一还田方法

2）秸秆还田的时间与用量 3）秸秆还田后的水肥管理

（3）秸杆还田应注意的问题 秸秆直接还田后，首先应注意在秸秆分解腐熟过程中微生物与作物争氮的问题，加强秸秆还田后的水肥管理。 7.2.3绿肥

绿肥是指在农业生产中，利用下在生长过程中的绿色植物体的整体或部分，直接耕翻到土壤中作为肥料的绿色植物体。 1.发展绿肥的意义

（1）改良土壤，提高土壤肥力 （2）富集土壤养分和活化土壤养分

（3）合理利用土地，对土地实行养用结合 （4）具有较好的环境效应

（5）改善农作物茬口，利于农作物防病防虫 （6）促进农牧业协调发展的纽带 2.绿肥的主要种类 3.绿肥的应用技术 （1）直接翻压 1）绿肥翻压时期 2）绿肥压青技术 3）翻压后水肥管理 4）注意问题

（2）配合其他材料进行堆肥和沤肥 （3）协调发展农牧业 7.2.4生物肥料 1.生物肥料的作用

（1）增加土壤养分，增进土壤肥力 （2）改善作物营养条件，发挥土壤潜力

（3）刺激作物生长和协助作物对养分的吸收 （4）增强作物的抗性 （5）节约能源，降低成本 2.主要的生物肥料 （1）根瘤菌菌剂 1）豆科根瘤菌菌剂 2）非豆科根瘤菌菌剂 （2）固氮菌菌剂 （3）磷细菌菌剂 （4）抗生菌菌剂

33

（5）VA菌根

7.2.5腐殖酸类肥料 （1）腐殖酸铵

（2）硝基腐殖酸铵

（3）腐殖酸钾和腐殖酸钠 （4）腐殖酸复混肥料 7.2.6商品有机肥料

商品有机肥料是指工厂化生产，经过物料预处理、配方、发酵、干燥、粉碎、造粒、包装等工艺加工生产的有机肥料或有机-无机复混肥料。 7.3有机废物的综合利用 7.3.1工厂化堆肥生产技术 1.堆肥材料的选择 （1）堆肥材料的要求 （2）堆肥材料C/N的调节 2.堆肥微生物

3.堆肥生产工艺流程 （1）前处理

（2）主发酵（一次发酵） （3）后发酵（二次发酵） （4）后处理 （5）脱臭 （6）贮存

7.3.2有机废弃物沼气发酵技术 1.备料配料 2.进料方式 3.加水密闭 4.搅拌

5.出料方式

7.3.3有机肥料的发展与对策 1.有机肥料发展状况 2.有机肥料发展中的问题 3.发展有机肥料的对策 学习思考

1.有机肥料的特点是什么？有机肥料在农业生产和提高土壤肥力上有哪些作用？

2.有粪尿为什么要进行无害化处理？常的用哪些措施？ 3.发展绿肥的意义是什么？

4.有机废弃物综合利用的途径有哪些？

第八章 合理施肥与人类健康

知识目标

了解不合理施肥造成全球变暖和环境污染等知识； 阐述合理施肥与农产品安全生产；

结合当地实际，能运用减少环境污染的合理施肥技术； 树立养分资源综合管理全局现念恙环境保护意识。

34

能力目标

当地由于施肥不当造成环境污染的典型调查。 8.1施肥与环境污染 8.1.1施肥与全球变暖

近年来温室效应使全球变暖的问题日益引起广泛重视。土壤氧化亚氮的排放主要来源为土壤中硝化作用的反硝化作用。 8.1.2化学肥料施用与生态环境 1.氮肥施用与生态环境

氮肥施用对生态环境的影响主要表现在：氮肥通过挥发与硝化、反硝化作用等途径，向大气中释放氮的气态氧化物（NO2）、甲烷和二氧化碳等气体；经过还原和淋溶后渗入地下水，造成土壤硝酸盐的积累等。 （1）氮肥与大气环境

1）氮肥施用与氮的气态氧化物 2）氮肥施用与甲烷及二所化碳 （2）氮肥与土壤硝酸盐的积累 （3）氮肥对地下水的污染 2.磷肥施用与生态环境

（1）磷肥施用与重金属污染 （2）磷肥施用与水体富营养化

（3）磷肥施用与氟及有机副成分污染 （4）磷肥施用与放射性污染 8.1.3有机肥料施用与生态环境

有机原料本身含有危害农品的污染物：①致病病原物，包括真菌、细菌、病菌、蛔虫等；②人造化学物及工业污染物，无机化学品主要有重金属和有毒类，如汞、铅、铭、镉、镍、铜、砷、氟等；③挥发有害气体，在未能及时处理时，其臭味将成倍增加。 1.畜禽粪便类有机肥 2.以污泥为原料的有机肥 8.2施用与农产品安全

8.2.1有机肥料施用与农产品安全 1.有机肥料与品质的关系

2.有机肥料改善农产品品质的机理 8.2.2氮肥施用与农产品安全 1.氮肥与农产品品质关系

（1）适量施用氮肥能改善农产品品质 主要表现在：①提高蛋白质含量。②提高必需氨基酸含量。③影响植物油和其他物质的含量。

（2）过量或不合理施氮肥会降低农产品品质 施氮过多或缺氮都会对台戏农产品品质有不良影响：①硝酸盐含量增加。②亚硝胺类含量增加。③甜菜碱含量增加。④草酸含量增加。 2.氮肥对农产品品质的影响 （1）对粮棉油作物品质的影响 （2）对蔬菜品质的影响 （3）对水果品质的影响

8.2.3磷肥施用与农产品安全

35

1.磷对粮食作物品质的影响 2.磷对油料作物品质的影响 3.磷对水果品质的影响

8.2.4钾肥施用与农产品安全 1.钾与农产品品质的关系 2.钾对农产品品质的影响

（1）钾对粮析作物品质的影响 （2）钾对蔬菜、水果品质的影响 （3）钾肥对烟草和茶叶品质的影响 8.2.5微量营养肥料施用与农产品安全

（1）水麦 施铜可使籽粒中蛋白质含量下降，而锌对其影响不显著。

（2）水稻 研究表明，水稻单施一种微量元素对糖类含量的影响往往不显著，而两种或三种微量元素组合，可显著地增加糖类含量。

（3）棉花 钼和硼增加了纤维的成熟度，但锌对其的作用较小，而铜降低了纤维的成熟度。

（4）果树 果树缺钼症中，以甜橙和葡萄柚的黄斑病最典型。另外在苹果、李树中也有缺钼症。

8.3环境保全弄施肥技术

8.3.1环境保全型施肥的目标与要求 1.环境保全型施肥的基本目标 2.环境保全型施肥的基本要求 （1）坚持持续培肥地力的原则 （2）协调营养平衡原则

（3）增加产量与改善品质相统一的原则 （4）提高肥料利用率原则 （5）减少生态环境污染原则 8.3.2减少环境污染的施肥技术 1.减少环境污染的氮肥施用技术 （1）深施或混施 （2）水肥综合管理 （3）脲酶及硝化抑制剂 （4）缓效（长效）肥料

2.减少环境污染的磷肥施用技术主要有： （1）磷肥的施用时间 （2）磷肥的施用方法

（3）以轮作周期为单位施用磷肥 （4）水溶性磷肥和有机肥料配合施用 （5）氮肥和磷肥混合集中施用 8.3.3绿色食品生产的施用 1.AA级绿色食品肥料施用要求

AA级绿色食品肥料施肥要求是：①禁止施用任何化学合成肥料。②必须施用农家肥。③在以上肥料不能满足AA级绿色食品生产需要时，允许施用商品肥料。④禁止施用城市的垃圾和污泥。⑤可采用秸秆还田、过腹还田、直接翻压还田等形式，增加土壤肥力。⑥利用覆盖、翻压、堆沤等方式合理利用绿肥。⑦腐

36

肥的沼气液、残渣及人、畜粪尿可用作追肥，严禁施用未腐熟的人粪尿。⑧饼肥优先于水果、蔬菜等，严禁施用未腐熟的饼肥。⑨微生物肥料可用于拌种，也可作基肥和追肥施用。⑩叶面肥料质量应符合GB/T17419-1998或GB/T17420-1998的技术要求。

2.A级绿色食品肥料使用要求

A级绿色食品肥料施用要求是：①AA级绿色食品生产允许施用的肥料。②在以上肥料不能满足A级绿色食品生产需要的情况下，允许施用掺合肥。③在①和②的肥料不能满足生产需要时，允许化学肥料与有机肥料混合施用，但有机氮与无机氮之比不超过1：1。④对③中所提到的两种掺合肥，对农作物最后一次追肥必须在收获前30d进行。⑤城市生活垃圾一定要经过无害化处理，质量达到GB8172中1.1的要求才能施用。 8.4养分资源综合管理 8.4.1养分资源概述

养分资源是批植物生产系统中，土壤、肥料和环境中各种来源的养分统称。 8.4.2养分资源综合管理概述 1.养分资源综合管理产生的背景 2.养分资源综合管理的含义 3.养分资源综合管理的理论基础 8.4.3养分资源综合管理技术 1.养分资源宏观管理 2.农场养分资源综合管理 3.农田养分资源综合管理 学习思考

1.氮肥、磷肥施用对生态环境的影响主要表现有哪些？ 2.有机肥料施用对生态环境的影响主要表现有哪些？ 3.描述施肥与品质的关系。

4.说明施用有机肥料对作物品质有何影响？

5.环境保全型施肥的基本目标与基本要求是什么？

37