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第二章 土壤的基本物质组成

土壤肥料学通论. 第二章 土壤的基本物质组成. 2.1 土壤矿物质与岩石的风化. 三相组成： 固相： 固体土粒 占总体积 50% 矿物质（ 38% ）有机质（ 12% ）， 矿物质重量计 95% ，有机质微生物 5% 以下 液相： 25-30% 气相： 15-25% 土壤孔隙，水分养分气体运移通道. 2.1.1 岩石的风化. 1 、主要成土矿物、岩石. 岩石： 一种和数种矿物的集合体. 岩浆岩、变质岩、沉积岩. （ 1 ） 岩浆岩：岩浆冷凝而成. a. 酸性岩： SiO 2 >65% 易风化， K 丰富，砂粘适中，花岗岩

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第二章 土壤的基本物质组成

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Presentation Transcript

  1. 土壤肥料学通论 第二章 土壤的基本物质组成

  2. 2.1 土壤矿物质与岩石的风化 三相组成： • 固相：固体土粒 占总体积50% 矿物质（38%）有机质（12%）， 矿物质重量计95%，有机质微生物5%以下 • 液相：25-30% • 气相：15-25% 土壤孔隙，水分养分气体运移通道

  3. 2.1.1 岩石的风化 1、主要成土矿物、岩石 岩石：一种和数种矿物的集合体 岩浆岩、变质岩、沉积岩

  4. （1）岩浆岩：岩浆冷凝而成 • a.酸性岩：SiO2>65% 易风化，K丰富，砂粘适中，花岗岩 • b.中性岩：SiO252-65% 大量粘土矿物，K丰富，正长岩 • c.基性岩：（碱性）SiO242-52% Ca、Mg、Fe 盐基，辉长岩、玄武岩

  5. （2）沉积岩：各种先成的岩石经风化、搬运、沉积重新固积形成（有层次，生物化石）或由生物遗体堆积而成。如水成岩（2）沉积岩：各种先成的岩石经风化、搬运、沉积重新固积形成（有层次，生物化石）或由生物遗体堆积而成。如水成岩 • （3）变质岩：高温高压下岩石中的矿物发生重新结晶或结晶定向排列而成。如片麻岩，板岩等

  6. 沉积岩和岩浆岩通过变质作用形成变质岩。 • 岩浆岩和变质岩通过母岩的风化、剥蚀和一系列的沉积作用而形成沉积岩。 • 变质岩和沉积岩进入地下深处后，在高温高压条件下发生熔融形成岩浆，经结晶作用而变成岩浆岩。 岩石圈三大岩类的物质循环

  7. 2、岩石矿物对土壤性质的影响 • 质地：石英含量多，质地粗，通透性好，保水肥差（花岗岩、石英岩）； 粘粒多，通透性差，保水肥力强（黑云母，角闪石、辉石等）。 • 养分：K（正长石、云母）、P（磷灰石）、Ca、Mg、Fe（橄榄石、角闪石等） • 土壤酸碱性： 花岗岩：酸 ；石灰岩：碱

  8. 物质演化规律----无止境运动 • 高山 ：最终将被风化和剥蚀为平地； • 湖泊：终将被沉积物和植被填满； • 沙漠：随着气候的变化而行踪不定。

  9. 风化 土壤 岩石？？？

  10. 3、岩石的风化作用 岩石→风化破碎→疏松的堆积物→成土母质（地质堆积，重新沉积）→土壤 • 母质：原生基岩经过风化、搬运、堆积等作用在地表形成的一层疏松的堆积物，是形成土壤的基础。 • 沉积和搬运特点依次（从上→下） 残积物→坡积物→洪积物→冲积物→河流及中下游两岸及入海口形成

  11. 风化作用：岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下，逐渐发生分解和崩解的过程。风化作用：岩石、矿物在外界因素和内部因素的共同作用下，逐渐发生分解和崩解的过程。 • 物理、化学、生物作用三种作用同时进行 • a.物理风化：物理崩解 、 T、结冰、水流、风 • b.化学风化：化学变化产生新物质的过程，H2O， CO2 ，O2 • c.生物风化：生物作用+分泌+有机产物 物理+化学作用

  12. 4、土壤成土因素

  13. 气候因素 • 气温、降雨量 • 温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。 • 在极地和沙漠地区，由于气候干冷，化学风化的作用不大，岩石易破碎为棱角状的碎屑。

  14. 母质因素 • 矿物学和化学组成 • 土壤的 物理性质：孔隙度、团聚体 • 化学性质：养分

  15. 地形因素 对母质在地表的在分配； 对水、热、气的再分配。 • 地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，风化强烈。

  16. 生物因素（动物、植物、微生物） 营养元素的生物积累，腐殖质的形成。

  17. 时间因素 • 成土所需的时间：成土速率 • 紫色砂岩十几年 • 俄罗斯平原，3000年形成40cm厚土层

  18. 2.1.2土壤的矿物组成和化学组成 1、矿物分类： • 原生矿物：风化过程中没有改变化学组成。 • 次生矿物：原生矿物在风化和成土作用下，新形成的矿物，如各种盐类CO32、SO42- 、Si 、Cl- 次生粘土矿物：次生铝硅酸盐和氧化物，是土壤粘粒的主要组成

  19. 2、土壤矿物的化学组成 • O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Ti、C等 • SiO2、Al2O3、Fe2O3 占土壤矿质总质量75%

  20. 3、土壤机械组成 土壤机械组成（颗粒组成）：据机械分析，分别计算各粒级的相对含量。划分土壤质地的依据。 土粒分级：石砾、砂粒、粉砂粒、黏粒 粒径：由大变小 组成：原生矿物 次生矿物

  21. 常见的土壤粒级制

  22. 土壤质地 • 土壤质地（soil texture）：据土壤中各粒级土粒含量（质量）百分率的组合划分的土壤类型。 • 种类：砂土、壤土、粘土

  23. 土壤质地划分 • 1、国际质地制 • 砂粒（2-0.02mm）、粉粒（0.02-0.002mm ）、粘粒（<0.002mm）划分： 以粘粒含量为主要标准： < 15%：砂质质地和壤质质地 15%-25%：粘壤质 >25%：粘土质 • 粉粒含量>45%：粉质 • 砂粒含量>85%：壤砂土或砂土

  24. 2、美国农部质地制 砂粒（2-0.05mm）、粉粒（0.05-0.002mm ）、粘粒（<0.002mm） 3、我国质地制 砂土、壤土、粘壤土、粘土

  25. 质地与肥力的关系？

  26. 4、质地与肥力 砂土类 质地特点：松散的土壤固相骨架，砂粒多，粘粒少粒间空隙大 • 肥力特点： • 通气性、透水性强，易耕作 • 蓄水弱，抗旱能力弱 • 养分含量少，保肥能力差，有机质分解快，养分供应快 • 土温变化快 • 对植物生长影响：发小苗不发老

  27. 粘质土类 • 质地特点：孔隙小，多为极细的毛管孔隙。 • 肥力特点： • 保水保肥性强，养分含量丰富（肥效缓慢，劲长），土温较稳定，温差小。 • 透水、透气性差，耕作困难，宜耕期短 对植物生长的影响：发老不发小

  28. 壤质土类 • 含有适量的砂粒、粉粒和粘粒，兼砂质土和粘质土的优点，是理想的农业 土壤。 特点：含水量适宜，耕性好，通透性好，相当的毛管孔隙。

  29. 土壤质地的层次性及地理分布 • 自然：土壤的上下层之间表现为上粘下砂，下粘上砂，或砂粘相间：母质，水分 • 耕作：耕层较均 。

  30. 上砂下粘：托水托肥 特点： • 冲积性母质发育，水流速度有关，紧出砂，慢出淤 • 淋洗：剖面水分自上而下淋洗，上轻下粘 • 人为耕作：犁底层上部出现砂质

  31. 上粘下砂：漏水漏肥 • 地理分布特点： 水平方向，自西向东，从北向南由粗变细，

  32. 5、不同质地土壤的利用和改良 • （1）土壤质地和作物生长的关系 • 各种作物所需的最适宜的作物生长环境不同 土壤环境要求 ：水、肥（供肥、保肥能力）、扎根难易，保温等 • 砂土：宜种植生长期短根茎类作物，耐旱耐瘠作物，需肥较多；粘土：生长期长的作物

  33. （2）土壤质地的改良措施 • 增施有机肥料：有机质的粘结力比砂粒强，比粘粒弱，家畜粪便，绿肥，秸杆还田 • 客土法：泥入砂，砂掺泥，以改良质地，改善耕性 • 引洪漫淤法：农田表层土壤，肥，含养料丰富，改良砂质土壤 • 翻砂压淤，翻淤压砂

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