♣ 1.土壤的三相组成？
♣ 原生矿物、次生矿物、成土母质
♣ 六大成土因素？
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、质地、酸碱性
♣ 主要成土岩石、矿物与土壤性质的关系 ？岩石、矿物对土壤性质的影响
① 土壤质地：
花岗岩、石英岩、片麻岩、砾岩
－质地粗，通透性好，保水保肥力差；
黑云母、角闪石、辉石、橄榄石
－粘粒多，通透性差，保水保肥力强。
② 土壤养分：正长石、云母(K）；磷灰石（P ）；
辉石、角闪石、橄榄石、褐铁矿（ Ca、Mg、Fe）。
③ 土壤酸碱性： 花岗岩－酸性；石灰岩－碱性。
土壤矿物的化学组成反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物积聚作用。
1. 国际制土壤质地分类标准和体系
2.土壤圈、土壤生态系统对你的启发？
土壤圈在地球表层系统中的地位和作用
土壤质地(soil texture):
土壤中各粒级土粒含量（质量）百分率的组合。
土壤质地与肥力的关系
沙土：
质地特点：土壤固相骨架松散，
砂粒多，粘粒少,粒间孔隙大
肥力特点：水、肥、气、热、耕性
➢ 通气性、透水性强，易耕作
➢ 蓄水弱，蒸发失水快，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：发小苗不发老苗
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。
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：发老苗不发小苗
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、秸杆还田等
➢ 客土法：泥入砂，砂掺泥，以改良质地、改善耕性
➢ 引洪放淤、引洪漫砂法：调节进水口高低，改良砂质和粘质土壤，洪水中含农田表层土壤，含养料丰富
➢ 翻砂压淤，翻淤压砂
➢ 根据不同质地采用不同的耕作管理措施
土壤水分类型、土壤水分含量、土壤水分常数
土壤水分常数
在一定条件下的土壤特征性含水量称土壤水分常数。
● 吸湿系数 空气湿度近饱和时土壤的最大吸湿水量。
● 萎蔫系数 植物因缺水凋萎并不能复原时的土壤含水量，称萎蔫含水量，或凋萎系数。
● 田间持水量 土层中以悬着状态保持水分的最大数量称为土层的田间持水量。
● 饱和含水量 指土壤中所有孔隙都充满水分时的含水量。
1. 土壤有机质的主要功能
2. 影响土壤有机质转化的主要因素
土壤腐殖质 生物有机质在微生物和酶作用下，经分解再合成作用形成的土壤中所特有的、分子结构复杂的一类褐色或暗褐色的高分子有机化合物的总称。
腐殖质化系数：每克重的新鲜有机质加入土壤中经过一年转变为腐殖质的克数。
土壤有机质在土壤中的转化过程
土壤有机质在微生物的矿化作用下转化为矿质养分（好氧）有机酸（兼性）
或者在腐殖化作用下分解为多元酚、氨基酸、醌，再缩合成胡敏酸
1有机质分解由易而难递进
1）碳水化合物的分解
2）含氮有机质的分解
水解作用、氨化作用、 硝化作用、反硝化作用
3）含磷、硫有机物的分解
2、腐殖质化过程
转变为比原物质组成更为复杂、结构更为稳定的腐殖质的过程。
分两个阶段：
（1）产生原材料---含有芳核结构的物质（氨基酸、酚等）
（2）合成阶段：腐质酸
1 土壤有机质对提高土壤肥力的作用
① 提供作物及微生物需要的Ｎ、Ｃ及微量元素等养分
植物所需氮：土壤、肥料
② 增强土壤保肥性能和对酸、碱缓冲性
主要带负电，吸附阳离子
③ 促进土壤养分的有效化：P及金属元素
④ 促进团粒结构的形成，改善物理性质
是一种胶体，松软，絮状，多孔
⑤ 促进作物生长 类激素
极低浓度腐殖质分子
⑥ 消除土壤污染
与农药、重金属络合，减少毒害。
土壤呼吸：土壤从大气中吸收O2，同时排出CO2的气体扩散作用.
土壤阳离子交换作用及其主要特点
阳离于交换作用 指带负电的胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子相互交换的过程。
1. 可逆反应，迅速平衡
(反复浸提才能全部交换)
2. 等量电荷对等量电荷的交换
(如20克Ca 2+可以和39.1克K+交换)
3. 反应速度受交换点位置和温度的影响
1．阳离子交换能力
2．阳离子的相对浓度及交换生成物的性质
3. 胶体性质
影响交换性阳离子有效度的因素
★交换性阳离子活度（有效度）：实际能解离的交换性阳离子的数量。
1 交换性离子饱和度 胶体上某种阳离子占整个阳离子交换量的百分数。
2 陪补离子的种类 土壤胶体表面总是同时吸附着多种交换性阳离子。
抑制能力：Na+>K+>Mg2+>Ca2+>H+和Al3+
竞争吸附
3 无机胶体的种类
饱和度相同时，各离子有效性：
高岭石〉蒙脱石〉水云母；
高岭石：阳离子吸附点主要在破裂边缘外表面；
蒙脱石：吸附点主要在晶层间内表面；
水云母：层间空隙狭窄，易使NH4+、K+等离子产生 晶穴固定。
4 阳离子的非交换性吸收
(专性吸附 vs 静电吸附)
离子大小与晶格孔穴孔径相近，易进入孔穴中，稳定性较大，有效性降低。
如：K+半径1.33A，NH4+半径1.43A，晶格孔穴半径1.40A。
影响阳离子交换能力的因素
（1）离子电荷价 三价＞二价＞一价
（2）离子半径及水化程度
Fe3＋＞Al3＋＞H＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞ NH4＋＞ K＋＞Na＋
影响阳离子交换量的因素
土壤的阳离子交换量 （CEC） 每千克土壤或胶体吸附或代换周围溶液中阳离子的厘摩尔数，单位为c mol／kg 土。
（1）胶体数量(土壤质地)
砂土<沙壤土<壤土<粘土
（2）胶体种类
有机胶体交换量最大(腐殖质含量)；
矿质胶体：蒙脱石＞伊利石＞高岭石。
（3）土壤酸碱反应
胶体表面官能团中H+的解离
土壤胶体的特性、表面电荷、晶型结构
（一）巨大的比表面积和表面能
（二）带电性
（三）土壤胶体的分散性和凝聚性
土壤胶体电荷
根据表面电荷的性质和起源分永久电荷和可变电荷。
①硅氧片、硅四面体 硅氧片由硅四面体连接而成。硅四面体可以共用氧原子而形成一层，氧原子排列成为中空的六角形，称硅氧片或硅氧层。
②铝氧片、铝八面体 由六个氧原子（或氢离子）环绕着一个中心铝离子排列而成，氧原子排列成两层，铝原子居于两层中心孔穴内。
1:1型矿物 特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。如高岭石类。1硅氧1铝氧
2:1型粘土矿物 特点：胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在铝氧片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附阳离子。
如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。 2硅氧1铝氧
砂土施用化肥时，为什么要少量多次？
对于交换量小、保肥力差的土壤，可通过施用河塘泥、厩肥、泥炭或掺粘土，以增加土壤中的无机、有机胶体，以及通过施用石灰调节土壤pH等来提高土壤的阳离子交换量。
为什么对于保肥力差的砂土，常施用河塘泥、厩肥、泥炭或掺粘土，或施用石灰？
真正反映土壤有效速效养分含量大小。
若CEC大，而BSP（盐基饱和度）偏小 ? (施肥或石灰)
盐基离子为植物所需的速效养分、致酸离子
与pH的关系
从西北、华北到东南、华南逐渐降低
施肥一大片，不如一条线？
1 交换性离子饱和度
胶体上某种阳离子占整个阳离子交换量的百分数。
第七讲 土壤酸碱性
氧化还原电位(Eh) 电子活度负对数—pe
1 土壤活性酸、潜性酸及其表示方法
1.活性酸度 (active acidity)
由土壤溶液中的氢离子浓度形成的土壤酸度(pH值)。
2．潜性酸度 (potential acidity)
土壤胶体吸附的H+、Al3+离子被其它阳离子交换进入溶液后所显示的酸性，以cmol/kg表示。
2 潜性酸的分类
潜性酸度有两种表示：交换性酸度和水解性酸度
土壤胶体吸附的氢离子或铝离子通过交换进入溶液后所反映出的酸度。
水解性酸度：具有羟基化表面的土壤胶体，通过解离氢离子后所产生的酸度。
一般要比交换性酸度大得多。
3 土壤缓冲作用的机制
➢ 土壤胶粒上的交换性阳离子；
H+增加时，胶体表面的交换性盐基离子与溶液中的H+交换。
加入MOH时，解离产生M+或OH-，M+与胶体上交换性H+交换，H+转入溶液中同OH-生成H2O。
土壤缓冲能力的大小和它的阳离子交换量有关。
➢ 土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在；
➢ 土壤中两性物质的存在；
➢ 酸性土壤中铝离子的缓冲作用.
第八讲 土壤耕性
