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文本内容:
土壤学—李保国—土壤学习题集第一章绪论
一、本章重点
1.认识土壤在农业生产中的重要性农业是人类通过土壤进行生物生产,对环境进行物质、能量利用和转换,以获取生存的手段土壤是进行农业生产最基本的生产资料,是植物生长的基地或介质,故植物生长离不开土壤而人类以土壤为对象和场所,进行耕作、灌溉、施肥等措施管理土壤,协调植物生长所需的各种条件,由此可见,土壤是农业存在和发展的基础,没有土壤就没有农业
2.掌握土壤的基本概念,肥力特征及其物质组成土壤是一个由固、液、气三相物质组成分散的多孔体认识土壤物质组成的复杂性和各种物质构成比例不同,对土壤肥力性状乃至植物生长,都会产生重要影响
3.了解土壤是独立的历史自然体土壤同自然界其他物质一样,是具有一定物质组成、结构形态、性质和功能的实体而这个实体是在漫长的历史长河中逐渐进化,演变形成的,并将继续不断地变化下去另外,土壤的形成和变化与环境条件密不可分,可以说是环境塑造了土壤,而土壤的变化过程又深刻地影响着环境
二、内容提示土壤土壤是地球陆地表面能够生长植物的疏松层它是自然因素和人为动长期共同作用的结果其本质特征是具有肥力,它能为植物提供水、肥、气、热和扎根条件,满足植物生长发育的需求而那些不能生长植物,不具有肥力特征的疏松层,不能视为土壤,就像月球火星表面上的物质一样,只能称为碎屑的矿物质或形成土壤的原材料有关对土壤肥力的认识,中外土壤学家的说法还不太统一,但均无本质的差异比较认同的看法是“指土壤能经常适时地供给并协调植物生长所需的水、肥、气、热、固着条件和无毒害物质的能力”土壤肥力本身是一个十分复杂、综合的概念,它是土壤性质的综合体现,土壤由固、液、气三相物质组成具体说是由矿物质、有机质、水分、空气和生物共同构成的彼此相互联系、相互依赖和相互制约统一的有机整体固相一一包括颗粒状的矿物质(原生矿物和次生矿物),有机质(含动植物残体及其分泌物、衍生物)和土壤生物(活的微动物和微生物)矿物质一般占土壤质量的9599%以上占土壤容积38%;〜有机质占土壤质量的15%,占土壤容积12%左右;土壤生物按质量计可忽略不计但数量巨大有〜机质多数以胶膜的形式包被于矿物质颗粒的表面形成有机一无数复合体形式存在固相物质颗粒间存在着形状、大小、粗细不等的孔隙,其中充满了液体(水分)和空气液相一一指土壤水分,其中溶有离子态、分子态和胶体状的有机、无机物质它不是纯净水,而是一种极稀薄的溶液气体一一指土壤空气它与大气相互连通并时常处互换的动态过程之中其组成特点是:
①少于大气而C02多于大气;
②水气常处于近饱和状态,相对湿度95%以上;
③还原性有毒气体上、CHH2s多于大气4矿物质颗粒构成土壤的基本骨架,也是土壤养分的初始来源;有机质附着矿物质颗粒的表面,如像肌肉一样;水分以水膜状态被吸附于颗粒的周围或存留于孔隙中;空气占据大孔隙中与水分同处于孔隙中并相互消长,随外界条件变化而变动由此可见,土壤是一个物质组成复杂、多相、多分散多孔的综合体它们相互融合在一起,形成一个动态的、相互协调的整体,构成土壤肥力的物质基础,为植物生长提供必需的生活条件土壤与土地土壤是指固态地球陆地表面的疏松层,是构成土地的重要组成部分之一土地是指地球陆地表面立体空间的实体,其上有大气,其下有岩层、矿藏,陆地表面有土壤、岩石、水域、植被等因此,土地比土壤所含的内容多,范围广
1.粒级
2.当量粒径
3.土壤质地
4.质地剖面构型5,粘粒矿物
6.同晶代换
7.21型粘粒矿物
8.11型粘粒矿物
9.蒙金土
10.矿物质土粒
(二)填空题
1.土壤矿物质来源于产物,其矿物质按成因可分为和o
2.卡庆斯基把土粒分为物理沙粒和物理粘粒简明二级分类制,其分界点是mmo
3.在沙质土壤中,其沙粒含量于粘粒含量;而粘质土壤中,其粘粒含量于砂粒含量
4.高岭石矿物是型矿物,晶层间以键相连;蒙脱石矿物是型矿物,晶层间以引力相连;伊利石矿物是型矿物,晶层间以键相连
5.砂土保肥力较粘土低,是因为砂土KCD#8X
6.土壤质地要是通过____、_____和____影响土壤性质的
7.组成矿物质部分的四大元素依次是、__________、_____和它们都以形式存在
8.构成铝硅酸盐粘土矿物的两个基本结构单元是和o
9.“勤浇薄施”水肥管理适用于质地的土壤
10.机械分析时,给悬液中加入
0.5N六偏磷酸钠的主要作用是_______o
11.在质地分类制中,卡庆斯基简易分类制是把土粒粒径大小分为和故称它叫级分类制
12.美国、国际制把土壤质地分成、和________________称它们为级分类制
13.构成平原地区土壤质地的三大基本粒级是_____、_____和____而山地土壤质地则应添加_____粒级
14.在沙质土壤中的原生矿物主要是、、和少量的和、、_____等
15.在原生矿物中抗风化能力较强的矿物是、___________和_____而、_________和____是最不稳定易遭风化的矿物
16.次生粘土矿物可分为和_________两大类
17.次生层状铝硅酸盐主要有、__________和o
18.构成层状铝硅酸盐矿物的基本结构单元是_____和o
19.矿物质土粒愈粗含量高,则化学成分也愈多而其他则愈少
20.矿物质土粒由大变小,则土壤的水分物理性质如______、____、_____和____表现愈明显其突变点在_____和____o
21.当矿物质土粒的粒径小于称为已进入范围其性质主要表现为、_____和O
22.土壤农业生产性状是指、和的综合反应
23.土壤的物理性砂粒含量为%时则称为沙壤土;土壤物理性粘粒含量为__________%时则称重壤土
24.沙性土一般分布于、和地带,壤性土分布于和地带
25.土壤层次形成的原因可归纳为
①②③发生学层次与沉积层次的主要差异在于o
26.土壤质地剖面构型一般有
①_____
②③___________
④____
⑤_____
⑥⑦__________其中以最为理想
27.砂粒儿乎全部由矿物所组成,粘粒主要由矿物组成,也有少量的矿物
28.在改良粘土时,施用______比施化肥效果快而且明显
(三)判断题
1.砂质土全部由砂粒所组成,粘质土全部由粘粒所组成()
2.在同一地区,土壤质地愈粘,则养分含量愈多()
3.南方红、黄壤中的粘土矿物以高岭石为主,而北方土壤中以蒙脱石,伊利石为主()
4.母质是形成未来土壤的岩石、矿物的风化产物()也是搬运后形成的地面沉积体()
5.不同土壤类型粘土矿物的组成不同()
6.农业土壤土体的底土层就是指的母质层()
7.任何土壤的矿物质组成中既含有原生矿物,也含有次生矿物()
8.土壤矿物质的化学组成,一般N素含量很少()
9.土壤中的粘粒均由次生矿物所组成并多以云母为主()
10.蒙脱石矿物晶架的顶,底层由离子键相连();高岭石矿物晶架顶、底层由氧键相连();伊利石矿物则由Si-0相连()1L增施有机肥料,无论对砂质土或粘质土,均有良好的改良效果()
12.在砂质土中,施用一车粘土,可以比施一袋化肥效果还好()
13.质地即指砂粒、粉粒、粘粒三种粒级在土壤中的分配比例()
14.土壤中的N素由土壤空气中来()
(四)问答题
1.什么叫做矿物分析原生矿物和次生矿物在土壤中的主要作用是什么?
2.试比较高岭石、蒙脱石和伊利石在形成条件和晶架构造上有何不同?
3.矿物的SiOz/RzOs比值大小说明什么问题?
4.试比较高岭石组矿物与蒙脱石组矿物在性质上的差异?以及产生这些差异的原因是什么?
5.质地是通过什么影响土壤性质的?
6.土粒大小不同,在化学组成上对土壤性状会产生哪些的影响?
7.在砂性土中,常见到石英颗粒存在,试从石英的分子结构上分析其原因?
8.人们常把砂性土和粘性土看成不良的土壤质地,你认为对吗为什么?
9.改良砂、粘性土一般常用的有放措施是什么?为什么?
10.旱地的土壤质地剖面构型,一般认为以“砂盖结”较为理想为什么?n.请你说出我国土壤质地的分布规律是什么?
12.为什么“沙性土”是热性土而“粘性土”是凉性土?
13.粘质土的养分含量比沙质土丰富,为什么?
14.增施有机肥可以逐渐改变土壤的质地,你认为对吗?第四章土壤有机质
一、本章重点
1.通过本章学习,了解土壤有机质的来源、组成、以及存在形态
2.重点掌握土壤有机质的转化过程、条件以及影响因素
3.土壤腐殖质的形成过程、组分和基本特性
4.土壤有机质在土壤肥力和作物营养上的重要作用,增加土壤有机质的途经和方法
二、内容提示土壤有机质广义地说,系指土壤的动、植物残体及其分解合成的产物但一般是指有机物质残体进入土壤后,经微生物作用分解并合成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的高分子有机化合物一一腐殖质一般科技文献中所说的土壤有机质,指的就是土壤腐殖质,因为它已占了土壤有机质含量的85-90%以上,是土壤有机质的主体部分,它是一类复杂的高分子化合物,对土壤性质影响很大土壤有机质的转化有机物质进入土壤后,在一定条件下,经过微生物的作用可向两个方向转化一是有机物质的矿质化过程一一分解过程分解的最终产物是C
02、上
0、营养元素和能量等其中也有非矿质元素如N,由有机态N转化为无机态N(NH\和N0%)二是腐殖化过程一一合成过程即指有机物在一定条件下产生中间产物(为分解不完全的化合物),微生物将这些中间产物为原料•,又合成更复杂的较稳定的高分子有机化合物一一腐殖质土壤微生物在土壤有机质转化过程中起着决定性作用,可以说是土壤微生物主导了土壤有机质转化的基本过程,它是转化的基本动力影响有机质转化的条件』其实质就是微生物所必需的生活条件如水分、空气、温度、营养物质和酸度等这些条件也是作物生长发育必需的条件还有一个特殊条件就是有机质的C/N,应注意调节其最佳状态,微生物才能发挥作用腐殖质的组分腐殖质由褐腐酸、黄腐酸和黑腐素组成起主要作用的是前二者,二者合起来称为腐殖酸二者形成的生物和气候条件不同,其分子量大小、组成元素的数量以及功能团都有很大差异,性质差别也很大同时在一定条件下二者还可相互转化土壤有机质的作用简单地说,一是矿化后提供作物全营养元素,尤其提供N素,这是矿物质所不具有的二是对土壤的性状改良是全方位的,如吸收性、缓冲性、耕性等影响深刻、全面和持久我国土壤已利用了几千年,地力经久不衰,与施用有机肥密切相关腐殖化系数指土壤中单位有机物质经过一年后所形成的腐殖物质的数量,称为该物质的腐殖化系数,以碳量计算选择一年为期限是因为加入到土壤中的有机物质,在第一个月到第三个月分解最快,以后逐渐变慢,一年以后趋于稳定而致影响腐殖化系数的因素很多,如有机物质的化学组成、水分、温度和土壤性质等,说明腐殖化学系数影响因素的复杂性
三、习题
(一)基本概念
1.土壤有机质
2.土壤腐殖质
3.矿化作用
4.腐殖化作用
5.氨化作用6,硝化作用
7.腐殖化系数
8.C/N
9.腐殖酸
10.褐腐酸
11.黄腐酸
12.激发效应
(二)填空题
1.土壤有机质含量多少是反映土壤_____的一项重要指标之一,华北地区土壤有机质含量为左右东北地区黑土的有机质含量可高达O
2.农业土壤的有机质主要来源于、、、以及o
3.组成土壤有机质的四大元素是、、和o
4.组成土壤有机质的化合物是
①KCD#93
②KCD#93主要指KCD#83o
5.有机质在土壤中存在的形态有
①②③④⑤o
6.测定土壤腐殖质时,由有机C折算成腐殖质的系数是______这是因为土壤腐殖质分子中平均含C量为的缘故
7.土壤有机质转化的两个基本过程是KCD#9X和KCD#93o
8.碳水化合物矿化的最终产物是______、_____、_____和_____o
9.含N化合物分解最终产物是、、和o
10.有机质转化的条件
①②③④⑤转化的主要动力是和
11.土壤腐殖质主要由____、_____和_____组成,其中以_____和____比较重要
12.腐殖质是两性胶体,带电,也带电,但以电为主
13.褐腐酸是一类不溶于而溶于__________的棕褐色的腐殖质
14.黄腐酸是一类溶于又溶于淡黄色的腐殖质
15.腐殖质在土壤中以形态存在,其含量一般占土壤有机质的%o
16.土壤生物包括____、_____和_____而作用大的是o
17.腐殖质形成是一个极其复杂的过程,其中主要合成原料有、和o
18.腐殖质分子主要由等5种元素组成,还有少量__________等多种营养元素
19.腐殖酸分子的结构核心物质由和所组成其碳链上带有很多个o
20.HA/FA比值土说明KCD#83比值减小又说明KCD#12兀
21.我国南方土壤中腐殖质组成以为主,北方土壤腐殖质组成以为主,这说明了腐殖质的O
22.土壤有机质能降低粘质土的粘性是因为和o
23.施用大量有机肥料可以提早育秧是因为有机质和可使结果
24.褐腐酸的稀溶液能促进_______的活性,加速种子______和养分的______从而可促进作物KCD#12l
25.褐腐酸的稀溶液还能增强根细胞的增加细胞膜的提高对养分加速细胞_____促进根系的发育
26.腐殖酸与土壤重金属作用形成可以增强其从而降低重金的o
27.增加土壤有机质的主要途径有______、_____和_____o
(三)判断题
1.土壤有机质含量高的土壤,其肥力也高,则农作物的产量也高()
2.土壤有机质含量是评价土壤肥力的一项重要指标之一()
3.只要多施有机肥,土壤有机质就会相应的不断提高()
4.土壤中N素的硝化作用在任何情况下都可以进行()
5.随着有机质矿化时间延长,则土壤中木质素的含量也相对增多()
6.氨化作用只能在有氧条件下才能进行()
7.通气不良时,有机质分解不完全其产物是II
2、CH
4、CO、H2s等一些还原性有毒物()
8.土壤生物除植物、微生物外,还有大量的土壤动物一一原生动物、昆虫、蚂蚁、土鼠和蚯蚓等()
9.土壤生物,尤其是微生物和土壤动物是土壤有机质转化的动力()
10.土壤有机质含量越高,则土壤N素含量也高()
11.土壤有机质含量越高,土壤有机胶体也多,则土壤的CEC也高()
12.秸秆还田时,常常要配合施用适量的N肥,以降低C/N、可促进有机物质的转化过程()
13.腐殖质是一类高分子的有机化合物()
14.腐殖质常与矿物质结合成有机无机复合体()
15.A层腐殖酸中HA/FA比值一般比C层母质层低()
16.增加有机肥的投入是提高土壤肥力的重要途径()
17.没有生物,土壤就不能形成()
18.C/N是影响有机质转化的特殊条件()
(四)问答题
1.什么叫土壤有机质?包括哪些形态其中哪种最重要?
2.土壤中NH+4和NO-3是怎样产生的?
3.增加土壤有机质的方法有哪些你认为最有效是哪种?
4.如何将腐殖酸分离出来?
5.叙述土壤有机质在土壤肥力上的意义和作用?
6.水田的腐殖质含量一般比旱地高为什么?
7.土壤有机质在作物营养方面的突出作用是什么?
8.影响土壤有机质转化的条件是什么?其中最主要的条件是哪一种为什么?第五章土壤的孔性、结构性和耕性
一、本章重点
1.通过本章学习,使学生掌握孔隙的概念、类型、功能和大、中、小孔隙数量、性质和计算方法
2.了解容重和孔隙比的含义以及容重和孔隙之间的相互关系
3.了解土壤结构性概念、类型,重点掌握团粒结构的形成及其对土壤肥力的突出贡献,评价土壤结构性的方法
4.了解土壤耕性的含义、类型和土壤物理机械性质一一粘结性、粘着性、可塑性与宜耕性的关系
二、内容提示土壤孔性作用土壤是一个极其复杂的多孔体系,由固相土粒和粒间孔隙所构成不同大小、粗细和形态各异的土粒、相互接触、支撑所构成弯曲、形状和粗细程度不同的复杂网道,称为土壤孔隙这些不规则孔隙分布极为复杂,其粗细难于直接测出其真实性只能通过计算而得,或者用测定各种不同孔隙中水的吸力来间接表达孔径的大小故把与土壤水吸力相当于的孔径,称为“当量孔径”土壤孔隙主要功能如下
(1)是容纳土壤水分和空气的空间
(2)是土壤中物质、能量贮存和交换的场所
(3)是众多土壤动物、微生物活动的地方
(4)是植物根系固着、伸展并从土壤吸取水分、养料之处由此可见,孔隙容积越大,容纳的水分、空气的数量就越多二者在其中相互消长,随时均在变化孔隙粗细不同其功能也不同,一般粗孔通气透水,中、小孔蓄水保水土壤孔隙状况包括孔隙度(孔隙总量)和孔隙类型(孔径分布),前者决定气、液两相总量后者决定气、液两相所占比例容重和孔隙比系指单位容积原状土壤的干重(含孔隙),单位为g/cn或T/m3o严格讲是干土壤的质量与总容积之比,总容积包括固体土粒+孔隙容积之和可用来表示土壤松紧程度的一个尺度容重大小除与土壤排列、质地、结构、有机质含量有关外,还经常受到外界多种因素(降水及人力活动)的影响尤其是表土层变动较大,故容重是一个变值容重有多种作用,它是土壤学的一个十分重要的基本参数
(1)计算土壤中各种组分的数量,
(2)计算土壤的重量,
(3)判断土壤的松紧度孔隙比系指土壤中孔隙的容积与土壤固相容积之比,用孔隙比也可表示孔隙所占土壤固相的分额,常用于土工、土力学工作中农作物正常生长发育,必须满足对水分和空气的要求一是要求土壤中总孔隙的容积合适,二是要求大、中、小孔隙的分配比例要合理,才能满足农作物的要求土壤孔径分布有关土壤孔隙分级标准,目前还不统一但大体上把土壤孔隙分为非活性孔、毛管孔和通气孔三级,或称小孔、中孔和大孔这是依据各孔径的大小与其相对应的土壤水吸力而划分的掌握各级孔隙界线、性质和作用,影响孔隙状况的因素和条件应充分关注,因为它和实际应用有密切关系土壤结构系指土壤结构体的类型数量、质量及其稳定性,团聚体内外的孔隙分配对土壤肥力和作物生长有重要影响任何土壤,除纯砂外,土粒间因各种原因相互团聚成大小、形状和性质不同的土团、土块、土片,把它们称为土壤结构体这些不同形态的结构体在土壤中的排列状况,对土壤肥力、养分运转和耕性状况有极其重要意义按土壤结构体在农业生产上所起的作用不同,将结构分为良好结构体和不良结构体两大类但在实际中比较典型的团粒结构,除黑土和粟钙土外,一般土壤中少见,大多是类似粒状结构,而且V
0.25nini的小团体大量存在,尤其在水稻土中分布较多它们在一定程度上调节土壤的水、肥、气、热等性状,这是不容忽视的团粒结构最根本的作用是改善了土壤孔隙状况,从而调节了土壤水、肥、气、热等肥力因素的合理性但不能盲目地去追求团粒结构的数量,因为形成团粒结构必须有腐殖质参与,而各地的腐殖质累积在很大程度上受当地气候条件的制约,因此,在短时间内不可能达到所预定的目标但只要我们长期坚持每年施入一定数量的有机肥料、种植绿肥和秸秆还田等农业措施,配与施用适量的化学肥料,以无机促有机,经过数年后,土壤中团粒结构的数量就会逐渐增多起来土壤的水肥热热的调节能力就会不断加强另外,应用各种农业技术措施,在耕层培育微结构和非水稳性结构,把土体调节成上虚下实的剖面构型,同样也可以起到调节水肥气热的作用总之,不能把团粒结构的作用绝对化,而放弃其他增强土壤肥力的途径土壤耕性系指耕作难易程度和受力大小;耕后质量好坏是块状、或是疏松平整;适耕期的长短一一适宜耕作时间的长短上述表现,只有在耕作过程中才能被反应出来因此,耕性是指在耕作过程中土壤各种性质,尤其是物理机械性质的综合反应物理机械性是指外力作用于土壤后所产生的一系列动力学特性的总称包括粘结性、粘着性和可塑性以及其他受外力作用(农机具的剪切、压板)后而发生形变的性质这三种物理机械性质主要受粘粒含量和水分条件不同而变化对旱地土壤,耕作时要求表现脆性一一即当粘结性、粘着性和可逆性同时表现最弱时是进行耕作的最佳时期,称为宜耕期粘结性、粘着性主要影响耕作难易、阻力大小,可塑性主要影响耕作质量的好坏KHS2U KHT3FU
三、习题
(一)基本概念
1.比重
2.容重
3.土壤孔隙度4,孔隙比
5.当量孔隙
6.团粒结构
7.土壤结构体
8.土壤结构性
9.微团粒
10.粘团
11.物理机械性
12.粘结性
13.粘着性
14.可塑性
15.土壤结持性
16.下塑限
17.上塑限
18.粘着点
19.塑性值
20.耕性
21.宜耕期
(二)填空题
1.容重的用途有、和o
2.一般矿物质的比重为
3.砂土的容重于粘土的容重;砂土的总孔隙度粘土的总孔隙度
4.土壤容重的最大值和土壤的_____值相等
5.土壤的松紧状况可用土壤的和来表示
6.土壤结构主要通过对土壤的影响而起作用的
7.团粒结构形成的条件有1)2)3)4)o
8.团粒结构形成的胶结物质主要有、和等三类
9.农业生产上,较为理想的结构体是,尤其在质地土壤上形成这种结构体十分必要
10.土壤结构体的稳定性包括、和等方面
11.土壤粘结性、粘着性和可塑性产生的物质基础是而表现强弱条件是
12.耕性较好质地土壤是,较差的是O
13.土壤适耕状态的含水量应在土壤可塑性的o
14.生产中判断土壤宜耕期的主要标准是测定土壤的o
15.土壤耕性是指KCD#11%包括、和等内容
16.开始产生粘着性的含水量要比开始产生粘粒性的含水量要o
17.制约耕作质量的物理机械性是o
18.一般旱地耕层的通气孔隙应占土壤体积的_____才比较合适
19.毛管孔隙度(%)=(X)X容重
20.团粒结构大小为mm,而_________mm以下的简称为微团粒
21.土壤容重值范围一般为____o
22.土壤孔隙状况包括和o
23.土壤孔隙类型分为___、____和_____o
24.较为理想的旱地总孔隙度应为_____气孔隙度为_____无效孔隙为_____o
25.常见的结构体类型有、、和o
26.团粒结构应具备的条件、、和o
27.某土壤表层容重为
1.10,而相同质地心土层容重为
1.25,从松紧度判断底土层土壤的容重为o
28.3mb(或300Kpa)保持力下的孔径为mmo
29.土壤结皮一般发生在干旱后的或土壤质地上,而板结多出现在土壤质地上,其厚度应mmo
30.一般每亩耕层土壤重量为kg,孔隙体积应占土壤总体积的%
四、判断题
1.随着有机质含量增减,土壤比重也在发生变化()
2.容重就是单位容积土壤的干重()
3.土壤容重大小随土壤疏松程度而变化()
4.比重大小可以反映土壤孔隙状况()
5.土壤容重随土壤紧实程度而变化,变化最小值是零,最大值等于土壤比重()
6.容重越小,孔隙度越大,土壤通气透水性却不一定较强()
7.表层土壤比重一般小于底层土壤()
8.容重和孔隙度只能表明土壤的松紧状况,而不能表明孔隙分布()
9.砂土松散容重小,粘土紧实容重大()
10.土壤的孔径分布主要是指土壤中各类孔隙所占的比例()
11.粘质土孔隙度大,而砂质土孔隙小,但粘土通气透水性差,砂土通气透水性强()
12.团粘结构在任何质地土壤上都可以形成()
13.土壤结构性的好坏,往往反映在土壤孔隙的数量和质量两方面()
14.不论旱田还是水田土壤有团粒结构肥力才高()
15.砂土适耕期比壤土和粘土都长,这是因为砂土含水量少()
16.土壤微结构体由土壤矿物质、有机质和孔隙所组成()
17.判断土壤宜耕性的主要指标是质地状况()
18.完全没有粘结性的土壤也没有可塑性,而粘结性很弱的土壤也不会有明显的可塑性()
19.耕作就是松土()
20.土壤必须年年深耕()
21.耕作难易和费力大小主要决定于土壤的粘结性和粘着性()
22.旱地土壤耕作时,要求土壤表现脆性(酥软性),而水田耕作时,要求土壤表现薄浆结持性(起浆性)
23.土壤产生可塑性的原因是因为土壤中大多数次生粘土矿物呈片状结构()
24.水田土壤通水透气,需要通过深层渗漏来实现()
25.非活性孔隙中保持的水对作物是有效的()
26.在可塑性内耕作,土壁干后变成硬块而不易散碎,故在塑性范围内不易耕作()
27.土壤的宜耕期主要决定于土壤粘粒或砂粒的含量()
四、问答题
1.说明土壤容重、比重、孔隙度的含义,耕地土壤容重和孔隙度的变化幅度如何?
2.划分土壤孔隙类型的依据是什么?理想的孔隙分布是怎样的?
3.什么叫土壤结构体?常见的土壤结构体类型有哪些?它们对土壤的生产性状的影响是什么?为什么说培育土壤结构有重要意义?
4.团粒结构在土壤肥力方面作用和意义有哪些?
5.试述各级孔隙的的特点和性质
6.什么叫土壤结构性土壤结构性评价应包括哪些内容?
7.为什么说粒状一一团粒状结构是农业生产上比较理想的结构培育良好结构的有效途径是什么?
8.试述生产上采用“冻鳍”和“晒空”的作用?
9.耕性包括哪些内容判断土壤耕性好坏的标准是什么?
10.在影响土壤耕作质量的因素中,掌握土壤含水量至关重要,为什么?
11.改良耕性应从哪几方面着手?
12.什么是土壤的结持性结持性的主要内容有哪些?
13.可塑性是如何产生的?受哪些因素的影响?
14.粘土在耕作过程中,要掌握“火侯”是什么意思?
15.为什么说土壤粘粒含量是土壤粘结性、粘着性、可塑性等性质的基础,而水分是它们表现强弱的条件?
16.碱性土为什么物理机械性很差?
17.什么是土壤适耕期在生产上有何意义?18•什么是少耕和免耕?
19.试求1亩耕层土壤有多重若该土含氮为1%,则耕层氮素含量为多少?(其中耕层厚度为20cm,容重为
1.15)
20.试述团粒结构与土壤肥力之关系,培育团粒结构的农业生产措施有哪些?
21.土壤耕作内容有哪些对耕作质量有何要求?
22.为什么把团粒结构称为“小水库”和“小肥科库”?
23.试从高岭石、蒙脱石和伊利石晶格结构不同的角度来分析不同粘土矿物所表现的阳离子交换量的差异第六章土壤水、气、热状况及其调节
一、本章重点
1.通过本章学习,了解水、气、热三大肥因素之间的相互关系
2.重点掌握水分这一重要肥力因素的类型、性质、水分常数及其有效性,含水量的测定及表示方法
3.了解土壤水分的能量观点及其水分运动的规律性
4.了解土壤水、气、热的调节途径和方法
二、内容提示土壤水分它是土壤肥力因素中最活跃的部分水分既是作物的重要组成部分,又是植物生命过程中不可缺少的媒体水与气共同存在于孔隙之中,它们不断变化既矛盾又统一,不仅影响土壤的肥、气、热状况,而且也影响土壤的其它性质和农作物生长发育土壤水分类型和性质土壤是一个极其复杂的多孔体系不管质地粗细如何其孔隙的类型不是单一的,因此,各种孔隙的水分在土壤中几乎是同时存在的,而制约土壤水分的各种力都同时在起作用,只不过是在其具体条件下,以某种作用力为主而已土壤水的分类按受力不同分为吸湿水、膜状水、毛管水和重力水吸湿水对作物无意义,故称无效水在测定某些土壤物质时,主要用于换算;膜状水是土壤干旱到一定程度时,土壤有效水几乎消耗于尽时的水分状况;毛管水是作物最有效的水分形态;重力水是在特定条件下出现的,水分过多,此时与空气发生严重矛盾土壤水分常数及其有效性应掌握各种水分常数的含义和作用如最大吸湿水量、萎蕉系数、最大分子持水量、田间持水量、毛管持水量、饱和持水量、毛管断裂水量等土壤水的有效性是指在特定条件下被土壤保持的水分数量能否被植物吸收利用,有多少能被植物吸收利用和利用的难易程度要了解上述不同的水分常数与有效水的关系这在实际应用时有重要意义土壤水分能态指土壤水在受力后其自由能的变化表示土壤水能态的参数一一土水势和土壤水吸力明确土水势及其分势一一基质势、压力势、溶质势和重力势的含义及其相互关系以能态表示土壤水的含量和运动过程比用土壤类型表示有更科学依据和应用价值学会在实际中应用土壤水分特征曲线是了解土壤水分状态一种较好的方法土壤水分运动包括两种情况,一是液态水的运动,又分为饱和流和非饱和流运动,二者均可用达西定律来描述,但要区别各参数的含义的异同点三是气态水运动,田间土面蒸发是液态水损失的主要途径掌握蒸发过程的三个阶段的含水数量以及所采取的不同调控措施之间的关系重力水运动常表现为土壤透水性,即向下运动的过程,对水田的意义较大土壤水入渗和再分配是水分进入土壤后的运动过程,了解影响土壤水入渗和再分布的因素及特点,可以帮助我们进一步认识土壤水分运动的规律土壤空气状况土壤空气和水分同处狭小的孔隙中,二者随时都在发生变化,并对土壤的一些性质和作物生长产生影响了解土壤空气组成、影响因素与大气交换过程以及调节的农业措施土壤通气不良,会产生一些还原性有毒物质,尤其粘质土土壤通气过盛,过多消耗一些物质也不一定有利需要根据作物的要求和土壤状况进行调节土壤热状况土壤热量主要来源于太阳辐射能,但同一地区内,土壤热状况主要受土壤热性质的制约如热容量一一影响土温升降的难易和多少;导热率一一表示热量传导的快慢;导温率一一与热容量及导热率密切相关、决定着土温升降快慢和变幅大小本章涉及内容广泛,而且又是农业生产实践中,经常遇到的一些具体问题,要熟练掌握多在生产中应用土壤水、气、热三大肥力因素中,最活跃的是水分,气和热主要是通过调控水分来实现的在农业生产中,农民群众用很大的精力以兴修水利,发展灌溉,以抗旱夺取丰收
三、习题
(一)基本概念
1.吸湿水
2.吸湿系数
3.膜状水
4.最大分子持水量
5.凋萎系数(萎蕉系数)
6.田间持水量
7.土水势
8.毛管悬着水
9.毛管上升水
10.基质势
11.渗透势
12.压力势
13.重力势势
14.PF
15.水分特征曲线
16.重量含水量
17.容积含水量
18.滞后现象
19.土壤入渗
20.土表径流
21.土内径流
22.饱和水
23.不饱和水
24.水分再分布
25.土面蒸发
26.土壤水分状况
27.浊化过程
28.气体扩散
29.土壤呼吸
30.呼吸系数
31.土壤氧扩散率
32.Eh
33.土壤热容量
34.土壤通气性
35.呼吸商
36.土壤热容量
37.比热(重量热容量)
38.容积热容量
39.土壤导热率
40.土壤导温率
41.土壤温度状况
42.温室效应
43.土壤水分常数
44.滞后现象
45.临界深度
46.土壤贮水量
47.墙情
48.达西定律
49.农田水量平衡方程式
50.蒸散量
51.SPAC
52.水分利用率
53.毛管断裂水量
54.安全系数
55.毛管水上升高度
56.毛管水强裂上升高度
57.毛管水封闭层
(二)填空题
1.土壤水是借____和______被保持在土壤的和_________中
2.土壤含水量一般是用_____来表示的,它是以_____为基础,而不是以为基础
3.土壤水分实际上是指在_____温度下从土壤中驱逐出来的水
4.土壤含水量%二土壤水重/()土重X100%
5..测定土壤含水量的传统方法是
6.土水势是指它包括_____、____、_____和____四个分势
7.土壤水分饱和时起作用的是______和____土水势,非饱和时起作用的是和______土水势
8.土壤含水量与土水势之间的相关曲线叫做o
9.土壤有效水含量为和之差值
10.土壤最大有效水含量为和之差值其水分能态在于____________________之间
11.张力计(负压计)一般用来测定土壤的____其测定范围一般为o
12.土水势一般为值,而土壤水吸力一般为值,两者绝对值大小
13.液态水运动可分为和__________两种情况,它们的推动力分别是和o
14.饱和流中导水率(K值)是非饱和流中的导水率(K)随而不同
15.土壤水分蒸发过程可分为______、___和三个阶段,其调控措施分别为_________、____和O
16.达西定律中,“一”号表示含义是o
17.稻田淹水期间,土壤液态水的运动属于旱地土壤水的运动属于
18.土壤水分运动是从温度处向温度处流动
19.入渗率大小主要决定于_____和______o
20.表示土壤水入渗能力的三个指标是、和o
21.土壤水再分布是指o
22.由土壤水分特征曲线可知,相同吸力下,含水量是粘土砂土,相同含水量下,水的土壤科学土壤是固态地球表面具有生命活动,处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层它既是独立的历史自然体,也是最易受人类活动影响,为人类提供食物的自然源科学地开发和利用土壤在国民经济建设,特别是农业生产和改善环境中具有物质运动规律及其与环境间相互关系的科学,是农业科学和环境科学的基础学科之一土壤科学的任务随着社会的不断发展,人类活动对全球生态环境的冲击强度和规模在不断扩大,整个世界自本世纪中叶以来一直受资源一一环境一一人口一一粮食(REPF)等一系列重大问题的困扰土壤作为人类赖以生存的重要自然资源,由于持续的集约利用,亦正在逐渐或迅速地发生变化,这种变化不仅对土地承载力产生重要作用,而且对全球气候状况也产生直接或间接的影响,因此,当今土壤学已由原来仅研究土壤本身转向土壤圈及其与各圈层之间的关系的方向扩展自1983年由S.Matson提出土壤圈后,近10年来获得了迅速发展,特别是1990年,Arnold对土壤圈的定义,结构、功能及其在地球系统中的地位做了全面的阐述和发展,为土壤科学参与解决全球环境问题奠定了基础土壤圈是地球上大气圈,水圈、生物圈及岩石圈交界面上的一个圈层,它处于四个圈层的中心,既是地球各圈层间物质循环与能量交换的枢纽,又是地球各圈层间相互作用的产物因此,它是最活跃最具有生命力的圈层土壤圈层内的各种土壤类型、特征与性质是过去和现在自然环境和人类活动作用的信息记忆块,也是各圈层物质、能量相互交换的反映土壤圈概念的发展旨在从圈层的角度出发来研究全球土壤的结构,成因和演化规律,从而达到了解土壤圈的内在功能、在地球系统中的地位及其对人类与环境的影响,使土壤科学能真正介入地球系统科学,参与全球变化和生态,环境建设研究,以解决人类所面临的重大资源和环境问题从宏观角度出发,需研究以下方面的问题
1.研究土壤一生物系统中的养分元素的循环与平衡
2.研究水分平衡与区域及全球水循环的关系
3.研究土壤一大气之间的大量气体及痕量气体的交换
4.土壤与岩石之间的元素迁移与转化,其中研究土壤系统内部及其边界产生的各种过程与发生机理,是土壤学的核心
5.研究全球土被时空分异和演化
6.研究的物质循环与地球生命的关系
7.土壤圈的演变与人类活动和生存环境的内在联系
8.土壤圈对生态环境以及全球变化的作用
三、习题
(一)基本概念
1.土壤
2.土壤肥力
3.自然肥力
4.人工肥力
5.潜在肥力
6.经济肥力(有效肥力)
7.农业
8.农业生产
9.再生作用
10.农业生态系统
11.历史自然体
12.大气圈
13.生物圈
14.岩石圈
15.土壤圈
16.水圈
17.土被
18.风化壳
19.光合作用
20.养分库
21.矿质营养学说
22.腐殖质学说
23.归还学说
24.土壤肥力递减肆
25.发生学学说
26.土地生产力
27.土壤生产力
28.土壤剖面
29.土宜
30.土壤基本物质组成
(二)填空题
1.土壤是指固态地球具有能够生长的物质层
2.土壤与自然界其他物质实体的本质区别是o
3.土壤肥力是土壤能够提供植物生长所必需的、、、、以及的能力
4.土壤的四大肥力因素是、、和吸力是粘土____砂土
23.中耕保埔的作用机理是在情况下进行,镇压提墙的作用机理是在情况下进行
24.土壤通气能力大小主要决定于o
25.土壤空气和大气进行交换的机制有和其中在通气情况下是以为主要交换方式
26.土壤气体可以通过相和相进行扩散
27.2通过的气相扩散率于C02,通过液相的扩散率C02比2________的差值
28.土壤水分平衡是指一定面积内土壤水的和之差
29.对某一土壤来说,它的热容量和导热率主要决定于o
30.冬灌能防小麦冻害,就是因为,从而使土温o
31.土壤热量来源有、和o其中以为主要来源
32.湿土的导热率干土,湿土的导温率干土
33.土壤温度的变化包括和o
34.冬灌在进行,过晚会o
35.春耙是在土壤_____时进行,过晚不起_____作用
36.用数量法表示土壤水分类型分为、和o
37.吸湿水对作物无效,一般土壤的无效水总量均为最大吸湿量的倍
38.膜状水是“根就水”,而毛管水是o
39.在壤质土中,毛管水断裂时,它相当于田间持水量的%o
40.降雨lOmni时,则相当于方/亩
41.墙情层次性分为_____、_____和o
42.土壤水饱和时,基质势为____o
43.粘土含水量为15%,砂土含水量为10%,请判断水的流向o
(三)判断题
1.砂土不饱和导水率低于壤土和粘土是因为砂土的孔隙度小的缘故()
2.土壤水分运动方向一定是从含水量高处向低处运动()
3.根据h=
0.15/r cm原理,毛管水上升高度一般是粘土>壤土>砂土()
4.土壤剖面中,如果有粗砂层时,必定会漏水()
5.土壤水分特征曲线是一条单值曲线()
6.土壤最大有效水含量是指田间持水量与吸湿系数之间的土壤含水量()
7.土壤水分运动方向是从吸水力小处向吸水力大处流动()
8.土壤有效水含量一般是粘土>壤土>砂土()
9.土壤入渗速率大小是土表流径形成的直接原因()
10.土壤水分运动方向是从土水势负绝对值高处流向负绝对值低处()
11.农田灌溉指标制度的下限为凋萎含水量,而上限则为饱和含水量()
12.土壤饱和含水量用体积百分数表示时,约等于土壤孔隙度()
13.砂土不抗旱是因为它的田间持水量低,缺乏有机质的粘土因田间持水量高,所以抗旱力就强()
14.一般旱地土壤的通气性都没问题()
15.硝化作用是在通气良好的条件下进行的,而氨化作用是在通气差的条件下进行的()
16.土温升降的快慢次序是粘土〉壤土〉砂±()
17.砂土夜间降温快,是因为下层热量不易补给表层的缘故()
18.土壤热特性随土壤所处的纬度、坡向、海拔等自然因子而发生变化()
19.土壤导热率大小会随孔隙度增大而一定降低()
20.对某一土壤来说它的热容量和导热率主要决定于土壤质地()
21.因为土壤水是影响土壤气、热的主要因素,所以调节了土壤含水量,也就调节了气、热()
22.冬灌的水量宜大,目的是使土壤蓄足墙()
23.蹲苗的主要作用是使根系下孔,提高作物的抗旱能力()
24.镇压在任何情况下都能起“勾墙”的作用()
25.水分特征曲线在生产科研中一般用吸湿曲线()
26.烘干土即为风干土()
27.毛管水上升高度因质地而定,一般砂土最低,壤土层居中,粘土最高()
28.土壤有效水最大含量即为土壤有效水含量()
29.孔径1—
0.1mm毛管作用渐显,
0.l-
0.05mm毛管作用明显,
0.05-0,005mm毛管作用最强烈,孔径小于O.OOlnun因水膜堵死而毛管作用消失()
30.黑墙时约为田间持水量的75%以下,不宜耕作,呈“以水就根”状态()
31.张力计能测出范围为0-
0.85巴的基质势()
(四)问答题
1.用重量百分数表示土壤含水量时,为什么以烘干土为基数,而不采用湿土为准?
2.水是靠什么力保持在土壤中的为什么说按保持力的不同,把土壤水分为若干类型是不合适的?
3.既然吸湿水的数量很少,而且对作物没有什么利用价值,为什么还要测定它?
4.膜状水是什么?它与吸湿水有何不同它怎样运动对作物的有效性又如何?
5.什么是毛管水什么是田间持水量它们在农业生产上有何重要意义不同质地的土壤其田间持水量有何不同?
6.土壤含水量测定方法有哪些,各方法优缺点是什么?7,划分土壤水分有效程度的根据是什么?
8.什么是土水势它包括哪几个分势土水势定量表示单位是什么?用土水势研究土壤水分的优点是什么?测定土水势的方法有哪些?
9.什么是土壤水分特征曲线?
10.什么是土壤水的饱和流和不饱和流其异同点主要有哪些?
11.为什么粘质土不饱和导水率高于壤土和砂土而饱和导水率又低于壤土和砂土?
12.由土壤(面)蒸发所消耗的端情有哪几个阶段保墙措施应放在何时才能收效为什么?
13.土壤水的入渗率为什么随时间的延长而变慢?
14.京郊农民有“锄头底下有火,锄头底下有水”的说法,这种说法是否矛盾?为什么?
15.生产上为什么提倡一次灌足,比分次灌好?
16.什么是土壤一植物一大气连续体?
17.“冻后聚埔”和土壤的“夜潮”现象说明了什么问题?
18.为什么说土壤粘粒含量是产生粘结性、粘着性、可塑性等性质的基础,而水分是各种性质表现强弱的条件?
19.影响土壤水分平衡因子有哪些方面?
20.粘土保水性大于壤土,而粘土抗旱力也是否大于壤土?
21.土壤空气组成与大气有何不同?
22.土壤空气与大气交换的主要方式是什么?
23.土壤通气性主要决定于哪些因素土壤通气性好坏如何表示?
24.旱地土壤是否永远不会存在土壤通性问题?
25.有人说,对于水旱轮作农田,肥料分布应以旱田重用有机肥,水田重用化肥,这有无科学道理?
26.土壤空气状况为什么会随土壤水分状况而改变?
27.冬灌优于春灌的原因是什么?
28.“旱赭地,涝浇园”的说法有无科学道理?
29.什么是晒堡、搁田、烤田?这几种措施主要作用是什么?
30.土壤的热性质是哪些为什么说土壤水分和土壤空气的变化是决定土壤热量变化的关键
31.在哪些地区和时间容易出现低温问题其主要原因是什么?应该怎样解决?
32.在土壤水、气、热的调节中,水的调节是主要一环,为什么?
33.现在大面积推广地膜覆盖、塑料大棚生产或玻璃温室生产的增产机理是什么?
34.砂土为什么叫“暖性土”,而粘土却叫“冷性土”呢?
35.初春农民给农田撒施草木灰,为什么会提高土壤温度?
36.有人说,生产上使用保墙剂,也可以叫增温剂,这又是什么道理?
37.地下窖藏蔬菜和瓜果是利用什么原理?
38.冬季下雪覆盖地面有利于土壤增温还是降温为什么?
39.军事上埋设电缆、建筑业埋设地下管道,应该埋多深才算合理?
40.某土壤含水量为200g kgT,若同一土层平均容重为L32Mgm—S,则容积含水量为多少假使耕层厚为30cm,则每hm2地耕层内贮水量深度为多少毫米?若灌水至土壤饱和之后,容积含水量是多少耕层灌水深度为多少mm如果上述土壤中有效N含量为50mgkg-l,试计算每hm2耕层有效N为多少kg/hm
241.某地土壤0-10cm土层含水量为150g.kg\容重为L2g.cnf3,10-30cm土层含水量为250gkg1,容重为
1.30g.cm\问该土壤0-30cm土层共贮水多少nrni若该土壤耕层厚30cm,则这种土壤耕层每hm2多少方水灌水量又为多少?已知田间持水量为300g.kgH
42.测得某土壤耕层容重为L32g.cnf3,土壤含水量为250g.kg\问此时土壤固、液、气三相各占土壤总体积的百分数,如果这个土壤田间持水量为30g.kg-,那么,该土壤是否通气良好?
43.某土壤耕层0-20cm凋萎含水量为110g.kg-1,田间持水量为280g.kg,容重为
1.25g.cm
3.问
①该土壤最大有效水含量是多少mm,每hm2多少方
②某时刻土壤含水量为210gk.『,那么,土壤有效水为多少mm
③若此时进行灌水,每h/需灌水多少方
④该土壤毛管孔隙度为多少
⑤该土壤饱和含水量为多少?
44.土水势测定方法有哪些?
45.何为临界深度,其数值大约为多少?
46.试从数量法及能量法阐述土壤水分的有效性
47.简述土壤空气组成与大气组成有何不同?
48.土壤通气性与土壤肥力的关系
49.土壤热性与土壤肥力的关系
50.土壤含水量测定方法有哪些?
51.水流运动常见现象是什么?与农业生产有何关系?
52.土壤水的有效性有效量如何考虑如何计算?
53.何为土壤水分平衡方程式,它在生产科研中有何作用?
54.何为土壤呼吸土壤与大气是如何进行气体交换?
55.干燥砂土与湿润砂土谁的导热率大谁更易升温为什么?
56.水、气、热调节可从哪几方面考虑?
57.为何老乡在砂土上种麦后,要进行镇压?
58.某土层深为1米,测定平均含水量为20%(水重吩,又测得容重为L20求
①土壤容积含水量为多少
②水深为多少毫米
③每亩贮水为多少方?
59.某土壤测定1米土层田持为20%(水重给,容重为
1.20g.cm-3,测得土壤含水量为10%,问1亩地1米深需灌多少水?
60.若毛管半径为
0.001毫米,毛管上升高度是多少?
63.某土层贮水100mm,其中无效水为60nrni,若日均耗水为
2.6mm,日平均降水为
0.6mm,问该地几天后应该灌溉?
64.某麦地在4月20日浇拔节水前土壤贮水90mm,灌水量为45nlin,4月28日测得该层土壤含水量为100,求小麦日耗水量第七章土壤胶体与吸收性能
一、本章重点
1.掌握土壤胶体的基本概念、类型、构造和主要性质,不同土壤胶体类型在构造、性质上所表现的差异对土壤肥力性状产生的重要影响
2.着重掌握土壤阳离子交换吸收作用的特点、交换量及其影响因素、不同阳离子的代换能力的差异等阴离子代换吸收作用也是一个重要方面,但因问题较为复杂,只作一般了解
3.土壤酸碱性、缓冲性和氧化还原性是土壤重要的化学性质,掌握它们在土壤中的化学原理及其作用过程,对加深理解土壤的保肥供肥性、养分的有效性以及土壤形成、分类具有重耍意义
二、内容提示土壤胶体的概念及大小范围土壤胶体是土壤固相物质组成中颗粒最细小,性质最活泼和高度分散的部分其颗粒大小的上限比化学书上所规定的上限大10—20倍,其原因是⑴土壤中的粘粒多呈薄片状,至少有一个方向小于In m,并已有明显的胶体性质
(2)一部分无机胶体Si
02、AI2O
3、Fe0,呈无定型状态,活性较大,常在晶质胶体表面形成胶膜,使自身颗粒增大,23并使之赋于明显的胶体性质故在土壤学中一般把<
0.001mni的颗粒的土粒均划归为胶体范围土壤胶体系统指土壤胶体颗粒与土壤溶液共同组成土壤胶体分散体系即由分散相和分散介质组成土壤中的分散相为细土粒(包括有机、无机胶体、有机无机复合胶体和微生物活体等);分散介质为土壤水,实际上不是纯水,而是一种极稀薄的溶液土壤中所有的物质交换和能量转换都是在这个体系中进行的土壤胶体的绝大部分是无机胶体,其中数量最多的是粘粒矿物,它是土壤胶体的主体;还有一部分无定形的无机胶体VI um的细粒,如Si(h、AI2O3,Fez,等,它们的性质活泼,在土壤物理化学反应过程中起着重要作用有机胶体的数量很少,一般不足5%,但其活性更大,所起作用比无机胶体大得多,能全面的影响土壤的物理、化学及生物学性质,促进土壤肥力的提高土壤胶体的基本性质土壤致所以具有吸收性能是由于土壤胶体的存在和胶体的性质决定的土壤胶体的基本性质可概括为以下三个方面
1.胶体具有带电性,其不同类型胶体带电原因不同(见教材148T51页),胶体带电是土壤进行离子交换作用的基本动力
2.胶体具有巨大的表面积和表面能即胶体颗粒愈小,其表面积愈大,表面能愈高,则吸收进入土壤中的物质的能力愈强以上二者是土壤具有保肥、供肥和保水、供水能力的根本原因
3.胶体的凝聚和分散作用是土壤胶体进行离子交换或吸收某些物质后所处的状态,极大地影响土壤的物理、化学及生物学性状土壤的离子交换作用土壤离子代换吸收作用是土壤中五种吸收作用中最重要和最有意义的一种作用离子交换作用包括阳离子交换作用和阴离子交换作用阴离子交换作用,由于较为复杂,这里不作介绍(请看讲义)土壤中阳离子交换作用,实质是指胶体表面的离子与土壤溶液的离子进行的物理化学反应过程,也即离子代换过程而胶体本身并不完全分解,只是表面离子参与反应而已阳离子交换量指土壤酸碱度为中性时,吸收阳离子的最大量以每百克土壤吸收阳离子的毫克当量数表示将土壤的pH值调呈为中性时才会有相互比较的意义,如果pH值不同,得出的交换量不同,难以互比阳离子交换量受土壤pH值、胶体数量、类型成分和温度等因素的影响阳离子交换作用,其交换力大小,受离子价数、水化半径和离子浓度的制约,但主要受离子浓度的支配因为各种条件都在经常变化,如灌水、中耕、施肥等各种农业措施以及气候的变化,都会引起土壤溶液浓度发生改变,以此不断推动土壤离子交换作用的进行土壤溶液土壤的固、液、气三相物质成分之间,时刻都在进行着频繁地物质、能量的交换过程,其结果之一是构成了土壤溶液因此,土壤溶液的状态能够综合反映土壤的性质及其变化,如土壤的离子交换、酸碱反应、缓冲性能以及氧化还原性,这些性质直接影响作物和土壤微生物、微动物的生命活动土壤溶液的物质组成很复杂,随着生物活动、水热气候条件及人为耕作措施,如施肥、灌溉而发生变化土壤溶液浓度一般为200—lOOOmgkg,渗透压小于IX105Pa,是一种极稀薄的不饱和溶液是植物吸收利用养分和进行物质、能量迁移、转换等化学过程的环境场所土壤的酸碱性根据Bronsted的理论,在化学反应过程中能够提供质子的物质(质子供体)称为酸,能够接受质子的物质(质子受体)称为碱由于质子(广)的特殊构造决定了质子许多特殊的性质质子在水中可以自动解离产生仁,但数量R为1义10-7摩尔绝大多数质子在水中常与水分子结合形成水合氢离子山0+土壤溶液中,物质间相互转化循环中产生的物质,有酸性物质也有碱性物质,即溶液中总是含有一定数量的仁和0H-肘的浓度主要决定于土壤中的CO2含量、有机酸、无机酸以及人为o施肥的种类和数量,0H—含量与土壤中的Na2c
3、NaHC0CaC(h及其它碱性物质有关H+3与0丁中和作用的结果,使土壤显不同的酸碱性以pH值表示其酸碱强度,其含义为土壤溶液中卜广的负对数值土壤酸度由H+,也可由Al引起,二者可同时存在土壤溶液中,也可被胶体所吸附,在一定条件下还可相互转化,故在不同条件下表现出不同的酸度类型
①活性酸(pH侬)用水作浸提剂表示土壤溶液中的H+浓度所显示的酸度
②潜在酸表示胶体吸附的酎被代换下来后所显示的酸度又分两种情况,一是用中性盐作浸提剂(KC1)将胶体上的小代换下来所显示的酸度(plkci)称为代换性酸度;二是用碱性盐作浸提剂代换下来的「所显示的酸度(pli^co)称为水解性酸度一般pH AcoHKcl H水,其土壤的总酸度为pH总二pH水+pH潜=pH水+pHKCl或(H),pHP SACONaP P总可由酸碱滴定法测定,是土壤酸度的容量指标pH侬为活性酸度,是土壤酸度的强度指标水解酸度是估算土壤阳离子交换和石灰施量用的依据土壤碱性是由土壤中存在碱性盐引起的,由中和滴定法测定土壤的总碱度,是土壤碱性的容量指标Na+占阳离子交换量的百分数称为土壤碱化度,它直接受胶体所吸附Na+的饱和度的影响土壤酸碱性产生的原因是多方面的,但根本原因是气候条件所致土壤酸性是在高温高湿的气候条件下,岩石矿物达到强烈风化和盐基离子的淋失,剩下的是酸基离子II,和A产,A产易水解又产生If,使I增多,土壤更趋酸化如我国酸性土主要分布于长江以南高温多雨的热带和亚热带地区土壤碱性是在干旱和半干旱条件下,矿物风化和淋溶作用较弱,盐基离子均富集于土壤表层,形成的碱金属和碱土金属强碱弱酸的盐类,这些盐类水解后产生0H;使土壤碱化如我国碱性土主要分布于淮河、黄河以北广大的干旱、半干旱的温带少雨地区土壤氧化还原作用在土壤中,氧化和还原作用往往相伴进行,在土壤化学、生物化学过程中占有重要地位,如氧化作用可使土壤酸化而降低碱性,是由于土壤氧化还原体系中Fe、Mn和S体系处于氧化态的缘故,对土壤中的物质、能量的转换中起着重要作用土壤氧化还原反应,实质是指参加反应的物质间的电子传递或电子得失所引起的在化学反应过程中,反应物的原子或离子的氧化数(即化合价数)升高的过程叫做氧化,氧化数降低的过程叫做还原氧化数升高的物质叫做还原剂;氧化数降低的物质叫做氧化剂在反应过程中,还原剂将电子传递给氧化剂,或者氧化剂从还原剂中夺取了电子通过这种转化,原来的还原剂变成了新的氧化剂,原来的氧化剂变成了新的还原剂这种电子相互转化的全过程就是氧化还原反应如下式表示还原剂一ne-氧化产物(新的氧化剂)氧化剂+ne-还原产物(新的还原剂)还原剂+氧化剂氧化产物+还原产物对同一种物质,以能吸收电子的状态存在时称为氧化剂,以能放出电子的状态存在时称为还原剂处于平衡状态下为氧化剂+ne还原剂如Fe3++e------------------------Fe2+0+4H++4e—2H0222e+2e—H2土壤中参与氧化还原的物质主要是一些变价的元素H、
0、N、Fe、Mn、S和Ti等,这些元素均趋于氧化态存在另外土壤中的生物活动和有机物转化,增强了还原反应的进行氧化反应与还原反应在土壤中十分活跃,不断推动土壤中物质及能量的转换氧化还原反应影响土壤一些元素的活性、粘粒的迁移、矿物分解和土壤剖面层次的发育,对土壤形成和分类有重要意义土壤的缓冲性是指向土壤加入酸性或碱性物质时,土壤的P1I值不发生明显的的变化,表明土壤具有阻止H变化的能力称为土壤的缓冲性P由土壤胶体和土壤溶液共同组成土壤的缓冲体系土壤具有缓冲性有以下原因
(1)在土壤溶液中存在有一些弱酸如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他一些有机酸及其盐类组成土壤缓冲体系,它们在一定程度上可以缓冲土壤pH的变化,但所起缓冲作用较弱,因为这些弱酸及其盐类数量很少
(2)土壤具有较强的缓冲能力是由于土壤固相物质参与的结果如碳酸钙、硅酸钙、阳离子交换、铝和铁,这些固体物质的具有不同缓冲pH范围具体情况请参阅“土壤发生中的化学过程”P108-115o一般讲,盐基饱和度大的土壤缓冲酸的能力强,盐基饱和度小的土壤缓冲碱的能力强缓冲能力强的土壤,保肥供肥能力较强,反之,缓冲能力弱的土壤,则保肥供肥能力较弱
三、习题
(一)基本概念
1.土壤胶体
2.分散相
3.分散介质
4.无机胶体
5.有机胶体
6.有机无机复合胶体
7.全电位
8.可变电位
9.扩散层
10.比面
11.同晶代换
(二)填空题
1.土壤胶体可划分、、等三种类型,但在土壤中常以形态存在
5.一般土壤是由_____、_____、_____、_____和五种物质构成
6.土壤物质组成中,矿物质占土壤质量的%占土壤容积的%,有机质占土壤质量的%占土壤容积的%o
7.土壤孔隙总量占土壤容积的%,其中水分占%,土壤空气占%它们二者是同处于之中,而随外界条件变化而相互
8.土壤生产率的大小主要是由_____、______和共同决定的
9.土壤固相部分是由、___________和____组成的
10.土壤空气成分主要有、、和O1L地球表面的一个圈层,主要由铝硅酸盐物质构成,称为或o
12.地壳表面以上是_____圈,以下是_____圈,其中表面有圈圈和_____________圈
13.土壤圈位于、_________、____和____的o
14.农业土壤是、和综合作用的产物
15.大农业包括、和三大部分,主要由和所组成
16.绿色植物在生长过程中所必需的生活因子有、、________________、和O
17.绿色植物的生活因子中由土壤直接提供的因子是______间接提供的因子是、和土壤以外提供的因子是O
18.农业生产的实质是绿色植物利用把从空中的和从土壤吸收的和合成转化成的过程
19.农业生产的全过程的三个环节是、和o
20.农业生态系统的物质循环和能量转换是由______、_____和三个环节组成的,又称为的三个库
21.土壤在生态系统中是重要的它是和的分界面,是和进行和交换和转换的O
22.人类已开垦利用土壤资源,种植作物几千年,但土壤肥力并未衰竭,这是因为的结果
23.由于人类在开发利用土壤资源的盲目性,造成环境恶化,土壤资源遭到破坏,其造成的后果是
①②③④⑤o
24.19世纪中叶(1840年)德国化学家(Liebig)创立了学说,指出只有不断地向土壤和矿质养分,才能维持地力
25.19世纪末20世纪初,俄国著名的土壤学家道库恰耶夫和威廉斯以______观点,认为土壤是在、__________、____、_____和五个因素相互作用形成的
26.威廉斯更加重视在土壤发生和肥力发展的作用,创立了土壤、和_____学说
27.土壤科学的任务之一是发展以服务于为目标的和o建立以持续农业有关的____、和_______________的实用技术
28.目前应把土壤科学研究的侧重点放在及上,以提高为核心,给农作物生长创造一个最佳的是农业持续发展的关键
(二)判断题
1.土壤生产率的大小,主要决定于土壤养分肥力的高低()
2.土壤的肥沃度越高,则农作物的产量一定也越高()
3.土壤资源同其他资源一样,总有枯竭之时()
4.土壤圈处于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的中心,它是圈层间进行物质能量交换、循环的枢纽()
5.土壤三相物质组成,以固相的矿物质最重要()
6.土壤有机质含量占土壤质量的很小部分,但它对肥力的影响却很大()
7.没有土壤就没有农业()
8.没有生物就不可能形成土壤()
9.在同一地区,土壤肥力越高,则土壤获得的农作物产量也高()
10.土壤养分含量高,则土壤肥力也高()
11.目前,从火星上取回的岩石碎屑物化验样品,被确认有土壤遗迹()
12..没有土壤也能大面积发展种植业()
13.土壤水分不是纯水,而是含有多种物质稀薄的溶液()
14.土壤的四大肥力因素中,以养分含量多少最重要()
15.植物生产,动物生产和土壤培肥管理构成农业生产的全部()
16.人类在未来的世纪里,由于科技的迅猛发展,人类可以完全不依赖于土壤()
四、问答题
1.土壤是由哪些物质组成的?各种物质间有何关系?
2.为什么说土壤是农业的基础?
3.土壤与植物生长有什么关系?
4.土壤与植物生产、动物生产有何关系?
5.为什么说土壤是一个多相物质组成,多分散的多孔体?
6.为什么说土壤是一种具有再生作用的自然资源?
7.为什么说土壤是一个独立的历史自然体?
8.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?
9.土壤在农业生态系统中有什么作用?
10.土壤学的任务是什么?近来又有什么新进展?
11.为什么要学习土壤?,学习土壤对你将来会带来什么好处?
12.学习土壤应注重实践知识的累积联系实际为什么?
13.试联系你所在地区的土壤和成土条件?⑴你的家乡所处的气候一生物带?⑵地理位置、是山地、丘陵,还是平原?⑶土壤类型,土质条件是什么?
(4)土地利用现状,种什么作物,一年种几茬和产量水平?⑸施什么样的肥料,施肥的数量和方法,地力水平如何?⑹土壤存在什么问题?
(7)你认为土壤是否需要进行改良和如何改良,如何改革种植制度才能达到两高一优的目的第二章土壤母质的形成
一、本章重点
1.通过本章学习,进一步理解土壤母质的来源,土壤母质与岩石、矿物间的相互关系,或者说岩石、矿物的特性遗传给了成土母质而母质的特性又影响了土壤
2.通过室内实验和野外实习了解成土矿物和母岩的类型、组成和特性,做到能初步进行辩认,为将来从事野外工作打好基础
3.重点掌握土壤母质的形成过程,通过风化作用将岩石逐渐解体的分解破碎的过程了解各种风化作用的类型、作用特点、风化产物以及影响风化作用强度的因素
4.了解岩石风化物在各种外力作用下搬运一沉积下来的堆积物,(又称为地面沉积体)不同的沉积体,其性质差异很大,对后来形成的土壤产生深刻的影响
5.对地球的物质组成、构造、地形和地貌变化与内外作用力间关系,应有一般了解
二、内容提示地壳指地球最表面的一层外壳,平均厚度为33公里,高山地区厚度大,厚度达70公里,海洋中央部分只有5公里地壳表面(05公里)由固结的各种沉积岩,变质岩组成地壳上层为〜花岗岩层,其化学组成以含Si、Al为主,称为硅铝层;地壳下层为玄武岩组成化学成分除Si、Ai外,Fe、Mg相对增多,故称为硅镁层地壳的物质组成地壳是由各种化学元素组成的根据对岩石的地球化学分析,计算出各种元素在地壳中分布的平均质量百分数,以克拉克值表示
(1)其中
0、Si、Ai、Fe、Ca、Mg.Na、K、Ti等九种元素占地壳总质量的
98.1%,占了一半,Si占四分之一,其余合起来仅占L87%由此可见,地壳中各种元素含量很不均匀,除Fe、Al外,其它如Cu、Zu等大多数元素含量极少,但它们仍经过不同的地质作用后,在一定条件下可富集成矿床
(2)地壳中各种化学元素在一定条件下聚合组成不同的矿物
(3)不同的矿物按一定的规律组合成各种岩石因此,矿物岩石是组成地壳的基本物质单元,它们都是在地壳运动过程中各种地质作用的产物矿物是指天然产出的,具有比较均一的化学成分和物理特性的元素或化合物地壳中已发现的矿物有三千多种,常见的有五十多种按成因不同可分为原生矿物和次生矿物两大类原生矿物一一指熔融的岩浆直接冷凝而形成的矿物,如长石、石英、云母等次生矿物一一指原生矿物经风化变质作用后,改变了其形态、性质和成分而形成的新矿物,如蒙脱石、高岭石和伊利石矿物等岩石由矿物所构成,是矿物的天然集合体,它是构成地壳的基本物质地壳中的岩石种类繁多,按生成方式可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类风化作用是指岩石在地表受到各种外力作用后逐渐破碎成松散物质的过程外力指温度、水分、空气和生物风化作用后所产生的疏松物就是土壤母质风化作用的产物地表岩石矿物在长期的风化作用过程中产生了以下三种物质⑴易溶于水的简单盐类风化作用将母岩中的盐基离子逐渐释放出来,变成水溶性盐类如K2c
03、Ca(HC0)
2.Mg(HC0)^Ca(H2Po等,成为供给值物吸收利用的矿物养分最初的来源332⑵形成各种不同风化程度的次生矿物这些次生矿物粒径小,一般均<
0.001mm,呈胶体分散状态,颗粒小,比表面积大,表面能高,具有强烈地吸咐能力,次生矿物可由不同途经产生,不同风化阶段其次生矿物种类不同如高岭石在风化强度大而深刻的时期才能形成土壤中次生矿物(胶体)的含量和类型对土壤水分养分的保蓄性、耕性及肥力状况均具有很大的影响⑶风化残体,在风化过程中一些难以风化的矿物,如石英、白云母、长石被残存下来,构成风化残积物的主体,是组成土母质,即构成土壤粗土粒的原生矿物质地表沉积体即土壤母质的各种类型,是地表的岩石矿物风化后所形成的松散碎屑物质在各种外力作用下被搬运到一定地方沉积下来的地面堆积物称为地表沉积体它们是构成土壤矿物质的基础成土母质按其成因可分为残积体、坡积体、洪积体、冲积体、湖积体、黄土母质以及滨海沉积体等多种类型其各种母质类型的成因和特点,请见教科书32-36页
三、习题
(一)基本概念
1.土壤圈
2.在气圈
3.水圈
4.生物圈
5.地壳
6.地核
7.地幔
8.地质作用
9.岩石
10.矿物
11.原生矿物
12.次生矿物
13.岩浆岩
14.沉积岩
15.变质岩
16.风化作用
17.物理风化作用
18.化学风化作用
19.生物风化作用
20.地表沉积体
21.残积体
22.坡积体
23.淤积体
24.冲积体
25.湖积体
26.风积体
27.黄土母质
28.滨海沉积体二填空题
1.土壤圈处于、、、的中心部位,是它们相互间进行物质,能量交换和转换的O
2.地球内圈构造有、__________、与土壤关系最密切的是o
3.地球外圈构造有、、、和o它们相互影响、相互依存,相互制约,构成了地球最大的陆地生态系统
4.组成地壳的几种主要化学元素是、、和、、、、和O它们约占地壳质量的O其中又以、、和四种元素含量较高
5.塑造地球表面形态的内动力是、、______________和,外动力是___________、___、____、
6.矿物分为及两大类,主要的成土矿物有等12种
7.角内石及辉石属于______矿物,颜色愈含盐基愈化学稳定性容易遭到
8.请写出各种铁氧化物的化学式,并标出它们的颜色
①赤铁矿_____颜色________
②磁铁矿颜色
③黄铁矿颜色
④褐铁矿颜色
⑤针铁矿颜色
9.请填写磷灰石的性状及用途
①化学式
②外形______________
③断口
④硬度
⑤密度_____
⑥含磷量P025
⑦是制造的主要原料
10.写出三种次生硅酸盐矿物的化学式1高岭石2蒙脱石⑶伊利石
11.岩石是矿物的是构成地壳的按其生成方式可分为、和三大类
12.岩浆岩按成岩条件和产状可分为______、_____和三种其中花岗岩属于__________玄武岩属于O
13.沉积岩的共同特点是
①②③o
14.岩浆岩的共同特点是
①②③o
15.石灰岩由沉积作用而成,矿物成分主要是硬度遇盐酸的可发生反应,有机质含量多时呈色
16.大理岩由矿物变质而成,一般含有少量的、、矿物时,故呈显各种花斑、花纹、硬度是优良的建筑装饰材料纯白色的大理岩称为_______________________________在我国云南省的分布较广
17.影响岩石矿物风化作用强度的因素主要决定和两个方面
18.一般将风化作用分为、和三种类型在沙漠干旱区以为主;高温高湿区以为主,其主要差异是条件
19.生物风化作用的意义在于
①②③
20.风化作用的产物之一是产生一些可溶性盐类,主要是指、和_________________盐类
21.风化作用产物之二是形成了一些新的矿物,把它们称为_________矿物主要有
①②③④⑤⑥⑦⑧等
22.风化作用所形成的成土母质类型有
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨O
23.山区的成土母质类型主要是、和它们的共同特点是
①②③
24.黄土高原的母质主要是其特点是
①②③④
25.平原地区的母质主要是按其与河流的关系又可分为、、______________________和_____四类
26.冲积母质的特征是
①②③o其土壤的表层质地主要为这种质地适种性较强
27.岩石矿物的组成和特性,主要影响土壤的______、_____、____和等性质
(三)判断题
1.地球是由宇宙大爆炸同月球、火星等九大行星几乎同时形成的,距今已有46亿年的历史()
2.地壳表面主要由沉积岩和变质岩所构成()
3.地表的起伏形态变化是内、外地质作用共同塑造的结果()
4.矿物均由化合物或单质元素所组成()
5.岩石均由多种矿物聚合而成()
6.nNa AlSiO mCa AlSizOs是斜长石,属于次生矿物,是生产钾肥的原料之一()
37.石英的硬度大,难以风化是因为其四面体的结构造成的()
8.砂土中的矿物成分主要是石英,质地粗而养分贫乏()
9.南方土壤呈红色是Fe203nH2的颜色染成的()
10.大理岩的矿物成分主要是方解石,而方解石的化学组成是Ca02()
11.有些石灰岩呈黑色是因为矿物组成中含有较高有机C的缘故()
12.物理、化学和生物三种不同的风化作用类型在一个地区都同时存在着,只是作用的强度不同而已()
13.生物风化作用的意义在于积聚了养分,累积了土壤腐殖质,使土壤肥力不断向更高的方向发展()
14.土壤胶体的出现是由于化学风化和生物风化作用的结果(),有了它土壤才显现出较强的保水保肥性能()
15.石英是土壤中砂粒的主要矿物成分()
16.土壤矿物质的化学元素组成中不含N素()
17.土壤矿物组成中含有原生矿物,也有次生矿物()
18.一般在土体剖面构型中,底土层均属于母质层()
19.土壤中N、P、K养分均来自岩石、矿物的风化产物()
20.不同的土壤类型,其次生矿物的含量和种类不同()
21.土壤母质是未来土壤的矿物质主体或构成土壤骨架部分的基本物质()
22.风化过程中,其颗粒分解的越小,则物理稳定性就越大()
23.黄土母质含CaC()3较高,具有直立性,故挖窑洞不会踏陷()
(四)问答题
1.为什么说土壤分布于大气、水、生物和岩石圈的中心,是物质、能量交换和循环的枢纽
2.地球表面高低起伏很大,这是什么原因造成的?
3.土壤中常缺乏一些养分元素,它与成土母质有何关系?
4.分析岩石一一矿物一一化学元素的组成与土壤的哪些性质有关系?
5.在野外如何应用所学知识辨认三大类不同的岩石?
6.在野外根据矿物的哪些特性才可初步辩认矿物的种类?
7.影响岩石矿物风化作用强弱的因素是什么?
8.常见抵抗化学风化作用强弱矿物的顺序是石英〉白云母〉钾长石>钠长石>里云母>斜长石〉角内石〉辉石〉榄石〉,为什么?
9.为什么说物理风化不彻底,不完全?
10.为什么说化学风化作用中以水解作用最重要?
11.为什么不同成土母质类型发育的土壤,其土壤质地差异很大?
12.成土母质的哪些性质会遣传给后来形成的土壤?
13.我国西北地区黄土高原的成土母质是什么?并分析这种母质的特性?
14.我国广大平原地区的土壤类型母质是什么?为什么说这种母质条件的适种性较广?
15.生物风化作用重要意义何在?
16.为什么说我国南方地区是以化学,生物风化为主,而西北地区是以物理风化为主?
17.为什么沙土中的养分含量比较贫乏?第三章土壤矿物质
一、本章重点
1.通过本章学习,了解土壤矿物质的来源、母质类型、粒级的概念、分级原则、标准以及主要粒级的理化性状和矿物学组成
2.重点掌握土壤质地的含义,各种分类制的分类原则及标准;主要质地土壤的农业生产性状,利用改良途径及措施
3.了解土粒的矿物质组成,次生粘粒矿物质类型,形成条件以及层状铝硅酸盐的基本构造和特性
4.评价土壤质地的内容和方法,不同土壤质地给土壤性状和作物生长所产生的深刻影响
二、内容提示粒级指按矿物质颗粒的粒径大小、矿物学组成和性质的差异,划分不同的等级每一等级内,其大小、矿物质组成和性质基本相近,而等级间差异明显由于矿物质颗粒大小和形状极其复杂,难于直接测出颗粒的真实粒径为了便于研究和说明,人为地把土粒粒径看作为理想球体的直径对待,并非真实的粒径大小故土壤学中所说的土粒的粒径,确切说叫做“当量粒径”四大基本粒级,不同粒级的矿物质组成,化学成分以及水分物理性质均有明显的差异,这些差异对土壤的农业生产性状产生深刻影响,土粒的分级制有很多种,但不管哪一种其分级标准大同小异,均可归为四大基本粒级
1.石砾或石块d>23nim〜
2.砂粒d=
0.
050.001mm〜
3.粉粒d=
0.05~
0.001mm
4.粘粒dCO.OOlnini石砾主要分布于山前和河床母质所发育的土壤中,平原土壤一般由砂、粉、粘三种料级构成,有的书中称“三大基本粒级”各粒级的性质,请见教科书P46土壤质地自然界中各种不同类型的土壤,其固相部分的矿物质颗粒组成差异很大,但均是由砂粒、粉粒和粘粒在自然条件下,以不同粒级含量比例组合而成,即便是粗砂或粘土也是如此,如砂土以砂粒所占比例大,粘土以粘粒所占比例大故土壤质地可定义为各粒级土粒占土壤质量的百分数或者说各粒级土粒的配合比例土壤质地分类不同土壤质地分类标准可参见教科书P47-50,不论哪种分类,其共同点都可归为砂性土、壤性土和粘性土三大类,不同的是在大类中其细分标准不同而已四类十二级
1.国际制三类十一级
2.美国制三类九级三
3.卡庆斯基类十一级土壤质地农业生产性状指土壤质地差异在农业生产中的综合反应其内容包括三个方面⑴肥力性状(指土壤水、肥、气热等因素在作物生长过程中的调节能力);
(2)耕作性状(指耕作好坏的质量如阻力大小、疏松度和宜耕期长短);
(3)作物反应(出苗快慢,难易、整齐度、早发或晚发、早熟或晚熟等)粘粒矿物指那些粒径<
0.001mm的矿物质颗粒,由原生矿物经风化过程形成的新矿物,又称为次生粘粒矿物其种类可分两大类,而层状铝硅酸盐粘粒矿物按结晶构造和性质的差异,又分为高岭石组、蒙脱石组和水化云母组三大类其各类粘粒矿物的基本构造和性质,请参见教科书P3847〜粘粒矿物是土壤中矿物质颗粒最小,比面最大,又带有电荷的胶体物质,这些物质产生并入土壤中,使土壤的吸附性能得以加强,极大地提高了土壤内部与外部间的物质、能量的循环交换和保蓄能力土壤质地层次及其评价指土体剖面的土层排列状况(即土层质地粗细及每层的厚度),称为土壤质地剖面或土体构型其中有两种不同情况,一是在平原地区,由于河流冲积而成的冲积母质的层次叫沉积层,其特点是砂粘层交错,层间界限清晰而分明;二是不同的母质类型在长期成土过程中形成的层次叫发生学层,其特点是层次界线不明显,层间是逐渐过度的评价土壤质地优劣,一般应考虑以下几方面⑴注重表层质地状况(020cm)此层属于耕作层,人畜机具活动多、生物活性及物质交换活〜跃,又是根系密集之地故表层质地好坏,直接影响其土壤的水、肥、气、热及扎根条件,对作物生长至关重要⑵表层以下的质地排列状况(20100cm)含心土层和底土层,有无障碍层次(如砾石层、砂姜〜层、铁盘层、石膏层)以及它们分布的位置、深度和厚度通体土壤质地排到状况有砂盖炉、炉盖砂、通体砂、通体粘和夹砂夹粘型比较理想适宜大多数作物生长的最佳土壤质地是砂盖环型,即上沙下粘型表层质地是轻壤土,下层是中壤或重壤土,农民称为“蒙金士”⑶要考虑作物适应性,指什么样的作物最适应种在什么样的土质上如花生、西瓜适宜在砂性土壤中生长;小麦等禾谷类作物适宜在偏粘性土壤上生长即为“土宜”⑷土壤所处的环境条件,如沙土漏水漏肥,但它处于低洼之处,地下水位较高,则水肥又不易漏失⑸要注意旱地与水地的差别,水地带水耕作,其粘结性、粘着性、可塑性均无表现,故表层质地偏粘些为好,过砂易淀浆板结,难于插秧过粘易泥烂成浆,造成漂秧综上所述,评价土壤质地时需要根据作物要求,环境条件、土壤剖面质地沙粘排列,有无障碍层次等多项因素综合分析,才能得到正确的评判结果
三、习题
(一)基本概念。