第十章 土壤养分循环

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1、第十章土壤养分循环主要内容(重点)：教学目标与要求：教学方式与手段：课时安排与进度：1.土壤氮素循环（重点）2.土壤磷和硫的循环（重点）3.土壤中的钾钙镁4.土壤中的微量元素循环从养分的来源、含量、形态和转化过程来掌握各种土壤养分。重点掌握土壤氮、磷的转化过程，尤其是无效化过程；了解土壤钾、钙、镁的状况以及微量元素的重要性。幻灯，动画演示；举例分析；课时数：4课时有效养分－能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分速效养分－在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸收利用的土壤养分，称~无效养分－不能被植物吸收利用的土壤养分，称~土壤养分状况－是指土壤养分的含量、组成、形态分布和有

2、效性的高低。土壤养分－指植物所必需的，主要是土壤来提供的营养元素就叫做土壤养分。土壤养分是土壤肥力的物质基础，是土壤肥力的重要组成因素。土壤养分的基本概念指来自土壤的元素通常可以反复的再循环和利用,典型的再循环过程。包括①生物从土壤中吸收养分；②生物的残体归还土壤；③在土壤微生物的作用下，分解生物残体，释放养分；④养分再次被生物吸收。土壤养分循环一、作物所必需的营养元素作物所需的营养元素亚农（Arnon）1954年对植物“必需”的养料元素定了三条标准：（1）如果缺少这种元素，植物就不能生长或不能完成生命周期（2）这种元素不能被其他元素所代替，它有所具有的营养作用（3）这种养料元素在植物

3、的代谢过程中具有直接的作用。Mo对全部高等植物及大部分微生物是必需的；Na和Co对藻类、细菌与高等植物是必需的；Ca、B、Cl对高等植物是必需的，但对微生物，特别是真菌的生长则并不必需。此外，钡、硅、铝、碘与镓几种元素只对少数几种植物必需。农作物多数属于高等植物，所以其必需的营养元素一般有16个：C、O、H、N、K、P、S、Ca、Mg、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl其中第一条最重要。但要通过实验来证明这几点往往很困难。除了C、H、O三元素外，还有九种元素对所有的植物都是必需的：N、P、K、Mg、S、Fe、Mo、Zn、Cu这是路密斯（Loomis）和许尔（Shull）于1973年首

4、先使用的名称。按习惯标准：大量元素：植物对这种元素的需要量超过1%。前九种属之。前九个占干体重的绝大多数，即植物吸收的数量大，通常占植物干重千分几到百分之几十。微量元素：植物对这种元素的需要小于植物干重的0.1%。大量元素和微量元素土壤养分三要素在植物所必需的营养元素中，C、H、O大约占植株干重的95%。碳主要来自与大气中的二氧化碳，而H、O则来自与土壤中的水分，氧可来自空气。氮则除豆科作物外大部分取源于土壤。氮磷钾三要素，简称土壤养分三要素。其所以重要就在于必需经常调节其供不应求的状况，而不是指它们在作物营养中所起的作用。第一节土壤氮素循环1．含量我国耕地土壤含氮一般在0.02%~0.

5、2%之间；高于0.2%的很少，大部分低于0.1%。而华北、西北大部分地区土壤耕层发含氮量不足0.1%；南方土壤的含氮量介于二者之间。一般把土壤含氮量>0.2%者为“高”；0.2%~0.1%之间者为“中”；0.1%~0.05%者为“低”，<0.05%者为“极低”。一般把作物在不施氮区的全年生长期所吸收的氮量为土壤供氮能力的良好指标。固氮作用主要是靠微生物，固氮微生物分共生和自生两类。（1）与豆科作物共生的固氮菌，其固氮能力很强。10~20斤/亩（2）自生固氮菌，有分为好气和嫌气两类。好气性固氮能力强，在热带林地，可达10~30斤/亩2．来源土壤中的氮素关非来源于土壤矿物质。是生物固氮作用产

6、生的。对于农田来说，土壤氮素的来源不止以上两种途径，包括：（1）固氮作用；自生固氮、共生固氮和联合固氮（2）降水；（3）灌水；（4）施肥；①有机肥；②无机化肥；它们是土壤氮肥的主要来源。1．植被与气候一般：草本植物＞木本植物草本植物：豆科＞非豆科木本植物：阔叶林＞针叶林一影响土壤氮素含量的因素一般而言：温度愈高，有机质分解愈快，OM含量低，N少；湿度愈高，有机质分解愈慢，OM积累的多，N多。3．质地质地砂性土壤性土粘性土N%低高4．地形及地势2．土壤有机质含量土壤氮素和土壤有机质二者呈正相关关系。土壤氮素的含量大致占土壤有机质含量的5%左右。1．有机成氮占全氮的绝大部分，92~98%

7、。有机氮的矿化率只有3~6%。（1）可溶性有机氮<5%，主要为：游离氨基酸、胺盐（速效氮）及酰胺类化合物（2）水解性有机氮50~70%，用酸碱或酶处理而得。包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类（3）非水解性有机氮30~50%，主要可能是杂环态氮、缩胺类二土壤氮素的存在形态2．无机态氮土壤无机氮占全氮1~2%(1~50ppm)。最多不超过5~8%；（1）铵态氮(NH4)在土壤里有三种存在方式：游离态、交换态、固定态。（2）硝态氮（N