土壤学(第九章)土壤养分循环

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1、第九章　土壤养分循环土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系主要内容教学目标与要求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。1.重点掌握土壤氮、磷的转化过程，尤其是无效化过程；2.了解土壤钾、钙、镁的状况以及微量元素的重要性。土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系生态环境质量地下水废弃物挥发淋洗有机肥养分资源植物需求养分供应土壤养分资源化肥养分资源其它养分资源沉降、灌溉生物固氮土壤学资源环境学院土地资源

2、与农业化学系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，称速效养分。无效养分－不能被植物吸收利用的土壤养分，称无效养分。土壤养分状况－是指土壤养分的含量、组成、形态分布和有效性的高低。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土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系亚农（Arnon）1954年对植物“必需”的养料元素定了三

3、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的代谢过程中具有直接的作用。土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系土壤养分循环是“土壤圈”物质循环的重要组成部分，也是陆地生态系统中维持生物生命周期的必要条件。大量元素养分：N、P、KCa、Mg、S(中量元素养分)微量元素养分：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、Ni土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系CO2O2H2OO2N、P、K、Ca、Mg、SFe、Mn

4、、Cu、Zn、B、MoCl、Ni……土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系土壤养分可以反复循环利用，典型的土壤养分再循环过程包括：（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。土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系一、陆地及土壤生态系统中的氮循环第一节　土壤氮素循环土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系二、土壤氮的获取、形态和转化（一）土壤氮素含量及影响因素1.土壤氮素含量耕作土壤：耕作层(0.05%－0.5%)心土层、

5、底土层(0.02%)草地、林地：0.5%－0.6%。土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系我国不同地区耕层土壤氮素含量状况地区利用情况全氮(g/kg)地区利用情况全氮(g/kg)东北黑土地区蒙新地区青藏地区黄土高原地区黄淮海地区长江中下游地区旱地水田旱地早地早地旱地水田旱地茶园水田1.50～3.481.50～3.500.52～1.950.52～2.660.40～0.970.30～0.990.40～0.940.51～1.150.60～1.080.80～1.88华中红壤地区西南地区华南、滇南地区旱地茶园、橘园

6、水田旱地水田旱地胶园水田0.60～1.190.67～1.000.70～1.790.36～1.330.61～1.920.70～1.830.60～1.560.80～2.062.影响土壤氮素含量的因素（1）有机质含量氮素主要存在于有机质中，二者呈平行正相关关系。（2）植被:归还氮素、固定氮素土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系（3）气候主要是水、热条件引起有机质的分解与合成（4）质地质地愈粘重、有机质含量愈高（5）地势主要是引起水热条件变化（二）土壤氮素的获取1.生物固氮（自生、共生和联合固氮）2.雨水和灌溉

7、水带入氮3.施肥（有机肥和化学氮肥）土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系（三）土壤氮的形态及其有效性土壤全氮—含氮总量，其中95%以上为有机态氮。土壤的全氮和有机质含量之间存在高度正相关关系四川耕地土壤全氮分级面积统计（第二次土壤普查资料）土壤面积构成（%）土壤全氮分级（N，g/kg）高(＞1.5)中等(1.5～1.0)较低(1.0～0.75)低(≤0.75)水田土壤17.858.420.92.9旱地土壤14.922.728.234.2土壤学资源环境学院土地资源与农

8、业化学系1.无机态N表土占1－2%，最多5－8%，底土可达30%。可反映土壤供氮能力。无机态氮包括NH4+－N、NO3-－N、NO2-－N。旱地土壤无机氮一般以NO3-N较多，淹水土壤则以NH4-N占优势。土壤学资源环境学院土地资源与农业化学系2.有机态氮占全氮92－98%，平均95%。大部分是腐殖物质。它们需经微生物分解矿化成无机氮后才能为植物吸收利用。包括水溶性氮、水解性氮、非水解性氮。土壤氮的形态及其有效性土壤全氮（N）