老铁们,相信还有很多朋友对于土的小知识和关于土壤的知识的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享土的小知识以及关于土壤的知识的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
“土壤是地球陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。”这个定义正确地表示了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能生长绿色植物,是由于它具有一种独特的性质——肥力。土壤这种特殊本质,就是土壤区别于其它任何事物的依据。土壤肥力虽与土壤物质组成有联系,但主要受土壤性状的影响。”
大家知道土壤是由固体、空气和水分所组成,固体部分最主要来自其发育的岩石母体的原生和次生矿物颗粒以及来自于生物(动植物和微生物)活体和残体留下的有机质。
理想的土壤中,固体占50%,空气和水分各占25%。固体中矿物部分占45%,余下5%的有机质中,各种活动的生物有机质占10%,根系有机质占10%,已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占80%左右。
在这些组分中,能够影响土壤健康、人类能调节的土壤部分自然是有机质,有机质是土壤活力的核心。无怪乎出版于1911年的《四千年农夫》的作者F.H.King将中国历经数千年的耕地肥力依然高于美国未开垦的土地的原因,归结于轮作、绿肥、河泥回填、农家肥施用等精细化的土壤养护和管理。
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土壤的分类和组成
我们都知道,土壤在作物种植中起着很大的作用,土壤特征会影响到作物种类及品种的选择,以及灌溉和水肥一体化方案的制定和实施。那么我们如何更好地认识以及针对性地利用好我们田间的土壤呢?
a.土壤组成
一般来说,土壤由三部分构成:砂粒、粉粒和粘粒。这些成分的相对含量会影响到土壤质地和土壤的持水量。
在大多数的土壤类型中,小颗粒形成较大的颗粒,称为复粒。复粒相互粘结,形成土块。土壤颗粒、复粒和土块间有许多孔隙。
b.土壤分类方法
根据土壤检测中砂粒、粉粒和粘粒的比例,结合土壤分类三角图,可以确定土壤确切的类型。
举个例子:
某土壤样品检测结果为砂粒40%、粉粒40%、粘粒20%,根据土壤分类三角图,可以判断此土壤样品为壤土(Loam)。
一般情况下,为了简化应用,可以把土壤分为砂土、壤土和粘土三种大类。
①砂土:这类土壤含砂粒在80%以上,土粒间大孔隙多,土壤容积比重在1.4~1.7克/厘米3之间,因此,土壤昼夜温差大,通透性好,有机质矿质化快,易耕作,但保水保肥能力差,遇水易板结,肥力一般较低。
②粘土:这种土壤含泥粒在60%以上,土壤比重在2.6~2.7克/厘米3之间。土壤硬度大,粘着性、粘结性和可塑性都强,故适耕性差。土壤保水保肥力强,潜在肥力较高。但土紧难耕,土温低,肥效不易发挥。
③壤土:这种土壤泥砂比例适中,一般砂粘占40~55%,粘(泥)粒占45~60%。土壤容重1.1~1.4克/厘米3之间。质地轻松,通气透水,保水保肥力强,耕作爽犁。
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土壤有机质
有机质本身就是养分的储藏库,同时深刻地影响土壤的物理、化学和生物学性质。假设某一土壤表土有机质含量4%,有机质氮含量5%,一季作物中有机质分解率2%,则土壤有机质供应之氮可达80kg/公顷,此供应量几乎可满足大部分作物之需求量,据估算,1%的土壤有机质相当于含有18公斤养分/亩。
同时,土壤有机质是衡量土壤保肥能力的阳离子交换量(CEC)的主要贡献者,高达50%~100%。因此有研究表明,土壤中的有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力将下降14%。
此外,土壤有机质深刻影响水分的存储。一英亩大、一英寸厚、含2%有机质的土壤储水量可达12.1万升,含量5%和8%的土壤分别可储水30.3万和48.5万升。研究表明,土壤有机质从1%升到3%,土壤的保水能力增加6倍。
当然,土壤有机质也深刻影响着土壤的质地和结构。丰富的有机质下,土壤可以形成稳定的大量的有机无机复合体,具有良好的土壤结构,不仅抗土壤侵蚀,也为根系提供理想的水分和空气条件。
最主要的是,土壤有机质是土壤中各种大大小小生物的碳源和能源。丰富的有机质下,土壤中自然形成庞大的食物网,构建健康的生态系统,这个庞大的生态系统是土壤活力的来源,从养分转化直到病虫害控制,都起着极为重要的作用。
土壤的概念
苏联土壤学家威廉斯指出:“土壤是地球陆地上能够生长绿色植物的疏松表层。”这个定义正确地表示了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能生长绿色植物,是由于它具有一种独特的性质——肥力。土壤这种特殊本质,就是土壤区别于其它任何事物的依据。土壤肥力虽与土壤物质组成有联系,但主要受土壤性状的影响。
土壤的主要性状
土壤质地:土壤的泥砂比例称为土壤质地。直径小于0.01毫米的土粒称泥;直径为1~0.01毫米的土粒称砂;直径大于1毫米的土粒称砾石。根据土壤质地不同将土壤分为砂质土、粘质土和壤质土。
①砂土:这类土壤含砂粒在80%以上,土粒间大孔隙多,土壤容积比重在1.4~1.7克/厘米3之间,因此,土壤昼夜温差大,通透性好,有机质矿质化快,易耕作,但保水保肥能力差,遇水易板结,肥力一般较低。种植作物要增施有机肥和少量多次地勤追化肥。
②粘土:这种土壤含泥粒在60%以上,土壤比重在2.6~2.7克/厘米3之间。土壤硬度大,粘着性、粘结性和可塑性都强,故适耕性差。土壤保水保肥力强,潜在肥力较高。但土紧难耕,土温低,肥效不易发挥。因此,水田要注意管水,提高泥温,多施腐熟性有机肥和热性化肥。
③壤土:这种土壤泥砂比例适中,一般砂粘占40~55%,粘(泥)粒占45~60%。土壤容重1.1~1.4克/厘米3之间。质地轻松,通气透水,保水保肥力强,耕作爽犁。因此,它是水、肥、气、热协调的优质土壤。
土壤结构
土壤形成团聚体的性能,称为土壤的结构性。凡土粒胶结成直径为1~10毫米的团粒状土壤结构,称为团粒结构。这是土壤结构中最好的一种。
其形成条件有两个:
一是胶结物质。土壤中的胶结物质最主要是粘粒,新形成的腐殖质和微生物的菌丝及分泌物。这些物质与钙胶结在一起,就形成了具有多孔性和养分丰富、不易被水泡散的水稳性团粒状土壤结构。因此,增施钙质肥料(石灰、石膏)有利团粒结构形成。
二是外力挤压作用。凡是作物根系穿插、干湿交替、冻融交替和耕作都对粘聚起来的土粒产生一定的外力挤压作用,使之散碎成一定大小的团粒。深耕、免耕、滴灌、水旱轮作,都有利土壤团粒结构的形成。
团粒结构优越性的具体表现:
其一,能协调土壤水分和空气的矛盾。由于团粒间存在大孔隙,团粒内又有毛细管孔隙,这就有利于水分、养分、空气三者间的同时存在。从而土壤水、肥、气、热状况协调。
其二,具有良好的养分状况。随着水、气矛盾的解决,也解决了水分与养分的矛盾。因团粒表面常为好气分解,团粒内部又为嫌气分解,前者有利于土壤养分释放给作物吸收,后者有利土壤腐殖质累积,养分保蓄。矛盾协调后的水分与养分就能同时而不断地供给作物需要。
其三,使土壤松软适度。具有团粒结构的土壤,疏松多孔,犁耕阻力小,耕作省力,耕翻质量好;土壤细碎而均匀,既不紧硬,又不起浆浮泥;干燥不开大坼,泡田渗漏损失也小。
土壤吸收性能
土壤有吸收固体、液体和气体的能力。其吸收方式分为五种。
①机械吸收作用:这是指土壤将大于土壤孔隙而悬浮于溶液中(如骨粉、饼肥、磷矿粉及粪便残渣等)的微细颗粒机械地阻留下来,使之不随土壤中渗水而流走的一种作用。由于土壤颗粒愈小,排列愈紧密,土壤孔隙愈细,因此机械吸收作用就越强,则土壤保肥性能就好。这种作用对新改稻田、新水库、塘坝有利增强保水蓄水的功能。
②物理吸收作用:它是指土壤胶体依靠其表面能将分子态养分吸附在表面上,而胶体与被吸附物不起任何化学反应的一种作用。这种作用,由于对分子态养分有保持能力,因此,土壤中的氨气、尿素、氨基酸等分子态氮就会减少挥发损失。平常在施用易挥发的铵态氮肥时要求复好土就是这个道理。
③化学吸收作用:这是指土壤中可溶性养分(如某些离子与带不同电荷的离子发生化学作用),由纯化学作用产生不溶性沉淀而固定在土壤内的作用。这种作用,虽然有减少可溶性养分的流失,但被固定下来的养分就难以再被作物吸收利用,故降低了养分的利用率。因此,把磷肥集中施或与有机肥混和施,制成颗粒球肥施和根外喷施,就是避免化学吸收作用的发生,减少土壤对磷酸的固定。
④代换吸收作用:这又叫物理化学吸收作用。它是指土壤胶体表面吸着许多与它带相反电荷离子的同时,其表面上又有等当量的同电荷的其它离子被代换出来的作用。其实质是一种离子(阳离子或阴离子)代换过程,是土壤胶体所吸收的离子和土壤溶液中的离子在相互代换。所以这种作用是可逆的,即胶体所吸收的离子,又能重新被其它离子代换到溶液中去。从而,这种作用在调节土壤中可溶性养分的保蓄和供应,具有重要意义。
⑤生物吸收作用:这是指生活在土壤中的微生物及作物根系和动物等,吸收养分构成有机体而保留在土壤中的一种性能。由于生物是根据自身需要,从土壤溶液中选择吸收各种可溶性养分,形成有机体。当它们死亡后,有机残体又逐渐分解,把营养物质释放出来,供作物吸收利用。所以生物吸收作用,能保持养分,积累养分,提高土壤肥力。
土壤酸碱度
土壤酸碱度是指土壤溶液中存在的H+和OHˉ的量。通常用PH值表示。pH=7时是中性反应,这时溶液中H+和OHˉ数量相等;pH小于7表示是酸性反应,这时H+多于OHˉ;H大于7表示是碱性反应,这时H+少于OHˉ。土壤酸碱度按其pH值的大小分为七级:
pH<4.5强酸性
pH4.5~5.5酸性
pH5.5~6.5微酸性
pH6.5~7.5中性或近于中性
pH7.5~8.5微碱性
pH8.5~9.5碱性
pH>9.5强碱性
土壤并非生来就具有肥力特征、能够生长绿色植物。跟生物发育一样,土壤发育也有一系列的过程。其中,母质、气候、生物、地形、时间是土壤形成的五大关键成土因素。
土壤的发生起始于母岩的风化过程,坚硬的*露母岩在日积月累的风化作用下形成成土母质。接下来,这些成土母质在微生物和低等植物的作用下逐渐演变为原始的土壤,然后再经过草本植物和木本植物的熟化最终产生肥力,形成成熟土壤,这个过程称之为成土过程。成土过程必须在生物因素参与下才能发生,因此,它只能发生在地球上出现生命特别是绿色植物之后,而且成土过程一经发生,便一定与风化过程同时进行,两个过程是无法分离的。所以土壤的形成和发育过程,可以看作是以母质为基础,与各个自然要素不断进行物质和能量交换的过程。
母质好比是土壤的“母亲”,是土壤形成的物质基础和初始无机养分的最初来源,它直接影响着成土过程的速度、性质和方向,并对土壤的理化性质如土壤养分状况有很大影响。例如,湖积物和河流冲积物发育形成的土壤通常比第四纪红壤和砖红壤发育的红壤更加肥沃。
气候就像雕刻师,不同的气候特征赋予不同地区特异的降水和温度等自然条件,从而导致矿物的风化和合成、有机质的形成和积累、土壤中物质的迁移、分解、合成和转化速率也有所不同。例如,湿润地区的土壤风化程度和有机质含量高于干旱地区。
生物包括植物、动物和微生物等,是促进土壤发生发展最活跃的因素。动物粪便和残体是土壤有机质的来源,而且动物的活动可疏松土壤。微生物可以分解动植物残体、土壤有机物,释放各种养分,合成土壤腐殖质,固定大气中氮素,增加土壤含氮量,参与养分形态转化。
地形在成土过程中虽然不提供任何新的物质,但可以使物质在地表进行再分配,使土壤及母质在接受光、热、水等条件方面发生差异。
时间是阐明土壤形成发展的历史动态过程,母质、气候、生物和地形等对成土过程的作用随着时间延续而加强。
国内土壤类型
砖红壤
海南岛、雷州半岛、西双版纳和台湾岛南部,大致位于北纬22°以南地区。热带季风气候。年平均气温为23~26℃,年平均降水量为1600~2000毫米。植被为热带季雨林。风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地粘重,肥力差,呈酸性至强酸性。
赤红壤
滇南的大部,广西、广东的南部,福建的东南部,以及台湾省的中南部,大致在北纬22°至25°之间。为砖红壤与红壤之间的过渡类型。南亚热带季风气候区。气温较砖红壤地区略低,年平均气温为21~22℃,年降水量在1200~2000毫米之间,植被为常绿阔叶林。风化淋溶作用略弱于砖红壤,颜色红。土层较厚,质地较粘重,肥力较差,呈酸性。
红壤和黄壤
长江以南的大部分地区以及四川盆地周围的山地。中亚热带季风气候区。气候温暖,雨量充沛,年平均气温16~26℃,年降水量1500毫米左右。植被为亚热带常绿阔叶林。黄壤形成的热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。有机质来源丰富,但分解快,流失多,故土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强,故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色。
黄棕壤
北起秦岭、淮河,南到大巴山和长江,西自青藏高原东南边缘,东至长江下游地带。是黄红壤与棕壤之间过渡型土类。亚热带季风区北缘。夏季高温,冬季较冷,年平均气温为15~18℃,年降水量为750~1000毫米。植被是落叶阔叶林,但杂生有常绿阔叶树种。既具有黄壤与红壤富铝化作用的特点,又具有棕壤粘化作用的特点。呈弱酸性反应,自然肥力比较高。
棕壤
山东半岛和辽东半岛。暖温带半湿润气候。夏季暖热多雨,冬季寒冷干旱,年平均气温为5~14℃,年降水量约为500~1000毫米。植被为暖温带落叶阔叶林和针阔叶混交林。土壤中的粘化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较粘重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。
暗棕壤
东北地区大兴安岭东坡、小兴安岭、张广才岭和长白山等地。中温带湿润气候。年平均气温-1~5℃,冬季寒冷而漫长,年降水量600~1100毫米。是温带针阔叶混交林下形成的土壤。土壤呈酸性反应,它与棕壤比较,表层有较丰富的有机质,腐殖质的积累量多,是比较肥沃的森林土壤。
黑钙土
大兴安岭中南段山地的东西两侧,东北松嫩平原的中部和松花江、辽河的分水岭地区。温带半湿润大陆性气候。年平均气温-3~3℃,年降水量350~500毫米。植被为产草量的温带草原和草甸草原。腐殖质含量最为丰富,腐殖质层厚度大,土壤颜色以黑色为主,呈中性至微碱性反应,钙、镁、钾、钠等无机养分也较多,土壤肥力高。
栗钙土
内蒙古高原东部和中部的广大草原地区,是钙层土中分布最广,面积的土类。温带半干旱大陆性气候。年平均气温-2~6℃,年降水量250~350毫米。草场为典型的干草原,生长不如黑钙土区茂密。腐殖质积累程度比黑钙土弱些,但也相当丰富,厚度也较大,土壤颜色为栗色。土层呈弱碱性反应,局部地区有碱化现象。土壤质地以细沙和粉沙为主,区内沙化现象比较严重,
棕钙土
内蒙古高原的中西部,鄂尔多斯高原,新疆准噶尔盆地的北部,塔里木盆地的外缘,是钙层土中最干旱并向荒漠地带过渡的一种土壤。气候比栗钙土地区更干,大陆性更强。年平均气温2~7℃,年降水量150~250毫米,没有灌溉就不能种植庄稼。植被为荒漠草原和草原化荒漠。腐殖质的积累和腐殖质层厚度是钙层土中最少的,土壤颜色以棕色为主,土壤呈碱性反应,地面普遍多砾石和沙,并逐渐向荒漠土过渡。
黑垆土
陕西北部、宁夏南部、甘肃东部等黄土高原上土壤侵蚀较轻,地形较平坦的黄土源区。暖温带半干旱、半湿润气候。年平均气温8~10℃,年降水量300~500毫米,与黑钙土地区差不多,但由于气温较高,相对湿度较小。由黄土母质形成。植被与栗钙土地区相似。绝大部分都已被开垦为农田。腐殖质的积累和有机质含量不高,腐殖质层的颜色上下差别比较大,上半段为黄棕灰色,下半段为灰带褐色,好像黑垆土是被埋在下边的古土壤。
荒漠土
内蒙古、甘肃的西部,新疆的大部,青海的柴达木盆地等地区,面积很大,差不多要占全国总面积的1/5。温带大陆性干旱气候。年降水量大部分地区不到100毫米。植被稀少,以非常耐旱的肉汁半灌木为主。土壤基本上没有明显的腐殖质层,土质疏松,缺少水分,土壤剖面几乎全是砂砾,碳酸钙表聚、石膏和盐分聚积多,土壤发育程度差。
高山草甸土
青藏高原东部和东南部,在阿尔泰山、准噶尔盆地以西山地和天山山脉。气候温凉而较湿润,年平均气温在-2~1℃左右,年降水量400毫米左右。高山草甸植被。剖面由草皮层、腐殖质层、过渡层和母质层组成。土层薄,土壤冻结期长,通气不良,土壤呈中性反应,
高山漠土
藏北高原的西北部,昆仑山脉和帕米尔高原。气候干燥而寒冷,年平均气温-10℃左右,冬季最低气温可达-40℃,年降水低于100毫米。植被的覆盖度不足10%。土层薄,石砾多,细土少,有机质含量很低,土壤发育程度差,碱性反应。
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