目录

  • 1 绪论
    • 1.1 土壤及其基本特性
    • 1.2 土壤的功能
    • 1.3 土壤科学的发展及研究内容
  • 2 地学基础
    • 2.1 矿物
    • 2.2 岩石
    • 2.3 风化作用
  • 3 土壤矿物质
    • 3.1 土壤矿物质的概念
    • 3.2 土壤矿物质的组成
    • 3.3 黏土(粒)矿物
  • 4 土壤有机质
    • 4.1 土壤有机质的来源、形态和组成
    • 4.2 土壤有机质的转化及其影响因素
    • 4.3 土壤有机质的作用和调节
  • 5 土壤生物
    • 5.1 土壤生物多样性
    • 5.2 土壤生物活性表征
    • 5.3 土壤生物学性质的改良
  • 6 土壤水
    • 6.1 土壤水的类型划分及土壤水分含量的测定
    • 6.2 土壤水的能态
    • 6.3 土壤水的运动
    • 6.4 田间土壤水分平衡和管理
  • 7 土壤空气
    • 7.1 土壤空气的来源与组成
    • 7.2 土壤空气的运动
    • 7.3 土壤空气的作用及其调节
  • 8 土壤质地、结构和孔性
    • 8.1 土壤质地
    • 8.2 土壤结构
    • 8.3 土壤孔性
  • 9 土壤力学性质与耕性
    • 9.1 土壤力学性质
    • 9.2 土壤耕性与改良
  • 10 土壤热性质
    • 10.1 土壤热量来源
    • 10.2 土壤表面的辐射平衡及影响因素
    • 10.3 土壤的热量平衡
    • 10.4 土壤热性质
    • 10.5 土壤温度
  • 11 土壤胶体与离子交换
    • 11.1 土壤胶体的构造和性质
    • 11.2 土壤胶体对阳离子的吸附与交换
    • 11.3 土壤胶体对阴离子的吸附与交换
    • 11.4 离子交换的意义与改良
  • 12 土壤酸碱性
    • 12.1 土壤酸、碱性的形成
    • 12.2 土壤酸碱缓冲性
    • 12.3 土壤酸碱性的改良
  • 13 土壤氧化还原反应
    • 13.1 土壤氧化还原反应
    • 13.2 土壤氧化还原与土壤肥力及生态环境的关系及其调节措施
  • 14 土壤养分
    • 14.1 土壤中的氮
    • 14.2 土壤中的磷
    • 14.3 土壤中的钾
    • 14.4 土壤中的硫、钙和镁
    • 14.5 土壤中的微量元素
  • 15 土壤与植物营养诊断
    • 15.1 营养诊断的基本原理
    • 15.2 营养诊断的方法和技术
  • 16 肥料与合理施肥
    • 16.1 肥料概述
    • 16.2 化学肥料
    • 16.3 有机肥料
    • 16.4 微生物肥料
    • 16.5 合理施肥
  • 17 土壤形成因素、过程、分类与分布
    • 17.1 成土因素
    • 17.2 成土过程
    • 17.3 土壤发育
    • 17.4 土壤分类
    • 17.5 土壤分布
  • 18 主要土壤类型
    • 18.1 四川主要土壤类型
    • 18.2 园林土壤主要类型
土壤有机质的作用和调节

一、土壤有机质的作用

(一)有机质在土壤肥力上的作用

1、提供植物需要的养分,提高养分有效性

a养分较完全,植物生长所需养分N80 97%,平均95%P20 76%S38 94%为有机态,由有机质提供。

b提高养分有效性, SOM矿质化过程中产生的有机酸,腐殖化过程中产生的腐殖酸,一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分;另一方面可以络合金属离子,提高微量元素和磷钾的有效性。

2、改善土壤物理性状

a土壤有机质土壤团聚体的主要胶结剂,有机质能改变砂粒的分散无结构状态,又能改善黏粒的黏重大块结构,促进土壤良好结构的形成,从而改善土壤通气透水性;

b腐殖质巨大的比表面和亲水基团能提高土壤有效持水量;

c有机质使土壤颜色变暗,吸热能力增强,热容量增加,保温性提高;

d由于粘结力(Binding force):砂<有机胶体<黏粒,有机质能降低土壤黏性,e改善土壤耕性;降低土壤膨胀性,防止土壤干旱时出现大的裂缝。        

3、增强土壤保肥性和缓冲性

a提高土壤保肥性,土壤腐殖质是一种有机胶体,有巨大的表面积和表面能,吸附能力大于矿质胶体,从而大大提高土壤保肥性。

    b提高土壤缓冲性,腐殖质含有多种功能团,遇OH-时电离出H与之作用生成水对碱缓冲;遇H时则由于带负电荷而吸附H对酸缓冲;腐殖质胶体带负电荷,可吸附土壤溶液中盐基离子,对肥料起缓冲作用。

4、提高土壤生物活性和酶活性

    a土壤有机质SOM是土壤微生物、动物活动所需养分和能量的来源;

    b土壤有机质SOM通过刺激生物活动而增加土壤酶活性,直接影响土壤养分转化的生物化学过程;

    c腐殖酸是一类生理活性物质,提高植物的养分吸收能力,促进植物生长,增强植物抗逆能力。

注意:土壤有机质分解时产生的苯甲酸也会抑制农作物的生长

(二)有机质在生态环境上的作用

1、有机质对重金属离子的作用

a络合重金属离子,减轻重金属污染、毒害。

    b重金属离子的存在形态受腐殖酸物质还原作用的影响。胡敏酸作为还原剂可将有毒的Cr6+还原为Cr3+ Cr3+能与胡敏酸上的羧基形成稳定的复合体,从而限制了动植物对它的吸收。 

c腐殖酸对无机矿物有一定的溶解作用。金属-有机络合物有些可溶,有些不溶。

腐殖酸对矿物的溶解作用实际上是其对金属离子的络合、吸附和还原作用的综合结果。

2、有机质对农药等有机污染物的作用

    SOM对有机污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要影响。

     土壤有机质是固定农药的最重要的组成分。SOM对农药的固定与腐殖质功能基的数量、类型和空间排列密切相关,也与农药本身的性质有关。

     极性有机污染物可以通过离子交换和质子化、氢键、范德华力、配位体交换、阳离子桥和水桥等不同机理与SOM结合;

    非极性有机污染物可以通过分隔机理与之结合。

可溶性腐殖质能增加农药从土壤向地下水迁移。

(三)土壤有机质对全球碳循环的影响

1、土壤有机质是全球C平衡的重要C库。

   全球土壤有机质总碳量:  14×1017~15×1017g

   陆地生物总碳量:         5.6×1017g

   全球每年土壤有机质生物分解释放到大气中的总碳量:68×1015g

   全球每年因焚烧燃料释放到大气中的总碳量:  6×1015g

2、土壤有机碳水平的不断下降,对全球气候变化的影响不亚于人类活动向大气排放的影响。

 

二、土壤有机质的调节

(一)直接增加土壤有机质

1、增施有机肥,适当施用化肥,有机-无机配合施用

2、种植绿肥,绿肥或牧草与作物轮作

3、秸秆还田,归还植物凋落物

(二)调节有机质积累与分解过程

1、调节土壤C/N

2、耕作和营林,调节土壤水、气、热、pH状况

3、免耕、覆盖、灌排

4、调整结构(旱改水、间套作、针阔混交)

5、土壤改良剂