农业基础知识)

土壤学一．土壤定义：地球表面是由坚硬的岩石构成的，岩石经过长年累月的物理风化成为土壤。土壤位于地球陆地表面，具有一定肥力，能够生长植物的疏松层。土壤在每平方米的土壤里除了许多根系外，还有约1千万头小动物，每克肥沃的农田土壤中有25亿个细菌，40万个真菌。土壤是人类从事农业生产的物质基础。二、土壤成分：它由各种不同大小的矿物颗粒、各种不同有机质及生物活体、各种养分、水分和空气等组成。2、有机质。有机质的来源：最重要的是高等植物的枯枝落叶、茎、根系、花果等残体。有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的一个重要标志，它和矿物质紧密地结合在一起。在一般耕地耕层中有机质含量只占土壤干重的0．5-2．5％，耕层以下更少，但它的作用却很大，群众常把含有机质较多的土壤称为“油土”。进入土壤中的有机质一般以三种类型状态存在。（1）新鲜的有机物：指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动、植物残体。它们仍保留着原有的形态等特征。（2）半分解有机质：经微生物的分解，已使进入土壤中的动、植物残体失去了原有的形态等特征。有机质已部分分解，并且相互缠结，呈褐色。包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物。（3）腐殖质：指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质。与土壤矿物质土粒紧密结合，是土壤有机质存在的主要形态类型，占土壤有机质总量的85％。腐殖质的作用主要有以下几点：(1)腐殖质是作物养分的主要来源，腐殖质既含有氮、磷、钾、疏、钙等大量元素，还有微量元素，经微生物分解可以释放出来供作物吸收利用。(2)促进土壤微生物的活动，腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量，又能调节土壤酸碱反应，因而有利微生物活动，促进土壤养分的转化。土壤有机质的化学的转化过程：经土壤有机质的矿质化过程，土壤有机质在微生物作用下，分解为简单的无机化合物的过程。这一过程使土壤有机质转化为二氧化碳、水、氨和矿质养分（磷、硫、钾、钙、镁等简单化合物或离子），同时释放出能量。这一过程为植物和土壤微生物提供了养分和活动能量，并直接或间接地影响着土壤性质，同时也为合成腐殖质提供了物质基础。有机N主要集中在腐殖质中，一般是腐殖质含量的5％，据研究，植物吸收的氮素有50％是来自土壤。土壤有机质中有机态P的含量一般占土壤全磷的20％-50％，随着有机质的分解而释放出速效磷，供给植物营养。据有关报道称,土壤有机质提高0.1%粮食可增产10%以上。中国农科院徐明岗研究员透露,大量统计表明,化肥增产贡献率为50%,上世纪70年代土壤缺磷,80年代缺钾,90年代磷肥累积,如今土壤缺有机质,增施有机肥使农作物产量稳定性在90%以上。3、微生物土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等。土壤微生物的数量也很大，l克土壤中就有几亿到几百亿个。l亩地耕层土壤中，微生物的重量有几百斤到上千斤。土壤越肥沃，微生物越多。微生物在土壤中的主要作用如下：(1)分解有机质，作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有经过土壤微生物的作用，才能腐烂分解，释放出营养元素，供作物利用；并且形成腐殖质，改善土壤的理化性质。(2)土壤动物中有的（如蚯蚓等）也以有机质为食物和能量来源；有机质能改善土壤物理环境，增加疏松程度和提高通透性，从而为土壤动物的活动提供了良好的条件，而土壤动物本身又加速了有机质的分解。进一步改善土壤通透性，为土壤微生物和植物生长创造了良好的环境条件。4、土壤水分。土壤是一个疏松多孔体，其中布满着大大小小蜂窝状的孔隙。5、土壤空气。土壤空气对作物种子发芽、根系发育、微生物活动及养分转化都有极大的影响。三、中国主要土壤类型：土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三类砂质土的性质：含沙量多，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好黏质土的性质：含沙量少，颗粒细腻，渗水速度慢，保水性能好，通气性能差壤土的性质：含沙量一般，颗粒一般，渗水速度一般，保水性能一般，通气性能一般。土壤也可以分为：黑土主要分布在我国东北地区。东北地区的气候湿润寒冷，微生物活动较弱，土壤中有机物分解慢，腐殖质积累较多，所以土色较黑。黄土主要分布在我国中部的黄土高原，是世界上最大的黄土分布区。黄土的黄色，主要是由于土壤中有机物含量较少的缘故。红土主要分布在我国南方的江南丘陵地区。我国南方高温多雨，土壤中矿物质的风化作用强烈，分解彻底，易溶于水的矿物质几乎全部流失，只剩氧化铁、铝等矿物质残留于壤上层，故形成红壤。青土是在排水不良或长期被淹的情况下，红壤中的氧化铁被还原成浅蓝色的氧化亚铁，土壤颜色便成了灰蓝色。如南方的某些水稻田，尤其是长江中下游平原地区，千百年来一直种植水稻。在我国的土壤分布上，那里就有这样一类叫“水稻土”的土壤。含有较高的镁、钠等盐类的盐土和碱土常为白色。我国西部地区的有些盐碱荒滩、戈壁是有这种情况存在的，但也并非完全如此。根据目前我国农民的劳动习惯和农村青壮年劳动力奇缺的状况,原始有机肥施用方法与当代农民的劳动观念形成极大的反差,因此,再像20世纪70年代那样号召农民大面积增施有机肥及用秸秆去堆沤大寨肥已不太符合农村实际,必须在现有的农业生产方式上,推广新的土壤有机质提高途径。综上所述,可以考虑从以下几方面提高土壤的有机质含量。科学地进行秸秆直接还田：不仅可改善土壤理化性质,还有固定和保存氮素养分,以及促进土壤中难溶性养分溶解等作用。但要提高还田效果,避免可能出现的有害因素,一定要注意以下几点:一、是由于秸秆的C/N大(多在60～100∶1),碳多氮少,施入土壤后易发生微生物与作物幼苗争夺速效养分的状况,特别是争夺氮素更为突出,应配施适量的氮肥或氮磷肥(含磷高的的土壤可只配施氮肥)。一般以每250kg秸秆配施15kg碳酸氢铵为宜。二、是耕埋时间宜早不宜晚,要争取边收边耕埋,特别是玉米秸秆,要及时翻压有利于腐解,并注意耕翻之前将秸秆切断压碎,以便和土壤混匀利于其吸水、吸肥和腐解。具体方法:可用秸秆切碎机翻入土。三、是秸秆用量不宜过多,一般施3000～6000kg/hm2为宜,过多翻埋不严,对播种出苗不利。四、是秸秆在土壤中腐解,会产生一部分有机酸,对于酸性土壤,秸秆还田时应配施适量石灰,用草木灰、窑灰更好。五、是与高温堆肥相比,秸秆直接还田没有经过高温发酵,可能会引起病害蔓延。为此,在尚未具备相应农药的情况下,必须避免将有害的秸秆直接还田。邹城市地质：属华北地台型，地势东高西低。地型分为低山、丘陵、平原、洼地、水面五种类型。以京沪铁路境内段为界，铁路以东和西南部为低山丘陵。约占总面积的70％，铁路以西为平原洼地，约占总面积的30％。山主峰海拔648.7米。水系属淮河流域，主要河流有泗河、白马河等40余条，绝大部分属季节性间歇河流，汛期有水，冬春干涸，源短流急，含沙量大。邹城市属暖温带过渡型季风气候区，四季分明，雨量集中，水热同步。年平均降水771.7毫米，无霜期202天。2007年在笔者邹城市范围内采集土样3408个，控制面积49．04万亩，通过化验分析，摸清了我市土壤耕层速效养分含量现状。检测结果表明，20多年来我市土壤耕层的有机质、速效磷、速效氮含量呈上升趋势，速效钾含量呈下降趋势。针对以上情况，提出了“稳施氮磷肥、重施钾肥”的施肥原则，另还应根据不同土壤、不同作物及产量水平等灵活掌握施肥量。为培肥地力，满足不同作物生长的需要，我们针对不同种植区域提出不同的施肥建议。小麦、玉米轮作区施肥对策褐土、潮土和砂姜黑土主要分布在我市西部平原地区，以种植小麦、玉米等粮食作物及瓜菜等部分高价值经济作物为主。该区小麦亩产一般稳定在400～500kg，玉米亩产稳定在500～600kg。施肥应掌握“增施有机肥。实行秸秆还田，稳施氮肥、磷肥，重施钾肥，补施微肥”的原则。小麦建议亩施有机肥3000kg以上；纯氮10～15kg，折合尿素25～30kg；P，O8～l2kg，折合过磷酸钙70～80kg或二铵18～25kg；K，O15～20kg，折合氯化钾25～35k馨多元微肥2kg。玉米建议亩施纯氮10～15kg，折合尿素20～30kg；P，O6～8kg，折合过磷酸钙50～60kg或二铵12～16kg；K，10～12kg，折合氯化钾15～20kg；硫酸锌肥2kg。花生、地瓜轮作区主要分布在东部地区．种植作物主要为花生、地瓜。该区花生亩产一般在300～350kg，地瓜亩产稳定在3000～4oookg。施肥应掌握“增施有机肥和氮肥，稳施磷肥，重施钾肥和微肥”的原则。花生应亩施有机2000kg以上；纯氮8～10kg，折合尿素l5～20kg；P，O6～8kg，折合过磷酸钙50—60kg或二铵l2～16kg；K，08～1Okg，折合氯化钾l4～16kg，多元微肥2kg。地瓜应亩施有机肥2000kg以上；纯氮lO—l2kg，折合尿素20～25kg；P，O5～6kg，折合过磷酸钙4O～50kg或二铵IO～12kg；K，O12～14kg，折合氯化钾20～25kg。蔬菜种植区施肥对策我市蔬菜种植区主要分布在西部平原地区，有露地、塑料拱棚和日光温室3种主要种植方式。由于种植品种、产量水平、土壤养分含量状况及常年施肥量的不同，施肥建议如下。(1)露地蔬菜多以大白菜、萝I、、黄姜、土豆为主，一般亩产量在2000～4500kg。建议N：P，O：K，O比以1：0．5：0．5左右为宜，推荐亩施纯氮20kg，折合尿素40kg；P，10kg，折合二铵2Ok；K，10kg，折合硫酸钾20kg。(2)塑料拱棚多以土豆、豇豆，辣椒、西瓜为主，亩产量一般在2000～4000kg。亩施杂肥不少于4000kg或鸡粪肥lOOOkg。建议N：P，O：K，O比为1：0．4：l，亩施纯氮2O～25kg，折合尿素40～50kg；P，O8～10kg，折合二铵18～22kg；K，020～25kg，折合硫酸钾40～5okg。(3)日光温室多以种植黄瓜、西红柿、茄子等为主，亩产一般稳定在5000～7000kg。日光温室投入过高，为追求产量，农户往往投入过量肥料，土壤氮素养分含量也很高，磷索和钾素的积累较多，施肥时应坚持减少磷肥施用，稳定钾肥施用。建议亩施优质土杂肥1万kg以上或千鸡粪1500kg，N：P，O：K，O比以1：0．3：0．6左右较好。推荐亩施纯氮30kg，折合尿素65kg；P，10～12kg，折合二铵25kg；K，020～25kg，折合硫酸钾4O～5okg。我国是世界上种植油菜、棉花、花生、大豆、向日葵、甜菜、蔬菜、果树面积最大的国家之一。油菜、棉花、花生、大豆、向日葵、甜菜、蔬菜、果树均为对缺硼敏感作物，对硼需求量大。近几年，随着油菜、棉花杂交品种的推广，对硼需求量大大增加，因此导致缺硼更加恶化。有机质多的土壤有效性硼较多，但受环境因素的影响较大，环境条件过于寒冷、潮湿、干燥等均不利于硼素的释放，如春旱时柑橘园的缺硼会加重，在这种条件下则需要注重叶面喷施补硼，以免影响作物的授粉受精等活动。硼是植物必需元素。不是作物体内各种有机物的组成成分，但能加强作物的某些重要生理机能。硼素供应充足，植物生长繁茂，籽粒饱满，根系良好，丰收有保证;反之，硼素供应不足，植株生长不良，叶片粗糙、皱缩、卷曲、增厚变脆、皱缩歪扭、褪绿萎蔫，产品的质量和产量下降;严重缺硼时，甚至颗粒无收。土壤中的元素由于种种原因植物不能吸收。具体如下：①干旱：无水时元素不能成为溶解态或离子态，根无法吸收。所以缺素症多出现在干旱年份或干旱季节。②土壤反应(ph)不适：有些元素在酸性条件下容易溶解，有效性高，反应趋向中性或碱性时有效性降低。另外一些元素则与此相反，在碱性条件下有效性高而酸性条件下有效性低。磷的最适pH为6.5～7.5或8.5以上。钾的最适pH为6～7.5。硫的最适pH值要在6以上向碱的方向。钙的最适pH为6.5～8.5。镁的最适pH为6.5～8.5。铁的最适pH值要在6.5以下向酸的方向。硼的最适pH为5～7。锰的最适pH为5～6.5。锌、铜的最适pH为5～7。③吸附固定：即营养元素被无机物或有机物所吸附固定，而不能为根系吸收。各元素的吸附固定与土壤或成土母质有密切关系。④元素间的不协调1.