第4章土壤肥力-1土壤养分课件.ppt
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- 土壤肥力 土壤 养分 课件
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1、第4章土壤肥力-1土壤养分土壤在植物生长中的作用营养库的作用;养分转化和循环作用;雨水涵养作用;生物的支撑作用;稳定和缓冲环境变化的作用;土壤的本质特征是肥力4.1 土壤与植物营养一、植物营养元素表表4一一1 植物体内营养元素含量(植物体内营养元素含量(g/kg)营养元素含量(g/kg)营养元素含量(g/kg)碳(C)412氯(CI)0.11氧(0)463铁(Fe)0.066氢(H)54硼(B)0.045氮(N)33锰(Mn)0.036钙(Ca)21锌(Zn)0.009钾(K)8.0铜(Cu)0.007镁(Mg)4.2钼(Mo)0.00005磷(P)3.0硫(S)0.85表2-3 土壤主要元素
2、平均组成(g/kg)元素土壤O490Si330Al71Fe38Ca14K12Na6Mg62土壤养分形态:有效态:难效态:无效态:全量养分:三者之和。4.2 土壤氮素 Soil nitrogen一、土壤氮素的来源和含量1来源:岩石圈:生物圈:生物固N(豆科类作物、固氮微生物)雷电现象使N2氧化成NO、NO2等,再随降水进入土壤。水圈:地表水、地下水中溶解的NO3-N,随灌溉水进入土壤,其量因地区、季节而异。施肥:有机肥、化肥等。表表 42 地球表面氮素的分布地球表面氮素的分布 氮素库总氮量(百万吨)占地球总氮量的大气圈N23.91091.9海洋中溶解的N22.21070.01生物圈2.41070
3、.01岩石圈火成岩1.9101197.8沉积岩4.01080.2总氮量1.941011二、土壤氮素的形态1无机氮(占全氮的5%以下)主要是NH4+,NO3-(或NO2-)都是水溶性氮 NH4+交换态 NO3-土壤溶液中(易淋失,损失)可立即被植物吸收利用,为速效N(有效N)氧化条件下,主要是NO3-(旱地)还原条件下,主要是NH4+(水田)NH4+还可以固定态存在于矿物晶格中。2有机氮(占全氮的95%以上)水溶性有机氮:游离氨基酸、胺盐、酰胺类化合物。水解性有机氮:蛋白质、多肽类。数量多,占全氮的1/3,主要是土壤微生物较易分解的氨基糖类。非水解性有机氮:腐殖质中的氮及其它类型的复杂含氮化合物
4、。如杂环、缩胺类。3土壤氮素的含量范围:0.25g/kg,一般低于 2g/kg,很多土壤不足1g/kg。因此,对多数土壤要补充氮素,且量是很大的。土壤组成对含氮量的影响 有机质:呈正相关,O.M越高,氮素含量越高。质地:粘重的土壤含氮量一般高于砂质土壤。水分:表表44 我国某些地区耕地土壤我国某些地区耕地土壤N素含量素含量地区利用情况标本数有机质(克/公斤)全氮(克公斤)CN黄淮海早地3209.74.80.630.299.01.8水田1415.16.30.930.299.40.8长江中下游旱地4915.86.70.930.3310.03.0茶园2014.55.40.810.2510.41.6水
5、田52422.79.21.340.479.81.5江南旱地11815.76.10.900.2910.22.2茶园、桔园1518.33.40.970.2411.32.2水田32124.610.11.430.5910.01.6华南滇南旱地3126.812.01.390.7711.92.2胶园7724.38.91.130.4312.72.2水田18128.512.41.500.6711.12.0三、土壤氮素的转化1有机氮的矿化:水解、氨化和硝化氨基化 aminization 蛋白质 R-NH2+CO2+其它产物十能量(蛋白水解酶)多肽铵化作用ammonification R-NH2+H2O NH3+
6、R-OH+能量好气、嫌气条件均可进行,偏酸性土壤环境。好气分解速度快,累积的中间产物(有机酸)少。硝化作用(nitrification)亚硝化微生物 2NH4+3O2 2NO2-+2H2O+4H+能量(亚硝化)硝化微生物 2NO2-+O2 2NO3-+能量(硝 化)要求:土壤通气条件良好。最适pH值7-8(偏碱)温度35左右。硝化作用可作为旱地土壤熟化程度的标志。三、土壤氮素的转化1有机氮的矿化:水解、氨化和硝化反硝化作用 denitrification -2H2O+2H+4H+4H+N22HNO3 2HNO2 H2N2O2 +2H+-H2O -2H2O -2H2O(次亚硝酸)N2O 2NO
7、-H2O +2H2O-4H+即NO3-N转化为N2、N2O、NO等而逸失的过程。(反硝化细菌)三、土壤氮素的转化1有机氮的矿化:水解、氨化和硝化四、土壤N素的调节 1土壤N的循环 a 有效化:矿化 b 损失:反硝化 c 无效化:氮的生物与粘土矿物的固定 2.调节原理 控制有效N的供应速度 控制有机质的C/N比 氮肥深施。氮肥深施。薄的氧化层中以薄的氧化层中以NO3-N为主,还原层以为主,还原层以NH4+-N为主,整体为主,整体以以NH4+-N为主。为主。氧化层中的氧化层中的NO3-易随水下渗至还原层,产生反硝化作用,使易随水下渗至还原层,产生反硝化作用,使N素损失。素损失。施用氮肥增效剂。施用
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