【正文】 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 第九章 土壤養(yǎng)分循環(huán) 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 主要內(nèi)容 教學(xué)目標(biāo)與要求 （重點(diǎn)） （重點(diǎn)） 從養(yǎng)分的來源、含量、形態(tài)和轉(zhuǎn)化過程來掌握各種土壤養(yǎng)分。 、磷的轉(zhuǎn)化過 程，尤其是無效化過程； 、鈣、鎂的狀況以及微量元素的重要性。 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 生態(tài) 環(huán)境 質(zhì)量 地下水 廢 棄 物 揮發(fā) 淋洗 有機(jī)肥 養(yǎng)分資源 植物需求 養(yǎng)分供應(yīng) 土壤養(yǎng)分資源 化肥養(yǎng) 分資源 其它養(yǎng) 分資源 沉降、灌溉 生物 固氮 ? 有效養(yǎng)分 －能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)化被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分 。 ? 速效養(yǎng)分 －在作物生長季節(jié)內(nèi) ， 能夠直接 、 迅速為植物吸收利用的土壤養(yǎng)分 ， 稱 速效養(yǎng)分 。 ? 無效養(yǎng)分 －不能被植物吸收利用的土壤養(yǎng)分 ， 稱 無效養(yǎng)分 。 ? 土壤養(yǎng)分狀況 －是指土壤養(yǎng)分的含量、組成、形態(tài)分布和有效性的高低。 ? 土壤養(yǎng)分 － 指 植物所必需的 ， 主要是土壤來提供的營養(yǎng)元素就叫做土壤養(yǎng)分 。 土壤養(yǎng)分是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ) ， 是土壤肥力的重要組成因素 。 土壤養(yǎng)分的基本概念 亞農(nóng)（ Arnon） 1954年對(duì)植物“必需”的養(yǎng)料元素定了三條標(biāo)準(zhǔn)： （ 1）如果缺少這種元素，植物就不能生長或不能完成生命周期 （ 2）這種元素不能被其他元素所代替，它有所具有的營養(yǎng)作用 （ 3）這種養(yǎng)料元素在植物的代謝過程中具有直接的作用。 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 土壤養(yǎng)分循環(huán)是 “ 土壤圈 ” 物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中維持生物生命周期的必要條件。 大量元素養(yǎng)分： N、 P、 K Ca、 Mg、 S(中量元素養(yǎng)分 ) 微量元素養(yǎng)分： Fe、 Mn、 Zn、 Cu、 B、 Mo、Cl 、 Ni 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 CO2 O2 H2O O2 N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S Fe、 Mn、 Cu、 Zn、 B、 Mo Cl、 Ni…… 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 土壤養(yǎng)分可以反復(fù)循環(huán)利用，典型的土壤養(yǎng)分再循環(huán)過程包括： （ 1）生物從土壤中吸收養(yǎng)分； （ 2）生物的殘?bào)w歸還土壤； （ 3）在土壤微生物的作用下，分解生物殘?bào)w，釋放養(yǎng)分； （ 4）養(yǎng)分再次被生物吸收。 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 一、陸地及土壤生態(tài)系統(tǒng)中的氮循環(huán) 第一節(jié) 土壤氮素循環(huán) 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 二、土壤氮的獲取、形態(tài)和轉(zhuǎn)化 （一）土壤氮素含量及影響因素 1. 土壤氮素含量 耕作土壤：耕作層 (%－ %) 心土層、底土層 (%) 草地、林地： %－ %。 我國不同地區(qū)耕層土壤氮素含量狀況 地 區(qū) 利用情況 全 氮 (g/kg) 地 區(qū) 利用情況 全 氮 (g/kg) 東北黑土地區(qū) 蒙新地區(qū) 青藏地區(qū) 黃土高原地區(qū) 黃淮海地區(qū) 長江中下游地區(qū) 旱 地 水 田 旱 地 早 地 早 地 旱 地 水 田 旱 地 茶 園 水 田 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 華中紅壤地區(qū) 西南地區(qū) 華南、滇南地區(qū) 旱 地 茶園、橘園 水 田 旱 地 水 田 旱 地 膠 園 水 田 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 2. 影響土壤氮素含量的因素 （ 1）有機(jī)質(zhì)含量 氮素主要存在于有機(jī)質(zhì)中，二者呈平行正相關(guān)關(guān)系。 （ 2）植被 : 歸還氮素、固定氮素 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 （ 3）氣候 主要是水、熱條件引起有機(jī)質(zhì)的分解與合成 （ 4）質(zhì)地 質(zhì)地愈粘重、有機(jī)質(zhì)含量愈高 （ 5）地勢(shì) 主要是引起水熱條件變化 （二）土壤氮素的獲取 1. 生物固氮 （ 自生 、 共生和聯(lián)合固氮 ） 2. 雨水和灌溉水帶入氮 3. 施肥 （ 有機(jī)肥和化學(xué)氮肥 ） 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 （三）土壤氮的形態(tài)及其有效性 土壤全氮 — 含氮總量，其中 95%以上為有機(jī)態(tài)氮。 土壤的全氮和有機(jī)質(zhì)含量之間存在高度正相關(guān)關(guān)系 四川耕地土壤全氮分級(jí)面積統(tǒng)計(jì) （ 第二次土壤普查資料 ） 土 壤 面 積 構(gòu) 成 （ %） 土 壤 全 氮 分 級(jí) （ N， g/kg） 高 (＞ ) 中等 (～ ) 較低 (～ ) 低 (≤) 水田土壤 旱地土壤 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 1. 無機(jī)態(tài) N 表土占 1－ 2%，最多 5－ 8%，底土可達(dá) 30%?？煞从惩寥拦┑芰?。 無機(jī)態(tài)氮包括 NH4+－ N、 NO3－ N、 NO2－ N。 旱地土壤無機(jī)氮一般以 NO3N較多，淹水土壤則以 NH4N占優(yōu)勢(shì)。 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 2. 有機(jī)態(tài)氮 占全氮 92－ 98%，平均 95%。 大部分是腐殖物質(zhì)。它們需經(jīng)微生物分解礦化成無機(jī)氮后才能為植物吸收利用。 包括水溶性氮、水解性氮、非水解性氮。 土壤氮的形態(tài)及其有效性 土 壤 全 氮 （ N） 無機(jī)氮 （ NO NH4+） ＜ 5% 速效氮 有 機(jī) 氮 水溶性有機(jī)氮 ＜ 5% 水解性有機(jī)氮 50～ 70% 緩效氮 難礦化有機(jī)氮 30～ 50% 土壤學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院土地資源與農(nóng)業(yè)化學(xué)系 （ 四 ） 土壤中氮的轉(zhuǎn)化 1. 有機(jī)氮的礦化 （ 氨化 ） 過程 氨基化 —— 復(fù)雜的含氮有機(jī)化合物降解為簡單的氨基化合物 。 氨化 —— 簡單的氨基化合物分解成氨 (NH3/NH4+) NH4+→ NO3分兩步 亞硝酸微生物 2NH4++3O2 2NO2+2H2O+4H+ 硝酸微生物 2NO2+ O2 2NO3 土壤學(xué) 資源