土壤养分与施肥土壤养分与施肥主主要要内内容容概述概述土壤氮素养分土壤氮素养分土壤磷素养分土壤磷素养分土壤中的钾土壤中的钾素养分素养分土壤中的微量元素养分土壤中的微量元素养分土壤中的钙镁土壤中的钙镁硫素养分硫素养分第一节第一节 概概 述述一一、植物生长必需的营养元素植物生长必需的营养元素 植物体内可检测出的元素有植物体内可检测出的元素有7070余种，但并余种，但并非都是植物生长所必需的，植物必需营养元素非都是植物生长所必需的，植物必需营养元素必须满足以下三条标准：必须满足以下三条标准： 确定必需营养元素的三条标准确定必需营养元素的三条标准* *必要性必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命缺少这种元素植物就不能完成其生命周期周期不不可可替替代代性性 ：缺缺少少这这种种元元素素后后，植植物物会会出出现现特特有有的的症症状状，而而其其它它元元素素均均不不能能代代替替其其作作用用，只只有有补补充充这这种种元元素素后后症症状状才才会会减减轻轻或或消消失失。直接性直接性：这种元素是直接参与植物的新陈代谢，这种元素是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用，而不是改善环对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。境的间接作用。对于植物生长具有必需性、不可替代性和作对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学元素称为用直接性的化学元素称为植物必需营养元素植物必需营养元素；其它元素则是其它元素则是非必需营养元素。非必需营养元素。非必需营养元素中一些特定的元素，对特定非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为这些元素为有益元素。有益元素。例：豆科作物豆科作物-钴；钴；藜科作物藜科作物-钠；钠；硅藻和水稻硅藻和水稻-硅硅 目前国内外公认的高等植物所必需的营目前国内外公认的高等植物所必需的营养元素有养元素有1616种种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯。氯。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo资料来源：中国农业大学 李晓林 十十六六种种营营养养元元素素同同等等重重要要，具具有有不不可可替替代性；代性； N N、P P、K K素有素有“肥料三要素肥料三要素”之称；之称； 有有益益元元素素对对某某些些植植物物种种类类所所必必需需，或或是是对某些植物的生长发育有益。对某些植物的生长发育有益。 需要注意的问题需要注意的问题二二、土壤养分的来源与消耗、土壤养分的来源与消耗（一）来（一）来 源源 1 1、矿物（岩石）风化所释放的养分；、矿物（岩石）风化所释放的养分； 2 2、通过各种形式归还到土壤中的有机质；、通过各种形式归还到土壤中的有机质； 3 3、降水及降水的淋洗作用；、降水及降水的淋洗作用； 4 4、生物固氮；、生物固氮； 5 5、人工施肥、灌溉等。、人工施肥、灌溉等。（二）消（二）消 耗耗 1、植物吸收；、植物吸收；2、淋溶损失、淋溶损失;NH4+、NO3-易溶于水，带负电荷的土壤胶体表易溶于水，带负电荷的土壤胶体表面对面对NH4+为为正吸附正吸附，而保持于土壤中；对而保持于土壤中；对NO3-为为负吸附（排斥作用），易被淋失负吸附（排斥作用），易被淋失。3、地表径流（水土流失）；、地表径流（水土流失）；4、还原成气体进入大气。、还原成气体进入大气。在缺氧条件下，在缺氧条件下，NO3-在反硝化细菌作用下还原为在反硝化细菌作用下还原为NO、N2O、N2的过程。的过程。NO3-NO2-NON2ON2氨态氮挥发损失氨态氮挥发损失主要发生在碱性土壤中主要发生在碱性土壤中NH4+OH-NH3H2O第二节第二节 土壤氮素养分土壤氮素养分一、土壤氮的含量一、土壤氮的含量 土壤含氮量范围一般为土壤含氮量范围一般为0.011.0%，与有机质含量成密切正相关。我国东北土壤与有机质含量成密切正相关。我国东北土壤有机质丰富，表层含氮量多在有机质丰富，表层含氮量多在0.10.5之间。之间。二二、土壤中氮的形态与植物有效性土壤中氮的形态与植物有效性n 有机态氮：有机态氮：存在于土壤有机物质中的氮，一存在于土壤有机物质中的氮，一 般占全氮的般占全氮的95%以上。以上。难矿化有机氮：难矿化有机氮：腐殖质氮为主，占全氮的腐殖质氮为主，占全氮的80%80%左右，为迟左右，为迟效性氮。效性氮。易矿化有机氮：易矿化有机氮：生物残体及其半分解产物中的有机氮，近生物残体及其半分解产物中的有机氮，近期内可矿化，有效性易发挥。期内可矿化，有效性易发挥。可溶性有机氮：可溶性有机氮：少量游离氨基酸等，约少量游离氨基酸等，约几个几个mg/kg, mg/kg, 对对植物直接有效。植物直接有效。矿质态氮：一般由有机氮矿化而来，大都不矿质态氮：一般由有机氮矿化而来，大都不足全氮的足全氮的5%。固定态铵：土壤粘土矿物中固定的铵离子，含量固定态铵：土壤粘土矿物中固定的铵离子，含量一般几十一般几十几百几百mg/kg，一般迟效。，一般迟效。吸附态铵：被土壤胶体表面所吸附的铵，一般十吸附态铵：被土壤胶体表面所吸附的铵，一般十几几几十几十mg/kg，速效。，速效。水溶态氮：溶于土壤溶液中的水溶态氮：溶于土壤溶液中的NH4+和和NO3-，对，对植物直接有效。植物直接有效。NH4+、NO3-是植物吸收的主要形式。是植物吸收的主要形式。三、土壤氮素养分指标三、土壤氮素养分指标全氮全氮全部氮素含量，含量范围见前述。此指标时间稳全部氮素含量，含量范围见前述。此指标时间稳定性好。在自然土壤中，是氮素养分供应的较好指标；定性好。在自然土壤中，是氮素养分供应的较好指标；在老耕地中，由于腐殖质态氮所占比例高，故全氮往往在老耕地中，由于腐殖质态氮所占比例高，故全氮往往不能很好地反映土壤供氮水平。不能很好地反映土壤供氮水平。碱解氮碱解氮很容易矿化的有机氮（简单蛋白质和有机酸等）很容易矿化的有机氮（简单蛋白质和有机酸等）为主，也包含速效氮。含量范围几十至上千为主，也包含速效氮。含量范围几十至上千mg/kg，稳定稳定性较好，能较好地反映土壤近期的供氮水平。性较好，能较好地反映土壤近期的供氮水平。速效氮速效氮形态包括铵态氮和硝态氮两部分，前者为吸附形态包括铵态氮和硝态氮两部分，前者为吸附代换态铵和水溶性铵，后者为水溶性硝态氮。含量范围代换态铵和水溶性铵，后者为水溶性硝态氮。含量范围几至几十几至几十mg/kg，对植物有效性高，但因含量太低，往往对植物有效性高，但因含量太低，往往由于植物和微生物吸收等原因而季节波动性极大。由于植物和微生物吸收等原因而季节波动性极大。四四、土壤中的氮素循环土壤中的氮素循环1、土壤中的氮素来源：、土壤中的氮素来源：生物固氮生物固氮（微生物微生物） 化学固氮化学固氮（化肥）（化肥） 土壤中的氮素土壤中的氮素 降水降水（闪电氧化）（闪电氧化） 自然界中的氮约自然界中的氮约94%在岩石圈中，不参与在岩石圈中，不参与循环。其余循环。其余6%中的大部分诸存于大气中，只有少中的大部分诸存于大气中，只有少量的氮参与循环。量的氮参与循环。2、土壤中（有效性）氮的固定土壤中（有效性）氮的固定微生物固定微生物固定粘土矿物固定粘土矿物固定化学固定化学固定3、土壤中的氮素损失、土壤中的氮素损失 挥发损失挥发损失（NH3）土壤中的氮素土壤中的氮素 氮的淋失氮的淋失（NO-3） 反硝化脱氮反硝化脱氮（N2） 环境问题 土壤中氮素循环示意图土壤中氮素循环示意图、第三节第三节 土壤磷素养分土壤磷素养分一、土壤磷的形态和数量一、土壤磷的形态和数量P2O5%=P%2.291P%=P2O5 我国土壤全磷（我国土壤全磷（P）含量一般为）含量一般为，并有并有从南到北渐从南到北渐增增的地域变化趋势。的地域变化趋势。 （一）无机态磷（一）无机态磷 3 3种相互平衡的形态种相互平衡的形态 溶解溶解 吸附吸附 矿物态矿物态 水溶态水溶态 吸附态吸附态 沉淀沉淀 解吸解吸 1、水溶态磷、水溶态磷土壤溶液中的磷土壤溶液中的磷H2PO4-、HPO42-、PO43-，其相对浓度（比例）随溶，其相对浓度（比例）随溶液液pH而变化。而变化。H2PO4-HPO42-H+，pK27.2当土壤溶液时，当土壤溶液时，H2PO4-和和HPO42-各占一半各占一半pH时以时以H2PO4-为主为主pH时以时以HPO42-为主。为主。 水溶性磷离子是植物根系可直接吸收利水溶性磷离子是植物根系可直接吸收利用的磷，但根际微域土壤多呈酸性，主用的磷，但根际微域土壤多呈酸性，主要吸收要吸收H2PO4离子。离子。2、吸附态磷、吸附态磷土土壤壤固固相相表表面面吸吸附附的的磷磷酸酸根根离离子子，主主要要是是配配位位体体交交换换吸附（专性吸附）。吸附（专性吸附）。酸酸性性土土中中磷磷的的专专性性吸吸附附剂剂主主要要是是铁铁、铝铝氧氧化化物物及及其其水水合物。合物。石石灰灰性性土土壤壤的的方方解解石石（CaCO3）对对磷磷的的配配位位交交换换吸吸附附亦为常见。亦为常见。 3、矿物态磷、矿物态磷 占土壤无机态磷的占土壤无机态磷的99%以上。以上。石灰性土石灰性土以磷酸钙盐以磷酸钙盐（Ca- -P）为主，）为主，酸性土酸性土以磷酸铁盐（以磷酸铁盐（Fe- -P）和磷酸铝盐）和磷酸铝盐（Al- -P）为主。）为主。 （1 1）Ca-P（钙磷），以磷灰石为主（钙磷），以磷灰石为主氟磷灰石氟磷灰石Ca5(PO4)3F溶度积溶度积10-120.9氢氧磷灰石氢氧磷灰石Ca5(PO4)3OH溶度积溶度积10-113.7磷酸八钙磷酸八钙Ca8H2(PO4)6溶度积溶度积10-46.9磷酸三钙磷酸三钙Ca3(PO4)2溶度积溶度积10-26.0磷酸二钙磷酸二钙CaHPO4溶度积溶度积10-6.56溶解度随溶解度随pH降低而增大降低而增大。（2）Fe-P（铁磷）（铁磷）以粉红磷铁矿以粉红磷铁矿FePO42H2O为代表，溶度积为代表，溶度积10-34.9。（3）Al-P（铝磷）（铝磷）以磷铝石以磷铝石AlPO42H2O为代表，溶度积为代表，溶度积10-30.5。Fe-P和和Al-P的溶解度随的溶解度随pH升高而增大。升高而增大。（4）O-P（闭蓄态磷）（闭蓄态磷）氧化铁胶膜包被的磷酸盐，无效磷。当氧化铁胶膜包被的磷酸盐，无效磷。当Fe2O3胶膜还胶膜还原溶解后，磷被释放。原溶解后，磷被释放。(二二)有机态磷有机态磷土土壤壤有有机机磷磷含含量量变变化化大大，一一般般占占土土壤壤表表层层全全磷磷的的20% 80%，随随土土壤壤有有机机质质含含量量增增加加而而增增加加。一一般般需需经经矿矿化为无机磷后化为无机磷后才能被植物吸收利用。才能被植物吸收利用。土土壤壤有有机机磷磷的的化化学学组组成成，目目前前大大部部分分为为未未知知，已已知知者主要有者主要有3种。种。（1）植植素素类类植植酸酸与与钙钙、镁镁等等离离子子结结合合而而成成。一一般占土壤有机磷总量的般占土壤有机磷总量的20% 30%。（2）核核酸酸类类含含磷磷、氮氮的的复复杂杂有有机机化化合合物物。多多数数报报道占土壤有机磷总量的道占土壤有机磷总量的110%。（3）磷脂类）磷脂类醇、醚溶性的有机磷化合物，一般约醇、醚溶性的有机磷化合物，一般约占土壤有机磷总量的占土壤有机磷总量的1%。容易分解矿化为磷酸。容易分解矿化为磷酸。 土壤有机磷的分解决定于微生物活性及其适宜环土壤有机磷的分解决定于微生物活性及其适宜环境，尤其是土温，低温限制其分解和有效化。境，尤其是土温，低温限制其分解和有效化。 二、土壤磷循环与转化二、土壤磷循环与转化（一）土壤磷的循环（一）土壤磷的循环 土壤磷循环示意图土壤磷循环示意图 （二）（二）土壤磷的转化土壤磷的转化1、成土过程中磷的转化、成土过程中磷的转化 成土过程中由于生物作用，土壤中出现有机磷，并随有成土过程中由于生物作用，土壤中出现有机磷，并随有机质积累而增加。机质积累而增加。随着土壤矿物风化程度的提高，随着土壤矿物风化程度的提高，CaP逐渐减少，逐渐减少，FeP和和OP逐渐增多，而逐渐增多，而AlP在各类土壤中所占的比重均较小。在各类土壤中所占的比重均较小。 在成土过程中，母质的磷矿物（主要是磷灰石）风化释在成土过程中，母质的磷矿物（主要是磷灰石）风化释放水溶态磷，并被次生矿物吸附固定，进而形成新的矿物态放水溶态磷，并被次生矿物吸附固定，进而形成新的矿物态磷。磷。土土壤壤pH无无机机磷磷形形态态构构成成比比例例（%）Al-PFe-PCa-PO-P褐褐土土8.08.53.46.90.00.561711220黄黄潮潮土土7.58.51.64.10.00.763653135黄黄棕棕壤壤6.07.03.710252713204557红红壤壤4.55.50.35.715261.5165283砖砖红红壤壤4.55.50.01.52.5140.95.38494我国几种土壤的无机磷形态构成（引自中国土壤）我国几种土壤的无机磷形态构成（引自中国土壤）2、土壤中可溶性磷酸盐的转化、土壤中可溶性磷酸盐的转化可溶性化学磷肥可溶性化学磷肥主要是主要是Ca(H2PO4)2，施入土壤后，施入土壤后，很快转变为不溶性磷，很快转变为不溶性磷，称为磷的固定。称为磷的固定。磷磷肥肥在在土土壤壤中中的的生生物物利利用用率率一一般般只只有有10% 20%，远较氮、钾肥低，磷的固定是主要原因。，远较氮、钾肥低，磷的固定是主要原因。 磷肥在石灰性土中与钙结合形成溶解度低的磷肥在石灰性土中与钙结合形成溶解度低的Ca- -P，最终成为磷灰石。在酸性土则主要形成溶解度低的，最终成为磷灰石。在酸性土则主要形成溶解度低的Fe- -P和和O- -P。（三）土壤磷的调节（三）土壤磷的调节1、活性磷和磷的固定、活性磷和磷的固定（1 1）土土壤壤磷磷可可分分为为活活性性磷磷和和非非活活性性磷磷，土土壤壤全全磷磷中中，活活性性磷磷只只占占极极小小部部分分，且且与与全全磷磷无无相相关关性性，非非活活性性磷磷则占则占95%以上。以上。 （2 2）土壤活性磷）土壤活性磷有效磷（速效磷）有效磷（速效磷） 包括可被植物吸收的包括可被植物吸收的水溶态磷水溶态磷，部分或全部部分或全部吸附态磷吸附态磷和易矿化有效态和易矿化有效态有机磷有机磷以及某些易溶解的以及某些易溶解的沉淀态磷酸盐沉淀态磷酸盐。 （3 3）土壤有效磷在化学上的意义）土壤有效磷在化学上的意义 土壤有效磷：能与土壤有效磷：能与3232P P进行同位素交换或被某些化学试进行同位素交换或被某些化学试剂提取的磷。剂提取的磷。其实其实“有效磷有效磷”的化学涵义并不确定，因为同一土的化学涵义并不确定，因为同一土壤用不同化学试剂提取的壤用不同化学试剂提取的“有效磷有效磷”含量差异很大，含量差异很大，由此提出的土壤有效磷的丰缺指标也不相同。由此提出的土壤有效磷的丰缺指标也不相同。不同浸提剂提取不同浸提剂提取15种土壤所测得有效磷的平均含量种土壤所测得有效磷的平均含量1.Olsen法法NaHCO324.92.Machiqin法法(NH4)2CO323.93.Al-Abbas-法法NaOH+Na2C2O430.44.双酸法双酸法HCl+H2SO429.45.MehlichIII法法HAc+NH4NO3+NH4F+HNO3+EDTA70.16.Soltanpour法法NH4HCO3+DTPA14.87.MeugepqkoB法法(NH4)2C2O4+NH4HCO346.9测定方法测定方法浸提液种类浸提液种类有效磷有效磷（Pmg/kg）不同方法不同方法( (提取剂提取剂) )测定的土壤有效磷丰缺指标比较测定的土壤有效磷丰缺指标比较( (P, ,mg/kg) )有效磷分级有效磷分级碳酸氢钠法碳酸氢钠法盐酸盐酸-氟化铵法氟化铵法施磷肥反应施磷肥反应低低515显显著著中等中等5101524较显著较显著较高较高10182430不显著不显著高高182530无无效效注意：土壤有效磷须说明测定方法。注意：土壤有效磷须说明测定方法。 2 2、提高土壤磷有效性的途径、提高土壤磷有效性的途径 （1 1）酸性土壤施用石灰，）酸性土壤施用石灰，调节其调节其pH至。至。 （2 2）增加土壤有机质，减少磷的固定）增加土壤有机质，减少磷的固定有机酸等螯合剂与有机酸等螯合剂与Ca、Fe、Al螯合，促使磷的释放。螯合，促使磷的释放。腐殖质包被铁、铝氧化物等胶体表面，减少其对磷的吸附。腐殖质包被铁、铝氧化物等胶体表面，减少其对磷的吸附。有机质分解产生的有机质分解产生的CO2，使，使Ca- -P碳酸化而增加溶解度。碳酸化而增加溶解度。（3 3）土壤淹水还原可明显提高磷有效性）土壤淹水还原可明显提高磷有效性酸酸性土壤淹水还原性土壤淹水还原pHpH上升促使活性铁、铝氧化物的沉淀，上升促使活性铁、铝氧化物的沉淀，减少磷的固定，碱性土减少磷的固定，碱性土pHpH降低，增加降低，增加CaPCaP的溶解度。的溶解度。土土壤淹水壤淹水Eh下降，铁被还原，使部分下降，铁被还原，使部分FeP和和OP活化为活化为有效磷。有效磷。（1）集中施肥（减少与土壤接触面），与有机肥配）集中施肥（减少与土壤接触面），与有机肥配合施用，施用于植物近根区（磷的移动性小）。合施用，施用于植物近根区（磷的移动性小）。（2）酸性土壤施碱性磷肥（钙镁磷肥等），碱性土）酸性土壤施碱性磷肥（钙镁磷肥等），碱性土施酸性磷肥（过磷酸钙等）。施酸性磷肥（过磷酸钙等）。（3）氮磷配合。豆科植物以磷增氮。）氮磷配合。豆科植物以磷增氮。3、磷肥施用注意问题、磷肥施用注意问题第四节第四节 土壤钾素养分土壤钾素养分（指导自学）（指导自学）一、土壤钾的形态和含量一、土壤钾的形态和含量 土壤全钾（土壤全钾（K2O）含量一般在）含量一般在20g/kg左右，石灰性土左右，石灰性土可高达可高达30g/kg以上，而红壤、砖红壤则可低于以上，而红壤、砖红壤则可低于2g/kg。我国。我国土壤全钾量自南向北、自东向西增加。土壤全钾量自南向北、自东向西增加。土壤钾的形态（占全钾土壤钾的形态（占全钾% %） 非交换性钾非交换性钾（28%）矿物钾矿物钾( (998%) )交换性钾交换性钾（12%）水溶性钾水溶性钾（很少）（很少）无效钾无效钾缓效钾缓效钾速效钾速效钾1、矿物钾、矿物钾土壤胶体静电吸附的土壤胶体静电吸附的K+,与溶液中与溶液中K+保持动态平衡，保持动态平衡，速效钾的主体。与非交换性钾之间也有某种平衡关系。速效钾的主体。与非交换性钾之间也有某种平衡关系。 3、交换性钾、交换性钾包括水云母和黑云母等固有的钾和包括水云母和黑云母等固有的钾和2 1型粘土矿物所型粘土矿物所固定的钾。可逐渐转化为植物吸收利用的速效钾。固定的钾。可逐渐转化为植物吸收利用的速效钾。土壤缓效钾的分级指标：土壤缓效钾的分级指标：K600mg/kg600300mg/kg300mg/kg高高中中低低2、非交换性钾，又称缓效钾、非交换性钾，又称缓效钾主要指原生矿物钾主要指原生矿物钾结构钾，极难风化，为无效钾。结构钾，极难风化，为无效钾。4、水溶性钾（溶液钾）、水溶性钾（溶液钾）为为植植物物可可直直接接吸吸收收的的速速效效钾钾，数数量量很很少少。土土壤壤速速效效钾钾与全钾含量之间无相关性。与全钾含量之间无相关性。土壤速效钾含量（土壤速效钾含量（K K，mg/kgmg/kg）与钾肥肥效的关系）与钾肥肥效的关系 土壤速效钾土壤速效钾供钾水平供钾水平作物对钾的反应作物对钾的反应30极低极低反应较明显反应较明显3060低低一般有肥效一般有肥效60100中中一一定定条条件件下下有有肥肥效效，肥肥效效大大小小因因作作物物、其其它它肥效配合、耕作制度和缓效钾含量而异肥效配合、耕作制度和缓效钾含量而异100160高高施钾肥一般无效施钾肥一般无效160极高极高不需施用钾肥不需施用钾肥二、土壤钾的转化及其调节二、土壤钾的转化及其调节（途径）（途径）三、土壤钾的固定和释放及其影响因子三、土壤钾的固定和释放及其影响因子1、土壤钾的固定及影响因子、土壤钾的固定及影响因子土壤钾的固定：交换性钾土壤钾的固定：交换性钾非交换性钾非交换性钾影响因子：影响因子：（1）粘粒矿物类型（）粘粒矿物类型（21型粘粒矿物）；型粘粒矿物）；（2）土壤质地（粘粒含量）；）土壤质地（粘粒含量）；（3）土壤的水分条件（强烈干燥和频繁干湿交替有）土壤的水分条件（强烈干燥和频繁干湿交替有利于钾的固定）；利于钾的固定）；（4）土壤酸碱度（酸性土中水化铝离子阻塞晶层表）土壤酸碱度（酸性土中水化铝离子阻塞晶层表面六角形孔穴，减少对钾的固定）。面六角形孔穴，减少对钾的固定）。土壤钾的释放：非交换性钾土壤钾的释放：非交换性钾交换性钾、水溶性钾交换性钾、水溶性钾（1）释放钾主要来自固定态钾和黑云母中易风化钾。）释放钾主要来自固定态钾和黑云母中易风化钾。（2）钾的释放量随交换性钾含量下降而增加。）钾的释放量随交换性钾含量下降而增加。（3）土壤释钾能力决定于其非交换性钾的含量。故非交）土壤释钾能力决定于其非交换性钾的含量。故非交换性钾含量可作为评价土壤供钾潜力的指标。换性钾含量可作为评价土壤供钾潜力的指标。 （4）干燥、灼烧和冰冻对土壤钾的释放有显著影响。）干燥、灼烧和冰冻对土壤钾的释放有显著影响。四、土壤钾素养分指标四、土壤钾素养分指标2、土壤钾的释放及影响因子、土壤钾的释放及影响因子全钾全钾缓效钾缓效钾速效钾速效钾第五节第五节 土壤钙镁和硫养分土壤钙镁和硫养分一、土壤中的钙、镁一、土壤中的钙、镁1、形、形态态（1）矿物态）矿物态包括原生矿物和次生矿物，溶解度变化很大，其中石膏包括原生矿物和次生矿物，溶解度变化很大，其中石膏（CaSO42H2O）的溶解度较高，橄榄石）的溶解度较高，橄榄石(Mg、Fe)2SiO4等易风化释放镁。等易风化释放镁。（2）交换态和水溶态）交换态和水溶态两者均属有效态。一般土壤交换性盐基以交换性两者均属有效态。一般土壤交换性盐基以交换性Ca2+为为主，次为交换性主，次为交换性Mg2+。水溶态一般数量很少，既与交换态。水溶态一般数量很少，既与交换态处于交换平衡，也与某些矿物态处于溶解平衡，如水溶态处于交换平衡，也与某些矿物态处于溶解平衡，如水溶态Ca2+与与CaCO3、CaSO4等的平衡。等的平衡。 华华北北和和西西北北地地区区土土壤壤以以及及其其它它地地区区的的石石灰灰性性土土壤壤，富富含含钙钙、镁镁碳碳酸酸盐盐和和硫硫酸酸盐盐，水水溶溶态态钙钙、镁镁可满足植物生长的需要。可满足植物生长的需要。 南方酸性土壤，不仅不含钙、镁碳酸盐，土壤南方酸性土壤，不仅不含钙、镁碳酸盐，土壤交换性钙、镁也较少，有效钙、镁不足，应适量施交换性钙、镁也较少，有效钙、镁不足，应适量施用石灰或钙、镁矿质肥料予以补充。用石灰或钙、镁矿质肥料予以补充。 2、土壤钙、镁的丰缺状况、土壤钙、镁的丰缺状况（一）土壤硫的含量（一）土壤硫的含量（S）土壤硫主要来源：母质、灌溉水、大气沉降和施土壤硫主要来源：母质、灌溉水、大气沉降和施肥等。肥等。矿矿质质土土壤壤含含硫硫（S）量量一一般般在在之之间间，随随有有机机质质含含量量增加而增加。增加而增加。二、土壤中的硫二、土壤中的硫植物对硫的需要量和矿质土壤含硫量都与磷相类似，植物对硫的需要量和矿质土壤含硫量都与磷相类似，但土壤缺硫现象不如缺磷现象常见。其主要原因：但土壤缺硫现象不如缺磷现象常见。其主要原因： 一是土壤对硫的固定远不如磷。一是土壤对硫的固定远不如磷。 二是施肥、雨水、灌溉水等可向土壤补给一定数量二是施肥、雨水、灌溉水等可向土壤补给一定数量的硫。的硫。难溶态硫难溶态硫(FeS2、ZnS、等固态矿物态、等固态矿物态)(1)无机态硫无机态硫水溶性硫水溶性硫(土壤溶液中的土壤溶液中的SO42-,有时有有时有S2-) 吸附态硫吸附态硫( (胶体吸附胶体吸附SO42- -与溶液与溶液SO42- -平衡平衡) )(2) )有机态硫有机态硫 其含量随土壤有机质增加而增加。其含量随土壤有机质增加而增加。在湿润地区，土壤硫以有机硫为主，据我国南方在湿润地区，土壤硫以有机硫为主，据我国南方10省土壤分析省土壤分析统计资料，有机硫占全硫统计资料，有机硫占全硫86%( (四川四川) )94%( (福建福建) )。 北方干旱、半干旱地区土壤则以无机硫北方干旱、半干旱地区土壤则以无机硫( (CaSO4、Na2SO4) )为主。为主。 （二）土壤硫的形态（二）土壤硫的形态（三）有效硫的含量（三）有效硫的含量土壤有效硫（土壤有效硫（S S）分级为）分级为:高：高：303050mg/kg50mg/kg中：中：161630mg/kg30mg/kg，可满足作物需要，可满足作物需要低：低：16mg/kg16mg/kg，作物容易出现缺硫现象，作物容易出现缺硫现象 富含有机硫的湿地和水田土壤，在淹水还原条件下形富含有机硫的湿地和水田土壤，在淹水还原条件下形成成H2S、FeS等有害物质，在氧化条件下则形成酸性硫等有害物质，在氧化条件下则形成酸性硫酸盐，如酸盐，如Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等，导致土壤强烈酸化。等，导致土壤强烈酸化。（四）土壤硫的循环和转化（四）土壤硫的循环和转化在土壤硫的循环中，硫酸盐（在土壤硫的循环中，硫酸盐（SO42- -）有特别的地位。）有特别的地位。（1）土壤硫的输入）土壤硫的输入大气无机硫（大气无机硫（SO2）的沉降。）的沉降。含硫矿物质和有机质的输入。含硫矿物质和有机质的输入。（2）土壤硫的输出）土壤硫的输出植物吸收（植物吸收（SO42-）；）；SO42-的淋失；的淋失；H2S的挥发。的挥发。2、土壤硫的转化、土壤硫的转化（1）有机硫的矿化和固定）有机硫的矿化和固定（2）矿质硫（矿质硫（SO42-）的吸附和解吸）的吸附和解吸（3）硫化物和元素硫的氧化：氧化产生）硫化物和元素硫的氧化：氧化产生H2SO4，导，导致土壤酸化。致土壤酸化。 1、土壤硫的输入与输出、土壤硫的输入与输出第六节第六节土壤中的微量元素养分土壤中的微量元素养分一、土壤中微量元素的来源及转化一、土壤中微量元素的来源及转化 1 1、土壤中微量元素的来源与损失、土壤中微量元素的来源与损失主要主要来源来源于岩石矿物，土壤微量元素的种类及其含于岩石矿物，土壤微量元素的种类及其含量因母质而异。其次是大气和土壤施肥等。量因母质而异。其次是大气和土壤施肥等。 主要主要损失损失是植物吸收和收获物带走，淋洗和侵蚀也是植物吸收和收获物带走，淋洗和侵蚀也造成损失。造成损失。 2、微量元素转化、微量元素转化二、土壤中微量元素的形态二、土壤中微量元素的形态1、水溶态、水溶态存存在在于于土土壤壤溶溶液液中中或或可可用用水水提提取取的的微微量量元元素素离离子子或分子（主要是离子态），含量一般或分子（主要是离子态），含量一般5mg/L。2、交换态、交换态吸附于胶体表面可为其他离子交换出来的微量元素。吸附于胶体表面可为其他离子交换出来的微量元素。含量一般含量一般110mg/L。 3、专性吸附态、专性吸附态在在有有机机或或无无机机双双电电层层内内层层通通过过共共价价键键结结合合而而被被吸吸附附的的微微量量元元素素，不不能能和和另另一一种种交交换换性性离离子子进进行行交交换换，但但比比晶晶格格中中矿矿物物态态的的易易释释放放。Cu2+、Zn2+、MoO4-、H4BO4-等较易发生专性吸附。等较易发生专性吸附。4、有机态、有机态存存在在于于土土壤壤有有机机质质中中呈呈络络合合或或吸吸附附态态。当当有有机机质质分解时，较易释放，故有效性较高。分解时，较易释放，故有效性较高。 5、铁、锰氧化物包被态、铁、锰氧化物包被态 主要是亲铁元素（主要是亲铁元素（Mo）常与铁共存，当铁从原）常与铁共存，当铁从原生矿物中风化释放出来，形成非晶形含水氧化铁，生矿物中风化释放出来，形成非晶形含水氧化铁，逐渐结晶时，便被包裹在氧化铁的结晶里。只有包逐渐结晶时，便被包裹在氧化铁的结晶里。只有包膜破坏后才能释放，故近于矿物态。膜破坏后才能释放，故近于矿物态。6、矿物态、矿物态存存在在于于固固体体矿矿物物中中不不能能被被其其他他离离子子交交换换出出来来的的微量元素。在酸性条件下，多数矿物溶解度增大。微量元素。在酸性条件下，多数矿物溶解度增大。三、土壤中微量元素有效性及其影响因素三、土壤中微量元素有效性及其影响因素1、酸碱度、酸碱度Fe、Mn氧化态的溶解度降低，还原态溶解度较高。氧化态的溶解度降低，还原态溶解度较高。在强还原条件下，在强还原条件下，Zn、Cu可能因形成可能因形成ZnS、Cu2S而降低有效性。而降低有效性。2、Eh阳离子型微量元素阳离子型微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的溶解度的溶解度随随pH下降而增大下降而增大，故在酸性条件下有效性高，阴离，故在酸性条件下有效性高，阴离子型的子型的Mo在碱性下有效性高，而在碱性下有效性高，而B则在微酸和中性则在微酸和中性的有效性较高。的有效性较高。3、有机质、有机质与粘粒的吸附作用有关，粘质土壤微量元素的有与粘粒的吸附作用有关，粘质土壤微量元素的有效含量一般高于砂质土壤。效含量一般高于砂质土壤。4、质地、质地过渡金属离子与有机化合物络合，简单的络合物过渡金属离子与有机化合物络合，简单的络合物可直接为植物吸收，但复杂的络合物一般不能被可直接为植物吸收，但复杂的络合物一般不能被植物吸收；如泥炭土中的铜、锌络合物。植物吸收；如泥炭土中的铜、锌络合物。四、土壤微量元素有效性化学诊断的参考指标四、土壤微量元素有效性化学诊断的参考指标 土壤中微量元素缺乏的原因是：土壤中微量元素缺乏的原因是： 一是全量低，一是全量低， 二是有效性低。二是有效性低。养分部分关键词土壤养分土壤养分soilnutrient营养元素营养元素nutrientelement大量元素大量元素macro-element微量元素微量元素micro-/traceelement氮氮nitrogen水解氮水解氮hydrolysablenitrogen硝态氮硝态氮nitratenitrogen氨态氮氨态氮ammoniumnitrogen磷磷phosphorus有效磷有效磷availablephosphorus 钾钾potassium钙钙calcium镁镁magnesium硫硫sulphur铁铁iron铝铝aluminium锰锰manganese土壤养分供应土壤养分供应soilnutrientsupply本章待续本章待续