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1、第三節(jié) 土壤保肥性與供肥性一、土壤的保肥性和供肥性概念(一)土壤保肥性是指土壤將一定數(shù)量和種類的有效性養(yǎng)分保留在耕作層的能力。(二)土壤供肥性是指耕作層土壤供應植物生長發(fā)育所需要的速效養(yǎng)分的種類和數(shù)量的能力。一般而言,供肥能力強的土壤,其保肥能力也強;但保肥能力強的土壤,其供肥能力不一定強。土壤的保肥性和供肥性是評價土壤肥力的重要指標,是農業(yè)土壤的重要生產性能。二、土壤吸收性能的類型(一)土壤吸收性能概念是指土壤能吸收和保留土壤溶液中的分子和離子,懸液中的懸浮顆粒、氣體以及微生物的能力。施入到土壤中的肥料,無論是有機的或無機的,還是固體、液體或氣體,都會因土壤吸收能力而被較長久
2、地保存在土壤中,可以隨時釋放供植物利用,所以土壤吸收性與土壤的保肥供肥能力關系非常密切。此外,土壤吸收性能還影響土壤的酸堿度和緩沖能力等化學性質,土壤結構性、物理機械性、水熱狀況等也都直接或間接與吸收性能有關。土壤的吸收能力越強,其保肥能力也越強;反之,保肥能力越弱。(二)土壤吸收性類型土壤吸收性能產生的機制,可以分為以下五種類型。1.機械吸收性機械吸收性是指土壤對進入其內部的固態(tài)物質的機械阻留作用,使這部分物質保留在表層土壤中。例如施用有機肥時,其中大小不等的顆粒,均可被保留在土壤中,污水、洪淤灌溉等所含的土粒及其他不溶物,也可因機械吸收性而被保留在土11壤中。這種吸收能力的
3、大小,主要決定于土壤的孔隙狀況,孔隙過粗,阻留物少,過細又造成下滲困難,易于形成地面徑流和土壤沖刷,故土壤機械吸收性能與土壤質地、結構、松緊度等狀況有關。阻留在土層中的物質可被土壤轉化利用,起到保肥的作用,其保留的養(yǎng)分易被作物吸收利用。2.物理吸收性土壤物理吸收性是指由于土粒巨大的表面積對分子態(tài)物質的吸附而起到的保肥作用,它表現(xiàn)在某些養(yǎng)分聚集在膠體表面,其濃度比在溶液中大;另一些物質則是膠體表面吸附較少而溶液中濃度較大,前者稱為正吸附,后者稱為負吸附。質地越是黏重的土壤,物理吸收性越明顯;反之則弱。許多肥料中的有機分子,如馬脲酸、脲酸、碳水化合物、氨基酸等,都因有物理吸收作用而
4、被保留在土壤中,這種性能能保持一部分養(yǎng)分,但能力不強。土壤也能吸附水氣、CO2、NH3等氣體分子。此外,土壤吸附細菌也是一種物理吸附。生產上很多肥料施用后要立即蓋土。3.化學吸收性化學吸收性是指水溶性養(yǎng)分在土壤溶液中與其他物質發(fā)生反應生成難溶性化合物而沉淀保存在土壤中的過程。這種吸收作用是以純化學作用為基礎的,所以叫做化學吸收性。通過化學吸收保留的養(yǎng)分一般對當季作物無效,但可緩慢釋放出來供以后的作物吸收利用,例如,可溶性磷酸鹽可被土壤中的鐵、鋁、鈣等離子所固定,生成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁或磷酸鈣。因此,通常在生產上應盡量避免有效養(yǎng)分的固定作用發(fā)生。4.物理化學吸收性(離子交換吸
5、收)物理化學吸收性是指土壤對可溶性物質中離子態(tài)養(yǎng)分的保持能力,由于土壤膠體帶有正電荷或負電荷,能吸附溶液中帶異號電荷的離子,這些被吸附的離子又可與土壤溶液中的同號電荷的離子交換而達到動態(tài)平衡。這一作用是以物理吸附為基礎,而又呈現(xiàn)出與化學反應相似的特性,所以稱之為物理化學吸收性或離子交換作用。因土壤大多帶負電荷,所以土壤主要吸收的為陽離子。土壤中膠體物質愈多,電性愈強,物理化學吸收性也愈強,則土壤的保肥性和供肥性就愈好。5.生物吸收性生物吸收性是指土壤中各種生物將速效性養(yǎng)分吸收保留在其體內的過程,生物吸收的養(yǎng)分可以通過其殘體重新回到土壤中,且經(jīng)微生物的轉化可被植物吸收利11用,所
6、以,這部分養(yǎng)分是緩效性的。不同的土壤,由于生物量的不同,通過生物吸收保留的養(yǎng)分數(shù)量不等。生物吸收作用的特點是有選擇性和創(chuàng)造性地吸收,并且具有累積和集中養(yǎng)分的作用。如上述四種吸收性都不能吸收硝酸鹽,只有生物吸收性才能吸收硝酸鹽,生物的這種吸收作用,無論對自然土壤還是農業(yè)土壤,在提高土壤肥力方面都有著重要的意義??傊?,上述五種吸收性不是孤立的,而是互相聯(lián)系、互相影響的,同樣都具有重要意義。三、土壤陽離子交換吸收作用陽離子交換吸收作用是土壤的主要保肥機理,對供給植物養(yǎng)分起著重要作用。陽離子交換作用就是各種陽離子在土壤膠體顆粒表面和土壤溶液之間不斷地進行吸收和解吸的動態(tài)過程。(一)陽離
7、子交換作用的特點(1)可逆反應陽離子交換作用是一個可逆反應,一般能迅速達到動態(tài)平衡。當溶液中的離子被土壤膠體吸附到它的表面并與溶液達成平衡后,如果溶液的濃度減小,則膠體上的交換性離子就要與溶液中的離子產生逆向交換,把已被膠體表面吸附的離子重新歸還到溶液中,建立新的平衡。板書:土壤保肥性和供肥性過程。(2)等價交換它是指等量電荷對等量電荷的反應,即等價交換。如一個二價的陽離子可以交換兩個一價的陽離子等。如用質量計算,則20gCa2+可以和23g的Na十或1g的H+或39g的K+進行交換。換句話