01土壤肥力手册--第一章 土壤肥力和土壤生产力的概念(2)

阳离子交换量（CEC）是指土壤保持和交换阳离子的能力。阳离子正电荷的强度各异，这就使得一个阳离子能取代带负电荷土壤颗粒上的另一阳离子。

(图：图1-4 阳离子交换示意图)

5.2. 不同阳离子交换量的土壤物理性质

(表：表 不同阳离子交换量的土壤物理性质 )

CEC为11-50的土壤 * 粘粒含量高 * 矫正-给定pH需石灰较多 CEC为1-10的土壤 * 砂粒含量高 * 氮，钾易淋失 * 在给定土壤深度内保持养分能力较强 * 矫正-给定pH需石灰少 * 具高粘土含量土壤的物理性质 * 土壤持水量高 5.3. 土壤粘粒和有机质颗粒含量

(表：表 土壤粘粒和有机质颗粒含量 )

土壤质地 粘粒百分含量 壤砂土 5% 砂壤土 10% 粉壤土 20% 粉粘壤土 30% 粘壤土 35% 粘土 45% * 具高砂粒含量土壤的物理性质 * 土壤持水量低 为了解土壤中养分的行为，我们必须了解粘粒和有机质颗粒的作用。所有农业土壤都含有一些粘粒和一些有机质。主要土壤类型的粘粒含量如下所示。

(图：图1-5 土壤离子之间作用示意图)

下面的图6说明：（1）铵离子（NH4）被粘土和有机质保持而防止淋失。（2）石灰中的钙固持在粘土和有机质上（通常置换氢），使得土壤碱性更强。（3）土壤的盐基交换量在粘土、有机质和土壤水分间往复交换碱基中起作用，为生长中的作物根系提供养分。

5.4. 盐基饱和度

盐基饱和度是指每一主要阳离子占总CEC的百分比，过去在制订施肥计划时常被使用。观念上认为，需要保持某些养分之间的比例，即“平衡”以保证作物最佳产量的适当吸收。但研究表明，对大多数农业土壤来说，阳离子饱和范围没有多大用处。在大田环境下，即使养分范围很宽也不会造成伤害，所以只要土壤中一种养分水平充足就可足以支持植物最佳生长。

6. 土壤阴离子的保持

土壤对阴离子的保持机制还不明确。例如，硝酸根是完全流动性的，能随土壤水自由移动。在降雨量高的情况下，硝酸根向下移动。在极干旱的气候下，其随土壤水向上移动，在土壤表面积累。

在一定条件下，某些土壤可疏松地保持硫酸根。低pH值时，在粘土（如高岭石）的断裂边缘可产生正电荷。在表层土或底土层含有水化铁铝氧化物的土壤可通过产生的正电荷吸附一些硫酸根。但是，在土壤pH超过6.0时，这种低保持作用很小。在干旱和半干旱地区，通过石膏积累可保持相当数量的硫。

硫酸盐可被保持在土壤胶体的表面上，硫酸根离子也可被土壤吸附的其它络合物疏松地吸持，有机质有时会产生正电荷，此时，它们可吸附硫酸根。

7. 土壤有机质

土壤有机质由不同腐解阶段的植物和动物的残留物组成。充足的有机质对土壤有多方面的益处：（1）改善土壤物理状况；（2）增加水分入渗；（3）改善土壤耕性；（4）减少土壤侵蚀损失；（5）向植物生长提供养分。大多数的益处来自于土壤有机质残留物分解时释放的产物。

有机质大约含5%的全氮量，因此它是备用氮库。但有机质中的氮为有机化合物形态，由于土壤有机质的分解很慢，不能立即供植物生长利用。尽管土壤可能含有丰富的有机质，但为保证非豆科作物有足够的速效氮源，氮肥仍是需要的，特别是对那些需氮量高的作物。土壤有机质也含有其它植物必需营养元素。植物和动物残留物含有数量不同的矿质营养，如磷、镁、钙、硫和微量元素，当有机质分解时，这些营养元素便对生长中的植物有效。

有机质分解有助于释放养分，但在分解过程中，氮和硫可能暂时被固定起来。分解有机质的微生物需要氮来合成其机体内的蛋白质。如果被分解有机质的碳/氮比（C/N）高，（即含氮量低），那么这些微生物将会利用土壤有效氮和肥料氮。

所以，当棉花残茬和玉米秸杆或燕麦和小麦篙杆掺入土中时，如果不久将播种作物，就应该增施氮肥，否则，作物可能会暂时缺氮。随着土壤生物的死亡和腐解，被固定在其体内的氮，最终将变成有效氮。采用保护性耕作，而且随着作物产量提高而残茬增多，需要格外加强氮管理，直到达到新的养分平衡。要警惕氮过少引起短缺。同时注意不要过量施氮，将硝酸盐淋溶控制在最低水平。请参阅第10章更详尽的氮管理叙述。

一些土壤含有机质很少。在湿润地区，由于气候温暖和雨量充沛有利于有机物的迅速分解，大多数土壤的有机质含量历来不高。但是研究表明，只要管理适当，这种土壤有机质水平也能提高，取得高产并积累更多残茬。在冷凉的地区，有机质分解较慢，天然有机质含量可能相当高。在施肥充足和管理措施良好的条件下，可以产生更多的作物残茬。在高产玉米地上，籽粒收获后有高达1.3吨/亩的玉米残茬留下来。这些残茬有助于维持或提高土壤有机质水平。它们有助于改善土壤的物理、化学和微生物性质。应定期向土壤施用作物残茬，以维持作物生产水平。因此，重要的一点是保持充足的残茬量进入土壤循环。

8 影响土壤生产力的其它因素

8.1土壤深度

土壤深度可定义为利于植物根系穿透的土壤层深度。具理想质地、结构深厚和排水良好的土壤有利于作物生产。植物需要足够的深度供根系生长和吸收养分和水分。只要土壤条件允许，根系可伸展到0.9~1.8米甚至更深。紫花苜蓿根系可达到9米多深。生根深度受土壤物理和化学障碍层及高水位的限制。硬磐、页岩层、砾石层和土壤物质高达毒害浓度等情况是极难改变的。但高水位通常可以通过改善排水而改变。表1-3是通过土壤深度对一般土壤生产力的分级。

(表：表1-3. 土壤深度对相对生产力的影响 ) 作物根系可利用的土壤深度(米) 相对生产力(%) 0.30 0.61 0.91 1.22 1.52 1.83 35 60 75 85 95 100 8.2. 地表坡度

地形对径流量和侵蚀量在很大程度上起决定作用。它同时决定灌溉方法、排水和其它为保持水土所需的最佳管理措施。土地的坡度越陡，越需要加强管理，因而增加了劳力和设备费用。在达到一定的坡度时，土壤便不宜于中耕作物的生产。表层土壤的易蚀性及土壤坡度是土壤潜在生产力的决定因素。表1-4是根据土壤坡度和易蚀性对土壤生产力的分级。

(表：表1-4. 土壤坡度对相对生产力的影响 ) 相对生产力(%)* 土壤坡度 (%) 不易侵蚀的土壤 易侵蚀的土壤 0-1 1-3 3-5 5-8 100 90 80 60 95 75 50 30 注释：*少耕法有利于降低坡度的不利影响。

8.3. 土壤生物

有许多种类的生物生活在土壤中。它们的尺寸从显微级的细菌、线虫和真菌至肉眼易见的种类（蚯蚓和昆虫幼虫）。一些微生物能引起许多有益的土壤反应，如，植物和动物残留物的腐解。另一些反应是有害的，如那些导致植物和动物病害的生物的发育。大多数的土壤生物依靠土壤有机质供应食物和能量，因而常常存在于土壤表层30厘米范围内。影响土壤生物丰度的因素包括：水分、温度、通气状况、养分供应、土壤pH值以及种植的作物。良好的施肥管理连同其它最佳管理措施有助于土壤微生物维持在最理想的水平。第三章将讨论一些种类的土壤生物的活动。

9 养分平衡

养分平衡是土壤肥力和作物生产的一个关键概念。氮可能是非豆科植物的第一个限制性养分。但没有数量充足的其它养分，氮不能最好地发挥作用。当氮肥增产时，作物要求更多的其它养分（表1-5）。

(表：表1-5. 当饲料作物获得更多的氮时，它们也需要更多的钾 )

年施氮量 K2O移取量 公斤/亩 0 7.5 15.0 22.4 7.5 13.4 17.2 18.3 良好的作物生长需要适当的养分平衡。表1-6的玉米生产说明在美国伊利诺斯州低磷土壤上磷对高施氮量的重要性。

(表：表1-6. P对玉米产量、N利用绿P吸收量的影响 )

施P2O5量 玉米产量 N 吸收量 N利用率 公斤/亩 0 606.1 14.1 公斤/公斤N 36.0 1.5 3.0 6.0 9.0 10. 小结

660.4 15.4 706.4 16.5 727.3 17.0 748.2 17.5 39.6 42.0 43.8 45.0 有许多因素控制土壤生产力。肥料使用仅是其中之一。如果不采用完善的作物生产措施，将会降低肥料的潜在效益并限制土壤生产力。掌握并运用控制土壤生产力的因素是这本培训手册的全部目的所在。该手册不能回答我们的全部问题，但它将帮助我们解决那些限制土壤生产能力的问题。

（参见正文）

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库01土壤肥力手册--第一章 土壤肥力和土壤生产力的概念(2)在线全文阅读。