課時教學課題：第一節土壤的基本組成
課時教學目的要求：要求學生了解土壤的基本組成物質，熟悉土粒分級的依據及土壤質地的分類、土壤有機質的作用及水氣熱對土壤肥力的影響。
複習：第一章內容
提問：1、影響植物生長必須的環境因子有哪些？
引入新課：
第二章植物生長與土壤環境
第一節土壤的基本組成
礦物質 >95%（質量）
固體物質（固相組成體積百分比40%-50%
有機質 <5% （質量）
土壤組成
土壤溶液（液相組成）
孔隙體積百分比50%-60%
土壤空氣（氣相組成）
一、土壤礦物質與土壤質地
（一）土壤礦物質
土壤礦物質是指土壤中所有無機物質的總和。它全部**於岩石。
根據礦物形成原因可分為：
原生礦物——由地殼內部岩漿冷卻後形成的礦物。顆粒較大，是構成土壤的骨架；為次生礦物的形成提供物質基礎；通過風化為土壤提供礦質養分。
次生礦物——由原生礦物進一步風化形成的新的礦物。顆粒較小，保水性、保肥性強，養分含量高。
如：方解石是有碳酸鈣溶液沉澱而來的；高嶺石是由鉀長石風化來的。
（二）岩石與岩石風化
1、土壤中的岩石
岩石：由一種或多種礦物有規律組合而成的礦物集合體. 有些岩石只含有一種礦物稱為單礦物岩石，如大理岩、白雲岩等。
大多數礦物都是由兩種以上的礦物組成，稱為復礦物岩石，如花崗岩是由石英、正長石和雲母的集合體構成的。
2、岩石的分類
根據岩石產生的原因,可分為三大類:
岩漿巖——由熔融的岩漿上公升到地殼不同深度或噴出地表冷凝結晶而成
沉積岩——在地表條件下，各類岩石風化破壞後的產物，經搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。
變質岩——各類岩石，在地球內力作用下，經過變質作用形成的岩石。
3、岩石的風化
物理風化
風化化學風化
生物風化
4、成土母質
岩石、礦物風化形成的風化產物稱為成土母質。
包括：殘積物，坡積物，洪積物，沖積物，湖積物，海積物，風積物。
（三）土壤粒級
1、幾個基本概念
單粒：相對穩定的土壤礦物質的基本顆粒，不包括有機質單粒；
復粒（團聚體）：由若干單粒團聚而成的次生顆粒為復粒或團聚體。
粒級：根據土粒的粒徑和性質將土粒劃分為若干等級。
土壤的機械組成：又叫土壤的顆粒組成，土壤中各種粒級所佔的質量百分比。
土壤質地：土壤各粒級土粒所佔的比例及其所表現出的物理性質。物理性質主要體現在不同粒級對土壤水分、肥、氣、熱、耕性等的影響。如：砂土、壤土、粘土等。
2、土粒的分級標準
前蘇聯卡慶斯基制土粒分級（簡明系統）
將0.01mm作為劃分的界限，直徑大於1mm的顆粒稱為石粒，多為岩石碎塊。1--0.
01mm的顆粒，稱為物理性砂粒；礦質養分含量低。比表面積較大，保水性透水性差，無或有較弱的粘結性、粘著性、可塑性。而<0.
01mm的顆粒，稱為物理性粘粒。多呈片狀，常以復粒存在，具很強的粘性、可塑性，但通透性差，保水保肥能力很強，礦質養分含量豐富。
（四）土壤質地
1、土壤質地的分類（級）
p21表（2-6）卡慶斯基制質地分級
2、土壤質地與土壤肥力的關係
從兩個方面來論述
（1）土壤質地與土壤營養條件的關係
肥力性狀砂土壤土粘土
保持養分能力小中等大
供給養分能力小中等大
保持水分能力小中等大
有效水分含少多中-少
（2）土壤質地與環境條件的關係
肥力性狀砂土壤土粘土
通氣性易中等不易
透水性易中等不易
增溫性易中等不易
另外，土壤中石礫對土壤肥力有一定的影響。
3、土壤質地的利用與改良
（1）不同質地土壤的合理利用
作物種類的合理安排：
合理施肥：
合理澆灌：
（2）土壤的改良
a、不良土壤質地的缺點
粘質土：粘重緊實、通透性差，早春土溫不易公升高，稱「冷性土」。早春不利於播種出苗，在起苗時容易斷根。
砂質土：養分含量低，保肥性差，在炎熱季節可導致幼苗「灼傷」、失水，肥料濃度過高易「燒苗」。
b、粘重土壤的改良
1、摻沙子或砂土，是最根本方法。
改良前，應先測定土壤的機械組成，計算摻沙（砂）量。河沙（0.5——0.1公釐）最好。風積沙，應去除》2公釐的部分。海岸沙，應將鹽分洗掉。
2、翻砂壓淤。在沖積母質中 ，粘土層的下面有砂土層（腰砂），可採用深翻措施。
3、施用膨化岩石類。珍珠岩、膨化頁岩、岩棉、陶粒、浮石、矽藻土等。在草坪建植中，不要用粉煤灰或爐渣（鹼性）。
4、施有機肥。施c/n高的有機物料時，應配合氮肥的使用。
c、砂質土壤的改良
1、摻入粘土、河泥、塘泥等。
2、翻淤壓砂。
3、施用腐熟的細質有機肥、泥炭。
4、翻壓綠肥。
二、土壤生物與土壤有機質
（一）土壤生物
指生活在土壤中的生物包括動物、植物和微生物。主要功能：影響土壤結構的形成與土壤養分的迴圈
（二）土壤有機質
土壤有機質是指存在於土壤中的所有含碳的有機化合物。它主要包括土壤中各種動物、植物殘體，微生物體及其分解和合成的各種有機化合物。
1、土壤有機質的**與形態
（1）土壤有機質是指土壤中含碳的有機化合物。土壤中有機質的**十分廣泛。
植物、動物、微生物殘體：
動物、植物、微生物的排洩物和分泌物：
人為施入土壤中的各種有機肥料（綠肥、堆肥、漚肥等），工農業和生活廢水，廢渣等，還有各種微生物製品，有機農藥等。
（2）土壤有機質的形態
新鮮的有機物：
分解的有機物胡敏酸腐質酸
腐殖質：佔土壤有機質總量的85～90％。含c56%， 富里酸
3、有機質的轉化胡敏素
（一）土壤有機質礦質化過程
概念：土壤有機質的礦質化過程：土壤有機質在好氣性微生物作用下，分解為簡單的化合物的過程。
這一過程為植物和土壤微生物提供了養分和活動能量，並直接或間接地影響著土壤性質，同時也為合成腐殖質提供了物質基礎。
（二）土壤有機質的腐殖化過程
1、概念
概念：腐殖化過程：是有機質分解過程中的中間產物，在嫌氣性微生物的作用下，經過生物化學過程，合成的一種暗色的含氮的、穩定的、複雜的高分子化合物（腐殖質）是一種自然的形成物。
合成產物是腐殖質。
2、土壤腐殖質的基本性質
土壤腐殖質是比較複雜的高分子含氮高分子化合物；腐殖質分子結構含有芳香族核（多元酚）和雜環態的氮；有能與外界進行反映的官能團（羧基、甲氧基酚羥基等）；主要的組成元素有碳、氧、氫、氮、硫等，其中碳的含量為58%。
（1）腐殖質呈酸性
（2）腐殖質分子結構複雜
（3）腐殖質具有帶電性：同時帶有正負電荷
（4）腐殖質的吸水性：是其本身質量的500%～600%。
4、土壤有機質的作用
1. 提供植物所需的養分
2. 改善土壤的物理性質
3. 提高土壤的保肥性和緩衝性
4. 其它方面的作用：淨化土壤，刺激作物生長，消除汙染
必須指出的是，有機質在分解時，也能產生一些不利於植物生長或甚至有害的中間物質，特別是在嫌氣條件下，這種情況更易發生。
三、土壤水分與土壤空氣
（一）土壤水分
土壤水分是土壤中最活躍的肥力因素.土壤中液態水數量最多，對植物的生長關係最為密切。（以後再講）
（二）土壤空氣
1、土壤空氣的組成
土壤空氣來自大氣。近地大氣組成：氧氣20.
94%；二氧化碳0.03%；氮氣78.08%；其他氣體0.
95%。相對濕度60~90%。土壤空氣組成：
氧氣10.35~20.03%；二氧化碳0.
15~0.65%； 氮氣78.8~80.
2%。相對濕度100%。
土壤空氣與近地表大氣的組成相比，其差別主要有以下幾點：
1、 土壤空氣中的co2含量高於大氣。
2、 土壤空氣中的o2含量低於大氣。
3、 土壤空氣中水汽含量一般高於大氣。
4、土壤空氣中含有較多的還原性氣體。
2、土壤的通氣性
土壤通氣性：是指土壤與大氣進行氣體交換的能力。
（1）整體交換
a、概念：指土壤空氣與大氣之間由於總壓力梯度的推動而引起的氣體交換。
b、影響因素：氣壓、風、溫度、降雨、溉水等。
（2）土壤空氣的擴散
a概念：由於土壤空氣與大氣存在氣體的濃度差，引起的土壤與大氣氣體交換的現象稱為土壤空氣的擴散。
由於土壤空氣中co2的濃度大於大氣，o2的濃度小於大氣，導致co2氣體分子不斷從土壤中向大氣擴散，同時使o2分子不斷從大氣向土壤空氣擴散，這種土壤從大氣中吸收o2氣，同時排出co2的現象稱為土壤的呼吸作用。
b影響因素：土壤與大氣的分壓實用梯度。擴散作用是土壤與大氣交換的主要機制。
3、土壤空氣與作物生長p28
4、土壤通氣性的調節
人為踐踏、機械壓實以及有機質缺乏、結構不良等引起的土壤緊實現象在土壤中異常突出。
調節措施：
1、鬆土可採用人工、機械以及生物方式。
2、施用抗緊實的物料：粗有機物料、膨化岩類。
3、採用通氣透水的鋪裝方式
4、強化地下通氣的措施
小結：本節主要講述了土壤的基本物質組成和土壤礦物質。土壤礦物質是組成土壤的骨架，礦物質按**分為原生礦物質和次生礦物質，在原生礦物質風化為次生礦物質的過程中及次生礦物質發生的同晶替代現象使土壤具有了吸附離子養分的能力。
土壤質地反應土壤的砂粘程度，因為其中各粒級的比例不同，而不同粒級土粒的性質差別很大。認識土壤質地是合理利用和改良土壤的基礎。土壤空氣的特點、交換方法及其對作物生長了育的影響，掌握土壤通氣性的調節措施。
思考題：
一、名詞解釋
土壤通氣性土壤礦質化過程；土壤腐殖化過程土壤質地；
二、簡答題
1、土壤空氣與大氣在組成上有什麼不同？
2、土壤空氣與大氣是如何交換的？
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