嗨!小伙伴们!今天我们还是接着土壤的话题继续聊一聊:土壤的温热状况和养分状况。 土壤中温热状况 土壤温度对作物生长发育和土壤中微生物活动以及各种养分的运输转化、土壤中水分的状况有很大影响。 作物从播种到成熟都需要不同的温度条件,如小麦在1~2℃时就能发芽,而水稻、棉花要在10~12℃时才发芽。所以由土壤温度来决定不同作物的播种时间。土壤微生物适宜的活动温度在,25℃~37℃为适宜,最低是5℃,最高不超过45℃~50℃。 影响土壤温度的因素: 土壤温度来源: 1、土壤热量主要来源于太阳辐射, 2、是微生物对有机质的分解作用,放出一定的热量,使土温增高。 影响土壤温度变化的因素很多,如海拨高度、纬度、坡向和地形。但主要因素还是土壤本身的土壤热特性,如土壤热容量、导热性、吸热性和散热性等。热容量和导热性影响土温最重要的因素。 土壤热容量:每立方厘米的干土增温1℃时所需的热量卡数(卡/立方厘米/度),称为土壤热容量。 空气的热容量为0.0003;水的热容量为1;土粒介于二者之间,约为0.5~0.6。土壤热容量的大小主要取决于土壤水分和土壤空气多少,凡是土壤中水多气少的土壤,热容量就大,增温慢,冷却也慢,温度变化小; 稻田管理应遵循: 1、早春白天排水增温。 2、夜间灌水保温。 3、夏季运用深灌降温。 土壤导热性:土壤导热是指从温度较高的土层向温度较低的土层传导热量的性能。其大小与土壤固、液、气三相组成比例有关。 土壤矿物质的导热性是空气的100倍; 水的导热性是空气的25倍; 有机质的导热性是空气的5倍; 空气几乎不传热。 由此可知,土壤导热性的大小取决于土壤质地、土壤中空气和水分之间的相对比例。因此,中耕松土有减小土壤导热性,使表土温度不易向下传递,深土温度不易向上散失。 土温变化的调节: 土壤温度随季节及气象因子的影响而经常变化,为了更好的满足作物生长发育需求,必须按照:1、早春增加土温。2、夏季降低土温。3、秋冬保持土温。 调节土壤温度的措施: 合理施肥:在保证施足肥的前提下,增施有机肥,来提高土壤温度。 1、加深土色,增加土壤吸热力; 2、增施有机肥,特别是生物有机肥料,微生物在活动分解中放出热量;3、土壤疏松,增加空气容量,降低土壤热容量。 合理灌溉: 1、在早春寒潮期间多灌水、灌深水,避免土温骤然下降,增强幼苗抵御低温能力; 2、一般天气期间采用浅水间灌,升温通气,促进作物生长。 3、夏季以增强土壤散热性为主,采取短期灌深水和经常性的灌水露田相结合,达到散热、通气、供水的目的,促进作物生长发育。 4、秋冬时节,一般结合施肥,推行霜前灌水,以减轻作物冻害。 中耕松土:利于土壤空气容量增加,减少表土热量向下传导和下层土温上升的作用。 1、早春中耕松土,对粘重紧实土壤进行中耕松土来提高土温,加快种子萌芽。 2、夏季中耕松土,缓和根系活动层土温过高,促进作物根系生长。 实行覆盖: 1、早春和秋冬低温季节,运用草木灰、塑料薄膜等覆盖地面,能提高土壤吸热,减少散热,有保温防冻作用。 2、夏秋高温干旱期间,采用稻草或其它作物秸秆覆盖地面,有遮荫防晒,降低土温的作用,同时,还能减少水分蒸发和消灭杂草。 3、利用风障、防风林、熏烟及施用化学增温剂等,均可调节土壤温度,可以因地制宜进行应用。 土壤养分状况 能被当季作物吸收利用的离子态速效养分,只占土重0.005~0.1%,存在于水溶液中和被吸附在土壤胶体表面上。作物所需要的养分绝大部份来自土壤,但是,土壤里的养分绝大多数存在于难溶性的矿物质和有机质中,作物难以吸收利用。这种迟效养分和速效养分在一定条件下是可以相互转化的。 土壤有机碳化合物的转化:土壤中的纤维素、淀粉、双糖、单糖以及脂肪等有机物,都不含氮。
1、通气良好时,通过好氧微生物作用,迅速分解,最后产生CO₂和H₂O,并放出大量的热。 2、通气不良时,受嫌氧微生物作用,缓慢分解,只是放出少量的热和CO₂,而累积大量的有机酸(乙酸、丁酸)、甲烷、氢等还原性物质,对作物生长发育不利。 土壤中氮素的转化:土壤中有机态氮占99%以上,无机态氮不足1%;水田的全氮含量约为0.1—0.2%,无机态氮更少。 作物从土壤中吸收的氮素,绝大多数自有机氮转化而来。其转化形成主要有四种: 1、硝化作用:氨或铵盐在通气良好的条件下,经亚硝酸细菌、硝酸细菌等的作用,转化成硝酸的过程,称为硝化作用。 这种作用是在通气良好的情况下进行,所以亚硝酸根离子存在于旱土中,而水田中很少见。亚硝酸根离子是作物良好的有效态养分,但不能被土壤胶体吸附,易于随水流失,故深耕松土,保持土壤湿润,有利硝化作用和防止土壤中氨的散失。 2、反硝化作用:当土壤通气不良,并含有大量新鲜有机质和硝酸盐的土壤中,在反硝化细菌的作用下,将硝酸盐还原成作物不能利用的氮气而损失,这个过程称为反硝化作用。 这种作用对作物吸收养分和生长是极为不利的,务必加以阻止。 采取措施: 1、稻田采用浅水间灌,露田通气和施用铵态氮肥。 2、旱土雨后中耕松土,均可防止反硝化作用的发生。 3、氨化作用:土壤中含氮的有机物,如蛋白质、尿素和壳糖(几丁质)等在氨化细菌作用下,逐渐分解释放出氨,称之氨化作用。 不论通气好坏,此过程都能进行。氨与土壤中的酸根结合成铵盐,为作物吸收利用,或被土壤胶体吸附保存。 4、生物夺氮作用:土壤中的无机态氮(如铵盐、硝酸盐)部份被微生物、杂草、土壤动物吸收利用,合成生物机体,使土壤有效态氮减少,称生物夺氮作用。 微生物夺氮最突出,当土壤中施用大量新鲜的、含纤维素多的有机肥且环境条件又适宜,微生物就会大量的生长繁殖,消耗掉土壤中有效氮,从而导致作物氮素养分缺乏或严重不足。因此,在秸秆还田或施用大量未腐熟的的有机肥料时,必须配合施用适当的速效氮肥,以补充土壤有效氮素,供作物吸收。 生物夺氮作用是暂时的,有机肥分解结束,微生物活动结束后,氮素仍就归还给土壤,让作物吸收利用。 土壤中磷素的转化:一般土壤中磷酸总量(以五氧化二磷计算)约在0.05~0.2%之间。红黄壤仅为0.06%左右,就按此计算,这些磷也够供作物若干年丰收所需要。 土壤中能为作物很好吸收利用的水溶性磷(如Na、K、NH4等磷酸盐及磷酸一钙)和弱酸溶性磷(如磷酸二钙)很少;而多数为难溶性磷(磷酸二钙)和极难溶性磷(如磷酸铁、磷酸铝)以及有机态磷。它们需经各种转化,才能被作物吸收利用。 土壤无机磷的转化,主要受土壤酸碱度的影响。 1、在强酸性土壤中,磷与铁、铝离子化合生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝沉淀而被土壤固定; 2、在石灰性土壤中,磷则成为磷酸三钙被土壤固定。 3、只有当土壤反应处于中性或接近中性(PH值为6.5~7.5)的条件,磷的有效性才提高。 土壤有机磷的转化。 土壤中,有机磷化合物主要有核蛋白、核酸、卵磷脂、植素以及植物体内其他含磷化合物。它们是主要是在土壤微生物的作用下,进行水解释放出磷酸。这种磷酸在土壤中再进行着各种转化,变成有效磷酸盐供作物吸收利用。 土壤中钾素的转化:土壤中钾的含量与成土母质、土壤质地和有机肥料的施用关系极大。 发育于紫色土、花岗岩的土壤,全钾量为2.5~5.0%; 发育于第四纪红色粘土的红壤,全钾量为0.8~1.8%; 发育于石灰岩的土壤,全钾量仅0.68~1.12%。 粘质土壤含钾量比砂质土壤高。 土壤中的钾,据对作物有效性的高低,分为四大类: 1、水溶性钾。如硝酸钾、氯化钾、碳酸氢钾等,可以被作物直接吸收,但土壤中的含量却极少。 2、代换性钾。为土壤胶体上吸附的钾,作物亦可以直接利用,但土壤中含量也少,仅占土壤全钾量的0.1~0.5%。通常说的有效钾,是指水溶性钾与代换性钾的总和。但它只占土壤总钾量的1~2%。 3、微生物活体钾。这类钾存在微生物活体内,在微生物死亡分解后,可被作物吸收利用。 4、矿物钾。指矿石(钾云母、正长石)中含的钾。这类钾在土壤中含量最多,占土壤含钾总量98%以上。一般不能被作物直接吸收利用,要通过微生物钾细菌和各种酸的作用下,释放出的水溶性钾。不过,土壤中的钾和氮、磷一样,并不能满足作物生活的需要,亦须依靠施肥来补充。 土壤中各种类型的钾,在一定的条件下,也可相互转化。难溶性矿物钾,在各种酸类或微生物的作用下,可以释放出水溶性钾。但在粘性土壤中,土壤中的水溶性钾或代换性钾易被粘土矿物固定起来,成为作物根系无法吸收的钾。为避免这一现象,钾肥宜施在干湿变化较少的土层内,即适当深施,或采用集中沟施、穴施,或叶面喷施效果更佳。
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