(二)农业地质土壤学观点 19世纪后半叶,德国地质学家法鲁、李希霍芬、拉曼等用地质学观点来研究土壤,提出 了农业地质土壤学观点,他们把土囊的形成过程看作岩石的风化过程,认为土壤是岩石经过 风化而形成的地表疏松层,是岩石风化的产物,是变化、破碎中的岩石,土壤的类型取决于 岩石的风化类型。这就是农业地质土壤学派的主要观点。 农业地质士壤学观点,开辟了从矿物学研究土壤的新领域,加深了对土壤的基本“骨架” 矿物质的认识,揭示了风化作用在土壤形成中的作用。但是该观点只强调了土壤与岩石、母 质之间相互联系的一面,忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别,忽视了生物在土壤形成 和肥力发展中所起的作用。 (三)土壤发生学派 19世纪70一80年代,俄罗斯土壤学家B.B道库恰耶夫创立了土壤发生学派,该观点认 为土壤的形成是风化作用和成土作用综合作用的结果,土壤有它自己的发生、发育历史,是 独立的历史自然体,影响土壤发生、发育的因素是母质、气候、地形、生物、时间等五大成 土因素。 道库恰耶夫的继任者威廉斯在其学说的基础上创立了土壤统一形成学说,指出了土壤是 以生物为主导的各种成土因子长期、综合作用的产物。物质的地质大循环和生物小循环的矛 盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。 上世纪40年代,美国的H.詹尼,用函数关系定量对土壤与环境因子之间的联系进行相 关分析,提出了士壤与五大成土因子的函数关系为:s=f(cl、0、r、p、t),s:土壤:cl: 气候:o:生物:r:地形:p:母质:t:时间,函数中每一个成士因素都是独立的变量,在 任何一个地区,其中某一个因子可能变化大,而其它的因子可能变化小,从这个意义上说, 可以定量的对土壤与环境之间的发生学联系进行多相相关分析。 (四)现代土壤科学的新观点 土壤生态系统一一以土壤生物和土壤为主体的部分或土壤一一植物系统与环境之间相互 作用的系统总体。 土壤科学突破传统的土体本身结构、功能及其内在联系的范围,强调了土壤与外界各种 环境因素之间的物质、能量的交换及其相互影响。 60年代前:作物生产-独轮驱动 6
6 (二)农业地质土壤学观点 19 世纪后半叶,德国地质学家法鲁、李希霍芬、拉曼等用地质学观点来研究土壤,提出 了农业地质土壤学观点,他们把土壤的形成过程看作岩石的风化过程,认为土壤是岩石经过 风化而形成的地表疏松层,是岩石风化的产物,是变化、破碎中的岩石,土壤的类型取决于 岩石的风化类型。这就是农业地质土壤学派的主要观点。 农业地质土壤学观点,开辟了从矿物学研究土壤的新领域,加深了对土壤的基本 “骨架” 矿物质的认识,揭示了风化作用在土壤形成中的作用。但是该观点只强调了土壤与岩石、母 质之间相互联系的一面,忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别,忽视了生物在土壤形成 和肥力发展中所起的作用。 (三)土壤发生学派 19 世纪 70—80 年代,俄罗斯土壤学家 B.B 道库恰耶夫创立了土壤发生学派,该观点认 为土壤的形成是风化作用和成土作用综合作用的结果,土壤有它自己的发生、发育历史,是 独立的历史自然体,影响土壤发生、发育的因素是母质、气候、地形、生物、时间等五大成 土因素。 道库恰耶夫的继任者威廉斯在其学说的基础上创立了土壤统一形成学说,指出了土壤是 以生物为主导的各种成土因子长期、综合作用的产物。物质的地质大循环和生物小循环的矛 盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。 上世纪 40 年代,美国的 H.詹尼,用函数关系定量对土壤与环境因子之间的联系进行相 关分析,提出了土壤与五大成土因子的函数关系为:s=f(cl、o、r、p、t.),s:土壤;cl: 气候;o:生物;r:地形;p:母质;t:时间,函数中每一个成土因素都是独立的变量,在 任何一个地区,其中某一个因子可能变化大,而其它的因子可能变化小,从这个意义上说, 可以定量的对土壤与环境之间的发生学联系进行多相相关分析。 (四)现代土壤科学的新观点 土壤生态系统——以土壤生物和土壤为主体的部分或土壤——植物系统与环境之间相互 作用的系统总体。 土壤科学突破传统的土体本身结构、功能及其内在联系的范围,强调了土壤与外界各种 环境因素之间的物质、能量的交换及其相互影响。 60 年代前: 作物生产-独轮驱动
60年代后:作物生产和环境质量保护-一双轮驱动 二、我国发展概况 1949年前,土壤肥料科学研究远落后于发达国家。 1949年后,土壤肥料科学迅速发展,取得了十分显著的成就。 1958、1978两次全国土壤普查,基本摸清了我国的土壤资源特性和数量。 化肥施用方面: 数量愈来愈多(纯养分由建国初0.6万吨增加1995年3595万吨): 以有机肥为主变为化肥为主(50年代,有机肥占95%以上,90年代,占40%或更少): 肥料中养分结构更复杂(50年代单施氮肥,60年代增施磷肥,0年代增施钾肥,现在 增施微肥)。 第四节土壤肥料科学内容及其研究方法 一、研究内容 土壤(组成、性质): 肥料(施肥原理,化肥与有机肥的特性与施用): 土壤肥料资源的利用与保护。 二、研究方法 宏观与微观结合: 野外调查与实验室研究结合 综合与交叉各学科: 新技术的应用。 思考题 1.你认为目前土壤退化的原因有哪几方面?如何保护好土壤这一宝贵的自然资源? 2.什么是土壤、土壤肥力、肥料?
7 60 年代后:作物生产和环境质量保护 - 双轮驱动 二、我国发展概况 1949 年前,土壤肥料科学研究远落后于发达国家。 1949 年后,土壤肥料科学迅速发展,取得了十分显著的成就。 1958、1978 两次全国土壤普查,基本摸清了我国的土壤资源特性和数量。 化肥施用方面: 数量愈来愈多(纯养分由建国初 0.6 万吨增加 1995 年 3595 万吨); 以有机肥为主变为化肥为主(50 年代,有机肥占 95%以上,90 年代,占 40%或更少); 肥料中养分结构更复杂(50 年代单施氮肥,60 年代增施磷肥,70 年代增施钾肥,现在 增施微肥)。 第四节 土壤肥料科学内容及其研究方法 一、研究内容 土壤(组成、性质); 肥料(施肥原理,化肥与有机肥的特性与施用); 土壤肥料资源的利用与保护。 二、研究方法 宏观与微观结合; 野外调查与实验室研究结合; 综合与交叉各学科; 新技术的应用。 思考题 1. 你认为目前土壤退化的原因有哪几方面?如何保护好土壤这一宝贵的自然资源? 2. 什么是土壤、土壤肥力、肥料?
3.如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一些主要学派的观点?
8 3. 如何客观认识和评价土壤、肥料学发展过程中一些主要学派的观点?
第一章土壤矿物质 一、学时安排:4学时 二、教学要求: 1、了解主要的成土矿物、成土岩石 2、理解母质与岩石、土壤的区别和风化作用各类型的特点及其影响因素 3、掌握几种代表性的粘土矿物的结构和性质 4、了解土粒与质地分类标准 5、掌握土壤质地与肥力的关系及土壤质地的改良措施 三、教学重点:风化作用各类型的特点及其影响因素,几种代表性的粘士土矿物的结构和性质, 土壤质地与肥力的关系及其土壤质地改良措施。 四、教学难点:几种代表性的粘士矿物的结构和性质,土壤质地与肥力的关系。 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质(soil mineral matter)。土壤矿物质是 土壤的主要组成物质,一般占土壤固相部分重量的95%一98%左右,故土壤矿物质的组成、结 构和性质对土壤性质影响极大。而且土壤是由岩石经过复杂的风化过程和成土过程形成的, 即岩石一母质→土壤,所以土壤矿物质组成也是鉴定士壤类型,识别士壤形成过程的基础 第一节成土矿物、岩石及母质 一、主要成土矿物 (一)旷物的定义及其分类 1、矿物的定义 矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或 单质。 虽然在自然界发现的矿物有3000多种,但是与土壤有关的不过十几种,这些矿物称为 成土矿物
9 第一章 土壤矿物质 一、学时安排: 4 学时 二、教学要求: 1、了解主要的成土矿物、成土岩石 2、理解母质与岩石、土壤的区别和风化作用各类型的特点及其影响因素 3、掌握几种代表性的粘土矿物的结构和性质 4、了解土粒与质地分类标准 5、掌握土壤质地与肥力的关系及土壤质地的改良措施 三、教学重点:风化作用各类型的特点及其影响因素,几种代表性的粘土矿物的结构和性质, 土壤质地与肥力的关系及其土壤质地改良措施。 四、教学难点:几种代表性的粘土矿物的结构和性质,土壤质地与肥力的关系。 岩石风化形成的矿物质颗粒统称为土壤矿物质(soil mineral matter)。土壤矿物质是 土壤的主要组成物质,一般占土壤固相部分重量的 95%~98%左右,故土壤矿物质的组成、结 构和性质对土壤性质影响极大。而且土壤是由岩石经过复杂的风化过程和成土过程形成的, 即岩石→母质→土壤,所以土壤矿物质组成也是鉴定土壤类型,识别土壤形成过程的基础。 第一节 成土矿物、岩石及母质 一、主要成土矿物 (一)矿物的定义及其分类 1、矿物的定义 矿物是一类天然产生于地壳中且具有一定的化学组成、物理特性和内部构造的化合物或 单质。 虽然在自然界发现的矿物有 3000 多种,但是与土壤有关的不过十几种,这些矿物称为 成土矿物
2、矿物的分类 按照矿物的起源可分为: 原生矿物:来自母岩,仅经物理机械作用、破碎变小,没有改变化学组成和结晶结构的 原始成岩矿物。 了硅酸盐类:橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石; 主要:氧化物类:石英,赤铁矿(a-Fe20); 磷酸岩类:磷灰石。 次生矿物:由原生矿物分解转化而来,其组成和性质发生改变而形成的新矿物。 主要有:次生层状硅酸盐:高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、绿泥石: 氧化物及其水化物:氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰: (这两类次生矿物是粘粒的重要组成部分,所以又称粘土矿物) 碳酸盐:方解石(CaC0)、白云石[CaMg(Co)] (二)成土矿物的化学组成 地壳中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等10种元素占土壤矿物质总量的99% 以上,这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量较多,其中硅酸盐最多。 在地壳中,植物生长必需的营养元素含量很低而且分布很不平衡,远不能满足植物和微 生物营养的需要。 土壤矿物质的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素。土壤矿物的化学组成一方 面继承了地壳中化学组成的遗传特点,另一方面有的元素在成土过程中增加了(氧、硅、碳 和氨),有的显著下降了(钙、镁和钾),反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物 积聚作用。 二、主要成土岩石 岩石:是由一种或几种矿物构成的,是矿物的天然集合体。 (一)岩浆岩:指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地表冷却凝固所形成的岩石。 共性:非醉屑状的块状构造:没有规则的层次排列:不含化石。 6
10 2、矿物的分类 按照矿物的起源可分为: 原生矿物:来自母岩,仅经物理机械作用、破碎变小,没有改变化学组成和结晶结构的 原始成岩矿物。 次生矿物:由原生矿物分解转化而来,其组成和性质发生改变而形成的新矿物。 主要有:次生层状硅酸盐: 高岭石、蒙脱石、水云母、蛭石、绿泥石; 氧化物及其水化物:氧化铁、氧化铝、氧化硅、氧化锰; (这两类次生矿物是粘粒的重要组成部分,所以又称粘土矿物) 碳酸盐: 方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2] (二)成土矿物的化学组成 地壳中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾、钛、碳等 10 种元素占土壤矿物质总量的 99% 以上,这些元素中以氧、硅、铝、铁四种元素含量较多,其中硅酸盐最多。 在地壳中,植物生长必需的营养元素含量很低而且分布很不平衡,远不能满足植物和微 生物营养的需要。 土壤矿物质的化学组成很复杂,几乎包括地壳中所有的元素。土壤矿物的化学组成一方 面继承了地壳中化学组成的遗传特点,另一方面有的元素在成土过程中增加了(氧、硅、碳 和氮),有的显著下降了(钙、镁和钾),反映了成土过程中元素的分散、富集特性和生物 积聚作用。 二、主要成土岩石 岩石:是由一种或几种矿物构成的,是矿物的天然集合体。 (一)岩浆岩:指地球内部熔融岩浆上浸地壳的一定深度或喷出地表冷却凝固所形成的岩石。 共性:非碎屑状的块状构造;没有规则的层次排列;不含化石。 主要: