幾個土壤學(xué)的名字解釋:土壤養(yǎng)分容量指標;沖積母質(zhì);土壤通氣性;腐殖化系數(shù)

【專家解說】：沖擊母質(zhì) 風(fēng)化作用使巖石破碎，理化性質(zhì)改變，形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼，其上部可稱為土壤母質(zhì)。如果風(fēng)化殼保留在原地，形成殘積物，便稱為殘積母質(zhì);如果在重力、流水、風(fēng)力、冰川等作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等，則稱為運積母質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素(氮除外)的最初來源。母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài)，它在氣候與生物的作用下，經(jīng)過上千年的時間，才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長植物的土壤。母質(zhì)對土壤的物理性狀和化學(xué)組成均產(chǎn)生重要的作用，這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過程進行得愈久，母質(zhì)與土壤間性質(zhì)的差別也愈大，盡管如此，土壤中總會保存有母質(zhì)的某些特征。 土壤通氣性 首先，成土母質(zhì)的類型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切。不同造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著，其由大到小的順序大致為:石英→白云母→鉀長石→黑云母→鈉長石→角閃石→輝石→鈣長石→橄欖石。因此，發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少;發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發(fā)育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多，而在洪積物和沖積物上發(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征。 其次，土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影響。不同巖石的礦物組成有明顯的差別，使其上發(fā)育的土壤的礦物組成也就不同。發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤，含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多;發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤，含石英、正長石和白云母等淺色礦物較多;其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，含水云母和綠泥石等粘土礦物較多，河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母，湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物。從化學(xué)組成方面看，基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤，而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤，石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤，鈣的含量最高。 1.概念: 土壤通氣性即土壤氣體交換的性能.主要指土壤與近地面大氣之間的氣體交換,其次是土體內(nèi)部的氣體交換. 土壤和大氣間的氣體交換也主要是氧與二氧化碳氣體的互相交換,即土壤從大氣中不斷獲得新鮮氧氣,同時向大氣排出二氧化碳,使土壤空氣不斷得到更新.因而土壤與大氣的氣體交換,亦稱為土壤的呼吸作用. 2.土壤通氣性的意義 土壤通氣性是土壤的重要特性之一,是保證土壤空氣質(zhì)量,使植物正常生長,微生物進行正常生命活動等不可缺少的條件. (1)土壤通氣不良,會影響微生物活動,降低有機質(zhì)的分解速度及養(yǎng)分的有效性. (2)土壤通氣不良還會使土壤中的有機質(zhì)分解形成氫,氫能引起富含氧的鹽類以及三價鐵和四價錳的化學(xué)還原作用. (3)土壤中氧少,二氧化碳多時,會使土壤酸度提高,適宜于致病霉菌的發(fā)育,易使作物感染病蟲害 (4)良好的通氣性是作物吸收大量水分必不可少的條件. (二)產(chǎn)生原因及影響因素 1,土壤通氣性產(chǎn)生的原因 (1)整體交換:土壤空氣交換也有人叫質(zhì)流,對流. 主要由于近地層環(huán)境因子劇烈變遷所引起的土壤中所有空氣成分沿同一個方向的流動.如:風(fēng),氣壓變 化,溫度梯度變化,降水和灌溉的作用. (2)氣體擴散:土壤中氣體分子因濃度梯度或氣體分壓不同而產(chǎn)生的氣體移動.土壤失出CO2 ,吸收O2,有人叫"土壤呼吸".氣體擴散規(guī)律服從FicK定律 2,影響土壤通氣性的因素 這是特定條件下的土壤氣體更新過程.土壤氣體交換要有兩個基本條件:一是土壤要有足量的孔隙容許氣體的進出;二是必須具有使氣體進出這些孔隙的充分可能性(各氣體的濃度具有差異,即具有壓力梯度). (1)土壤與大氣間溫度和大氣壓的差異: (2)土壤含水量的變化: (3)土壤中空氣孔隙的數(shù)量,大小及聯(lián)通程度 (4)土壤與大氣或相鄰?fù)翆拥难鹾投趸嫉臐舛炔? (三)通氣性指標 1,土壤呼吸系數(shù) 單位時間內(nèi),單位面積的土壤表面擴散出的CO2容積對消耗O2的容積的比率.它可用來衡量土壤中生物活動的總強度. 正常情況下,土壤呼吸系數(shù)接近于1,若超過1則說明土壤通氣性差. 2,土壤中氧的擴散率 每分鐘內(nèi)擴散通過每平方厘米土層的氧的克數(shù)(或微克數(shù)).其大小標志著土壤空氣中氧的補給更新速率的快慢. 一般來說,土壤中氧的擴散率隨土層深度而降低.氧擴散率降低愈快,植物根系生長的深度愈淺. 3,土壤通氣量 單位時間,單位壓力下,通過單位體積土壤的空氣總量(CO2+O2).常用mL/(cm3·s)表示.土壤的通氣量大,表明土壤通氣性好. 4,土壤的通氣孔隙度 由于影響氣體擴散的主要因素是通氣孔隙的數(shù)量,氣體擴散速度(單位時間內(nèi)通過土體的氣體數(shù)量)與土壤通氣孔隙的容積是直線函數(shù)關(guān)系,所以常用土壤中通氣孔隙的百分率作為衡量通氣性能好壞的指標. (四)土壤通氣性的調(diào)節(jié) 土壤通氣性好壞主要取決于土壤通氣孔隙的多少,調(diào)節(jié)土壤通氣性就要通過各種措施改善土壤孔隙狀況. 1.改良土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu) 2.耕作管理 3.排水和灌溉 二,土壤的氧化還原狀況 (一)土壤的氧化還原作用 土壤氧化還原作用主要是指土壤中某些無機物質(zhì)的電子得失過程. 氧化反應(yīng)即失去(或放出)電子的反應(yīng);還原反應(yīng)則是得到(或吸收)電子的反應(yīng). 在土壤溶液中,氧化和還原反應(yīng)是同時進行的. 對同一物質(zhì)來說,以能吸收(得到)電子的狀態(tài)存在時為氧化劑,以放出(失去)電子的狀態(tài)存在時為還原劑. 土壤中氧化還原物質(zhì)(除O2外) 還原態(tài) 元素 氧化態(tài) CH4,CO C CO2 NH3,N2,NO N H2S S PH3 P Fe2+ Fe Fe3+ Mn2+ Mn Mn4+ Cu+ Cu Cu2+ (二)土壤氧化還原體系的特點 1.土壤中氧化還原體系有無機體系和有機體系兩類. 2.土壤中氧化還原反應(yīng)雖有純化學(xué)反應(yīng),但很大程度上是由生物參與的. 3.土壤是一個不均勻的多相體系,即使同一田塊不同點位都有一定的變異,測Eh時,要選擇代表性土樣,最好多點測定求平均值. 4.土壤中氧化還原平衡經(jīng)常變動,不同時間,空間,不同耕作管理措施等都會改變Eh值.嚴格地說,土壤氧化還原永遠不可能達到真正的平衡. (三)土壤氧化還原電位 用此式可以說明土壤氧化還原電位和通氣性之間定性關(guān)系,不可計算而得,因為土壤是一個多體系平衡.一般是用電極法直接測定. 在不同類型土壤中,Eh值一般變動在100~800mV之間,有時會下降到負值.通氣良好的土壤表層Eh較高,沿著土壤剖面向下,Eh值逐漸降低,在地下水飽和處,土壤Eh有時為負值. 旱地土壤在田間持水量條件下Eh=200~750mV,多數(shù)為變化于300mV~400mV至600~700mV之間. 水田有時可以低到-200mv,此時,由于Fe,Mn的還原被淋溶到下層淀積,使水稻土壤發(fā)生明顯的土層分化.水稻土適宜的Eh為200~400mv (四)影響氧化還原作用的因素 1.微生物的活動:消耗氧,釋放CO2. 2.易分解有機的含量:有機物質(zhì)分解過程是一個耗氧過程. 在一定的通氣條件下,土壤中的易分解的有機愈多,耗氧也愈多,其氧化還原電位就較低. 3.土壤中易氧化和還原的無機物的含量:土壤的氧化體和硝酸鹽含量高時,可使Eh值下降得較慢. 4.植物根系的代謝作用:根系呼吸和分泌物參與了氧化還原作用,水稻根系輸氧,根系附近為紅色的. 5.土壤的pH值:一般隨pH升高而下降,下降幅度很復(fù)雜,隨母質(zhì)類型,氣候特征不同而不同. 腐殖化系數(shù) 腐殖化系數(shù)是單位重量有機物質(zhì)形成的腐殖質(zhì)數(shù)量值。由于不同種類的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦迟|(zhì)的速度不同，同時新形成的腐殖質(zhì)又處在不斷地被分解之中，為了便于比較，一般以有機物質(zhì)分解一年后殘留的有機質(zhì)的數(shù)量，作為其形成的腐殖質(zhì)的量，該量與原始加入的有機物質(zhì)的量的比值，即為腐殖化系數(shù)。各種有機物質(zhì)在水田條件下的腐殖化系數(shù)，常較旱地條件下為高。