专题七 土壤的基本组成 -讲义《植物生产与环境》（第四版高教版第四版）高考备考讲练测（吉林省）

专题七 土壤的基本组成 一、考点解读 1 .掌握土壤及土壤肥力的概念。 2．理解土壤的基本组成。 3．掌握土壤质地概念，了解其类型；了解手测法判定土壤质地。 4．了解土壤生物种类及作用。 5．掌握土壤有机质概念、组成、转化及作用。 6．掌握土壤水分的形态，理解土壤水分有效性及土壤水分含量，了解土壤水分调节措施。 7．了解土壤空气的组成，理解土壤通气性作用，了解土壤通气性调节措施。 二、思维导图 三、知识梳理 专题七 土壤的基本组成 土壤--是在地球陆地表面的生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下形成的，能够生长 植物的疏松表层。 土壤组成--由固相、液相和气相三种形态组成。 土壤肥力--是土壤适时供给并协调植 物生长所需的水分、养分、空气、热量和其他条件的能力。 1、 土壤固相组成 在农业土壤中，矿物质占土壤固相质量的95%以上，有机质仅占5%以下，还有少量的土壤生物。 土壤固相是土壤的基本物质组成，决定着土壤一系列物理和化学性质。 1. 土壤矿物质 1）土壤矿物质:坚硬的岩石经过一系列风化、成土过程之后形成的大大小小的颗粒，统称为土壤矿物质。 2）粒级:土壤由各种大小不同的矿物质土粒组成。根据土粒的粒径和性质，将其划分为若干等级，称为粒级。 3）土粒分级：生产实际中常将粒径在1~0.01 mm 的土粒称为物理性砂粒，粒径<0.01 mm的土粒称为 物理性黏粒，也即通常所称的“沙”和“泥”。 4）土壤质地：土壤中物理性黏粒和物理性砂粒含量(质量分数)的不同组合，称为土壤质地。 （1）土壤质地分类标准--土壤质地分类制主要有国际制、卡庆斯基制、美国制和中国制，生产实际中以卡庆斯基制使用较为方便。 （2）分类依据--物理性黏粒或物理性砂粒含量的多少， （3）分类级别：土壤质地分成砂土、壤土和黏土；然后再根据各粒级含量的变化进一步细分(表3-2)。 2.土壤有机质 土壤有机质是土壤中所有含碳有机化合物的总称。一般土壤有机质的含量变动在10~200 g/kg之间。 1）有机质的组成：主要由腐殖质和非腐殖质组成，其中腐殖质占85%-90%. 团粒结构：含有机质较多的土粒易与钙离子胶结，形成稳定性较强的球粒，直径一般为1~10 mm,称 团粒结构。团粒结构多的土壤既保水又透水，土壤空气和热量状况良好，有利于养分的保蓄、供应，也有利于根系生长，是较理想的一种土壤结构。 2）.土壤有机质的转化 （1）矿质化过程 是微生物将有机质分解为简单的物质，如无机盐类、二氧化碳、氨气，同时释放出大量的能量，它是释放养分和消耗有机质的过程。 （2）腐殖化过程 微生物作用于有机物质，使之转变为复杂的腐殖质的过程，它是积累有机质、贮藏养分的过程。 3）.土壤有机质的作用 一、是提供作物需要的养分二、是增加土壤保水、保肥能力。三、是形成良好的土壤结构，改善土壤物理性质。四、是促进微生物活动，加快土壤养分代谢。五、是净化土壤、促进生长。 3.土壤生物 1）土壤生物类型 包括动物、植物、微生物。 土壤动物--种类繁多，如蚯蚓、线虫、蚂蚁、蜗牛、螨类。土壤动物的生物量一般为土壤生物量的10%～20%。 土壤植物--是土壤的重要组成部分，主要是指高等植物地下部分，包括植物根系、地下块根或块茎(如甘薯、马铃薯)等。 土壤微生物--占土壤生物绝大多数，种类多、数量大，是土壤生物中最活跃的部分 。土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌、病毒等，其中细菌数量最多，放线菌、真菌次之。 2）土壤生物的作用 一、影响土壤结构的形成与土壤养分的循环，二、影响土壤无机 物质的转化，三、固持土壤有机质，提高土壤有机质含量；四、通过生物固氮，改善植物氮素营养；五、分解转化农药、激素等土壤中的残留物质，降解毒性，净化土壤。 二、土壤液相组成 土壤液相主要成分是土壤水分与溶解在水分中的各种物质，因此土壤水分并非纯水，而是溶解有一定浓度无机离子与有机分子的稀薄溶液。通常所说的土壤水实际上是指在105℃下从土壤中蒸发出来的水分。 1. 土壤水分形态 根据水分在土壤中的物理状态、移动性、有效性和对植物的作用，常把土壤水分划分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水等。 1）吸湿水。由于固体土粒表面的分子引力和静电引力吸附空气中的水分子而被紧密保持的水分称为吸湿水。吸湿水对植物常常是无效的。 2）膜状水。是指土粒靠吸湿水外层剩余的分子引力，从液态水中吸附一层极薄的水膜。 膜状水的一部分对植物有效。 3）毛管水 概念：指依靠土壤毛细管引力的作用吸引水分而保持在土壤毛细管孔隙中的水。毛管水是对植物最有效的水分，也是土壤的主要保水形式。 类型：毛管悬着水和毛管上升水 4）重力水 当土壤中的水分超过田间持水量时，不能被毛细管引力所保持，而受重力作 用的影响，沿着非毛细管孔隙(空气孔隙)自上而下渗漏的水分，称为重力水。重力水对旱地植物是多余的水分，但对水生植物是有效水分。 2.土壤水分的有效性 1）萎蔫系数：当植物因吸不到水分而发生永久 萎蔫时的土壤含水量称为萎蔫系数(或称凋萎系数)。 ①萎蔫系数包括全部吸湿水和部分膜状水，②是植物可利用的土壤有效水分的下限。 2）田间持水量： 毛管悬着水达到最大量时的土壤含水量称为田间持水量。 ①常看作旱地土壤有效水分的上 限，②是土壤所能保持的最高含水量，③是判断旱地土壤是否需要灌水和确定灌水量的重要依据。 3） 土壤水分的有效性 上限--田间持水量；下限--萎蔫系数 3.土壤水分含量 土壤水分含量是表征土壤水分状况的一个指标，常用质量含水量和相对含水量来表示。 1）质量含水量：指土壤水分质量占烘干土壤质量的比值，通常用百分数来表示，标准单 位是g/kg 。 即： 2） 相对含水量： 指土壤实际含水量占该土壤田间持水量的百分数。 一般认为，土壤含水量占该土壤田间持水量的60%～80%时，最适合植物的生长发育。 3）土壤墒情 概念：农业生产中习惯把农田土壤的湿度称为墒，把土壤湿度变化的状况称为墒情。 分级：生产中根据土壤含水量的变化与土壤颜色及性状的关系，把墒情分为五级。即 黑墒以上、黑墒、黄墒、潮干土、干土面。 验墒：在田间查看土壤墒情的好坏叫验墒。 黄墒--如果干土层在3cm 左右，而以下墒情为黄墒，则可播种，并适宜植物生长；如果干土层厚度达6 cm 以上，且其下墒情也差，要及早采取浇灌措施，缓解旱情。 墒情 汪水 黑墒 黄墒 灰墒 干土面 土色 暗黑 黑～黑黄 黄 灰黄 灰～灰白 手感干湿程度 湿润，手捏 有水滴出 湿润，手捏成 团，落地不散，手 有湿印 湿润，手捏成 团，落地散碎，手 微有湿印和凉爽 之感 潮干，半湿润，手 捏不成团，手无湿 印，而有微温暖的 感觉 干，无湿润 感，手捏散成 面，风吹飞动 质量含水量/% >23 20～23 10～20 8～10 <8 相对含水量/% 100～70 70～45 45~30 <30 性状和问题 水分过多， 空气少，不宜 播种 水分相对稍 多，是适宜播种 的墒情上限，能 保苗 水分适宜，是 播种最好的墒 情，能保全苗 水分含量不足， 是播种的临界墒情 水分含量过 低，种子不能 出苗 播种时的措施 排水，耕作 散墒 适时播种，春 播时稍作散境 适时播种，注 意保墒 抗旱抢种，浇水 补墒后再种 先浇后播 4. 土壤水分的调节 (1)农田基本建设。主要是农田和排灌渠系的建设。田面平整利于降水和灌溉水的入渗，减少地面径流；排灌渠系的配套有利于灌溉和排水。 (2)灌溉和排水。灌溉是增加农田水分含量的重要措施。灌溉的方式有漫灌、畦灌、喷灌、滴灌等。农田排水可分为排除地面积水、降低地下水位及排除表层土壤内滞水。 (3)耕作保墒。耕翻、中耕、耙糖、镇压等耕作措施，在不同情况下可以起到不同的水分调节效果。 (4)覆盖。覆盖是旱作农业保水保温的良好生产措施。所有覆盖措施都有利于减少土壤水分的蒸发损失，提高土壤表层水分含量。 三、土壤气相组成 1.土壤空气组成 1）特点：①二氧化碳的含量高于大气，②氧气含量低于大气，③相对湿度高于大气，④还原性气体的含量远高于大气； 2）浓度：土壤空气各成分的浓度在不同季节和不同土壤深度内变化很大(表3-5)。 2.土壤通气性 1）概念：土壤空气与大气的交换能力或速率称为土壤通气性。 其交换方式有整体交换和气体扩散。如交换速度快，则土壤的通气性好；反之，土壤的通气性差。 2）作用 第一，影响种子萌发。第二，影响根系生长和吸收功能。第三，影响土壤微生物活动。第四，影响土壤肥力。 3. 土壤通气性调节 (1)改善土壤结构，通过深耕结合施用有机肥料，客土掺砂掺黏，改良过黏或过砂质地。 (2)加强耕作管理，深耕、雨后及时中耕，可消除土壤板结，增加土壤通气性。 (3)灌溉结合排水，水分过多时进行排水，水分过少时适时灌溉；实行水旱轮作。 (4)科学施肥，对通气不良或易淹水土壤，应避免在高温季节大量施用新鲜绿肥和未腐熟有机肥料，以免因这些物质分解耗氧，加重通气不良造成的危害。 四、手测法判断土壤质地 手测法测定质地是以手指对土壤的感觉为主，根据各粒级颗粒具有不同的可塑性和黏结性估测，结合视觉和听觉来确定土壤质地名称。 1.方法 手测法包括干测法和湿测法， 一般以湿测为主。 2.特别提示：注意结合实践操作、描述操作规程及操作要求，特别是能说出湿测时不同质地土壤的表现。卡庆斯基制土壤质地分类手测法判断标准： 四、真题练讲 【例题1.选择题】（2005山东高考）在土壤的三相组成中固相物质约占土壤总体积的（ ）。 A.1/3 B.1/2 C.3/4 D.2/3 【答案】B 【解析】土壤的三相组成中固相物质约占土壤总体积的1/2 【例题2.选择题】（2017河北高考）卡庆斯基制土粒分级中，物理性砂粒和物理性黏粒的界限是（ ）。 A.0.001mm B.0.005 mm C.0.01mm D.0.05mm 【答案】C 【解析】卡庆斯基制土粒分级中，物理性砂粒和物理性黏粒的界限0.01mm 【例题3.选择题】（2009安徽高考）下列叙述正确的是（ ）。 A.土壤吸湿水有一部分能够被植物吸收利用B.毛管上升水不能被植物吸收利用 C.土壤中的重力水是水生植物吸收利用的有效水D.通常将毛管持水量看做土壤有效水的下限 【答案】C 【解析】A.× 土壤吸湿水不能够被植物吸收利用，为无效水；B. × 毛管水都能被植物吸收利用，是土壤中最宝贵的水分类型；D. × 毛管持水量看做土壤有效水的上限。C.√.土壤中的重力水是水生植物吸收利用的有效水。 【例题4.选择题】（2014河南高考）国内常按卡庆斯基制，将土壤划分为（ ）。　 A.黄土、黏土、砂土 C.砂土、壤土、黏土 B.黑土、黄土、褐土 D.黏土、砂土、黑土 【答案】C 【解析】土壤质地根据卡庆斯基制，将土壤划分为砂土、壤土、黏土三类 【例题5·选择题】（2015四川高考）对植物最有效的土壤水分是（ ）。 A ．吸湿水 B ．膜状水 C ．毛管水 D ．重力水 【答案】C 【解析】对植物最有效的土壤水分是毛管水 五、课堂练习 一、填空题 1.卡庆斯基制把土壤质地分为 （ ）、（ ）、（ ）三大类。 2. 有机质在土壤中的转化有两个过程， 一是( );二是( ). 3.根据水分在土壤中的物理状态、移动性、有效性和对植物的作用，常把土壤水分划分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等. 4.生产中根据土壤含水量的变化与土壤颜色及性状的关系，把墒情分为五级( )、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 5.土壤水分含量是表征土壤水分状况的一个指标，常用（ ）和（ ）来表示。 【答案】1. 沙土、壤土、黏土2.矿质化过程、腐殖化过程3.吸湿水、膜状水、毛管水、重力水 4.黑墒以上、黑墒、黄墒、潮干土、干土面.5.质量含水量、相对含水量 二、选择题 1.农业土壤中，矿物质占土壤固相质量的（ ）以上。 A.50% B.70% C.80% D.95% 2. 在农业生产中 , 下列最理想的土壤结构是（ ） A. 砂土 B. 黏土 C. 壤土 D. 团粒结构 3.卡庆斯基制以( ) mm 为界限把土粒分为物理性砂粒和物理性黏粒。 A.0.01 B.0.05 C.0.1 D.0.001 4.( )是土壤中最宝贵的水分类型。 A. 吸湿水 B. 膜状水 C. 毛管水 D. 重力水 5.播种时，最好的墒情是( )。 A. 潮干土 B. 黑墒 C. 黄墒 D. 干土面 【答案】1.D 2. D 3. A 4. C 5.C 六、内容小结 学科网（北京）股份有限公司 $$