土壤养分循环精ppt课件.ppt

第十章
土壤养分循环●有效养分－能够直接或经过转化被植物吸收利用的
土壤养分二、植物必需的营养元素
1、必需元素(essentialelement)
植物正常生长发育所必需而不能用其它元素代替的植物营养元素。
判断标准（1939年,美国学者阿隆(Arnon)和斯托德(Stout)）：
①必须是完成植物生活周期不可缺少的；
②缺少时呈现专一的缺素症状；
③必须对植物起直接的营养作用。Mo对全部高等植物及大部分微生物是必需的；
Na和Co对藻类、细菌与高等植物是必需的；
Ca、B、Cl对高等植物是必需的，但对微生物，特别是真菌的生长则并不必需。
此外，钡、硅、铝、碘与镓几种元素只对少数几种植物必需。路密斯（Loomis）和许尔（Shull）于1973年首先使用的名称。
大量元素：植物对这种元素的需要量超过1%。前九种属之。
前九个占干体重的绝大多数，即植物吸收的数量大，通常占植物干重千分几到百分之几十。
微量元素：植物对这种元素的需要小于植物干重的0.1%。 土壤养分三要素
在植物所必需的营养元素中，C、H、O大约占植株干重的95%。碳主要来自与大气中的二氧化碳，而H、O则来自与土壤中的水分，氧可来自空气。氮则除豆科作物外大部分取源于土壤。土壤养分循环
指来自土壤的元素通常可以反复的再循环和利用,典型的再循环过程。包括
①生物从土壤中吸收养分；
②生物的残体归还土壤；
③在土壤微生物的作用下，分解生物残体，释放养分；
④养分再次被生物吸收。土壤系统中的养分循环过程第二节土壤氮素循环固氮作用主要是靠微生物，固氮微生物分共生和自生两类。
（1）与豆科作物共生的固氮菌，其固氮能力很强。10~20斤/亩
（2）自生固氮菌，有分为好气和嫌气两类。
好气性固氮能力强，在热带林地，可达10~30斤/亩对于农地来说，土壤氮素的来源不止以上两种途径，包括：
（1）固氮作用；自生固氮、共生固氮和联合固氮
（2）降水；
（3）灌水；
（4）施肥；①有机肥；②无机化肥；它们是土壤氮肥的主要来源。
3、土壤氮的损失土壤氮素养分循环土壤氮素转化1．植被与气候
一般：
草本植物＞木本植物
草本植物：豆科＞非豆科
木本植物：阔叶林＞针叶林 3．质地
质地砂性土壤性土粘性土
N%低高
4．地形及地势1．有机态氮占全氮的绝大部分，92~98%。有机氮的矿化
率只有3~6%。
（1）可溶性有机氮<5%，主要为：游离氨基酸、胺盐
（速效氮）及酰胺类化合物
（2）水解性有机氮50~70%，用酸碱或酶处理而得。包
括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类
（3）非水解性有机氮30~50%，主要可能是杂环态氮、
缩胺类2．无机态氮
土壤无机氮占全氮1~2%(1~50ppm)。最多不超过5~8%；
（1）铵态氮(NH4)在土壤里有三种存在方式：游离态、交换态、固定态。
（2）硝态氮（NO3-N）在土壤主要以游离态存在。
（3）亚硝态氮（NO2-N）主要在嫌气性条件下才有可能存在，而且数量也极少。在土壤里主要以游离态存在。
3．游离态氮（N2）三土壤中氮素的转化（2）氨化过程

RCHNH2COOH+O2RCH2COOH+NH3+E
酶
条件：
①真菌、细菌、放线菌等；
②在通气良好；③对低温特别敏感；
④水分60~70%；⑤pH值要求在4.8~5.2
⑥C/N比适当。（1）亚硝化作用
亚硝化微生物
2HN4+3O22NO2-+2H2O+4H++158千卡
以(Nitrosonas为主) （2）硝化作用
硝化微生物
2NO2-+O22NO3-+40千卡
以(硝化细菌Nitrobacter为主)
反硝化作用的条件是
1）具反硝化能力的细菌，反硝化细菌现已知有33个属，多数是异养型，也有几种是化学自养型，但在多数农田都不重要；2）合适的电子供体，如有机C化合物、还原性硫化合物或分子态氢；有效态碳的影响最大;
3）厌氧条件，与田间持水量大小密切相关；
嫌气状态O2<5%或土壤溶液中[O2]<410-6M
Eh<344mv(pH=5时)
4）有硝态氮存在
5）pH7-8.2pH<5.2-5.8或pH>8.2-9时，反硝化作用减弱。（1）亚硝酸分解反应
3HNO2HNO3+2NO+H2O
条件：酸性愈强，分解愈快。
（2）氨态氮的挥发
在碱性条件下，NH4++OH-NH3+H2O
土壤中的铵态氮在碱性条件下，很容易以NH3的形式直接从土壤表面损失掉。3．粘粒矿物对铵的固定
我国北方的土壤中，能固铵的粘粒矿物较多，但其土壤中铵极少，而南方水田的铵态较多，而能固定铵的粘土矿物不多。因此，铵的粘土矿物固定在我国的意义不大。
4．生物固定

5、硝酸盐的淋洗
四、土壤氮素的调控（一）C/N比影响（二）施肥的影响第三节土壤磷的循环2．影响土壤磷含量的因素
（1）母质中矿物