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9、第九章 土壤养分循环

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(1960-1980: from about 325 ppm to 345 ppm)
CO2 content of atmosphere in 1988 was 351 ppm and in 1992 was 356 ppm
CO2 content of atmosphere in 1996 was 363 ppm CO2 content of atmosphere in 1999 was 370 ppm
3. 土壤碳的循环转化
The Carbon Cycle
1. autotrophs fix carbon dioxide from the atmosphere during photosynthesis 2. carbon dioxide is released back into the atmosphere by respiration 3. the carbon cycle is very fast 4. Other carbon cycles are slow
•50%-90% savings for NT vs. CT
•Increased leaching •Increased fertilizer use
Soil carbon equilibrium
•Affected by many factors
• amount and type of biomass input
•Biomass
•has degradation resistant litter •provides good soil microbial habitat •has high water holding capacity •protects from oxidation •cools soil by shading/water •promotes aggregation •tight nutrient budget

土壤学第九章-土壤养分循环ppt课件

土壤学第九章-土壤养分循环ppt课件

土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
反硝化的临界Eh约为334mv，最适pH为7.0～8.2， pH小于5.2～5.8的酸性土壤，或高于8.2～9.0的碱性 土壤，反硝化作用显著下降。
有机肥
养分资源
挥
发
淋 洗
地下水
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
土壤养分的基本概念
土壤养分－指植物所必需的，主要是土壤来提供的营养元 素就叫做土壤养分。土壤养分是土壤肥力的物质基础，是土 壤肥力的重要组成因素。
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。
速效养分－在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸 收利用的土壤养分，称速效养分。
（3）这种养料元素在植物的代谢过程中具有直接 的作用。
土壤学
资源环境学院土地资源与农业化学系
采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
土壤养分循环是“土壤圈”物质循环的重 要组成部分，也是陆地生态系统中维持生物生 命周期的必要条件。
有机质C/N
＞30
30～15
＜15
氮的固定量＞矿化量 固定量＝矿化量 固定量＜矿化量
补充化肥
补充有机质
（2）应用“激发效应”调节土壤有机质和氮素平 衡
有机质丰富的土壤，施用绿肥等新鲜有机肥 产生正激发效应。
有机质缺乏的土壤，施用富含木质素的粗有
机肥，产生负激发效应。

土壤养分循环

土壤养分循环

第十章土壤养分循环土壤养分循环：是指在生物参与下，营养元素从土壤到生物，再从生物回到土壤的循环过程，是一个复杂的生物地球化学过程。

土壤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一、土壤氮素循环（一）氮素循环由两个重叠循环构成，一是大气层的气态氮循环，几乎所有的气态氮对大多数植物无效，只有若干种微生物或少数与微生物共生的植物可以固定大气中的有效氮。

另一个是土壤氮的循环，即在土壤植物系统中，氮在动植物体、微生物体、土壤有机质、土壤矿物质各分室中的转化和迁移，包括有机氮的矿化和无机氮的生物固持作用、粘土对氨的固定和释放作用、硝化和反硝化作用、腐殖质形成和腐殖质稳定化作用。

（二）土壤的氮的获得（来源）1土壤氮的获得（来源）（1）土壤母质中的矿质元素（2）大气中分子氮的生物固定大气和土壤空气中的分子态氮不能被植物直接吸收、同化，必须经生物固定为有机氮化合物，直接或间接地进入土壤。

（3）雨水和灌溉水带入的氮灌溉水带入土壤的氮主要是硝态氮形态，其数量因地区、季节和降雨量而异。

大气层发生自然雷电现象，可使氮氧化成NO2及NO等氮氧化物。

（4）施用有机肥和化学肥料2土壤N存在形态土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮，是植物能直接吸收利用的有效态氮。

有机态氮是土壤氮的主要存在形态，一般占土壤全量氮的95%以上，按其溶解度的大小及水解的难易分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类。

土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常总被称为速效态氮。

3土壤中氮的转化（1）有机态氮的矿化过程含氮的有机化合物，在多种微生物的作用下降解为简单的铵态氮的过程矿化过程：第一阶段：把复杂的含氮化合物的含氮化合物，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单的氨基化合物，称之为氨基化阶段。

土壤生物化学过程与养分循环课件PPT

土壤生物化学过程与养分循环课件PPT
氨基糖等。 ---增强土壤的保肥性和缓冲性
影响土壤有机质分解和周转的因素 腐殖物质占10-30%。
占土壤有机质的20～30%
土壤生物化学过程和养分循环
土壤有机质组成---非腐殖质
糖类物质 saccharides
➢在一般有机体代谢过程中，糖类物质中所 含的结合能是最好的能量来源，在土壤代 谢过程中，糖类同样可作为能量物质,是土 壤微生物的主要能源物质。
酶氧化 ---提供植物需要的其他养分
多糖、多糖醛酸苷、有机酸等非腐殖物质占3-8%，
2
2
2
一般土壤微生物活动的最适宜温度大约为25-35 ℃，超出这个范围，微生物的活动就会受到明显的抑制。
土络壤合有 多腐机糖质可殖转将化土化和壤碳颗过素粒循结程环合为：稳定h的团u聚m体i。fication
各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转 进入土壤的有机残体经过一年降解后，三分之二以上的有机物质以二氧化碳的形式损失掉，残留在土壤中的有机质不到三分之一，其
2.5g/ml)溶液中的沉降速度将其分作轻组和 重组土壤，它们中的有机质被分别称作轻 组有机质(Light Fraction Organic Matter, LFOM) 和重组有机质(High Fraction Organic Matter, HFOM)。
土壤生物化学过程和养分循环
SOM分组方法---密度分组法
土壤有碳机素质储土量壤(G，t 含C)有：机陆质地在2生0%物以圈下1的5土50壤G，t C称土为壤矿质圈土12壤0。0Gt C
土➢壤但碳耕密作度土壤中(kg，/表m层2)：有单机质位的面含积量土通壤常在碳5素%以含下量。
有机质含量（%）
肥力水平
<0.5

土壤养分循环

土壤养分循环

3、避免有害物质—NO2-的积累
亚硝酸盐是人的致癌物质和植物的有害物质。其产生
和积累条件：
（1）Eh NH4+→NO2-（亚硝化过程） E0＝0.345V
NO2-→NO3- （硝化过程） E0＝0.421V
（2）pH
硝化细菌比亚硝化细菌对pH反应敏感。
NO2-易在pH＞7.3的碱性环境积累。
（3）游离NH4+的影响 氨对硝化细菌的抑制作用大于对亚硝化细菌，大量施 用铵态氮肥（特别是NH4HCO3），易造成NO2-积累。 旱育秧NO2-可使水稻幼苗出现青枯病
第十二章
土壤养分循环
土壤养分循环
是“土壤圈”物质循环的重要组成部分，也 是陆地生态系统中维持生物生命周期的必要 条件。 大量营养元素：N、P、K、Ca、Mg、S(中量营养元素)
微量营养元素：Fe、Mn、Zn——生物残体归还土壤形成有 机质——土壤微生物分解有机质释放无机养分——养分
4、铵离子的矿物固定
NH4+离子半径为0.148nm，与2∶1型粘土矿物晶层 表面六角形孔穴半径0.140nm接近，陷入层间的孔穴后 ，转化为固定态铵。
三、土壤氮的损失
1、淋洗损失（NO3-的淋失） NH4+、NO3-易溶于水，带负电荷的土壤胶体表面 对NH4+为正吸附，而保持于土壤中；对NO3-为负吸 附（排斥作用），易被淋失。
高 (＞1.5)
中等 (1.5～1.0)
较低 (1.0～0.75)
低 (≤0.75)
17.8
58.4
20.9
2.9
旱地土壤
14.9
22.7
28.2
34.2
全省水田土壤全氮分级面积是高、低两头小，中等大； 旱地土壤则以低等和较低为主（占62.4%）。

土壤学 第9章土壤养分循环

土壤学 第9章土壤养分循环

第一节土壤氮素循环
SOIL NITROGEN CYCLING
土壤氮素循环
一、土壤氮的来源、形态和含量
Sources、 forms and content of Soil Nitrogen
1．含量
土壤中氮素的含量受自然因素（气候、地 形及植被）和农业措施（耕作、施肥、灌溉及 利用方式）的影响，变异性很大。我国耕地土 壤含N量一般都在0.02%-0.2%之间，高于 0.2%的很少，大部分低于0.1%。而华北、西 北大部分地区土壤耕层含N量不足0.1%；南方 土壤的含N量介于二者之间。（如表11-1）。
0.1%。
土壤养分三要素
氮、磷、钾称为“氮、磷、钾三要素” 或“肥料三要素”。简称土壤养分三要 素。其所以重要就在于必需经常调节其 供不应求的状况，而不是指它们在作物 营养中所起的作用。
土壤养分循环
指来自土壤的养分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；
植物吸收利用的土壤养分。
无效养分－不能被植物吸收利用的土壤养分。 土壤养分状况－是指土壤养分的含量、组成、形态 分布和有效性的高低。
作物所必需的营养元素
亚农（Arnon）1954年对植物“必需”的养料元素定了三 条标准： （1）如果缺少这种元素，植物就不能正常生长或不能完成 生命周期 （2）这种元素不能被其他元素所代替，它有其本身所具有
二、土壤N循环
（一）固氮作用 Nitrogen Fixation
N2 + 6H+ + 6e2NH3
1、共生固氮 Symbiotic nitrogen fixation
豆科植物： 固氮细菌（苜蓿根瘤菌、三叶草根瘤菌…） 豆科植物（紫花苜蓿、三叶草、大豆、苕子） 根瘤 豆科植物供养固氮细菌，固氮细菌固氮

植物的根系和土壤养分循环


从主根或其他侧根上生出的分支根，向四周扩展，增加根系与土壤的 接触面积，提高吸收能力。
根毛区与吸收功能
根毛区
位于根尖后方的区域，此处的表 皮细胞向外突出形成根毛，大大 增加了吸收表面积。
吸收功能
根毛区是植物吸收水分和养分的 主要部位，通过质膜上的转运蛋 白将土壤中的水分和养分转运到 细胞内。
根系分泌物及其作用
根系分泌物对土壤微生物的影响
提供营养和能源
根系分泌物中含有大量的碳水化合物、有机酸等，这些物质可以作为土壤微生物的营养和能源，促进 土壤微生物的生长和繁殖。
影响微生物群落结构
不同类型的根系分泌物会对不同的微生物产生吸引或抑制作用，从而影响土壤微生物的群落结构。
土壤环境对根系生长的影响
土壤物理性质
部分植物与真菌共生形成菌根，扩大 根系吸收范围，提高养分吸收能力。
根系分泌物
根系能分泌有机酸、酶等物质，改变 土壤环境，促进难溶性养分的溶解和 吸收。
养分在植物体内的运输与分配
养分运输途径
01
植物通过木质部和韧皮部将吸收的养分运输到各个器官和组织
。
养分分配机制
02
植物根据生长需求和内源激素调节，将养分优先分配给生长活
蛋白质的重要组成部分，参与植物体内许 多生物化学反应。主要来源于含硫矿物和 有机肥。
微量元素
铁（Fe）
参与叶绿素合成和呼吸作用。主要来源于含铁矿物和有机 肥。
铜（Cu）
参与呼吸作用和氧化还原反应。主要来源于含铜矿物和 有机肥。
硼（B）
促进花粉萌发和花粉管伸长，提高坐果率。主要来源于含 硼矿物和有机肥。
推广节水灌溉技术
采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术，减少水分流失和浪费，提高水分利用效率。同时，节 水灌溉还能减少养分的淋失和挥发损失。

土壤养分循环

第九章 土壤养分循环
微生物 分解
有机体
绿色植物 合成
养料元素土壤体
风化 作用
淋溶 作用
岩石
江海
沉淀作用
主要内容 (要点)：
1.土壤氮素循环 （要点） 2.土壤磷和硫旳循环 （要点） 3.土壤中旳钾钙镁 4.土壤中旳微量元素循环
教学目的与要求：
从养分旳起源、含量、形态和转化过程来掌握 多种土壤养分。要点掌握土壤氮、磷旳转化过 程，尤其是无效化过程；了解土壤钾、钙、镁 旳情况以及微量元素旳主要性。
（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 氮肥旳主要起源。
一 影响土壤氮素含量旳原因
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
一般而言： 温度愈高，有机质分解愈快，OM含量低，N少； 湿度愈高，有机质分解愈慢，OM积累旳多，N多。
（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 5~8%；
1~2%(1~50ppm)。最多不超出
（1）铵态氮(NH4) 在土壤里有三种存在方式：游离态、 互换态、固定态。
2．起源
土壤中旳氮素关非起源于土壤矿物质。是生物固氮作用产生 旳。
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）与豆科作物共生旳固氮菌，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

土壤养分循环

在酸性土壤中常见的有粉红磷铁矿[Fe(OH)2H2PO4]、磷铝石 [Al(OH)2H2PO4]，溶解度极小。 在水稻土和沼泽土中，常有蓝铁矿[Fe3(PO4)·8H2O]、绿铁矿 [Fe3(PO4)2·Fe(OH)2存在。它们是长期积水或排水不良，处于高度厌氧还原 状态的结果，使土色呈青灰色或蓝色。
矿物固定态铵离子的含量与土壤中其他交换性阳离子的种类和性质有关， 尤其与钾离子的含量关系密切。土壤的干湿交替、酸碱度等对铵的矿物 固定或固定态铵的释放也有直接的影响。
在某些森林土壤O层和A层中大约有一半的氮以固定态铵或者与腐殖质化 学结合态的形式被固定。
三、土壤中氮素的循环转化及其调节 （二）土壤氮素内部转化（氨化作用、硝化作用、固持） 一般把有机态氮转变成氨态氮和硝态氮的过程（氨化和硝化作用）统称 为矿化过程（nitrogen mineralization ）。
核酸是一类含磷、氮的复杂有机化合物，是直接从生物残体特别是微生 物体中的核蛋白质分解出来的。经微生物酶系作用分解为磷酸盐后即可 为植物吸收。
3、磷脂类（不足1%）
一类不溶于水而溶于醇或醚类的含磷有机化合物，普遍存在于动植物及 微生物体内。磷脂类化合物经微生物分解转化为有效磷后才能被植物利 用。
二、土壤中磷素的存在形态及其有效性 土壤无机磷：（占土壤全磷2/3~3/4） 1、难溶类磷酸盐类 （1）磷酸钙（镁）类化合物（以Ca-P表示） 指磷酸根在土壤中与钙、镁等碱土金属离子以不同比例结合形成的一系 列不同溶解度的磷酸钙、镁盐类。它们是石灰性或钙质土壤中磷酸盐的 主要形态。 在我国北方石灰性土壤中常见的磷酸盐有磷灰石[ Ca5(PO4)·F]、羟基磷灰 石[ Ca5(PO4)3·OH]、磷酸三钙[ Ca3(PO4)2]和磷酸八钙[Ca8(PO4)6·5H2O]、磷 酸十钙[ Ca10(PO4)6·(OH)2 ]。

《土壤养分循环》课件


2
探讨钙、镁、铁等次要元素在土壤和植 物之间的循环过程。
主要营养元素的循环过程
详细描述氮、磷、钾等主要营养元素在 土壤和植物之间的循环过程。
土壤养分循环的因素
人为因素
探讨人为活动对土壤养分循环的影响，如施肥和农 业实践。
自然因素
分析自然环境对土壤养分循环的影响，如气候和土 壤类型。
土壤养分循环的方法
《土壤养分循环》PPT课 件
这是一份关于土壤养分循环的PPT课件，我们将深入探讨土壤养分的重要性、 循环的过程和方法，以及对环境保护和农业生产的意义。
土壤养分循环概述
1 土壤养分的重要性
了解土壤养分对植物生长的重要作用。
2 养分循环的定义
解释养分循环是指养分在土壤和植物之间的循环过程。
3 养分循环的作用
有机肥的应用
介绍有机肥如何改善土壤养 分循环。
化学肥的应用
解释化学肥如何提供养分补 给。
生物肥的应用
介绍生物肥如何促进土壤养 分循环。
土壤养分循环的意义
1 保护环境
阐述养分循环对水体污染和土壤侵蚀的控制作用。
2 增加农业生产
说明养分循环对农作物生长和产量的促进作用。
3 消费能源节约成本
解释养分循环对能源效率和减少成本的贡献。
结束语
展用于编写《土壤养分循环》PPT课件的参考文献列表。
探讨养分循环对生态系统的维持和农业可持续发展的重要性。
养分的来源
1 前人所学
总结前人研究土壤养分来源的成果。
2 新的认识
介绍最新的研究成果，揭示养分来源的新视角。
养分的种类
1 主要养分
列举主要的植物营养元素，如氮、磷和钾。
2 次要养分
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五、土壤磷的调节
1、活性磷和磷的固定
只有那些不溶性磷化合物和保持在粘粒或有 机质中的固持态磷才称为固定态的磷，这部分磷 占土壤全磷的95%以上，又称为非活性磷。
土壤中可被植物吸收的磷组分称为土壤的有效磷
2、提高土壤磷有效性的途径。
（1） 土壤酸碱度 pH6.5-6.8之间为宜，可减少磷的固定作用，提高土壤磷 的有效性。 （2） 土壤有机质 ① 有机阴离子与磷酸根竞争固相表面专性吸附点位， 从而减少了土壤对磷的吸附。 ② 有机物分解产生的有机酸和其它螯合剂的作用， 将部分固定态磷释放为可溶态。 ③ 腐殖质可在铁、铝氧化物等胶体表面形成保护膜， 减少对磷酸根的吸附。 ④ 有机质分解产生的CO2,溶于水形成H2CO3,增加钙、 镁、磷酸盐的溶解度。
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
（三）淹水、灌溉的影响
1、在水田剖面的不同层次上，氮素的形态不同； 2、在水田中无机氮素以铵态氮为主； 3、反硝化作用明显；
（1）化学沉淀机制
（2）表面反应机制
该固磷作用发生在土壤固相的表面。具体可分为： ① 表面交换反应（pH 5.5~6.5） 通过土壤固相表面的OH-和溶液中的磷根交换，
② 表面上次生化学反应
在土壤CaCO3晶核的表面通过化学反应或吸附形成一层 CaHPO4的膜状沉淀。 ③ 阳离子吸附机制（中性土壤）
养分：Cu，Mo等促进硝化作用的进行。缺钙，不利。
（2）硝化作用
硝化微生物 2NO2- + O2 2NO3- + 40千卡 以(Nitrobacter为主)
条件：硝化细菌（以Nitrobacter为主）其它同亚硝化作用
在通气良好的条件下，硝化作用的速率＞亚硝化 作用＞铵化作用，因此，在正常土壤中，很少有亚硝 态氮和铵态氮及氨的积累。
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）pH 7 - 8.2 pH < 5.2 - 5.8 或 pH > 8.2 - 9时，反硝化作用减 弱。
对于农田来说，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。
一、影响土壤氮素含量的因素
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 一般而言： 温度愈高，有机质分解愈快，OM含量低，N少；
湿度愈高，有机质分解愈慢，OM积累的多，N多。
2．土壤有机质含量
土壤氮素和土壤有机质二者呈正相关关系。土壤氮素的含 量大致%
砂性土
低
壤性土
高
粘性土
4．地形及地势
二、 土壤氮素的存在形态
1 ．有机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
农作物多数属于高等植物，所以其必需的营养元素 一般有16个：
C、 O、 H、 N、K、 P、 S、 Ca 、 Mg、Fe 、 B、 Mn、 Cu、 Zn、Mo、Cl
大量元素和微量元素
这是路密斯（ Loomis）和许尔（ Shull ）于1973年 首先使用的名称。按习惯标准：
大量元素：植物对这种元素的需要量超过1%。前
其中第一条最重要。但要通过实验来证明这几点往往很困 难。除了C、H、O三元素外，还有九种元素对所有的植物 都是必需的：N、P、K、Mg、S、Fe、Mo、Zn、Cu
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。
红壤多得多。
（2）土壤质地的差别 土壤细粒部分所含的磷主要是次生的磷化合物。 （3）P在土壤剖面上的分布
从上到下，磷的含量逐渐降低。原因 ① ② 磷的迁移率很低； 植物根系的富积；
③ 有机胶体或无机胶体对磷酸根的吸附作用，上层较强。 ④ 耕作制度和施肥的影响；
三、土壤中磷的存在形态 土壤磷素可分为两大类：有机态磷和无机 态磷。 有机态磷的含量占全磷的10~20%左右。
四、土壤磷的转化
1．土壤磷的有效化过程
有机态磷和难溶性磷酸盐在一定条件下，转化为植物 可以吸收利用的水溶性的磷酸盐或弱酸溶性的磷酸盐的过程 是其有效性提高的过程，通常称之为磷的释放。
2．土壤磷的无效化过程
易溶性或速效态磷酸盐转化为难溶性迟效态和缓效态的过 程，通常称之为磷的固定。 土壤中磷的固定是非常普遍的。
（3）闭蓄机制
当磷在土壤中固定为粉红磷铁矿后，若土壤局部的 pH升高，可粉红磷铁矿的表面形成一层无定形的氧化铁薄 膜，把原有的磷包被起来，这种机制叫闭蓄机制。 Fe(OH)3 PKs = 37~38 粉红磷铁矿：PKs = 33~35 胶膜有铁铝质的、钙质的。
（4）生物固定
有机质C/P比为200∶1~300∶1，当微生物的C/P比 小于土壤有机质时，就可产生生物固定。当土壤中的磷太 少时，对磷素、微生物和作物就会发生竞争。 特点：① 表聚性；② 暂时无效；③ 把无机磷 → 有 机磷。
N含量： 3~50 g/kg（干物重） N分布：随生长中心转移而转移
N的生理功能
N是草体内重要化合物的组成部分 如： 蛋白质 80%~85%N
核酸
叶绿素 维生素类
10%N
5%N
左为正常的油菜植株；右为缺氮的油菜，植株矮小，叶色呈黄 红色，根长而纤细，根的分枝少，且色白。
水稻缺氮植株矮小，叶色褪淡呈黄绿色， 分蘖减少
二、土壤磷的含量及影响因素
1．土壤磷的含量
一般来说，土壤的磷素含量都在 0.2% 以下，红壤、 黄壤含磷只有 0.04% 。我国土壤全磷的含量在 0.02%— 0.11% 之间。从总体来说，自北而南，土壤磷的含量是逐 渐降低的 。
2．影响土壤磷含量的因素
（1）母质中矿物成分的不同； 基性岩 ＞ 酸性岩 碱性沉积体＞酸性沉积体 如，由石灰性风化体形成的红壤的含磷量比由的
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。
氮磷钾三要素，简称土壤养分三要素。
第一节 土壤氮素循环
1．含量
我 国 耕 地 土 壤 含 氮 ： 0.02%~0.2% 之 间 ； 高 于 0.2%的很少，大部分低于0.1%。 华北、西北大部分地区土壤耕层含氮量不足 0.1% ； 南方土壤的含氮量介于二者之间。
0.2%者为“高”； 0.2%~0.1%之间者为“中”； 0.1%~0.05%者为“低”；
1．有机磷化合物 主要是植素（肌醇六磷酸）或植酸类，核 蛋白或核酸以及磷类化合物。
一般来说，根据磷酸盐的溶解性，可分为：
① 难溶性磷酸盐 如氟磷灰石、羟基磷灰石等存在于石灰性土壤中；粉红磷 铁矿和磷铝石在酸性土壤中较多。 ② 易溶性磷酸盐 包括水溶性和弱酸溶性两种。 易溶磷酸盐，一方面来自与化肥，另一方面来自于难溶磷 酸盐的溶解。
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+) 交换态、固定态。
在土壤里有三种存在方式：游离态、
（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。
第九章 土壤养分循环
土壤养分的基本概念
土壤养分－指植物所必需的，主要是由土壤提供的 营养元素就叫做土壤养分。土壤养分是土壤肥力的物 质基础，是土壤肥力的重要组成因素。 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。 速效养分－在作物生长季节内，能够直接、迅速为
植物吸收利用的土壤养分。 无效养分－不能被植物吸收利用的土壤养分。 土壤养分状况－是指土壤养分的含量、组成、形态 分布和有效性的高低。
玉米缺氮下部叶 尖开始沿叶脉呈 V形黄化
水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏
氮的缺乏症状
生长受阻，植株矮小，叶色变黄；对 叶片影响最大。
N过多
营养体徒长，影响通风 透光，茎杆柔弱，易倒伏，易 遭病虫害。
第二节 土壤磷和硫的循环
一、土壤中磷素的来源
土壤中的磷是由岩石风化而来的。原生矿物的含磷量 为0.12%左右。
2．化学脱氮过程
主要是指在一些特殊的情况下，如强酸反应，温度较 高和水分含量很低等，亚硝酸与一些其他化合物（包括 有机化合物）进行化学反应而生成分子态氮或氧化亚氮 的过程 （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。