养分有效性

土壤养分有效性测定及其方法李立平,张佳宝,朱安宁,邢维芹,唐立松(中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008)摘 要:在提出土壤养分有效性测定概念的基础上,本文对各种土壤养分有效性的测定方法进行了总结,讨论了这些方法的测定机理、测定效果及近几年的进展。

这些方法包括用于磷钾等元素测定的树脂法、用于氮测定的生物培养法和化学提取法、磷测定的氧化铁试纸法和氢氧化铁透析管法和钾的四苯硼钠法。

关 键 词:土壤养分有效性测定;生物培养法;化学提取法;氧化铁试纸法;氢氧化铁透析管法;四苯硼钠法中图分类号:S 151 9文献标识码:A 文章编号:05643945(2004)01 0084 071 理 论在我国,传统土壤碱解氮(NaOH 水解、康威皿扩散测定)、Olsen 法和Bray-1法提取的磷、1mol/L 中性醋酸铵法提取的钾分别被认为是土壤有效氮、有效磷和有效钾[1,2,3,4,5,6,7]。

除碱解氮测定中包含了部分有机氮外,其余方法对土壤养分的获得主要是通过离子交换-平衡的方法实现的。

在磷提取中,对于固磷能力较强的土壤,部分提取剂中加入络合剂及稀酸,以减少金属离子对磷的固定,从而增加了浸提剂可提取养分的数量。

但实际上,加入弱酸后提取的部分磷可能对植物无效[8]。

为了叙述方便,这里将以上方法统称为传统方法。

植物生长期间,除传统方法提取的养分外,也有部分其它形态的养分可被植物利用,如易分解有机质中的的氮和磷以及某些矿物中的磷、2 1型矿物伊利石和蛭石中的钾[9,10,11]。

而传统方法对这类养分的提取能力较弱。

在植物生长期间,这些养分的释放主要来自于两种动力,一是土壤溶液中速效养分被植物吸收后浓度的降低产生的浓度梯度(如钾和无机磷);另一个是土壤有机物质在微生物作用下的分解(如氮和有机磷)。

因此,仅靠离子交换法测定土壤养分的方法是不能充分反映土壤的养分供应能力的,如中性醋酸铵提取土壤有效钾的方法已被多个研究者证明并不能充分提取对植物有效的钾[12,13,14,15,16]。

土壤养分的三要素
土壤养分的三要素是指：氮、磷、钾。

氮、磷、钾三要素，简称土壤养分三要素其之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。

一、什么是土壤养分
土壤养分是指植物所必需的，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。

具体也有如下分类：
1.有效养分：指能够直接或经过转化被植物吸收利用的土壤养分。

2.速效养分：指在作物生长季节内，能够直接、迅速为植物吸收利用的土壤养分，称速效养分
3.无效养分：指不能被植物吸收利用的土壤养分，称A 土壤养分状况一是指土壤养分的含量、组成、形态分布和有效性的高低。

二、土壤养分的来源
1.矿物( 岩石 )风化所释放的养分。

2.通过各种形式归还到土壤中的有机质。

3.降水及降水的淋洗作用。

4.生物固氮。

5.人工施肥、灌溉等。

三、土壤养分的形态及有效性
1.水溶态:溶解于土壤溶液中的养分，有效性很高很容易被作物吸收。

2.交换态:被吸附于土壤胶体上的养分离子，有效性高。

3.缓效态:存在于某些矿物中，如固定于矿物中的K，有效性较低。

4.难溶态:存在于土壤矿物中的养分，难溶解，难被利用，基本无效。

5.有机态:主要存在于有机质和微生物中的养分经过转化以后，才能被吸收。

四、土壤养分的消耗
1.植物吸收。

2.大淋溶损失。

3.地表径流(水流失)。

最全土壤养分分级评价指标及体系土壤养分分级评价指标及体系可以帮助农民、研究人员和农业管理者更好地了解土壤的养分状况，并提供有针对性的土壤管理建议。

下面是一个包含最全的土壤养分分级评价指标及体系。

1.土壤全氮土壤全氮是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的全氮含量。

根据土壤全氮含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：-高氮土壤：全氮含量大于1.6%-中等氮土壤：全氮含量在1.0%至1.6%之间-中低氮土壤：全氮含量在0.6%至1.0%之间-低氮土壤：全氮含量在0.2%至0.6%之间-极低氮土壤：全氮含量小于0.2%2.土壤全磷土壤全磷是另一个重要的养分指标。

土壤养分丰富的土壤通常有较高的全磷含量。

根据土壤全磷含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：-高磷土壤：全磷含量大于0.4%-中等磷土壤：全磷含量在0.2%至0.4%之间-中低磷土壤：全磷含量在0.1%至0.2%之间-低磷土壤：全磷含量在0.05%至0.1%之间-极低磷土壤：全磷含量小于0.05%3.土壤全钾土壤全钾是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的全钾含量。

根据土壤全钾含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：- 高钾土壤：全钾含量大于6g/kg- 中等钾土壤：全钾含量在3g/kg至6g/kg之间- 中低钾土壤：全钾含量在1g/kg至3g/kg之间- 低钾土壤：全钾含量在0.5g/kg至1g/kg之间- 极低钾土壤：全钾含量小于0.5g/kg4. 土壤1mol/L盐酸可溶钾土壤1mol/L盐酸可溶钾是衡量土壤养分状况的重要指标之一、养分丰富的土壤通常有较高的可溶钾含量。

根据土壤1mol/L盐酸可溶钾含量的不同，可以将土壤分为以下五个等级：- 高可溶钾土壤：可溶钾含量大于250mg/kg- 中等可溶钾土壤：可溶钾含量在150mg/kg至250mg/kg之间- 中低可溶钾土壤：可溶钾含量在100mg/kg至150mg/kg之间- 低可溶钾土壤：可溶钾含量在50mg/kg至100mg/kg之间- 极低可溶钾土壤：可溶钾含量小于50mg/kg5.土壤pH值土壤pH值是影响养分有效性的重要因素之一-酸性土壤：pH小于5.5-中等酸性土壤：pH在5.5至6.5之间-中性土壤：pH在6.5至7.5之间-碱性土壤：pH大于7.5以上是土壤养分分级评价指标及体系的一部分，可以根据实际需求进行适当调整和扩展。

土壤学习题绪言1.概念:土壤:土壤是植物生长的介质，他们更关心植物影响植物生长的土壤条件、土壤肥力供给、培肥及持续性。

土壤肥力：土壤能够持续不断的供给植物生长所必需的水、肥、气、热，协调他们之间的矛盾及抵抗不良自然环境的能力。

（我国四元素论）2.简述土壤的自然经济特性。

1.土壤资源数量有限性2.土壤资源质量可变性3.空间分布固定性3. 简述土壤肥力与土壤生产力的关系。

土壤肥力是土壤生产力的必要而不充分条件。

肥力是生产力的基础，而不是全部生产力。

肥力因素基本相同的土壤，如果处在不同的环境的条件下，表现出来的生产力彼此差异可能相差很大。

土壤肥力因素的各种性质和土壤的自然、人为环境条件构成土壤的生产力。

4. 简述土壤的基本组成?固体土粒部分：1.矿物质 2.有机质粒间空隙部分：3.水 4.空气 5.生物：动物、植物、微生物。

第一章土壤矿物质1. 原生矿物：直接来源于母岩的矿物质，其中岩浆岩是主要矿物质。

次生矿物：原生矿物质在水、二氧化碳、氧气的作用下分解转化而成。

土壤机械组成：根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含量，即为机械组成活称土壤的颗粒分析。

土壤质地：根据土壤机械组成划分的土壤类型。

同晶替代作用：是指组成矿物质的中心离子被电性相同、大小相近的离子所代替的晶格构造保持不变的现象。

2.土壤中主要原生矿物的类型?石英、白云母、长石（正长石、斜长石）、辉石、角闪石和橄榄石以及其他硅酸盐类和非硅酸盐类。

3.土壤质地分类国际制和卡钦斯基制有何不同?国际制三级分类制，砂砾，粉粒，黏粒。

卡钦斯基制为二级分类制，物理性砂粒和物理性粘粒。

5.试述砂土,粘土的性质有何不同?如何评价质地好坏,过砂,过粘如何改良?1.不同1)砂质土总空间孔隙度小，间粒孔隙度大，降水和灌溉水容易渗入但失水强烈。

黏质土总孔隙度大，粒间空隙数目比砂质土多但狭小，雨水灌溉水难以下渗而排水困难。

2)砂质土养分少，缺少黏粒和有机质而保肥性弱，黏质土含矿质养分丰富，而且有机质含量较高。

植物营养学题型：名词解释（10个，20分）填空（15空，15分）选择（10题，10分）问答题（7题，55分）名词解释：植物矿质营养学说：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。

养分归还学说：①随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，②如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。

最小养分律：①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。

也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。

②而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。

植物必需营养元素：碳C、氢H、氧O、氮N、磷P、钾K、钙Ca、镁Mg、硫S、铁Fe、硼B、锰Mn、铜Cu、锌Zn、钼Mo、氯Cl、镍Ni有益元素：在16种必需的营养元素之外，还有一些营养元素，它们对某些植物的生长发育具有良好的刺激作用，或为某些植物种类、在某些特定的条件下所必需，但不是所有植物所必需。

维茨效应：一般认为是由于Ca2+具有稳定质膜结构的特殊功能，有助于质膜的选择性吸收。

Ca2+对多种离子的吸收有协助作用，这种协助作用也称“维茨效应”。

截获：根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。

质流：植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力差异导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。

扩散：当根系通过截获和质流作用所获得养分不能满足植物需求时，随着根系不断地吸收，根际有效养分的浓度明显降低，并在根表垂直的方向上出现养分浓度的梯度差，从而引起土体养分顺浓度梯度向根表迁移，这种养分迁移的方式叫扩散作用。

质外体（途径）：指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。

共质体（途径）：指通过胞间连丝把细胞与细胞之间的原生质连成的整体称为共质体。

温度是影响肥料吸收的重要因素之一。

以下是温度对肥料吸收的影响及其原因：1. 肥料溶解度与扩散速率：-温度升高，肥料中的溶解度通常会增加，因为溶解过程是吸热的。

这使得肥料中的养分更容易从颗粒中溶解到水中，从而增加了养分的可利用性。

-温度升高还会增加溶液中养分的扩散速率，因为分子运动速度加快，养分更快地从根系吸收区域向植物体内扩散。

2. 根系活力：-温度对植物根系的活力有直接影响。

在最适宜的温度范围内，根系代谢活动增强，根毛的渗透能力和养分吸收能力都会提高。

-然而，如果温度过高或过低，根系的生理活动会受到抑制，从而影响肥料的吸收。

3. 微生物活动：-土壤中的微生物在温度适宜时活性更高，它们可以分解有机肥料，释放出更多的养分供植物吸收。

-微生物分解有机物的过程，即矿化作用，在适宜的温度下更为高效。

4. 养分有效性：-温度还会影响土壤中养分的有效性。

例如，钙、镁等矿物质在酸性土壤中更易于在温暖条件下溶解，从而增加它们的可利用性。

-另外，温度变化会影响土壤pH值，进而影响养分的溶解和植物的吸收。

5. 水分状况：-温度变化会影响土壤的水分状况。

高温可能导致土壤水分蒸发加快，而低温可能减缓水分运动，这些都影响肥料养分的溶解和根系的水分吸收。

6. 气孔运动：-温度变化会影响植物叶片的气孔运动，进而影响根系的水分吸收和养分的运输。

例如，高温可能导致气孔关闭，减少水分蒸发，但也可能阻碍养分的运输。

因此，在实际施肥时，需要考虑当地的气候条件和植物的生长习性，选择适宜的施肥时间和温度，以提高肥料的利用效率。

过高的温度可能会导致肥料中的养分失活，而过低的温度可能减缓植物根系的代谢活动，从而影响肥料的吸收效率。

有效养分名词解释
嘿，你知道啥是有效养分不？有效养分啊，就像是植物的宝藏食物！打个比方吧，植物就像咱人一样，得吃东西才能长身体、有活力呀！
那土壤里的有效养分就是植物能真正吸收利用的好东西。

比如说氮，这可是个重要角色呢！就像我们人需要蛋白质来强壮身体，植物也需要氮来茁壮成长。

没有足够的氮，植物就可能长得瘦瘦
小小的，没精打采的。

还有磷呀，它就像是植物的能量小助手！能帮助植物生根发芽，让
它们稳稳地扎根在土地里，就像我们要站稳脚跟才能去追求梦想一样。

钾呢，就如同植物的坚强后盾！能让植物更健壮，更有抵抗力，面
对病虫害啥的也能更勇敢地应对。

这些有效养分可不是随随便便就在土壤里的，它们就像是隐藏的宝贝，需要我们去了解、去呵护。

咱农民伯伯们为啥要那么精心地照顾土地呀？不就是为了让这些有
效养分能更好地为植物服务嘛！他们会施肥、会改良土壤，就像我们
精心准备一顿丰盛的大餐一样，为的就是让植物吃得饱饱的，长得好
好的。

有效养分就是植物生长的关键所在呀！它们是植物健康成长的保障，没有它们，植物可就没法展现出它们最美的一面啦！所以呀，我们一
定要重视有效养分，好好地保护和利用它们，让我们的植物世界更加丰富多彩！
我的观点就是，有效养分对于植物来说至关重要，我们必须要充分认识到它们的价值和意义，通过合理的方式来保证它们能为植物提供充足的营养，这样我们才能拥有一个生机勃勃的大自然！。

改良剂对镉胁迫蔬菜根际土壤养分有效性的影响摘要：通过根袋法盆栽试验，研究了石灰、猪粪、过磷酸钙3种改良剂高、低浓度处理对镉胁迫萝卜、莴苣、豇豆根际土壤养分有效性的影响。

结果表明，不同的改良剂对蔬菜根际土壤pH的影响不同。

与对照相比，3种改良剂均能提高3种蔬菜根际土壤有效养分的含量。

萝卜、莴苣和豇豆根际土壤碱解氮含量在猪粪高浓度处理时最高，分别为43.28、36.72、48.24 mg/kg；根际土壤速效磷含量在过磷酸钙高浓度处理时最大，分别为3.58、3.32、3.20 mg/kg；根际土壤速效钾含量也在猪粪高浓度处理时最大，分别为53.15、55.94、61.85 mg/kg。

说明猪粪对改善镉胁迫蔬菜土壤复合养分条件最有利。

关键词：改良剂；镉胁迫；土壤养分；蔬菜根际Effects of Amendments on Rhizosphere Soil Nutrient Availability of Vegetable Under Cadmium StressAbstract：The pot experiment of root bag method was used to study the effects of three amendments （lime，pig manure and superphosphate）on rhizosphere soil nutrient availability of vegetable （radish，lettuce and cowpea）under cadmium stress. The results showed that the pH value of vegetable rhizosphere soil were different due to different chemical properties of three amendments treatment. Compared with the control，three amendments improved rhizosphere soil available nutrient content of vegetable. The maximum hydrolysis nitrogen content of vegetable rhizosphere soil was high concentration treatment of pig manure，as the value was 43.28，36.72 and 48.24 mg/kg respectively. The maximum available phosphorus content of vegetable rhizosphere soil was high concentration treatment of superphosphate，as the value was 3.58，3.32 and 3.20 mg/kg respectively. The maximum available potassium content of vegetable rhizosphere soil was high treatment of pig manure，as the values was 53.15，55.94 and 61.85 mg/kg respectively. It was indicated that pig manure was the best amendment to improve soil compound nutrients of vegetable under cadmium stress.Key words：amendment；cadmium stress；soil nutrient；vegetable rhizosphere随着工业的迅猛发展，大量农田受到重金属不同程度的污染。

名词解释1. 植物矿质营养学说：腐殖质是在地球上有了植物才出现的，而不是在植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质2. 养分归还学说：由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤养分将越来越少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠。

因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。

3. 最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高低随最小养分补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。

4. 拮抗作用：溶液中某一离子存在能抑制另一离子吸收的现象。

5. 协助作用：溶液中某一离子存在有利于根系对另一些离子的吸收。

6. “维茨效应”：Ca2+有稳定细胞膜结构的功能，因而有助于质膜的选择性吸收。

7. 磷酸退化作用：当过磷酸钙吸湿后，除易结块外，其中的磷酸钙还与制造时生成的硫酸铁、硫酸铝等杂质起化学反应，形成溶解度低的铁、铝磷酸盐的作用8. 钾的晶格固定：干湿交替情况下，吸附在颗粒表面的交替性钾能进入2:1型粘土矿物晶片层进而被固定。

8. 根际：受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。

9. 硝化作用：铵态氮在微生物等作用下被氧化成硝态氮的过程。

10. 反硝化作用：硝态氮在微生物等作用下被还原成氮气或氮氧化物的过程。

11. 激发效应：投入新鲜有机质或含氮物质而使土壤中原有机质的分解速率改变的现象。

使分解速率增加的称正激发效应；降低的称负激发效应。

12. 有机肥料：定义：有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便等废弃物的肥料之统称。

来源：人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃物等。

13. 肥料：凡能直接或间接补充环境养分供应不足的任何物质。

14. 复合肥料：通过化学作用或氨化造粒过程制成的，有明显的化学反应。

品种：磷酸铵、硝酸钾、磷酸钾。

特点：质稳定，但其中的氮磷钾等养分比例固定。