土壤環境與作物生長的關系

時間：2022-10-05 19:53:48 大專畢業論文我要投稿

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土壤環境與作物生長的關系

　　土壤環境與作物生長的關系【1】

　　摘要：土壤是農作物生長的基地，合理開發利用土壤資源，如何改良土壤更好的促進作物生長提高作物產量是發展農業生產的重要環節。

　　土壤中的水、肥、氣、熱是土壤肥力的四個因素。

　　它們之間在一定條件下的協調程度決定著土壤肥力的高低。

　　關鍵詞：土壤;環境;作物生長;關系

　　1 土壤水分

　　1.1 土壤水分類型

　　土壤水分常以三種形式存在于土壤中。

　　束縛水：緊緊吸附在土粒表面，不能流動，也很難為作物根系吸收的水分叫束縛水。

　　土粒越細，吸附在土粒表面的束縛水越多;毛管水：土粒之間小于0.1毫米的小孔隙叫毛細管，毛細管中的水可以在土壤中上下、左右移動，是供作物吸收利用的主要有效水。

　　因此，毛管水對作物生長發育最為重要;重力水;是土粒之間大于0.1毫米的大孔隙中的水分。

　　由于受重力作用只能向下流動，所以叫重力水。

　　在水稻田中，重力水是有效的水分。

　　在旱田中，重力水只能短期被植物利用，如較長期地充滿著重力水(即地里積水)，則土壤空氣缺乏，對作物生長非常不利。

　　1.2 土壤水分的有效性

　　土壤水分并不能全部被作物吸收利用，束縛水和重力水都是不能被作物利用的無效水，只有毛管水是能被作物利用的有效水。

　　當土壤中只存在著束縛水時，因作物不能利用，而表現出萎蔫，這時的土壤含水量叫萎蔫系數。

　　隨著土壤水分的增加毛細管中開始充水，當土壤中毛細管全部充滿水時的含水量，叫田間持水量。

　　土壤有效水的數量是田間持水量減去萎蔫系數的數值。

　　土壤有效水含量的多少，主要受土壤質地、結構、有機質含量的影響。

　　砂土和粘土有效水都低于壤土。

　　具有團粒結構的土壤毛細孔隙增加，有效水含量高。

　　2 土壤養分

　　2.1 土壤養分的有效性

　　根據作物吸收土壤的難易，可把土壤養分分為兩類。

　　一類是速效態養分又叫有養分，另一類是遲效態養分又叫潛在養分。

　　速效態養分以離子、分子狀態存在于土壤溶液中和土壤膠粒表面上，能夠直接被作物吸收利用。

　　遲效態養分存在于土壤礦物質和有機質中，難溶于水而不能被作物直接吸收利用，需經化學作用和微生物作用，分解成可溶性的速效養分才能被作物吸收。

　　理想的土壤，不但要求養分種類齊全，含量高，而且要求速效和遲效各占一定比例，使養分能均衡持久地供給作物利用。

　　2.2 土壤中氮的轉化

　　各類土壤中一般全氮含量約為0.05%～0.2%。

　　其中絕大多數為遲效的有機態氮，而速效無機態氮只占全氮含量的1%～3%。

　　有機態氮主要存在于蛋白質和腐殖質等有機化合物中，它們在微生物的作用下，經水解和氨化作用形成銨態氮，可直接被作物吸收利用。

　　在通氣良好的條件下，銨態氮經過細菌的硝化作用，氧化成硝態氮，供植物吸收利用。

　　但硝態氮不能被土壤膠體吸附保存，因而容易隨水流失。

　　當土壤通氣不良時，又可經反硝化作用變成氮氣揮發，造成氮素損失。

　　因此，氮素化肥應深施，以防止銨態氮向硝態氮轉化再還原成氮氣面揮發損失。

　　旱田作物注意中耕松土，能防止硝態氮因缺氧而還原成氮氣揮發。

　　2.3 土壤中磷的轉化

　　土壤中的磷大多數是遲效性磷，速效的磷很少。

　　遲效的磷素化合物要在適宜條件下，經過磷細菌的作用轉化成水溶性或弱酸性的速效磷，這個過程稱為磷的釋放。

　　反過來，土壤中水溶性或弱酸性的速效磷又可轉化為難溶性遲效磷，這個過程為磷的固定。

　　土壤中磷的固定過程使速效磷減少，釋放過程使速效性磷增多。

　　磷素的釋放與固定，難溶與易溶，遲效與速效在一定條件下都可互相轉化。

　　在農業生產中應采取有效措施，如增施有機肥，磷肥與有機肥混合施用，磷肥與生理酸性化肥混施、集中施，可減少固定，提高磷的有效率。

　　2.4 土壤中鉀的轉化

　　土壤中鉀素含量雖不少，但大部分是遲效的礦物態鉀，有效鉀的含量很少。

　　遲效性鉀不溶于水，不能被作物直接吸收。

　　通過有機酸及鉀細菌的作用，可以轉化成速效性鉀，供植物吸收。

　　土壤中施用鉀細菌肥料、酸性肥料和有機肥料，都能提高鉀的有效率。

　　3 土壤空氣

　　土壤空氣存在于土壤孔隙中。

　　由于作物根系、土壤微生物和其他動物不斷的進行呼吸，吸收氧氣吐出二氧化碳和水汽，同時土壤空氣流通比地表的大氣流通緩慢，因而與大氣成分比較，土壤空氣中氧氣少，二氧化碳和水氣多。

　　土壤空氣能供作物根系和好氣微生物呼吸所需要的氧氣。

　　在通氣良好的土壤環境中，作物根系發達，吸收水分和養分的能力增強，好氣微生物活動旺盛，有機質分解快，土壤中有效養分增加;相反，在土壤通氣不良，氧氣不足時，就會影響作物根系生長和微生物活動，同時還會增加土壤有毒物質(一氧化碳、硫化氫等)的積累，引起黑根、爛根、死根，影響作物產量。

　　土壤水分和土壤空氣都占據土壤孔隙，水多氣就少，水少氣就多，所以可以通過控制土壤水分來改變土壤通氣性。

　　在農業生產上，水稻實行淺灌、濕潤、間歇灌水的方法，旱田利用中耕松土等手段，都是加強土壤通氣性的措施。

　　4 土壤溫度

　　土壤溫度是指封的冷熱程度，它與作物生長發育的關系極為密切。

　　各種作物發芽和根系生長都有一個適宜的土溫范圍，高于或低于這個范圍，作物就不能正常生長，甚至會造成死亡。

　　土壤溫度還影響土壤微生物的活動和有機質的分解與轉化，影響土壤中各種化學反應的速度和土壤水分的運行。

　　決定土壤溫度的主要因素是太陽輻射。

　　太陽輻射強的地區，土壤接受的熱量多，土溫高。

　　一般說，高緯度地區土溫低于低緯度地區，冬季土溫低于夏季土溫，地勢高的土溫低于平原區的土溫，北坡低于南坡土溫。

　　此外，土壤質地、土壤含水量和土壤腐殖質含量等因素也影響土壤溫度。

　　土壤墑情與土壤環境關系【2】

　　1 土壤墑情的定義

　　墑指土壤的濕度。

　　墑情指土壤濕度的情況。

　　土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實際含水量。

　　根據土壤的相對濕度可以知道，土壤含水的程度，還能保持多少水量，在灌溉上有參考價值，同時對于農業環境有著巨大意義。

　　土壤含水量以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分數表示，計算公式如下：土壤含水量(重量%)=(原土重-烘干土重)/烘干土重×100%=水重/烘干土重×100%。

　　將土壤含水量換算成占田間持水量或全蓄水量的百分數，以表示土壤水的相對含量，計算公式如下：

　　旱地土壤相對含水量(%)=土壤含水量/田間持水量×100%

　　水田土壤相對含水量(%)=土壤含水量/全蓄水量×100%

　　區別在含水率計算公式的分母上，分子都是水分的重量，相對含水率的分母是濕土壤的重量，絕對含水率的分母是干土壤的重量，絕對含水量只能表現出土壤中的水分是多少。

　　相對含水量能表現出植物生在土壤中有效水分的含量。

　　2 土壤墑情的影響

　　土壤濕度大小影響田間環境氣候，土壤通氣性和養分分解，是土壤微生物活動和農作物生長發育的重要條件之一。

　　土壤濕度受大氣、土質、植被等條件的影響。

　　在野外判斷土壤濕度通常用手來鑒別，一般分為四級：(1)濕，用手擠壓時水能從土壤中流出;(2)潮，放在手上留下濕的痕跡可搓成土球或條，但無水流出;(3)潤，放在手上有涼潤感覺，用手壓稍留下印痕;(4)干，放在手上無涼快感覺，粘土成為硬塊。

　　3 土壤性質差異決定出墑情的等級劃分

　　土壤墑情反應出一個區域中土壤水分的收入和支出的平衡狀況，一般可以利用土壤墑情測定儀進行測定或者使用土壤墑情監測系統來進行監測記錄。

　　在干旱少水的地區，土壤水分的來源是大氣降水、地下水及人工灌溉：主要支出是地面蒸發，作物蒸騰和深層滲漏。

　　不同土壤墑情類型反映出一定的水分狀況，有一定的含水量范圍。

　　由于土壤的物理、化學性狀和土壤水分特性的差異，雖屬相同墑情等級，土壤絕對含水量是不同的。

　　在黃泛平原區，土壤是在近代沖積母質上耕種熟化形成的耕作土壤。

　　土壤性狀主要受土壤機械組成的影響，土壤的名稱也是根據質地名稱而命名的.農民根據不同質地所表現的性狀的差異把土壤區分為砂土(砂土、壤土)、兩合土(砂壤、輕壤、中壤)和淤土(重壤、粘土)。

　　砂土的砂粒(l-0.05毫米)含量占65%以上，兩合土的粗粉砂(9.05-0.01毫米的黃土狀粒級)含量占50%以上，淤土的細粉砂和粘粒含量占70%以上.不同粒徑的礦物顆粒的比表面不同，吸水和供水的能力也有差異，因此，水分常數的絕對值不同，不同土壤同一墑情類型的實際含水量也有明顯差異。

　　雨季雨水下淋增墑期(主要指7、8月)：此期高溫多雨，雨水可濕潤整個土層，并下淋至深層。

　　同時，地下水位顯著上升，支持毛管水的前鋒達土壤剖面上部，甚至可達地表，使土壤水分處于黑墑狀態或為水分所飽和。

　　4 墑情評價

　　4.1 根據土壤水分、作物表象、生產狀況等因素綜合評價墑情等級。

　　分為漬澇、過多、適宜、不足、干旱、嚴重干旱六個等級。

　　4.2 水澆地和旱地：

　　4.3 水田：

　　(1)漬澇：淹水深度20cm以上，三天內不能排出，嚴重危害作物生長。

　　(2)過多：水深8-20cm，三天內不能排出，危害作物生長。

　　(3)適宜：水深0-8cm，有利于作物生長發育。

　　(4)不足：田面無水、開裂，裂縫1cm以下，午間高溫，禾苗出現萎蔫，影響作物生長。

　　(5)干旱：田間嚴重開裂，裂縫1cm以上，禾苗出現卷葉，葉尖干枯，危害作物生長。

　　(6)嚴重干旱：土壤水分供應持續不足，禾苗干枯死亡。

　　5 監測方式及監測指標

　　開展基本情況調查，內容主要包括地理位置、氣候條件、土壤類型、種植制度、灌排條件、地力等級、產量水平等;測定不同層次土壤質地、容重、田間持水量等指標;拍攝景觀照片，建立監測點檔案。

　　監測土壤墑情的方式主要有兩種，一種為固定監測，埋設固定式自動監測采集設備，傳感器分別埋入土層深度10cm、30cm、50cm、80cm處進行監測;另一種為流動監測，配備便攜式監測儀器和交通工具，在監測點地塊，GPS儀定位點為中心，長方形地塊采用“S”法，近似正方形田塊采用“X”法或棋盤形采樣法確定5個以上數據采集點，求平均值。

　　監測的指標為土壤含水量：0-20cm、20-40cm、40-60cm、60- 100cm四個層次，0-20cm、20-40cm為必測層。

　　播種出苗期時，加測0-10cm土層。

　　6 監測墑情與土壤環境的關系

　　大田耗水主要來源于生產年自然降水。

　　降水多，耗水量大，產量高，一個生產年土壤水分可以得到有效補充，否則耗水量小，產量低;上年收墑期降水充沛，土壤水庫貯水充足，可以有效防御和緩解來年春旱對農業生產的影響，由此可見土壤墑情是影響農業生產的一個重要因素。

　　土壤墑情變化主要取決于水資源和熱量資源，氣溫回升快，大風大氣多，蒸發強烈，極易造成土壤失墑。

　　日照時數對農業生產的影響日照時數也是影響土壤墑情變化的一個因素，土壤蒸發量也越大，從而影響糧食作物的正常生氏。

　　對發展農業生產是有利的，但也有個別年份作物正需光照，但陰雨較多、光照時間少，而影響作物生長發育，造成減產。

　　7 土壤墑情監測的發展

　　制定工作計劃和管理制度，嚴格布點、監測、匯總、分析、評價等工作程序。

　　推行績效管理，逐步實現墑情監測工作規范化、標準化和程序化。

　　墑情監測和技術指導覆蓋的農作物種類和面積，使之高效節水面積，減少灌溉、排水次數、節約水量、人工、能耗等，改善水資源利用率和提高生產力，為農民朋友提供技術指導及及時的墑情報告。