土壤环境与作物生长的关系

时间：2021-02-10 09:10:09 大专毕业论文我要投稿

土壤环境与作物生长的关系

　　土壤环境与作物生长的关系【1】

　　摘要：土壤是农作物生长的基地，合理开发利用土壤资源，如何改良土壤更好的促进作物生长提高作物产量是发展农业生产的重要环节。

　　土壤中的水、肥、气、热是土壤肥力的四个因素。

　　它们之间在一定条件下的协调程度决定着土壤肥力的高低。

　　关键词：土壤;环境;作物生长;关系

　　1 土壤水分

　　1.1 土壤水分类型

　　土壤水分常以三种形式存在于土壤中。

　　束缚水：紧紧吸附在土粒表面，不能流动，也很难为作物根系吸收的水分叫束缚水。

　　土粒越细，吸附在土粒表面的束缚水越多;毛管水：土粒之间小于0.1毫米的小孔隙叫毛细管，毛细管中的水可以在土壤中上下、左右移动，是供作物吸收利用的主要有效水。

　　因此，毛管水对作物生长发育最为重要;重力水;是土粒之间大于0.1毫米的大孔隙中的水分。

　　由于受重力作用只能向下流动，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，如较长期地充满着重力水(即地里积水)，则土壤空气缺乏，对作物生长非常不利。

　　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，束缚水和重力水都是不能被作物利用的无效水，只有毛管水是能被作物利用的有效水。

　　当土壤中只存在着束缚水时，因作物不能利用，而表现出萎蔫，这时的土壤含水量叫萎蔫系数。

　　随着土壤水分的增加毛细管中开始充水，当土壤中毛细管全部充满水时的含水量，叫田间持水量。

　　土壤有效水的数量是田间持水量减去萎蔫系数的数值。

　　土壤有效水含量的多少，主要受土壤质地、结构、有机质含量的影响。

　　砂土和粘土有效水都低于壤土。

　　具有团粒结构的土壤毛细孔隙增加，有效水含量高。

　　2 土壤养分

　　2.1 土壤养分的有效性

　　根据作物吸收土壤的难易，可把土壤养分分为两类。

　　一类是速效态养分又叫有养分，另一类是迟效态养分又叫潜在养分。

　　速效态养分以离子、分子状态存在于土壤溶液中和土壤胶粒表面上，能够直接被作物吸收利用。

　　迟效态养分存在于土壤矿物质和有机质中，难溶于水而不能被作物直接吸收利用，需经化学作用和微生物作用，分解成可溶性的速效养分才能被作物吸收。

　　理想的土壤，不但要求养分种类齐全，含量高，而且要求速效和迟效各占一定比例，使养分能均衡持久地供给作物利用。

　　2.2 土壤中氮的转化

　　各类土壤中一般全氮含量约为0.05%～0.2%。

　　其中绝大多数为迟效的有机态氮，而速效无机态氮只占全氮含量的1%～3%。

　　有机态氮主要存在于蛋白质和腐殖质等有机化合物中，它们在微生物的作用下，经水解和氨化作用形成铵态氮，可直接被作物吸收利用。

　　在通气良好的条件下，铵态氮经过细菌的硝化作用，氧化成硝态氮，供植物吸收利用。

　　但硝态氮不能被土壤胶体吸附保存，因而容易随水流失。

　　当土壤通气不良时，又可经反硝化作用变成氮气挥发，造成氮素损失。

　　因此，氮素化肥应深施，以防止铵态氮向硝态氮转化再还原成氮气面挥发损失。

　　旱田作物注意中耕松土，能防止硝态氮因缺氧而还原成氮气挥发。

　　2.3 土壤中磷的转化

　　土壤中的磷大多数是迟效性磷，速效的磷很少。

　　迟效的磷素化合物要在适宜条件下，经过磷细菌的作用转化成水溶性或弱酸性的速效磷，这个过程称为磷的释放。

　　反过来，土壤中水溶性或弱酸性的速效磷又可转化为难溶性迟效磷，这个过程为磷的固定。

　　土壤中磷的固定过程使速效磷减少，释放过程使速效性磷增多。

　　磷素的释放与固定，难溶与易溶，迟效与速效在一定条件下都可互相转化。

　　在农业生产中应采取有效措施，如增施有机肥，磷肥与有机肥混合施用，磷肥与生理酸性化肥混施、集中施，可减少固定，提高磷的有效率。

　　2.4 土壤中钾的转化

　　土壤中钾素含量虽不少，但大部分是迟效的矿物态钾，有效钾的含量很少。

　　迟效性钾不溶于水，不能被作物直接吸收。

　　通过有机酸及钾细菌的作用，可以转化成速效性钾，供植物吸收。

　　土壤中施用钾细菌肥料、酸性肥料和有机肥料，都能提高钾的有效率。

　　3 土壤空气

　　土壤空气存在于土壤孔隙中。

　　由于作物根系、土壤微生物和其他动物不断的进行呼吸，吸收氧气吐出二氧化碳和水汽，同时土壤空气流通比地表的大气流通缓慢，因而与大气成分比较，土壤空气中氧气少，二氧化碳和水气多。

　　土壤空气能供作物根系和好气微生物呼吸所需要的氧气。

　　在通气良好的土壤环境中，作物根系发达，吸收水分和养分的能力增强，好气微生物活动旺盛，有机质分解快，土壤中有效养分增加;相反，在土壤通气不良，氧气不足时，就会影响作物根系生长和微生物活动，同时还会增加土壤有毒物质(一氧化碳、硫化氢等)的积累，引起黑根、烂根、死根，影响作物产量。

　　土壤水分和土壤空气都占据土壤孔隙，水多气就少，水少气就多，所以可以通过控制土壤水分来改变土壤通气性。

　　在农业生产上，水稻实行浅灌、湿润、间歇灌水的方法，旱田利用中耕松土等手段，都是加强土壤通气性的措施。

　　4 土壤温度

　　土壤温度是指封的冷热程度，它与作物生长发育的`关系极为密切。

　　各种作物发芽和根系生长都有一个适宜的土温范围，高于或低于这个范围，作物就不能正常生长，甚至会造成死亡。

　　土壤温度还影响土壤微生物的活动和有机质的分解与转化，影响土壤中各种化学反应的速度和土壤水分的运行。

　　决定土壤温度的主要因素是太阳辐射。

　　太阳辐射强的地区，土壤接受的热量多，土温高。

　　一般说，高纬度地区土温低于低纬度地区，冬季土温低于夏季土温，地势高的土温低于平原区的土温，北坡低于南坡土温。

　　此外，土壤质地、土壤含水量和土壤腐殖质含量等因素也影响土壤温度。

　　土壤墒情与土壤环境关系【2】

　　1 土壤墒情的定义

　　墒指土壤的湿度。

　　墒情指土壤湿度的情况。

　　土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量。

　　根据土壤的相对湿度可以知道，土壤含水的程度，还能保持多少水量，在灌溉上有参考价值，同时对于农业环境有着巨大意义。

　　土壤含水量以土壤中所含水分重量占烘干土重的百分数表示，计算公式如下：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%。

　　将土壤含水量换算成占田间持水量或全蓄水量的百分数，以表示土壤水的相对含量，计算公式如下：

　　旱地土壤相对含水量(%)=土壤含水量/田间持水量×100%

　　水田土壤相对含水量(%)=土壤含水量/全蓄水量×100%

　　区别在含水率计算公式的分母上，分子都是水分的重量，相对含水率的分母是湿土壤的重量，绝对含水率的分母是干土壤的重量，绝对含水量只能表现出土壤中的水分是多少。

　　相对含水量能表现出植物生在土壤中有效水分的含量。

　　2 土壤墒情的影响

　　土壤湿度大小影响田间环境气候，土壤通气性和养分分解，是土壤微生物活动和农作物生长发育的重要条件之一。

　　土壤湿度受大气、土质、植被等条件的影响。

　　在野外判断土壤湿度通常用手来鉴别，一般分为四级：(1)湿，用手挤压时水能从土壤中流出;(2)潮，放在手上留下湿的痕迹可搓成土球或条，但无水流出;(3)润，放在手上有凉润感觉，用手压稍留下印痕;(4)干，放在手上无凉快感觉，粘土成为硬块。

　　3 土壤性质差异决定出墒情的等级划分

　　土壤墒情反应出一个区域中土壤水分的收入和支出的平衡状况，一般可以利用土壤墒情测定仪进行测定或者使用土壤墒情监测系统来进行监测记录。

　　在干旱少水的地区，土壤水分的来源是大气降水、地下水及人工灌溉：主要支出是地面蒸发，作物蒸腾和深层渗漏。

　　不同土壤墒情类型反映出一定的水分状况，有一定的含水量范围。

　　由于土壤的物理、化学性状和土壤水分特性的差异，虽属相同墒情等级，土壤绝对含水量是不同的。

　　在黄泛平原区，土壤是在近代冲积母质上耕种熟化形成的耕作土壤。

　　土壤性状主要受土壤机械组成的影响，土壤的名称也是根据质地名称而命名的.农民根据不同质地所表现的性状的差异把土壤区分为砂土(砂土、壤土)、两合土(砂壤、轻壤、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，两合土的粗粉砂(9.05-0.01毫米的黄土状粒级)含量占50%以上，淤土的细粉砂和粘粒含量占70%以上.不同粒径的矿物颗粒的比表面不同，吸水和供水的能力也有差异，因此，水分常数的绝对值不同，不同土壤同一墒情类型的实际含水量也有明显差异。

　　雨季雨水下淋增墒期(主要指7、8月)：此期高温多雨，雨水可湿润整个土层，并下淋至深层。

　　同时，地下水位显着上升，支持毛管水的前锋达土壤剖面上部，甚至可达地表，使土壤水分处于黑墒状态或为水分所饱和。

　　4 墒情评价

　　4.1 根据土壤水分、作物表象、生产状况等因素综合评价墒情等级。

　　分为渍涝、过多、适宜、不足、干旱、严重干旱六个等级。

　　4.2 水浇地和旱地：

　　4.3 水田：

　　(1)渍涝：淹水深度20cm以上，三天内不能排出，严重危害作物生长。

　　(2)过多：水深8-20cm，三天内不能排出，危害作物生长。

　　(3)适宜：水深0-8cm，有利于作物生长发育。

　　(4)不足：田面无水、开裂，裂缝1cm以下，午间高温，禾苗出现萎蔫，影响作物生长。

　　(5)干旱：田间严重开裂，裂缝1cm以上，禾苗出现卷叶，叶尖干枯，危害作物生长。

　　(6)严重干旱：土壤水分供应持续不足，禾苗干枯死亡。

　　5 监测方式及监测指标

　　开展基本情况调查，内容主要包括地理位置、气候条件、土壤类型、种植制度、灌排条件、地力等级、产量水平等;测定不同层次土壤质地、容重、田间持水量等指标;拍摄景观照片，建立监测点档案。

　　监测土壤墒情的方式主要有两种，一种为固定监测，埋设固定式自动监测采集设备，传感器分别埋入土层深度10cm、30cm、50cm、80cm处进行监测;另一种为流动监测，配备便携式监测仪器和交通工具，在监测点地块，GPS仪定位点为中心，长方形地块采用“S”法，近似正方形田块采用“X”法或棋盘形采样法确定5个以上数据采集点，求平均值。

　　监测的指标为土壤含水量：0-20cm、20-40cm、40-60cm、60- 100cm四个层次，0-20cm、20-40cm为必测层。

　　播种出苗期时，加测0-10cm土层。

　　6 监测墒情与土壤环境的关系

　　大田耗水主要来源于生产年自然降水。

　　降水多，耗水量大，产量高，一个生产年土壤水分可以得到有效补充，否则耗水量小，产量低;上年收墒期降水充沛，土壤水库贮水充足，可以有效防御和缓解来年春旱对农业生产的影响，由此可见土壤墒情是影响农业生产的一个重要因素。

　　土壤墒情变化主要取决于水资源和热量资源，气温回升快，大风大气多，蒸发强烈，极易造成土壤失墒。

　　日照时数对农业生产的影响日照时数也是影响土壤墒情变化的一个因素，土壤蒸发量也越大，从而影响粮食作物的正常生氏。

　　对发展农业生产是有利的，但也有个别年份作物正需光照，但阴雨较多、光照时间少，而影响作物生长发育，造成减产。

　　7 土壤墒情监测的发展

　　制定工作计划和管理制度，严格布点、监测、汇总、分析、评价等工作程序。

　　推行绩效管理，逐步实现墒情监测工作规范化、标准化和程序化。

　　墒情监测和技术指导覆盖的农作物种类和面积，使之高效节水面积，减少灌溉、排水次数、节约水量、人工、能耗等，改善水资源利用率和提高生产力，为农民朋友提供技术指导及及时的墒情报告。