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土壤環(huán)境與作物生長的關(guān)系
土壤環(huán)境與作物生長的關(guān)系【1】
摘要：土壤是農(nóng)作物生長的基地，合理開發(fā)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(chǎn)量是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
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(xié)調(diào)程度決定著土壤肥力的高低。
關(guān)鍵詞：土壤;環(huán)境;作物生長;關(guān)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(fā)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(xiàn)出萎蔫，這時的土壤含水量叫萎蔫系數(shù)。
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(shù)量是田間持水量減去萎蔫系數(shù)的數(shù)值。
土壤有效水含量的多少，主要受土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)含量的影響。
砂土和粘土有效水都低于壤土。
具有團粒結(jié)構(gòu)的土壤毛細孔隙增加，有效水含量高。
2 土壤養(yǎng)分
2.1 土壤養(yǎng)分的有效性
根據(jù)作物吸收土壤的難易，可把土壤養(yǎng)分分為兩類。
一類是速效態(tài)養(yǎng)分又叫有養(yǎng)分，另一類是遲效態(tài)養(yǎng)分又叫潛在養(yǎng)分。
速效態(tài)養(yǎng)分以離子、分子狀態(tài)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(tài)養(yǎng)分存在于土壤礦物質(zhì)和有機質(zhì)中，難溶于水而不能被作物直接吸收利用，需經(jīng)化學(xué)作用和微生物作用，分解成可溶性的速效養(yǎng)分才能被作物吸收。
理想的土壤，不但要求養(yǎng)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(yǎng)分能均衡持久地供給作物利用。
2.2 土壤中氮的轉(zhuǎn)化
各類土壤中一般全氮含量約為0.05%～0.2%。
其中絕大多數(shù)為遲效的有機態(tài)氮，而速效無機態(tài)氮只占全氮含量的1%～3%。
有機態(tài)氮主要存在于蛋白質(zhì)和腐殖質(zhì)等有機化合物中，它們在微生物的作用下，經(jīng)水解和氨化作用形成銨態(tài)氮，可直接被作物吸收利用。
在通氣良好的條件下，銨態(tài)氮經(jīng)過細菌的硝化作用，氧化成硝態(tài)氮，供植物吸收利用。
但硝態(tài)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(jīng)反硝化作用變成氮氣揮發(fā)，造成氮素損失。
因此，氮素化肥應(yīng)深施，以防止銨態(tài)氮向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化再還原成氮氣面揮發(fā)損失。
旱田作物注意中耕松土，能防止硝態(tài)氮因缺氧而還原成氮氣揮發(fā)。
2.3 土壤中磷的轉(zhuǎn)化
土壤中的磷大多數(shù)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(jīng)過磷細菌的作用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)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(zhuǎn)化
土壤中鉀素含量雖不少，但大部分是遲效的礦物態(tài)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(zhuǎn)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(huán)境中，作物根系發(fā)達，吸收水分和養(yǎng)分的能力增強，好氣微生物活動旺盛，有機質(zhì)分解快，土壤中有效養(yǎng)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(zhì)(一氧化碳、硫化氫等)的積累，引起黑根、爛根、死根，影響作物產(chǎn)量。
土壤水分和土壤空氣都占據(jù)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(fā)育的關(guān)系極為密切。
各種作物發(fā)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?xí)斐伤劳觥?/p>
土壤溫度還影響土壤微生物的活動和有機質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化，影響土壤中各種化學(xué)反應(yīng)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(qū)，土壤接受的熱量多，土溫高。
一般說，高緯度地區(qū)土溫低于低緯度地區(qū)，冬季土溫低于夏季土溫，地勢高的土溫低于平原區(qū)的土溫，北坡低于南坡土溫。
此外，土壤質(zhì)地、土壤含水量和土壤腐殖質(zhì)含量等因素也影響土壤溫度。
土壤墑情與土壤環(huán)境關(guān)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(jù)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(nóng)業(yè)環(huán)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(shù)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(shù)，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(qū)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(xiàn)出土壤中的水分是多少。
相對含水量能表現(xiàn)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(huán)境氣候，土壤通氣性和養(yǎng)分分解，是土壤微生物活動和農(nóng)作物生長發(fā)育的重要條件之一。
土壤濕度受大氣、土質(zhì)、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(zhì)差異決定出墑情的等級劃分
土壤墑情反應(yīng)出一個區(qū)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(jiān)測系統(tǒng)來進行監(jiān)測記錄。
在干旱少水的地區(qū)，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(fā)，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(xué)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(qū)，土壤是在近代沖積母質(zhì)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(jù)質(zhì)地名稱而命名的.農(nóng)民根據(jù)不同質(zhì)地所表現(xiàn)的性狀的差異把土壤區(qū)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(shù)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(tài)或為水分所飽和。
4 墑情評價
4.1 根據(jù)土壤水分、作物表象、生產(chǎn)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(nèi)不能排出，嚴重危害作物生長。
(2)過多：水深8-20cm，三天內(nèi)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(fā)育。
(4)不足：田面無水、開裂，裂縫1cm以下，午間高溫，禾苗出現(xiàn)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(xiàn)卷葉，葉尖干枯，危害作物生長。
(6)嚴重干旱：土壤水分供應(yīng)持續(xù)不足，禾苗干枯死亡。
5 監(jiān)測方式及監(jiān)測指標
開展基本情況調(diào)查，內(nèi)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(chǎn)量水平等;測定不同層次土壤質(zhì)地、容重、田間持水量等指標;拍攝景觀照片，建立監(jiān)測點檔案。
監(jiān)測土壤墑情的方式主要有兩種，一種為固定監(jiān)測，埋設(shè)固定式自動監(jiān)測采集設(shè)備，傳感器分別埋入土層深度10cm、30cm、50cm、80cm處進行監(jiān)測;另一種為流動監(jiān)測，配備便攜式監(jiān)測儀器和交通工具，在監(jiān)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(shù)據(jù)采集點，求平均值。
監(jiān)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(jiān)測墑情與土壤環(huán)境的關(guān)系
大田耗水主要來源于生產(chǎn)年自然降水。
降水多，耗水量大，產(chǎn)量高，一個生產(chǎn)年土壤水分可以得到有效補充，否則耗水量小，產(chǎn)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，由此可見土壤墑情是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(fēng)大氣多，蒸發(fā)強烈，極易造成土壤失墑。
日照時數(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響日照時數(shù)也是影響土壤墑情變化的一個因素，土壤蒸發(fā)量也越大，從而影響糧食作物的正常生氏。
對發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(fā)育，造成減產(chǎn)。
7 土壤墑情監(jiān)測的發(fā)展
制定工作計劃和管理制度，嚴格布點、監(jiān)測、匯總、分析、評價等工作程序。
推行績效管理，逐步實現(xiàn)墑情監(jiān)測工作規(guī)范化、標準化和程序化。
墑情監(jiān)測和技術(shù)指導(dǎo)覆蓋的農(nóng)作物種類和面積，使之高效節(jié)水面積，減少灌溉、排水次數(shù)、節(jié)約水量、人工、能耗等，改善水資源利用率和提高生產(chǎn)力，為農(nóng)民朋友提供技術(shù)指導(dǎo)及及時的墑情報告。
實行結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的效益，因墑改種、早種、晚種所減少的種子、肥料、農(nóng)藥等損失和增產(chǎn)增收效益，并且提早采取抗旱排澇減災(zāi)措施挽回損失。
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