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简述土壤的基本特性(土壤的主要特征)

近期不少花友都在问:简述土壤的基本特性(土壤的主要特征),小编也是查阅很多资料,整理了一些答案,大家可以参考一下,

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文章目录:

根系吸收特性与影响因素



根的向性生长


植物某一器官在外界条件的刺激作用下具有定向生长的现象,称为向性生长(tropic growth)。地上部的向性生长主要为向光性(phototropism);根系的向性生长则包括向地性(geotropism 或gravitropism)、向肥性(entrotropism)、向水性(hydrotropism)和向气性(aerotropism)等几个方面。根系的向性生长对植物充分利用自然条件和养分,顺利完成其生命周期具有十分重要的意义。


根的向地性


根的向地性是指某一条根相对于重力矢量(gravity vector)以一定角度生长的趋势。根向地性通常以重力调定角(gravity set-point angle),即根尖与重力矢量所形成的角度来定量描述,重力调定角越小,向地性越强。对整个根系而言,各条根重力调定角的总和决定了根系向地性的大小,最终决定整个根系分布的深浅(Rubio et al. 2001)。


根的向肥性


根的向肥性也叫养分化学向性(nutrient chemotropism),是指根朝着土壤中含某种养分的区域生长的趋势。根的向肥性有两种表现方式:一是根系在富养分区域迅速生长并产生大量侧根;二是根系沿着养分浓度梯度从低养分区域向富养分区域生长。第一种情况称为物质调控向肥性(substanceregulated eutrotropism),第二种情况称为信号调控向肥性(signal-regulated eutrot-ropism )。


根的向水性


根的向水性是指根朝着土壤中富含水分的区域生长的趋势。早在1811年,Knight就报道了水分可以改变植物根系生长方向,使根系向水分含量高,即水势低的方向生长。一般情况下,重力的矢量方向与水势梯度的方向是一致的,所以,根的向水性其实就是根对重力和水分的综合反应。前面已经说过,根冠是接收重力信号的主要器官。Eapen等(2004)通过改变介质水势梯度,发现下层水势增加能够改变拟南芥根的生长方向。因此,推测根冠也是感受水分、湿度的主要器官。Takahashi等(2003)利用拟南芥和萝卜 Raphanus satiuna 实验发现,这些植物根冠柱细胞淀粉粒在水分胁迫下迅速降解,从而引起根向地性改变。可见,根冠柱细胞淀粉粒的降解导致根向地性变化可能是根向水性的主要原因。不过,根向水性是有一定限度的,当土壤中的水分过多造成淹水状态时,根往往会出现负向水性,或称避水性(hydro-phobe)即根从水势低的地方向水势高的地方生长。根的避水性可能是根系通气的需要,也就是下面要讲述的根的向气性。


根的向气性


根的向气性是指根朝着土壤通气较好的区域生长的趋势。根的向气性的主要原因是根系通气的需要,当土壤水分含量过高,水中溶解氧含量过低,氧气供应不足时,根系呼吸困难,需要有部分根逆向地性垂直向上生长,伸长到通气较好的区域进行呼吸。盆栽试验中通常看到盆壁上生长有大量的根系,这是根向气性的一种表现。此外,还有些植物能通过形成专门的根来适应淹水情况,例如,上述的红树、水杉、水松等植物的通气根或呼吸根就是根向气性生长的一种形式.


影响根系发育的因素


植物根系的发育:一方面受植物本身的特性影响;另一方面还受其生长的环境条件的影响,如土壤水分、肥力、通透性等。


1、土壤水分


土壤耕作层的水分含量对苗期根系的发育影响很大。播种前雨量多,耕作层含水量较高,幼苗的根系将主要分布在耕作层,纵深分布不大,而成年植物根系分布的状况还决定于土壤含水量的变化。农业生产中“蹲苗”或“烤田”,就是要促进根系的垂直分布。土壤保水能力的大小,对根系的分布有很大的影响。保水能力强的土壤,水分的分布均匀,根系的纵横分布也比较均匀。


2、土壤肥力


肥沃的土壤促进根的生长。根对土壤中的肥料的反应特别敏感,土壤肥沃,根产生侧根的能力强,但根系的总量相对较少,根的长度也较短。所以,在营养丰富的土层中有大量根的分支,换言之,通过施肥可以人为地控制根系的分布状况。根短、分支多,一般可看做是土壤营养条件好的一个土壤学指标。当然也不能认为根量越多越好,因为根的发生和形成同样也要消耗养分。


3、土壤通透性


通透性好的土壤载气充足,促进好气性微生物的活动,增加土壤中可利用养料,满足根的呼吸作用对空气的索求。所以,通气良好的土层中,根分布深且分支多。早生植物的根要呼吸耗氧,温生和水生植物的根同样需要进行呼吸,需要游离氧。水湿生植物体内(包括根系)有发达的气隙空腔用以贮存空气,满足根系的呼吸作用。例如,水稻的通气组织占植株组织的20%~30%,旱稻根系中的细胞间隙不足水稻的1/2,而豌豆的细胞间隙只有植株总体积的5%。由此可见根呼吸作用的重要性。


4、土壤致密度


在沙丘上生长的植物,它们的根系多集中在沙丘的表层,主根一般不深于1.5~2.0m,越来越多的研究证明,这些沙生植物之所以没有发达的垂直根系可能主要受土壤水分分布特点的影响。例如,农业上常用的中耕松土措施,不仅改善根系的通气状况,更改善了土壤的致密度,有利于根系的发育和在不同耕作层中的合理分布,相反比较黏重的土壤和板结的土壤往往不利于根系的发育。此外,影响根发育的因素还有根区温度、土壤微生物和根系的分泌物及地上部分器官的生长状态等。


影响根系吸水的土壤条件


植物根系分布在土壤中,根系与土壤溶液之间的水势差是植物根系水分得失的根本原因。因此,任何影响土壤水势和根系水势的因素,都会影响根系吸水。


1.土壤水分状况


土壤水分状况与植物根系吸水有密切关系。缺水时,植物细胞失水,膨压下降,叶片、幼茎下垂,这种现象称为萎蔫(wil-ting)。如果当蒸腾速率降低后,萎蔫植株可恢复正常的称为暂时萎蔫(temporary wilting);如果蒸腾速率降低后植株仍不能恢复的称为永久萎蔫(permanent wilting)。土壤中存在3种形式的水分,即:重力水、毛细管水和束缚水。重力水主要存在于较大土壤空隙中,在重力作用下易于通过土壤颗粒间的空隙下降;毛细管水是指存在于土壤颗粒间的毛细管内的水分,植物吸收的水主要是毛细管水;束缚水是土壤颗粒或土壤胶体亲水表面吸附的水分,植物一般不能利用束缚水。因此,土壤质地与土壤中可利用水分含量密切相关。黏粒和腐殖质含量高的土壤颗粒间空隙小,毛细管水含量高,可利用水分含量高,而沙土则相反。


2.土壤溶液浓度


在一般情况下,土壤溶液浓度较低,水势较高,根系易于吸水。但在盐碱地上,水中的盐分浓度高,水势低,作物吸水困难。植物根系位于土壤中,水分在根细胞和土壤之间的流动取决于二者的水势差。只有当土壤溶液水势高于根细胞水势时,根细胞才能从土壤中吸收水分,反之,则根细胞不仅不能吸水还要往外渗水从而最终导致植物缺水死亡。例如,生产上由于施肥过多产生的“烧苗”现象,就是因为土壤溶液浓度升高导致的水势下降,植物根系发生水分外渗。


3.土壤温度


土壤温度也是影响植物根系吸水的重要因素。在适宜温度范围内,土壤温度越高,根细胞代谢越强,吸水越快。反之,土壤温度过高过低都不利于根系吸水。土壤温度过低,水分黏度增加,扩散阻力加大,扩散速率降低,根呼吸速率下降,影响根压产生,主动吸水减弱,另外,低温对根系生长也不利。土壤温度过高对植物根系吸水也不利,原因是土温过高会提高根的木质化程度,加速根的老化进程,还会使根细胞中的各种酶蛋白变性失活。另外,喜温植物和生长旺盛的植物根系吸水易受低温影响,特别是骤然降温,因此,中国农民有"午不浇园"的经验。


4.土壤通气状况


土壤通气状况通过影响植物根系代谢活动,从而影响植物根系吸水。土壤通气状况好,氧气充足,植物根系代谢活动就旺盛,根系也会更发达,根吸水表面扩大,吸水能力增强;土壤通气不良,短期缺氧将会使细胞呼吸减弱,根系主动吸水下降,长期缺氧则会使植物进行无氧呼吸从而产生和积累较多乙醇,而导致根系乙醇中毒、吸水能力下降。此外,缺氧还会使根系产生一些还原物质(如Fe2 、NO5、HS等),这些物质都不利于根系生长,因而会影响植物根系吸水。


影响根系吸收矿质元素的因素


植物对矿质元素的吸收受环境条件的影响。其中,以温度、氧气、土壤酸碱度和土壤溶液浓度的影响最为显著。


1.温度


在一定范围内,根系吸收矿质元素的速度随土壤温度的升高而加快,但当超过一定温度时,吸收速度反而下降。这是因为一方面土温直接影响溶质的扩散速度,温度较高时溶质在溶液中的扩散速度较快;另一方面,土壤温度间接地通过影响根系的呼吸作用而影响根组织对矿质元素的主动吸收。另外,温度也影响各种酶的活性,在适宜的温度下,根组织的各种代谢活动加强,需要矿质元素的量增加,根组织吸收量也相应增多。温度还影响原生质胶体状况,最终影响根系对矿质元素的吸收,低温下原生质胶体黏性增加,透性降低,吸收减少;高温则使酶活性降低,从而影响根的代谢活动,另外,还使得根尖部位木栓化程度加快,使根系吸收面积减小,结果是影响根系对矿质元素的吸收。而在适宜温度下原生质黏性降低,透性增加,对离子的吸收加快。


2.土壤通气状况


土壤通气状况直接影响根系的呼吸作用,进而影响根组织的生理状况及对矿质的吸收。通气良好时土壤含氧量较高,根系的呼吸代谢较为旺盛,根组织吸收矿质元素的速度较快。然而,土壤含氧量过高也不利于根系的正常生理代谢活动,进而会对矿质吸收产生负面影响。土壤处于缺氧状况时,根系的生理代谢活动受到抑制,植物吸收矿质的速度明显减缓。而在多数情况下,土壤处于较为缺氧的状态,因此,增施有机肥料、改善土壤结构、加强中耕松土等措施均能增强植物根系对矿质元素的吸收。改善土壤通气状况除可有效增加土壤含氧量外,还有减少土壤中CO。含量的作用。土壤中CO含量过高导致根系呼吸作用受抑,进而影响根系对矿质的吸收。


3.土壤溶液中各种矿质元素的浓度


当土壤中各种矿质元素的浓度较低时,根系吸收矿质元素的速度随着矿质元素浓度的增加而增加。而当土壤中矿质元素含量达到一定浓度时,再增加这些矿质元素的浓度也不会提高根系对矿质的吸收速度。这一方面是由于根系吸收矿质的速率可能已经达到饱和;另一方面溶质浓度过高会对根组织形成水分的“反渗透",严重时会引起根组织乃至整个植株失水而出现"烧苗"现象。因此,过量的土壤施肥或叶面喷施化肥都可能会造成对植物的伤害。


4.土壤酸碱度


土壤酸碱度(pH值)对矿质元素吸收的影响因离子性质不同而异。在一定的pH值范围内,一般阳离子的吸收速率随土壤pH值升高而增加,而阴离子的吸收速率则随土壤pH值增高而降低。


这种土壤pH值影响根系对阴阳离子吸收与组成细胞质的蛋白质为两性电解质有关。在酸性土壤环境中,构成蛋白质的氨基酸带正电荷,根细胞易吸收外界溶液中的阴离子;而在碱性环境中,氨基酸的羧基多发生解离而带负电荷,根细胞易吸收外部的阳离子。


一般认为,土壤溶液pH值对植物营养的间接影响比直接影响大得多,这是由于pH值可显著影响土壤中各种矿质元素的可利用性或活度(availability)。当土壤溶液偏碱性时,Fe、Ca、Mg、Cu、Zn等元素易形成难溶性化合物,使这些元素的有效浓度降低。而在偏酸性环境中,PO2~、K*、Ca2*、Mg2 等溶解性增加,易流失,植物来不及吸收,因此,在酸性红壤土中常缺乏上述各种营养元素。当土壤酸性过强时,铝、铁、锰等元素的溶解度增大,而当土壤中这些元素的含量超过一定限度时,可导致植物中毒。


不同植物对土壤pH值的要求也不同。如茶树、马铃薯、烟草等植物喜欢偏酸性土壤,而甘蔗、甜菜等则喜欢偏碱性土壤。对多数植物而言,最适宜的土壤pH值为6~7。


半月谈丨把“土特产”这三个字琢磨透

把“土特产”这三个字琢磨透


半月谈评论员 韩振


如果说产业振兴在乡村振兴五大振兴整体布局中居于首位,那么“土特产”则是产业振兴之路的路基。不过这里的“土特产”可不仅仅指乡土物产。正如习近平总书记在2022年底召开的中央农村工作会议上所系统阐述的,这3个字,足以连缀起一篇乡村产业大文章。只有琢磨透“土特产”三个字丰富的意涵、深刻的逻辑,才能为乡村产业振兴奠定牢固的基础。


“土特产”这3个字,首先意味着要依托本地农业农村特色资源,也就是立足实际、发挥特色。


我国幅员面积辽阔,但气候条件、土壤特性、地理空间等千差万别,这就决定了农业生产要遵循自然规律,否则南辕北辙、事倍功半,“淮南为橘,淮北为枳”说的就是这个道理。


近年来,借助脱贫攻坚和乡村振兴的时代机遇,国内不少省份因地制宜,推出不少令人耳熟能详的土特产,如陕西苹果、新疆大枣、宁夏滩羊、四川猕猴桃、黑龙江大米等,有些区县不但实现一县一品,而且向一乡一品、一村一品深入推进。


在中国三峡柑橘(奉节脐橙)交易中心,工作人员对脐橙装箱称重 黄伟 摄


与此同时,不少土特产因品质优还走出国门,比如涪陵榨菜就从“国民下饭菜”转变为“世界名腌菜”。这些土特产之所以声名远扬,再次证明了“本土的就是世界的”,市场不会在乎你的“出身”,只会在乎你的“成色”。


相反,也有不少地方因违背自然规律而教训惨痛。比如,部分地区规划果蔬种植仅考虑土壤条件而忽视了气候等综合因素,结果产品品质不佳、没有市场,最后不得不推倒重来,白白浪费了人力、物力、财力,最主要是耗尽了群众的“心力”,让群众对政府的政策产生不信任。这种脱离实际、劳民伤财的现象,值得各地高度警惕。


“土特产”这3个字,还意味着要向多种功能、多元价值要效益。


随着高质量发展成为新时代发展主旋律,我国农业的食品保障、生态涵养、休闲体验、文化传承等功能和经济、生态、文化等价值日益凸显。如今的乡村绝不仅是“土里刨食”的所在,也是“好山好水好风光”的荟萃之地,还是绵绵乡愁氤氲的风土。这些因素共同构成人们心中的“诗和远方”,也就使得乡村休闲旅游快速发展成为可能。


一定程度上说,乡村休闲旅游业作为“农业+”文化、旅游、教育、康养等融合发展形成的新兴产业,拓展了农业的生态涵养、休闲体验、文化传承等功能,凸显了乡村的经济、生态、社会和文化价值,在带动农民增收和推进乡村振兴方面发挥了日益重要的作用,是最能体现农业农村多种功能、多元价值的产业。


以三峡库区腹地的奉节县、巫山县为例,这些地方过去因交通不便、土地贫瘠,导致产业空虚,近年来两地依托秀美自然风光和丰厚文化底蕴,积极完善基础设施和产品形态,大力发展乡村休闲旅游,绘就了“一年四季有花看,春夏秋冬有果吃”的山水田园画卷,让秀美的大三峡有了精致的“微景观”、诱人的“深度游”,一度“沉睡”的乡村得以激活。


但同时也应看到,各地乡村休闲旅游业发展普遍存在同质化现象,缺乏小众类、精准化、中高端产品,部分景区建好后“白天晒太阳,晚上晒月亮”,不但难以吸引游客前来,还要投入不菲的运营维护费用。此类结构性供给过剩现象,如不加以重视和破解,必将影响产业振兴乃至乡村振兴推进实效。近年来,不少地方打造的仿明清古镇千篇一律,往往开街后门可罗雀,就是一个沉痛的教训。


“土特产”这3个字,更意味着向一二三产业融合要效益。


一二三产业融合发展,意味着农业产业链的延长,而产业链的延长又意味着农业附加值的提升。因此,推进农村一二三产业融合发展,是拓宽农民增收渠道、构建现代农业产业体系的重要举措,也是加快转变农业发展方式、探索中国特色农业现代化道路的必然要求。


近年来,随着消费升级和新零售业态的快速发展,柳州螺蛳粉、武汉热干面、重庆小面等美食预包装食品在线上销售火爆,并迅速发展成当地知名的“土特产”,这些美食预包装食品,堪称一二三产业融合的典范。以重庆小面为例,重庆小面在工业化的过程中,直接拉动了石柱红辣椒、江津花椒、涪陵榨菜、潼南油菜籽等本地知名“土特产”的销售,并且带动了物流、商贸等服务业的兴起。


重庆市涪陵区马武镇榨菜企业的工人将晾晒好的青菜头装筐 刘潺 摄


不过,农业产业链长而不韧、品牌意识有而不强、标准化程度仍嫌杂乱等,依然是制约农业产业发展的普遍性难题。当前,不少省份在大力发展茶叶种植,但部分地区的茶叶产业经营粗放,要么以次充好扰乱整个茶叶市场,要么在低端市场相互倾轧,其经济效益可想而知。


总之,乡土资源的“转化性创造”、地方风情的“可持续再造”与产业集群的“高质量锻造”,共同形塑了“土特产”发展路线的鲜明标识。琢磨透这3个平常汉字,正是要从乡村看似平常的时日轮回中,看似单调的四时活动中,发现新意与创造的可能,凝聚团结与协作的共识。尊重地方的资源与禀赋,理顺乡亲的需求与期待,包容潮流的进步与更新,“土特产”奠基的,是一条立体化重造现代乡村产业的康庄大道。以“土”为本,以“特”为魂,以“产”为旗,我们的乡村产业振兴就有了一条剪不断扯不乱的红线,必可联结乡村活力孕育的现在与生机升腾的未来。


(刊于《半月谈》2023年第5期)


土壤知识科普(一)——影响土壤肥力的因素有哪些?

2022年2月17日,国务院发布了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》。按照“一年试点、两年铺开、一年收尾”的时间安排进度有序开展。2022年启动土壤三普工作,开展普查试点;2023—2024年全面铺开普查;2025年进行成果汇总、验收、总结。


现在,第三次全国土壤普查正在有序开展。仍然有很多人对土壤知识不太了解,在接下来的这段时间里,我将从土壤的定义开始,为大家科普一些土壤知识,希望大家能更好的理解第三次全国土壤普查。


提到土,大家一定都不陌生,上至耄耋老人,下到学语稚童,无出其右。


能够种植粮食、蔬菜、瓜果、花卉的土,沙尘天气里漫天飞舞的土,田间小路有些泥泞的土……


土,随处可见,那土壤的定义是什么呢?


土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层。


什么是土壤肥力?


在农村,流行着一句谚语“庄稼一枝花,全靠肥当家”,由此可见土壤肥力对于庄稼生长及丰收的重要性。当然,谚语中说的“肥”指的是化肥、农肥,那究竟什么是土壤肥力呢?


土壤肥力是指土壤为植物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力。


土壤肥力是衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力。


它是反映土壤肥沃性的一个重要指标,是土壤各种基本性质的综合表现,是土壤区别于成土母质和其他自然体的最本质的特征,也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。


影响土壤肥力高低的因素有哪些?


土壤肥力高低主要取决于土壤水分、土壤养分、土壤空气、土壤温度等。


1、土壤水分


(1)土壤水分类型


①束缚水,指紧紧吸附在土粒表面,很难被作物根系吸收利用的水分。


②毛管水,指毛细管(土粒之间小于0.1mm的小孔隙)中的水分,同时也是作物吸收利用的主要有效水分。


③重力水,指土粒之间大于0.1mm的大孔隙之中的水分。


(2)土壤水分有效性


①三种水分类型中,束缚水和重力水,作物一般无法利用,只有毛管水能够被作物有效利用。


②土壤中的毛细管全部充满水时的含水量叫做田间持水量。


③土壤中只存在束缚水时,作物表现出萎蔫,此时的土壤含水量叫做萎蔫系数。


④田间持水量减去萎蔫系数,则为田间有效水含量。


2、土壤养分


(1)土壤养分有效性


①速效养分:指以离子、分子状态存在于土壤溶液和土壤胶凿表面,能够被作物直接吸收利用的养分。


②迟效养分:指存在于土壤矿物质和有机质中,难溶于水,无法被作物直接吸收利用,需要经过化学作用和微生物作用,才能被作物吸收的养分。


(2)土壤养分转化


①氮转化:土壤中的氮元素多为迟效有机态氮,速效无机态氮仅占氮含量的1-3%。有机态氮在微生物作用下,经过水解和氨化作用,形成铵态氮,可以直接被作物吸收利用。


②磷转化:土壤中的磷元素多为迟效磷,其中迟效磷素化合物经过磷细菌的作用转化为速效磷,这个过程称为磷的释放,反之,速效磷转化为迟效磷称之为磷的固定。


③钾转化:土壤中的钾元素多为迟效矿物态钾,需要经过有机酸以及钾细菌的作用,转化成速效性钾,才能被作物吸收利用。


3、土壤空气


土壤透气性良好的时候,作物根系发达,吸收水分和养分的能力增强,微生物活动旺盛,有机质分解速度快。土壤透气性较差的时候,会抑制作物根系生长以及微生物活动,同时会增加土壤有机物质含量。


4、土壤温度


适宜的土壤温度有利于作物的根系生长,同时还会影响微生物的活动以及有机质的分解转化速度。


土壤肥力的而介绍就到这里了,相信您对土壤肥力也有了一定的了解。很多人也许会问,“自家的土壤肥力应该如何知晓呢?”答案当然是土壤检测!


水分、养分、空气、温度,这些因素都是看不见摸不到的,只有通过土壤检测,才能准确的掌握土壤的肥力,从而赢得农作物的丰收。


河北华清环境科技集团自2006年成立以来,一直致力于检验检测领域,在土壤检测方面有着丰富的行业经验。河北华清环境科技集团实验室于2009年取得4MA资质,是河北省环境监测行业的龙头实验室。





【本文标题和网址】简述土壤的基本特性(土壤的主要特征) http://www.dgzd.cn/qiuhua/20230626499.html
内容更新时间(UpDate): 2023年07月25日 星期二

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