19. 土壤导热率大小会随孔隙度增大而一定降低( )
20. 对某一土壤来说它的热容量和导热率主要决定于土壤质地( ) 21. 因为土壤水是影响土壤气、热的主要因素,所以调节了土壤含水量,也就调节了气、热( )
22. 冬灌的水量宜大,目的是使土壤蓄足墒( )
23. 蹲苗的主要作用是使根系下孔,提高作物的抗旱能力( ) 24. 镇压在任何情况下都能起“勾墒”的作用( ) 25. 水分特征曲线在生产科研中一般用吸湿曲线( ) 26. 烘干土即为风干土( ) 27. ( ) ________
28. 土壤有效水最大含量即为土壤有效水含量( )
29. 孔径1—0.1mm毛管作用渐显,0.1-0.05mm毛管作用明显,0.05-0.005mm毛管作用最强烈,孔径小于0.001mm( )________ 30.黑墒时约为田间持水量的75%( ) 31. 张力计能测出范围为0-0.85巴的基质势( ) (四)
1. 用重量百分数表示土壤含水量时,为什么以烘干土为基数,而不采用湿土为准?
2. 水是靠什么力保持在土壤中的?为什么说按保持力的不同,把土壤水分为若干类型是不合适的?
3. 既然吸湿水的数量很少,而且对作物没有什么利用价值,为什么还要测定它? 4. 膜状水是什么?它与吸湿水有何不同?它怎样运动?对作物的有效性又如何?
5. 什么是毛管水?什么是田间持水量?它们在农业生产上有何重要意义?不同质地的土壤其田间持水量有何不同?
6. 土壤含水量测定方法有哪些,各方法优缺点是什么? 7. 划分土壤水分有效程度的根据是什么?
8. 什么是土水势?它包括哪几个分势?土水势定量表示单位是什么?用土水势研究土壤水分的优点是什么?测定土水势的方法有哪些? 9. 什么是土壤水分特征曲线?
10. 什么是土壤水的饱和流和不饱和流?其异同点主要有哪些?
11. 为什么粘质土不饱和导水率高于壤土和砂土?而饱和导水率又低于壤土和砂土?
12. 由土壤(面)蒸发所消耗的墒情有哪几个阶段?保墒措施应放在何时才能收效?为什么? 13. 土壤水的入渗率为什么随时间的延长而变慢?
14. 京郊农民有“锄头底下有火,锄头底下有水”的说法,这种说法是否矛盾?为什么? 15. 生产上为什么提倡一次灌足,比分次灌好? 16. 什么是土壤—植物—大气连续体?
17. “冻后聚墒”和土壤的“夜潮”现象说明了什么问题?
18. 为什么说土壤粘粒含量是产生粘结性、粘着性、可塑性等性质的基础,而水分是各种性质表现强弱的条件?
19. 影响土壤水分平衡因子有哪些方面?
20. 粘土保水性大于壤土,而粘土抗旱力也是否大于壤土? 21. 土壤空气组成与大气有何不同?
22. 土壤空气与大气交换的主要方式是什么?
23. 土壤通气性主要决定于哪些因素?土壤通气性好坏如何表示?
24. 旱地土壤是否永远不会存在土壤通性问题?
25. 有人说,对于水旱轮作农田,肥料分布应以旱田重用有机肥,水田重用化肥,这有无科学道理?
26. 土壤空气状况为什么会随土壤水分状况而改变? 27. 冬灌优于春灌的原因是什么?
28. “旱耪地,涝浇园”的说法有无科学道理?
29. 什么是晒垡、搁田、烤田?这几种措施主要作用是什么?
30. 土壤的热性质是哪些?为什么说土壤水分和土壤空气的变化是决定土壤热量变化的关键? 31. 在哪些地区和时间容易出现低温问题?其主要原因是什么?应该怎样解决? 32. 在土壤水、气、热的调节中,水的调节是主要一环,为什么?
33. 现在大面积推广地膜覆盖、塑料大棚生产或玻璃温室生产的增产机理是什么? 34. 砂土为什么叫“暖性土”,而粘土却叫“冷性土”呢? 35. 初春农民给农田撒施草木灰,为什么会提高土壤温度?
36. 有人说,生产上使用保墒剂,也可以叫增温剂,这又是什么道理? 37. 地下窖藏蔬菜和瓜果是利用什么原理?
38. 冬季下雪覆盖地面有利于土壤增温还是降温?为什么?
39. 军事上埋设电缆、建筑业埋设地下管道,应该埋多深才算合理?
-1
40. 某土壤含水量为200g kg1.32Mgm多少?假使耕层厚为30cm,则每hm2地耕层内贮水量深度为多少(毫米)?若灌水至土壤饱和之后,容积含水量是多少?耕层灌水深度为多少(mm)如果上述土壤中有效N含量为50mgkg-1
hmN为多少(kg/hm)?
-1-3
41.某地土壤0-10cm土层含水量为150g.kg,容重为1.2g.cm,10-30cm土层含水量为
-1-3
250gkg,容重为1.30g.cm。问该土壤0-30cm土层共贮水多少mm?若该土壤耕层厚30cm,
2-1
则这种土壤耕层每hm多少方水?灌水量又为多少?(已知田间持水量为300g.kg)
-3-1
42. 测得某土壤耕层容重为1.32g.cm,土壤含水量为250g.kg,问此时土壤固、液、气三
-1
相各占土壤总体积的百分数,如果这个土壤田间持水量为30g.kg气良好?
-1-1
43. 某土壤耕层0-20cm凋萎含水量为110g.kg280g.kg
-3
1.25g.cm.
2-1
问:①该土壤最大有效水含量是多少mm,每hm多少方?②某时刻土壤含水量为210gk.g
2
那么,土壤有效水为多少mm?③若此时进行灌水,每hm需灌水多少方?④该土壤毛管孔隙度为多少?⑤该土壤饱和含水量为多少? 44. 土水势测定方法有哪些?
45. 何为临界深度,其数值大约为多少? 46. 47. 简述土壤空气组成与大气组成有何不同? 48. 49. 50. 土壤含水量测定方法有哪些?
51. 水流运动常见现象是什么?与农业生产有何关系? 52. 土壤水的有效性?有效量如何考虑?如何计算?
53. 何为土壤水分平衡方程式,它在生产科研中有何作用? 54. 何为土壤呼吸?土壤与大气是如何进行气体交换?
55. 干燥砂土与湿润砂土谁的导热率大?谁更易升温?为什么?
56. 水、气、热调节可从哪几方面考虑? 57. 为何老乡在砂土上种麦后,要进行镇压? 58. 某土层深为1米,测定平均含水量为20%(水重%),又测得容重为1.20。求①土壤容积含水量为多少?②水深为多少毫米?③每亩贮水为多少方?
-3
59. 某土壤测定1米土层田持为20%(水重%),容重为1.20g.cm,测得土壤含水量为10%,问1亩地1米深需灌多少水?
60. 若毛管半径为0.001毫米,毛管上升高度是多少?
63. 某土层贮水100mm,其中无效水为60mm,若日均耗水为2.6mm0.6mm ,问该地几天后应该灌溉? 64. 某麦地在4月20日浇拔节水前土壤贮水90mm,灌水量为45mm,4月28日测得该层土壤含水量为100,求小麦日耗水量。
第七章
1. 掌握土壤胶体的基本概念、类型、构造和主要性质,不同土壤胶体类型在构造、性质上
2. 着重掌握土壤阳离子交换吸收作用的特点、交换量及其影响因素、不同阳离子的代换能 力的差异等。阴离子代换吸收作用也是一个重要方面,但因问题较为复杂,只作一般了解。 3. 土壤酸碱性、缓冲性和氧化还原性是土壤重要的化学性质,掌握它们在土壤中的化学原 理及其作用过程,对加深理解土壤的保肥供肥性、养分的有效性以及土壤形成、分类具有重
土壤胶体的概念及大小范围 土壤胶体是土壤固相物质组成中颗粒最细小,性质最活泼和高度分散的部分。其颗粒大小的上限比化学书上所规定的上限大10—20倍,其原因是: (1)土壤中的粘粒多呈薄片状,至少有一个方向小于1μm,并已有明显的胶体性质。(2)一部分无机胶体SiO2、Al2O3、Fe2O3,呈无定型状态,活性较大,常在晶质胶体表面形成胶膜,使自身颗粒增大,并使之赋于明显的胶体性质。故在土壤学中一般把<0.001mm的颗粒的土粒
土壤胶体系统 指土壤胶体颗粒与土壤溶液共同组成土壤胶体分散体系。即由分散相和分散介质组成。土壤中的分散相为细土粒(包括有机、无机胶体、有机无机复合胶体和微生物活体等);分散介质为土壤水,实际上不是纯水,而是一种极稀薄的溶液。土壤中所有的物
土壤胶体的绝大部分是无机胶体,其中数量最多的是粘粒矿物,它是土壤胶体的主体;还有一部分无定形的无机胶体<1μm的细粒,如SiO2、Al2O3、Fe2O3等,它们的性质活泼,在土壤物理化学反应过程中起着重要作用。有机胶体的数量很少,一般不足5%,但其活性更大,所起作用比无机胶体大得多,能全面的影响土壤的物理、化学及生物学性质,促进土壤
土壤胶体的基本性质 土壤致所以具有吸收性能是由于土壤胶体的存在和胶体的性质决定的。土壤胶体的基本性质可概括为以下三个方面:1. 胶体具有带电性,其不同类型胶体带电原因不同(见教材148-151页),胶体带电是土壤进行离子交换作用的基本动力。2. 胶体具有巨大的表面积和表面能。即胶体颗粒愈小,其表面积愈大,表面能愈高,则吸收进入土壤中的物质的能力愈强。以上二者是土壤具有保肥、供肥和保水、供水能力的根本原因。3. 胶体的凝聚和分散作用是土壤胶体进行离子交换或吸收某些物质后所处的状态,极大地影响土
壤的物理、化学及
土壤的离子交换作用 土壤离子代换吸收作用是土壤中五种吸收作用中最重要和最有意义的一种作用。离子交换作用包括阳离子交换作用和阴离子交换作用。阴离子交换作用,由于较为复杂,这里不作介绍(请看讲义)。土壤中阳离子交换作用,实质是指胶体表面的离子与土壤溶液的离子进行的物理化学反应过程,也即离子代换过程。而胶体本身并不完全分解,只是表面离子参与反应而已。阳离子交换量指土壤酸碱度为中性时,吸收阳离子的最大量。以每百克土壤吸收阳离子的毫克当量数表示。将土壤的pH值调呈为中性时才会有相互比较的意义,如果pH值不同,得出的交换量不同,难以互比。阳离子交换量受土壤pH值、胶
阳离子交换作用,其交换力大小,受离子价数、水化半径和离子浓度的制约,但主要受离子浓度的支配。因为各种条件都在经常变化,如灌水、中耕、施肥等各种农业措施以及气
土壤溶液 土壤的固、液、气三相物质成分之间,时刻都在进行着频繁地物质、能量的交换过程,其结果之一是构成了土壤溶液。因此,土壤溶液的状态能够综合反映土壤的性质及其变化,如土壤的离子交换、酸碱反应、缓冲性能以及氧化还原性,这些性质直接影响作
土壤溶液的物质组成很复杂,随着生物活动、水热气候条件及人为耕作措施,如施肥、
-1
灌溉而发生变化。土壤溶液浓度一般为200—1000mgkg1×105Pa,是一种极稀薄的不饱和溶液。是植物吸收利用养分和进行物质、能量迁移、转换等化学过程的环境
土壤的酸碱性 根据Bronsted的理论,在化学反应过程中能够提供质子的物质(质子供
+
体)称为酸,能够接受质子的物质(质子受体)称为碱。由于质子(H)的特殊构造决定了质子
+-7
许多特殊的性质。质子在水中可以自动解离产生H,但数量R为1×10质子在水中常与水分子结合形成水合氢离子H3
土壤溶液中,物质间相互转化循环中产生的物质,有酸性物质也有碱性物质,即溶液中
+-+
总是含有一定数量的H和OH。H的浓度主要决定于土壤中的CO2含量、有机酸、无机酸以及人为施肥的种类和数量,OH-含量与土壤中的Na2CO3、NaHCO3、CaCO3及其它碱性物质有关。
-
H+与OH中和作用的结果,使土壤显不同的酸碱性。以pH值表示其酸碱强度,其含义为土
+
壤溶液中H
+3+
土壤酸度由H,也可由Al
在一定条件下还可相互转化,故在不同条件下表现出不同的酸度类型。①活性酸(pH H2O)用水
+
作浸提剂表示土壤溶液中的H+浓度所显示的酸度。②潜在酸表示胶体吸附的H被代换下来
+
后所显示的酸度。又分两种情况,一是用中性盐作浸提剂(KCl)将胶体上的H代换下来所显
+
示的酸度(pHKCl)称为代换性酸度;二是用碱性盐作浸提剂代换下来的H所显示的酸度(pHNaACO)称为水解性酸度。一般pHNaACO>pHKc1>pH水,其土壤的总酸度为pH总=pH水+pH潜=pH水+pHKCl或(pHNaACO),pH总可由酸碱滴定法测定,是土壤酸度的容量指标。pHH2O为活性酸度,是土壤酸度的强度指标。
土壤碱性是由土壤中存在碱性盐引起的,由中和滴定法测定土壤的总碱度,是土壤碱性的容
++
量指标。Na占阳离子交换量的百分数称为土壤碱化度,它直接受胶体所吸附Na的饱和度的
土壤酸碱性产生的原因是多方面的,但根本原因是气候条件所致。土壤酸性是在高温高
+3+
湿的气候条件下,岩石矿物达到强烈风化和盐基离子的淋失,剩下的是酸基离子H和Al3+++
Al易水解又产生H,使H增多,土壤更趋酸化。如我国酸性土主要分布于长江以南高温多
雨的热带和亚热带地区。土壤碱性是在干旱和半干旱条件下,矿物风化和淋溶作用较弱,盐基离子均富集于土壤表层,形成的碱金属和碱土金属强碱弱酸的盐类,这些盐类水解后产生-OH,使土壤碱化。如我国碱性土主要分布于淮河、黄河以北广大的干旱、半干旱的温带少雨
土壤氧化还原作用 在土壤中,氧化和还原作用往往相伴进行,在土壤化学、生物化学过程中占有重要地位,如氧化作用可使土壤酸化而降低碱性,是由于土壤氧化还原体系中Fe、Mn和S 土壤氧化还原反应,实质是指参加反应的物质间的电子传递或电子得失所引起的。在化学反应过程中,反应物的原子或离子的氧化数(即化合价数)升高的过程叫做氧化,氧化数降低的过程叫做还原。氧化数升高的物质叫做还原剂;氧化数降低的物质叫做氧化剂。在反应过程中,还原剂将电子传递给氧化剂,或者氧化剂从还原剂中夺取了电子。通过这种转化,原来的还原剂变成了新的氧化剂,原来的氧化剂变成了新的还原剂。这种电子相互转化的全过
还原剂-ne→氧化产物(新的氧化剂) 氧化剂+ne→还原产物(新的还原剂) 还原剂++
对同一种物质,以能吸收电子的状态存在时称为氧化剂,以能放出电子的状态存在时称
氧化剂+ne
3+2+
如 Fe+e Fe
+
O2+4H + 4e 2H2O +
2H + 2e H2
土壤中参与氧化还原的物质主要是一些变价的元素H、O、N、Fe、Mn、S和Ti等,这些元素均趋于氧化态存在。另外土壤中的生物活动和有机物转化,增强了还原反应的进行。氧
氧化还原反应影响土壤一些元素的活性、粘粒的迁移、矿物分解和土壤剖面层次的发育,
土壤的缓冲性 是指向土壤加入酸性或碱性物质时,土壤的pH值不发生明显的的变化,表明土壤具有阻止pH 由土壤胶体和土壤溶液共同组成土壤的缓冲体系。土壤具有缓冲性有以下原因:(1)在土壤溶液中存在有一些弱酸如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他一些有机酸及其盐类组成土壤缓冲体系,它们在一定程度上可以缓冲土壤pH的变化,但所起缓冲作用较弱,因为这些弱酸及其盐类数量很少。(2)土壤具有较强的缓冲能力是由于土壤固相物质参与的结果。如碳酸钙、硅酸钙、阳离子交换、铝和铁,这些固体物质的具有不同缓冲pH范围。具体情况请参阅“土壤发生中的化学过程”p108-115。一般讲,盐基饱和度大的土壤缓冲酸的能力强,盐基饱和度小的土壤缓冲碱的能力强。缓冲能力强的土壤,保肥供肥能力较强,反之,缓冲能力弱的
(一)
1. 土壤胶体 2. 分散相 3. 分散介质 4. 无机胶体 5. 有机胶体 6. 有机无机复合胶体 7. 全电位 8. 可变电位 9. 扩散层 10. 比面 11. (二)
1. 土壤胶体可划分_____、_____、_____等三种类型,但在土壤中常以形态存在。