关于土壤养分介绍

[拼音]：turang yangfen

[外文]：soil nutrients

土壤中能直接或经转化后被植物根系吸收的矿质营养成分。包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁 (Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、钼(Mo)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)和氯(Cl)等13种元素。

土壤养分含量因土而异，变化极大，主要取决于成土母质类型、有机质含量和人为因素的影响。中国耕作土壤的主要养分含量为:氮0.03～0.35％;磷(P2O5)0.04～0.25％；钾(K2O)0.1～ 3％；其他养分的含量通常分别在百万分之几或十万分之几左右。土壤养分的总贮量中，有很小一部分能为当季作物根系迅速吸收同化的养分称有效养分；其余绝大部分必须经过生物的或化学的转化作用方能为植物所吸收的养分称潜在养分。一般而言，土壤有效养分含量约占土壤养分总贮量的百分之几至千分之几或更少。故在农业生产中，作物经常出现因某些有效养分供应不足而发生缺素症的现象（见植物缺素症）。据统计，中国耕地几乎普遍缺乏有效氮素，近2/3的耕地缺乏有效磷素，有1/3的耕地缺乏有效钾，必须借助肥料以弥补其不足。

土壤养分按其化学形态可分有机态和无机态两大类。植物以吸收无机态养分为主，吸收有机态养分较少。按其存在状态可分为：

（1）液相溶解状态。即溶解于土壤溶液中的呈离子态存在的土壤养分，如N喠、N囶、P圐、K+等。

（2）固相吸附态。即吸附在土壤胶体表面的离子态养分，主要是吸附在带负电荷胶体表面的阳离子，如吸附性N喠、吸附性K+、吸附性Ca2+等。

（3）固相状态。即存在于土壤矿物和有机质及难溶性盐类中的养分，其组成和结构都较复杂。

就它们对植物的有效性而言，液相溶解态养分是最易为植物吸收的有效养分；固相吸附态养分在转变为液相溶解态养分后也能为植物吸收，而且这个转变过程进行较快，故也属有效养分；固体养分必须经历一系列生物化学或化学反应逐步转化为固相吸附态和液相溶解态养分时，方能为植物吸收，因而属潜在养分。这3种状态的养分在土壤中处于相互转化的动平衡之中，有效养分与潜在养分之间并无绝对的界限。在一定条件下，有效养分也可以转变为潜在养分。 3种状态养分之间以及它们与植物之间的关系可用下图表示：

土壤养分的有效性除受其存在状态的影响外，还取决于下列因素：

（1）固相养分转化为溶解态养分的速度。这是一个复杂的过程，主要取决于土壤矿物质的风化作用（分解作用）、溶解作用、化学固定作用、离子交换作用以及有机质的矿化作用等。这些作用受土壤矿物类型、有机质含量、质地、通气和水分状况以及pH值等的制约。

（2）土壤溶液中养分的强度因素和容量因素。土壤养分的强度因素（以 I表示）是指土壤溶液中养分的浓度；容量因素 （以Q表示）是指土壤液相和固相中能迅速为植物吸收同化的有效养分的总贮量。土壤养分强度因素大或容量因素大，土壤中养分的供应能力也大，反之则小。二者的比值（即△Q/△I＝B）可用以表征土壤的养分缓冲能力（维持土壤溶液中的养分浓度不变的能力），是影响根面养分浓度和植物最佳养分临界浓度（植物正常生长时需要保持的限度浓度）的主要因子。

（3）土壤养分与植物根面接触状况。有效养分如不与植物根面接触，对植物而言仍属无效养分。养分与植物根面接触的途径有三：一是根系截获。植物根系在土壤中生长延伸过程中必将要与土壤颗粒接触，土壤颗粒上呈离子态的养分与根面发生接触交换（即不通过土壤溶液而进行的离子交换作用）。因植物根系在土壤中所占的体积较小（约占土壤总体积的1～5％），作物由此种方式吸收同化的养分数量一般只占作物吸收的总养分量的百分之几，远不能满足作物对养分的需要。二是质流。植物因叶片的蒸腾作用而大量失水，在根区形成一个水分亏缺区并与周围土壤产生水分梯度(水位差)，从而使周围水分不断地向根面运动，称为质流。在发生质流时，土壤中的养分也随之而流向根区供植物根系吸收。质流供应养分的量取决于植物的蒸腾系数及土壤溶液中的养分浓度。养分随质流进入根区的速度大于作物吸收养分的速度时，养分在根面有积聚现象；反之，则根面成为养分亏缺区。而当二者速度相等时根面附近的养分浓度维持不变。通常认为，质流在为作物提供钙、镁、锌、铜、硼（有时还有S囼和N囶）等养分上有重要意义。三为扩散。当根面成为养分亏缺区时在根面与土体之间形成养分浓度梯度（浓度差），土体中的养分便向根面移动供植物吸收同化。一般认为，土壤溶液中通常浓度较低的磷、钾以及铵等养分主要是通过扩散到达根面的。影响养分扩散的因素主要是土壤的肥力水平和含水量。在肥沃的土壤中，根面与土体之间养分浓度梯度较大，因而养分扩散速度较贫瘠土壤迅速，单位时间内根面吸收的养分也较贫瘠土壤多。在缺水土壤中，由于土壤的空隙增多而减小了扩散截面，使扩散途径的曲折增多，降低了扩散系数。

土壤养分的贮量及其有效性也可通过人类的耕作活动进行调节，如：

（1）施肥。施有有机肥料或无机肥料有助于补充、平衡和增加土壤养分的贮量和有效养分的比重。

（2）轮作。由于不同作物对养分需求的种类和数量不同，可通过轮作使土壤中的各种养分得到较均衡的利用，避免因连作而引起的一部分养分消耗过多的缺陷。

（3）耕作。可以改变土壤水分和空气的状况，提高土壤的通气性，有利于微生物的活动，促进矿物质和有机质的分解作用和矿化作用，从而增加土壤中有效氮、磷、钾和硫等的含量。如冬耕晒垡能加速土壤矿物的风化，有助于增加土壤中有效钾的含量等。

（4）灌排。灌溉和排水可以抑制或者促进土壤固相养分的释放速度。

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