第一章 绪论

第一部分 我们为什么要学习土壤肥料学？

1. 温室农业：可以不用土壤长作物吗？

2. 城市化：居于高楼，可以不与土壤直接接触吗？

离开土壤我们会怎样?

四海之内，莫非王土？

柴春芽／摄 北京有一个社稷坛，里面庄重地盛放着五色土，这是统治者最珍惜的财富。“有土斯有民”，他们每年都要举行隆重的仪式，向象征全国领土的五色土顶礼膜拜。

小孩，，，

农民：可以生产粮食的物质 工程师：建筑物的地基

第二部分 关于土壤及其肥力的几个基本概念

人类生活在地球上，时刻都与土壤打交道。那么，土壤到底是什么呢？

土者，吐也。壤者，从土，从襄；襄者，助也。

什么是土壤 软的 自然体 支撑生命 (incl.Support plant growth) 动态变化的 在地球表层的

陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成、具有肥力且能生长植物的末固结层。 土壤(soil) ： 陆地表面由矿物质、有机物质、水、空气和生物组成、具有肥力且能生长植物的末固结层。 简单的认为：陆地表面具有肥力特征、能够生长植物的疏松表层。

土壤肥力(soil fertility) ： 土壤从营养条件和环境条件方面，供应和协调植物生产的能力。 N light heat aeration space P K Fe Mn 土壤肥力(soil fertility) ： 土壤从营养条件和环境条件方面，供应和协调植物生产的能力。 土壤具有供应与协调植物生长发育所需的水分、养分、空气和热量的能力。

土壤肥力按形成原因可分为： 自然肥力： 自然成土过程中形成的肥力、 未开垦的土壤就只有自然肥力。 人为肥力： 人工耕作熟化过程中发展起来的肥力， 耕作土壤既有自然肥力也有人为肥力。

土壤有效肥力（effective fertility）： 在一定农业技术措施下反映土 壤生产能力的那部分肥力。 土壤潜在肥力（potential fertility）： 受环境条件和科技水平限制暂不能被植物利用的那部分肥力。

土壤生产力（soil productivity）： 土壤产出农产品的能力。 是由土壤本身的肥力属性和发挥肥力作用的外界条件所决定的。

什么是肥料 凡是能够直接供给植物生长的必需的营养元素的物料，称为肥料。 分为有机肥料和化学肥料。

有机肥料：人粪尿、家畜粪尿、堆肥、沤肥、绿 肥、饼肥等。 化学肥料：氯化铵、硫酸钾、普钙等。 生物肥料：根瘤菌、各种生物制剂等。 直接肥料：施入土壤后能直接供给植物养分的肥料。 N、P、K肥复合肥、微量元素肥料等。 绝大部分的化学肥料都属于直接肥料。 间接肥料：有些肥料虽然不能直接供给植物养分，但 是它们能改善土壤的理化生物性质，逐步 提高土壤肥力，改善植物的营养条件。如： 酸性土壤上施用的石灰、碱性土壤上施用 的石膏、生物制剂等。

第三部分 土壤肥和料学发展中的主要的观点 早期人们对土壤、土壤肥力、植物营养基本机制的认识只是一些朴素而又简单的经验总结，土壤学、植物营养学作为独立的学科形成和发展比较晚，18世纪后，逐渐形成了几个比较有代表性的学派和观点。

（一）农业化学土壤学派 以德国化学家李比希为创始人，1840年出版了名为《化学在农业和生理学上的应用》一书，指出了大田产量随施入土壤的矿质养分的多少而相应变化，土壤是植物养分的贮存库，植物靠吸收土壤和肥料中的矿质养分而滋养，植物长期吸收消耗土壤中的矿质养分，会使土壤库中的矿质养分越来越少，为了弥补土壤库养分储量的减少，可以通过施用化学肥料和轮栽等方式如数归还给土壤，以保持土壤肥力的永续不衰。这就是农业化学土壤学派的主要观点。

农业化学土壤学派的主要观点，开辟了用化学理论和化学方法来研究土壤及植物营养的新领域，并进一步发展了土壤分析化学、土壤化学、植物营养学等学科，李比希的矿质营养学说、养分归还学说、最小养分率等理论为研究植物营养、指导合理施肥、化肥工业产生和发展奠定了理论基础。 Justus von Liebig 1803—1873 (德国人)

由于时代的局限，农业化学土壤学派的观点，难免也有一些缺点和不足之处。该观点过分强调用纯化学理论来看待复杂的土壤问题，过分强调了矿质养分在土壤肥力上的作用。简单、机械地把土壤看作植物的“养分库”，忽视了土壤中的有机质、微生物、动物在改良土壤、改善植物营养环境上所起的综合作用。把土壤与植物之间的复杂关系简单地看成植物从土壤中吸收、消耗矿质养分的过程，忽视了它们之间复杂的物质和能量转化关系。

（二）农业地质土壤学观点 19世纪后半叶，德国地质学家法鲁、李希霍芬、拉曼等用地质学观点来研究土壤，提出了农业地质土壤学观点，他们把土壤的形成过程看作岩石的风化过程，认为土壤是岩石经过风化而形成的地表疏松层，是岩石风化的产物，是变化、破碎中的岩石，土壤的类型取决于岩石的风化类型。这就是农业地质土壤学派的主要观点。

农业地质土壤学观点，开辟了从矿物学研究土壤的新领域，加深了对土壤的基本 “骨架”矿物质的认识，揭示了风化作用在土壤形成中的作用。 但是该观点只强调了土壤与岩石、母质之间相互联系的一面，忽视了土壤与岩石、母质之间的本质区别，混淆了风化过程和成土过程，把风化作用的产物看作土壤，按这样的观点必然得出风化作用释放出的矿物质，不可避免地随淋溶作用而逐渐减少的片面理论。

（三）土壤发生学派 19世纪70—80年代，俄罗斯土壤学家B.B道库恰耶夫创立了土壤发生学派，该观点认为土壤的形成是风化作用和成土作用综合作用的结果，土壤有它自己的发生、发育历史，是独立的历史自然体，影响土壤发生、发育的因素是母质、气候、地形、生物、时间等五大成土因素。

道库恰耶夫的继任者威廉斯在其学说的基础上创立了土壤统一形成学说，指出了土壤是以生物为主导的各种成土因子长期、综合作用的产物。物质的地质大循环和生物小循环的矛盾统一是土壤形成的实质。该观点也称为生物发生学派。

地质大循环

生物小循环

上世纪40年代，美国的H．詹尼，用函数关系定量对土壤与环境因子之间的联系进行相关分析，提出了土壤与五大成土因子的函数关系为：s=f(cl、o、r、p、t…)，s：土壤cl：气候o：生物r：地形p：母质t：时间。函数中每一个成土因素都是独立的变量，在任何一个地区，其中某一个因子可能变化大，而其它的因子可能变化小，从这个意义上说，可以定量的对土壤与环境之间的发生学联系进行多相相关分析。

总体上说，上述观点尽管有一些缺点和错误，但是其基本观点是正确的，或者说抓住了事物的主要矛盾，为土壤学科的发展作出了重要的贡献。

解放后，我国土壤肥料学的发展迅速，1957年中国农科院土壤肥料研究所开展了第一次全国肥料试验网的工作，1958年开展了全国第一次土壤普查，1984年开展了全国第二次土壤普查，并相继开展了全国化肥试验网的工作。 竺可桢（右三）、李庆逵（左一）等1957年在南方考察橡胶宜林地

野外考察风餐露宿

席承藩80年代初指导全国第二次土壤普查

第四部分 土壤肥料在农业生产及生态系统中的地位和作用 一、土壤是农业生产的基本生产资料和农 业生产链环中物质与能量循环的枢纽 (一)土壤是农业生产的基本资料

绿色植物所必需生活条件:日光、热量、空气、水分和养分，除日光、空气外，大部分来自土壤。此外，土壤还为植物提供了根系伸展的空间和机械支撑作用。 种植业 农业生产 农业生产 饲养业 动物生产以植物生产资料为食料

（二）土壤是农业生产链中物质和能量的循环枢纽 （二）土壤是农业生产链环中物质和能量循环枢纽 农业生产三环节 植物生产 土壤管理 动物生产

二、土壤是自然界中具有再生作用的自然资源 1 我国土壤资源简况 土壤是相对不可再生的自然资源,也是不可代替的自然资源。 我国土壤资源丰富,国土面积960万km2,但是我国是个多山的国家,各种山地丘陵地面积占全部土地面积的65％,平原区土地仅占35％。

我国人均土地面积情况 不到世界人均耕地的l／3。人均林 地面积0.11hm2 , 占世界人均林地 面积的1／9。人均草地面0.28hm2 , 不到世界人均草地面积的1／2。

三、土壤是农业生态系统的重要组成部分

四、土壤是最珍贵的自然资源 1. 土壤资源数量有限性； 2. 土壤资源质量可变性； 3. 土壤资源空间分布上固定。

五、土壤肥料是农业生产各项技术措施的基础 施肥不仅能提高土壤肥力，而且也是提高作物单位面积产量的重要措施。 据FAO的统计，化肥在农作物增产的总份额中占40%-60%。 中国农科院土肥所统计，我国1951-1980间化肥总用量与粮食总产量的相关系数为0.964。

六、肥料是农业优质高产的保证 1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化 肥料施用量(万吨） 粮食产量(万吨) 肥料施用量 粮食总产量 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1975 1978 1982 1985 1988 1991 1994 1997 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 75000 肥料施用量 粮食总产量 粮食产量(万吨) 肥料施用量(万吨） 1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化

第五部分 怎样学习土壤肥料学

什么是土壤科学？土壤科学的研究方法及其内容是什么？ 1、土壤是陆地生态系统、环境及地球表层系统的一个重要部分。 2、通过物理、化学及生物学等手段来研究土壤。 3、研究土壤从分子尺度一直到整个地圈。 4、研究土壤与水、气、生物及人类等的相互作用。

学土壤学 老三样与新三样 老：罗盘，铲子，比色卡 新：GPS, 精密采样设备， 精密分析设备

野外研究：精确采样和详细记录

学习土壤肥料学资源 网络资源 1、http://www.issas.ac.cn/（南京土壤研究所） 2、www.iae.ac.cn （沈阳应用生态研究所） 3、www.iswc.ac.cn（水土保持研究所） 2、http://www.csss.org.cn/（中国土壤学会） 3、中国农业科学院资源环境所 4、各高校资源与环境学院网站 5、其它

学习土壤肥料学资源 期刊资源： 《土壤学报》、《土壤通报》《PEDOSPHERE》、《水土保持学报》 〈中国土壤肥料〉、 《水土保持通报》 〈植物营养与肥料学报〉等

思考题 1. 土壤、土壤肥力、肥料的概念。 2.如何理解土壤肥料在农业生产中的重要性？