土壤退化与土壤质量
第一节 土壤退化的概念及分类
一、土壤退化的概念
1. 土壤（地）退化的概念
土地（壤）退化指的是数量减少和质量降低。
数量减少可以表现为表土丧失，或整个土体的毁失，或土地被非农业占用。
质量降低表现在土壤物理、化学、生物学方面的质量下降。
（ 1 ）土壤（地）退化是一个非常复杂的问题，它是由自然因素和人为因素共同作用的结果。
（ 2 ）土壤（地）资源从数量上是无再生能力的，因而具有土壤（地）数量有限性的特点，但从质量上，可以改良培
肥土壤，保持“地力常新”。
耕地土壤是人类赖以生存最珍贵的土壤（地）资源，是农业生产最基本的生产资料。
2. 土地退化与土壤退化
（ 1 ）土地退化
是指人类对土地的不合理开发利用而导致土地质量下降乃至荒芜的过程。
包括森林的破坏及衰亡、草地退化、水资源恶化与土壤退化。土地退化的直接后果是：
直接破坏陆地生态系统的平衡及其生产力；
②破坏自然景观及人类生存环境；
③通过水分和能量的平衡与循环的交替演化诱发区域乃至全球的土被破坏、水系萎缩、森林衰亡和气候变化
（ 2 ）土壤退化
在自然环境的基础上，因人类开发利用不当而加速的土壤质量和生产力下降的现象和过程。
二、土壤退化的分类
1. 土壤侵蚀
2. 土壤沙化
3. 土壤盐化
4. 土壤污染
5. 土壤性质恶化
6. 耕地的非农业占用
第二节 我国土壤退化的背景与基本态势
一、我国土壤退化的自然社会条件制约
1. 土壤（地）资源短缺，空间分布不均
（ 1 ）人均土壤资源占有率低
（ 2 ）土地资源空间分布不均匀，区域开发压力大
（ 3 ）生态脆弱区，范围大
（ 4 ）耕地土壤质量总体较差，自维持能力弱
2. 人口增长与社会经济发展对土壤退化的制约
3. 水资源短缺对土壤退化的制约
二、我国土壤退化的现状与态势
1. 土壤退化的面积广，强度大，类型多
2. 土壤退化的发展快、影响深远
第三节 土壤退化主要类型及其防治
一、土壤沙化和土地沙漠化
二、土壤流失
三、土壤盐渍化与次生盐渍化
四、土壤潜育化与次生潜育化
五、土壤肥力衰退和土壤污染防治
第四节 土壤质量及评价
一、土壤质量的概念
土壤质量是土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，促进动物与人类健康行为的能力。土壤质量主要是依据
土壤功能进行定义的，即目前和未来土壤功能正常运行的能力。
（ 1 ）土壤的植物和动生物持续生产能力；
（ 2 ）土壤质量概念的内涵不仅包括作物生产力，土壤环境保护，还包涵食物安全及人类和动物健康。
（ 3 ）改善土壤质量的管理还应包括减低污染潜力的技术和方法。
二、土壤质量评价参数与指标体系
1. 选择评价土壤质量参数指标的条件
代表性、灵敏性、通用性、经济性
2. 土壤质量评价的指标
（ 1 ）农艺与经济学指标
（ 2 ）微生物学指标
（ 3 ）碳氮指标
（ 4 ）生态学指标
三、土壤质量的评价方法
1. 土壤质量综合评分法
2. 土壤质量动力学方法
3. 土壤质量多变量指标方法
土壤污染与防治
第一节 土壤污染概述
一、土壤污染的概念及特征
1. 土壤污染的概念
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
土壤被污染的程度主要决定于进入土壤的污染物的数量、强度和土壤自身的净化能力大小，当进入量超过净化力，就
将导致土壤污染。
2. 土壤污染特性
（ 1 ）土壤污染的隐蔽性
（ 2 ）土壤污染的持久性
土壤耕作与管理
第一节 土壤耕作的概念及其基本操作
一、耕作的概念
耕作是在作物种植以前，或在作物生长期间，为了改善植物生长条件而对土壤进行的机械加工。
耕作的基本目的：
1. 改良土壤结构；
2. 把作物残茬和有机肥料掩埋并掺和到土壤中去；
3. 控制杂草或其它不需要的植株。
二、耕作的基本作业
1. 犁耕
土壤结构
一、土壤结构体
（一）土壤结构体概念
1. 土壤结构性
土壤中单粒、复粒的数量、大小、形状、性质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性，称为土壤结构性。
2. 土壤结构体
土粒在胶结物（有机质、碳酸钙、氧化铁等）的作用下，相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同的土团称为土壤
结构体。
（二）土壤结构体种类 ( 根据全国第二次土壤普查 )
1. 块状结构 (cloddy structrue)
立方体型，即结构体的纵轴和横轴大体相等，边面不明显，内部紧实。熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质而粘
重的底土多为块状结构。根据其大小可进一步划分为：大块状结构，直径大于 10cm ；小块状结构直径 5 ～ 10cm 。
形状与块状相似，但较块状结构小，略呈圆形，表面不平的称为团块状。按其大小进一步划分为：大团块结构，直径
5 ～ 3cm ；团块状结构，直径 3 ～ 1cm ；小团块状结构，直径小于 1cm 。
2. 核状结构 (nutty structure)
立方体型，边面明显的多棱角碎块，内部紧实，泡水后不易散碎。在粘重的心土层或由氢氧化铁胶结土粒后形成核状
结构。根据其大小进一步划分为：大核状，直径大于 1cm ；核状，直径 7 ～ 10mm ；小核状， 5 ～ 7mm 。
3. 柱状 (nar structure)
侧面，横断面形状不规则。柱状结构是碱化土壤的标志特征，常在干旱半干旱地带的底土出现。根据横断面的直
径进一步划分为：大柱状结构，大于 5cm ；柱状结构， 3 ～ 5cm ；小柱状结构，小于 3cm 。
4. 棱柱状结构 (primatic structure)
形状同柱状结构，不同之处在于棱角尖锐明显，横断面略呈三角形。粘重土壤的底土，由于干湿交替频繁形成棱柱状
结构。根据横断面的直径进一步划分为：大棱柱状结构，大于 5cm ；棱柱状结构， 3 ～ 5cm ；小棱柱状结构，小
于 3cm 。
5. 片状、板状结构 (pty structure)
横轴远大于纵轴，呈扁平状结构体。在雨后土壤表面结壳或老耕作土壤的犁底层多形成这种结构体。根据其厚度划分，
大于 3mm 者为板状，小于 3mm 者为片状。
6. 团粒状结构 (granur structure)
近似于球形，疏松多孔的小土团称团粒结构，是含有机质丰富肥沃土壤的标志特征。团粒结构的大小一般为 0.25 ～
10mm ，小于 0.25mm 者称微团粒，水稻土中多为微团粒结构。
二、 土壤结构体的形成
形成结构的过程可分为两个阶段，第一阶段是土粒在自身的粘结、凝聚或和外物胶结作用下粘聚形成次生复粒（微团
聚体）或致密土体；第二阶段是团聚体进一步粘结形成结构体或致密土体在外力作用下破碎成型。
1. 土粒的粘聚
（ 1 ）阳离子的凝聚作用
土壤胶粒通常带有负电荷，带负电荷的土壤胶粒在阳离子作用下，发生相互凝聚。
阳离子凝聚能力的大小与阳离子的价数有关，通常是高价离子凝聚能力大于低价离子。同价离子的凝聚能力取决于离
子的水化半径，水化半径大的离子与胶粒表面的距离大，凝聚能力弱，反之则较强。根据阳离子的凝聚能力可排列成
以下顺序：
Fe 3+ ＞Al 3+ ＞Ca 2+ ＞Mg 2+ ＞H + ＞NH 4 + K + ＞Na +
在农业生产实践中，常通过施用石灰或石膏（用于碱性土），利用 Ca 2+ 的作用促进土粒凝聚。
增加介质中电解质浓度也可促进胶粒凝聚。在农业生产实践中，常采用排水晒田、晒垄、冻垄等措施，提高土壤溶液
中电解质的浓度，促进土壤胶粒凝聚。
（ 2 ）水膜的粘结作用
土粒在水膜的作用下，粘结在一起形成土团。在土粒接触处形成弯月面，由于弯月面内侧的负压，把相邻的土粒团聚
在一起。但必须指出，水膜粘结作用形成的土团是没有水稳性的，水分增多，会造成土粒分散。
（ 3 ）胶结作用
土壤中很多物质都具有胶结作用，使土壤形成结构。胶结物质主要有：
简单的无机胶体
土壤中的 Fe 2 O 3 ·xH 2 0 、 Al 2 O 3 ·Y H 2 0 、 SiO 2 ·Z H 2 0 等，常以胶膜形态包被在一起。由于凝胶的不可逆
性，由此形成的结构体也具有相当程度的水稳性。但这样形成的结构，往往是致密紧实的结构体，如核状结构，对协
调水肥的能力极差。
②粘粒
粘粒具有巨大的表面积，粘结力很强，同时可通过带正电和带负电边面的静电引力使其团聚。
③ 有机质
土壤中的腐殖质、多醣类、蛋白质、木质素以及许多微生物的分泌物和菌丝均有团聚作用。其中以腐殖质，特别是胡
敏酸的胶结作用，对结构形成的作用较大。
2. 土壤结构的成型
在上述土粒互相粘聚的基础上，或在有机质的作用下进一步团聚，通过多级团聚形成团粒结构；或者在致密土体的基
础上，再通过外力作用下破碎成型。这些外力作用主要有以下几种：
(1) 干湿交替作用
土壤具有湿胀干缩的性能，而各组成部分的湿胀干缩程度又有差异，如蒙脱石类的膨胀收缩性强，而水云母类和高岭
石类的膨胀收缩性则较弱。当干湿交替时，由于胀缩性的差异使土体产生不等的变形而依脆弱线开裂成小块。在土体
吸水时还由于孔隙中闭蓄的空气所产生的压力，使土体破碎。土块越干，骤然灌水湿润，这种作用愈明显，有如 “ 爆
破 ” 一样。促使土体破碎形成结构。
（ 2 ）冻融交替作用
水分结冰时体积膨胀增大约 9% ，对周围的土体产生压力而使土壤崩裂。不同孔径大小的孔隙内，水分的冰点有差异。
孔径愈小，结冰的温度愈低。这样会造成膨胀压力的差异使土体产生裂痕，一旦融化，土壤就会沿裂痕酥散。
(3) 生物的作用
植物根系的穿插挤压，可使土体破碎形成结构。具有垂直主根的豆科植物和具有强大须根的禾本科配合种植，效果则
更好。此外土壤中的蚯蚓、昆虫、蚁类等对土壤结构形成均有一定作用。
(4) 土壤耕作
通过合理耕作，在机械压力的作用下，土体破碎形成结构。同时耕作使土肥相融、促进良好结构的形成。
三、团粒结构在土壤肥力上的意义
团粒结构是疏松的小土团，具有小水库、小肥料库、空气走廊的作用，协调水气状况能力强，因而是理想的结构体。
1. 小水库
团粒结构的小水库作用主要表现为透水性好，可接纳大量雨水和灌溉水，而团粒内部保水性强，天旱时还可防止水分
蒸发，这是由于天旱时表层蒸发失水后，土体收缩切断与下层毛管连通性，水分不会由大孔隙流向小孔隙而蒸发损失。
2. 小肥料库
团粒结构的小肥料库作用是由于团粒结构的土壤，通常有机质含量丰富，这是供应养分的物质基础。团粒结构表面为
好气作用，有利于有机质的矿质化，释放养分。团粒内部则有利于腐殖化，保存养分。
3. 空气走廊
空气走廊作用是由于团粒之间的孔隙较大，有利于空气流通。
四、土壤良好结构体的培育
1. 大量施用有机肥；
2. 实行合理耕作；
3. 施用石膏或石灰；
4. 施用结构改良剂