上次为大家介绍了关于土壤的基本概念、质地、结构以及酸碱性等基础理论，今天接着为大家分享与农业生产密切相关的土壤肥力的理论知识，欢迎大家交流探讨！
土壤肥力
土壤肥力是土壤能够满足作物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量的能力，是土壤物理、化学和生物学性质的综合反映。一般来说，土壤肥力分为自然肥力和人为肥力，潜在肥力和有效肥力。
所谓自然肥力，是指自然土壤在未开垦利用之前所具有的肥力；人为肥力则是在耕作、施肥、灌溉及其它技术措施等人为因素影响下发育而来的肥力。因此，任何土壤，耕作栽培越久，采用的农业技术措施越完善，其人为肥力所占比重就越大。所以说，土壤是劳动的对象，也是劳动的产物。
所谓有效肥力是指在当季生产中能够被作物吸收利用而产生经济效益的那一部分肥力，而存在于土壤中，未能被当季作物利用的那一部分称作潜在肥力。在适当的农业技术措施下，有效肥力和潜在肥力相互转化。
土壤肥力四大因素：
土壤水分、养分、空气和温度称为土壤肥力四大因素。土壤肥力的高低，不仅受到每个肥力因素数量适当与否的影响，而且取决于它们之间在一定条件下的协调程度。因此，研究掌握土壤各个肥力因素状况及它们的相互关系具有重要意义。
土壤水分：
“有收无收在于水，多收少收在于肥”，可见水分对农业生产的重要性。首先，作物的生长发育需要大量的水；作物吸收的养分也需要溶于水后才能被利用；土壤微生物的活动以及土壤养分的分解和转化都需要水。其次，水分直接对土壤空气与热量状况起着制约的作用，同时还影响着土壤的胀缩性、粘着性、粘结性和耕性等性质。
土壤水分按其受作用力的不同，一般分为三种：
A、束缚水：在土粒表面引力作用下紧紧束缚在土粒周围的水分，移动极慢，很难被作物吸收利用。当土壤含水量达到仅有束缚水量时，作物就出现凋萎现象。
B、毛管水：在土壤毛细管引力作用下保持在土壤孔隙里的水，可沿毛细管孔隙向各个方向移动，是土壤中最适于作物吸收利用的水分。但是毛管水运动会带来地表蒸发不断发生，造成土壤水分损失，所以生产中常采取中耕松土，切断土壤毛细管，减少土壤水分蒸发。
C、重力水：在土壤水分含量超过土壤毛管力的作用范围时，过多的水受重力的影响向下渗漏，称为重力水。尽管渗漏作用会造成漏水漏肥，但不论对水田还是旱土，适当的渗漏有利于土壤空气的更新及有害物质的向下移动和淋失。
土壤空气：
土壤空气对土壤微生物活动和养分转化有密切关系，对作物根系发育亦有影响。土壤中的空气，一部份是由大气进入；一部份是由土壤中生物化学过程所产生。一般来说，对于通气良好的土壤，或是愈接近地面的土壤，其空气组成接近于大气。但由于土壤中生物活动（作物根系和微生物）的影响以及有机质的分解不断消耗O2、产生CO2和其它气体，致使土壤空气与大气成分有显著的区别：（1）土壤空气中O2含量低于大气；（2）土壤空气中CO2的含量高于大气；（3）土壤空气中水汽含量高于大气，常为水汽饱和状态；（4）土壤空气中常含有较多的还原性气体，如甲烷、氢气。
土壤空气在土壤肥力中的意义：
土壤空气供给作物根系呼吸作用所需要的氧，一旦缺氧，根系发育受到影响，吸水吸肥机能减弱，甚至死亡，尤其种子发芽期及幼苗期更加如此。
另外，土壤空气状况影响土壤微生物的活动和养分的转化。土壤缺氧时，微生物活动以嫌气性为主，有机质分解缓慢，造成养分不足，甚至引起氮素损失，同时，还会产生还原性有毒物质，如乙酸、丁酸、硫化氢等。此外，土壤通气不良有利于病菌滋生，引起作物感染病害，影响作物生长，降低产量。
土壤温度：
土壤温度是太阳辐射热能、土壤热量平衡和土壤热学性质共同作用的结果，对于作物的生长发育和土壤微生物的活动以及各种养分的转化等具有重要影响。不同作物的适时播种就是由土壤温度来决定的。如小麦在1~2℃时就能发芽，而水稻要在10~12℃时才发芽。另外，一般土壤微生物生活以土温25℃~37℃为适宜，最低是5℃，最高不超过45℃~50℃，土温过低，微生物活动减弱，甚至完全停止，有机质难于分解，有效养分缺乏。冷浸田就是如此，所以要排除冷浸水，增施猪牛栏粪、石灰、草木灰和火土灰等热性肥料以提高土温。
土壤温度的影响因素：
温度是热的表现，而土壤热量主要来源于太阳辐射热，其次是微生物对有机质的分解所产生的热量。影响土壤温度变化的最重要的内因是土壤热容量和导热性这两个因素。
A、土壤热容量：是指单位质量或容积的土壤每升高（或降低）1℃所需要（或放出的）的热量，单位是J/（g·℃）或J/（cm3·℃）。土壤热容量的大小主要决定于土壤水分和空气的数量，凡水多气少的土壤，热容量就大，增温慢，冷却也慢，温度变化小；反之，土温变化就大。所以通过灌排调节土壤水分含量是调节土温的有效措施。
B、土壤导热性：是指土壤对所吸收的热量传导至临近温度较低的土层的性能。其大小主要取决于土壤中空气和水分的相对比例。当土壤干燥缺水时，土粒间的孔隙被空气占领，导热率就小；当土壤湿润时，土粒间的孔隙被水分占领，导热率就大。增加土壤湿度能提高土壤导热性，减少土壤昼夜温差。冬季麦田干旱时灌水防冻，早春灌水防霜冻就是这个道理。
土壤养分：
作物生长发育所需要的17种必要元素中除了碳、氢、氧主要来自于大气和水以外，其余元素则主要来自于土壤。根据植物对营养元素吸收利用的难易程度，分为速效性养分和迟效性养分。一般来说，速效养分仅占很少部分，不足全量的1%，但速效养分和迟效养分的划分是相对的，二者总处于动态平衡之中。
土壤中氮素的转化：
土壤中有机态氮占99%以上，无机态氮不足1%。作物从土壤中吸收的氮素，绝大部份由有机氮转化而来。其转化形成主要有以下四种：
A、氨化作用：占土壤95%以上的有机氮，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物的系列作用下，逐级分解释放出氨的过程。不论好气或嫌气条件下，此过程都能进行。氨与土壤中的酸根结合成铵盐，为作物吸收利用，或被土壤胶体吸附保存。
B、硝化作用：氨或铵盐在通气良好的条件下，经亚硝酸细菌、硝酸细菌等的作用，转化成硝酸的过程。NO3-N是作物良好的有效态养分，但不能被土壤胶体吸附，易随水流失。深耕松土，有利于硝化作用和防止土壤中氨的散失。
C、反硝化作用：当土壤通气不良，并含有大量新鲜有机质和硝酸盐的土壤中，在反硝化细菌的作用下，将硝酸盐还原成N2、N2O、NO而损失的过程。反硝化作用对作物吸收养分和生长不利，务必加以阻止。稻田可采用浅水间灌、露田通气、施用铵态氮肥，旱土雨后中耕松土，均可防止反硝化作用的发生。
D、生物夺氮作用：当土壤中施用大量新鲜的、含纤维素多的有机肥时，土壤环境条件适宜的情况下，微生物就大量活动与繁殖，消耗掉土壤中有效氮素，从而导致作物氮素养分缺乏或严重不足。因此，凡秸秆还田或施用大量未腐熟的含纤维多的有机肥料，必须配合施用适当的速效氮肥，以补充土壤有效氮素，供作物吸收。
土壤中磷素的转化：
一般土壤中的磷总量（以P2O5计算）约在0.05~0.2%，但易被作物吸收利用的水溶性磷（如Na+、K+、NH4+等磷酸盐及磷酸一钙）和弱酸溶性磷（如磷酸二钙）很少，多数仍为难溶性磷（磷酸二钙）和极难溶性磷（如磷酸铁、磷酸铝）以及有机态磷，它们需经各种转化才能被作物吸收利用。
土壤无机磷的转化：在强酸性土壤中，磷与铁、铝离子化合生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝沉淀而被土壤固定；在石灰性土壤中，磷则转化为磷酸三钙被土壤固定。只有当土壤pH值为6.5~7.5时，磷的有效性才最高。
土壤有机磷的转化：土壤中的有机磷化合物，如核蛋白、核酸、卵磷脂、植素以及植物体内其它含磷化合物，在土壤微生物的作用下进行水解释放出磷酸，进而再经过各种转化变成有效磷酸盐供作物吸收利用。
土壤中钾素的转化：
土壤中的钾按照化学组成可分为四大类：（1）水溶性钾，以离子态存在于土壤溶液中，能被作物直接吸收利用，但含量极少；（2）交换性钾，是吸附在土壤胶体表面的钾，与水溶性钾保持动态平衡，但含量少，仅占土壤全钾量的1-2%，是土壤速效钾的主要部分；（3）非交换性钾，又称缓效性钾，是存在于膨胀性层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘上的一部分钾三是微生物活体钾，一般占土壤全钾量的2-8%，是评价土壤供钾潜力的一个重要指标；（4）矿物钾，是矿石（如钾云母、正长石）中所含的钾，在土壤中含量最多，占土壤含钾总量98%以上，但不能被植物吸收利用，属无效钾。土壤中各种类型的钾，在一定的条件下可以相互转化。难溶性含钾矿物，在各种酸类或钾细菌的作用下，可以释放出水溶性钾；但在含粘粒多的土壤中，由于干湿交替频繁，土壤中的水溶性钾或交换性钾易被粘土矿物固定起来，使作物根系无法吸收。为避免这一现象，钾肥宜适当深施，或采用集中穴（条）施。
好了，关于土壤的基本理论就介绍到这里，后续我们将会为大家介绍我国农田土壤存在的主要问题及其改良措施，欢迎大家继续关注！
（原帖链接：说说土壤的那些事儿-续2）
