土壤气相组成与调控

1、土壤气相组成与调控土壤空气不仅是土壤的基本组成，也是土壤肥力因素之一，其含量和组成 对土壤生物呼吸和植物生长有直接影响，而且与生态环境密切相关。一、土壤空气1、土壤空气来源与含量。土壤空气主要来自于大气，其次是土壤中存在的动物、植物与微生物活动 产生的气体，还有部分气体来源于土壤中的化学过程。土壤空气含量受土壤孔 隙度和含水量影响，在孔隙度一定情况下，土壤空气含量随含水量增加而减 少。一般旱地土壤空气含量在10%以上。2、土壤空气组成。土壤空气与大气组成基本相似，但有些气体有明显差异。与大气相比，土 壤空气的组成特点如下：第一，土壤空气中的二氧化碳含量高于大气。第二， 土壤空气中的氧气含量低于

2、大气。第三，土壤空气的相对湿度高于大气。第 四，土壤空气中的还原性气体含量远高于大气。还原性气体通常在水分饱和的 土壤中产生，如浓度过高，可能会对植物生长不利。第五，在不同季节和不同 土壤深度土壤空气各成分的浓度变化很大。这主要是由植物根系的活动和土壤 空气与大气交换速率的大小决定。如根系活动弱，且交换速率快，则土壤空气 与大气成分深度相近；反之，两者的成分相差较大。3、土壤空气与植物生长。土壤空气状况是土壤肥力的重要因素之一，不仅影响植物生长发育，还影 响土壤肥力状况。影响种子萌发。对于一般植物种子，土壤空气中的氧气含量大于10%则可 满足种子萌发需要；如果小于5%种子萌发将受到抑制。影响根

3、系生长和吸收功能。氧气供应不充足时，根系呼吸作用受到影 响，细胞分裂和生长受到抑制，最终导致根系生长缓慢，根短而细，根毛数量 少，根系畸形。根系发育不良，其对水分和养分的吸收能力也会减弱。影响养分有效性。土壤空气状况，一是通过影响微生物的活性而影响有 机态养分的释放；二是通过影响土壤养分的氧化还原形态而影响其有效性。影响土壤环境状况。植物生长的土壤环境状况包括土壤的氧化还原状态 和有毒物质含量状况。通气良好时，土壤呈氧化状态，有利于有机质矿化和土 壤养分释放；通气不良时，土壤还原性加强，有机质分解不彻底，可能产生还 原性有毒气体。二、土壤通气性土壤空气与大气不断进行气体交换的能力称为土壤通气性

4、，如交换速度 快，则土壤的通气性好；反之，土壤的通气性差。土壤空气与大气之间的交换 方式为：1、整体交换。整体交换是指土壤空气在一定的条件下整体或全部移出土壤，或大气以同 样的方式进入土壤。这种情况在灌溉、降雨、温度变化、耕作、近地面空气流 动等影响下发生，其作用的动力是气体的压力差。降雨或灌溉时，由于雨水通过通气孔隙进入土层，而将通气孔隙内的土壤 空气排出土壤。当水分进入土层的速度较快时，可使少部分空气封闭在土壤孔 隙中，暂时不利于水分向下运动。耕翻或疏松土壤是整体交换的另一种方式，例如，旋耕机破碎土壤时，可 以使土壤空气比较彻底地与大气交换，所以耕翻土壤的重要目的之一是更新土 壤空气。如土

5、壤中耕能通过整体交换达到更新表层土壤空气的目的。2、气体扩散。某种物质从其高浓度处向低浓度处的移动称为扩散。气体扩散是指土壤空 气与大气成分沿其浓度降低方向运动的一种过程。根据大气与土壤空气的组成 特点，一般情况下土壤空气扩散的方向是：氧气从大气向土壤、二氧化碳从土 壤向大气、还原性气体从土壤向大气、水气从土壤向大气。扩散是农业土壤空气更新的主要方式。影响扩散的主要因素有各种气体的 浓度差、通气孔隙度、扩散的距离及土壤水分含量等。浓度差越大，通气孔隙 度越高，扩散的距离越短，水分含量越低，则有利于土壤空气的扩散；反之， 则不利于土壤空气的扩散。三、土壤通气性调节1、改善土壤结构。这是改良土壤通气性的根本措施。一是通过深耕结合施用有机肥料，培育 和创造良好的土壤结构和耕层构造，改善通气性；二是通过客土掺沙掺黏，改 良过黏过沙的土壤质地。2、加强耕作管理。深耕、雨后及时中耕，可消除土壤板结，增加土壤通气性。深耕可以提高 土壤总孔隙度和通气孔隙度，改善植物根系的通气条件和生长环境。3、灌溉结合排水。排水可以增加土壤空气的含量，灌水可以降低土壤空气的含量、促进土壤 空气的更新。在水稻产区，水旱轮作可促进通气孔隙形成，提高