2017年中国农业大学招收硕土研究生入学考试试题
(考生注意：全部答案必须写在答黑纸上否则后果自负)
科目代码： 815
考试科目：土壤学与植物营养学

一、名词解释
土壤BSP 高品位磷肥 土壤发生层 土壤水吸力 黏土矿物 土壤孔隙度

肥料利用率

二、简答
1.土面蒸发分过程
2.玉米与花生缺铁肋迫的反应差异
3.土壤中氮素无效化过程
4.土壤胶体表面类型
5.土壤在农业生态系统中的作用
6.常见不同质地土壤的生产性贡

三、论述

1. 有机肥的增产作用机制
2. 农业上减少使用肥料和农药的原理及提高磷肥利用率的途径
   3.水肥一体化的特点、限制因素及应用前景
   4.有机质转化与温室气体排放的关系
3. 土壤pH变化的原因及固氮使pH下降的原因
   6.土壤缓冲机制有哪些

2017年中国农业大学招收硕土研究生入学考试试题参考答案
科目名称： 土壤学与植物营养学
(考生注意：全部答案必须写在答题纸上否则后果自负! )
考试科目代码： 815 考试科目：土壤学与植物营养学

一、名词解释
黏土矿物：是指在组成粘粒的次生矿物。主要包括层状硅铝酸盐矿物和铁铝氧化物及其水合物。
土壤BSP：在土壤胶体所吸附的阳离子中，盐基离子的数量占所有吸附的阳子的百分比，叫盐基饱和度。
高品位磷肥：P205含量大于28%的磷肥称为高品位磷肥。
土壤发生层：土壤发育过程在剖面上形成的具有不同特征的土层。
土壤水吸力：是指土壤在承受一定吸力的情况下所处的能态。
土壤孔隙度：即单位土壤容积内各种大小孔隙容积所占的百分数，它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。
肥料利用率：指当季作物从所施肥料中吸收养分占施肥量的百分数，其实质是当季作物对所施肥量的表观回收率。

二、简答题
1.答：土面蒸发过程区分为三个阶段。
1、表土蒸发强度保持稳定的阶段：蒸发强度的大小主要由大气蒸发能力决定，可近似为水面蒸发强度E0。此阶段含水率的下限，一般认为该值相当于毛管水断裂量的含水率，或田间持水量的50-70%
2、表土蒸发强度随含水率变化的阶段：蒸发速率急剧降低，有利于土壤墒情的保持
3、水汽扩散阶段：土壤输水能力极弱，不能补充表土蒸发损失的水分，土壤表面形成干土层。在此阶段，蒸发面不是在地表，而是在土壤内部，蒸发强度的大小主要由干土层内水汽扩散的能力控制，并取决于干土层厚度，一般来说，其变化速率十分缓慢而稳定。

2.答： (1) 花生为双子叶植物，即机理I植物，缺铁时有三种途径可提
高其环境中铁的有效性：
1)Fe3+的还原作用：机理1的一个重要特点是缺铁时植物根系表面三价铁的还原能力显著提高。缺铁诱导的根系还原能力还能有效地还原Mn4+，由于锰比铁更容易被还原，在铁锰共存的条件下，植物根首先还原锰。有时甚至可导致植物的锰毒害。
2)质子分泌：机理I类植物根细胞原生质膜上受ATP酶控制的质子泵受缺铁诱导得以激活，向膜外泵出的质子数量显著增加，使得根际PH值明显下降。酸化的作用有两方面：一是增加根际土壤和自由空间中铁的溶解度，提高其有效性；二是创造并维持根原生质膜上铁还原系统高效运转所需要的酸性环境。
3)协调系统：对机理I植物而言，缺铁不仅诱导根细胞原生质膜上还原酶的形成与激活，而且诱导质子泵的激活，这两个过程之间不论是在发生的时间，还是在发生的部位上，都是密切配合、协同起作用的。这一协同系统保证了植物在缺铁时，特别是在高pH环境中，也能有效地还原Fe3+。
(2)玉米为单子叶禾本科植物，即机理11植物，在缺铁胁迫条件下，禾本科植物根尖细胞向根际主动分泌“植物高铁载体”，与根际土壤中的高价铁发生强烈螯合作用，迁移到质膜，在质膜上专性运载蛋白的作用下，三价铁和植物高铁载体的复合体进入细胞内。这种机制不受pH值影响。

3.答：
1.氨挥发：NH3本身容易挥发，特别是在碱性条件下，氨的挥发损失比较严重，尤其是在石灰性土壤上施用氨态氮肥的损失更严重。
2.硝化作用和反硝化作用：①在通气良好的条件下，NH4+-N肥易在硝化细菌作用下转化为NO3-N即HNO3,NO3-N肥极易随水流失。②在通气不良或者淹水条件下，NO3-N经反硝化细菌作用，还原生成N2,NO,NO2气体，并挥发使氮素损失。
3.淋洗和径流：由于土壤胶体和正负电荷，对NO3-N的吸附力能力不强，所以土壤中的NO3-N易被水淋洗和径流流水流失，造成氮素损失。

4.答：土壤胶体表面类型：
①硅氧烷型表面
②水合氧化物型表面
③有机物表面

5.答：①土壤的生产功能：土壤是农业的最基本的生产资料，具有肥力的本质特性，是作物生长的基地；人类生活的75%以上的蛋白质和纤维产品都来直接来自于土壤；没有土壤就没有农业，土壤农业可持续发展的基础。
②土壤的生态环境功能：它是生态系统中生物生产的主要基质，是联系有机界和无机界的中心环节；它是生态系统的缓冲与调节剂，又是吸收、容纳、转化与净化环境污染物的重要介质；生态系统中动物的栖居地，有许多动物栖身于土壤中，且土壤中尚有数以亿计的微生物；
⑧土壤的健康功能：土壤质量好坏直接影响粮食质量的好坏，土壤生态状况直接影响土壤动物、微生物的生存状况。
另外土壤也是各种工业原料、建筑材料的来源。如粘土砖、陶陶瓷、铝土矿的原来，以及文化遗迹的保存场所。

6.答：不同质地的生产性状分析
①砂质土类
泛指与砂土性状相近的一类土壤，物理粘粒含量<15%。主要分布在北方地区的山前平原以及各地河流两岸、滨海平原一带 砂质土的性状：通透性好；保蓄性；惜在养分含量少，养分转化快；土温变幅大。耕性好；无有毒物质存在；发小苗不发老苗。 ②粘质土类 物理粘粒含量>45%，质地细(粘重)，包括黏土以及类似黏土性质的重壤土和部分中壤土。性状：通透性差；保蓄性强；养分含量丰富；转化速度慢；土温变幅小；耕性差；有毒物质多；老苗不发小苗。
③壤质土类
主要分布于黄土高原、华北平原、松江平原、长江中下谐平原、珠江三角洲，河间平原以及河流两岸同冲积平原。性状：大小孔隙比例分配较合理；保水保肥；养分含量充足，有机质转化速度快；水肥气热以及扎根条件协调；耕性好；发老苗又发小苗。

三、论述题
1.答： (1)提供养分和活性物质
有机肥料不仅能够提供N,P,K等大量营养元素，还还有有机养分和大量活性物
质，如氨基酸，核糖，此外，在缓解化肥，核酸等，尤其是钾肥不足，有机肥在实现平衡施肥方面起着重要作用。
(2)活化土壤养肥，提高养分利用率
①随着土壤有机质含量的增加，土壤中B,Mn,Cu，Zn，Mn，Fe等微量元素的交换态和有机结合态含量增加，因而其有效量也相应提高。
②施用有机肥料后，由于土壤中微生物的数量和活性提高，使得胞外酶的分泌增加。
③有机物料本身也会带入一些酶和酶作用的底物，使有关酶的活性得到提高，这有利于土壤中养分的转化和循环。
④有机肥施入土壤后，在其降解过程中产生的可溶性有机物对活化土壤养分元素也有重要作用。
(3)提高作物品质，增强作物的抗逆性
有机肥和无机肥配合施用能平衡养分吸收，提高产品质量，有机肥施入土壤，会改善土壤的理化性状，增加土壤的保水、保肥能力，有机肥本身可以产生一些抑菌物质或降解过程中产生抑菌物质，植物体内的氨基酸含量增加有助于作物抗旱，从而增强作物的抗逆性和抗病虫害的能力。
(4)减少污染，化“害”为利”
化肥的使用不当或大量施用会带来环境污染问题，如地下水硝酸盐含量超标和水体富营养化，施用有机肥可避免大量施用化肥带来的环境污染。
此外，有机肥料能提高土壤有机质含量，增强土壤的吸持能力，往往有利于重金属和农药的吸附，减轻其危害
(5)作为无土栽培的优质基质，替代不可再生的泥炭等资源
将有机废弃物高温堆肥后制成的优质栽培基质，不但就地取材，价格低，而且重量轻，结构性好，含有丰富的N,P，K等大量元素和多数微量元素，能保证作物生长期内的营养需求，而且可以避免重金属对食物链的污染。

2.答：
提高磷肥利用率途径：
①土壤条件和磷肥施用：土壤条件是分配和选择择磷肥品种的重要依据，土壤供磷水平、土壤中氮磷含量比例、有机质的含量、土壤的熟化程度、PH等都与磷肥施用有密切关系
土壤供磷状况的指标：土壤有效磷的数量是标志土壤中磷供应水平的可靠指标。
土壤全磷含量是作为土壤磷素潜在肥力的一项指标
②作物特性及轮作换茬与磷肥施用：作物种类、品种间对磷的利用能力不同，施用磷肥后其反应也有明显差异。豆科作物（包括豆科绿肥作物)糖用作物、淀粉含量高的薯类作物、棉花、油菜以及瓜果类、茶、桑等都需要较多的磷，施用磷肥有较好的肥效。而谷类作物对磷的反应较差,对吸磷能力弱的作物更应注意磷的供应，磷营养不足常常是这类作物产量不高的主要原因。
在不同的轮作换茬制中，磷肥并不需要每茬作物都施用，应重点施在能明显发挥肥效的茬口上，稻麦轮作制“旱重水清”原则。对于旱地轮作，如小麦、玉米（或谷子）轮作换茬制中可采取“一重二轻”的施磷肥原则。豆科绿肥参加的换茬制中，难溶性磷肥重点施在都可作物上。“以磷增氮”、“以化肥换取有机肥”。
③磷肥品种的选择：普通过磷酸钙和重过磷酸钙是速效性的磷肥，适用于大多数作物和各类土壤，可以作基肥和种肥，必要时也可作追肥。钙镁磷肥及其它许多种弱酸溶性磷肥都适宜作基肥，它们在酸性土壤上肥效比过磷酸钙好。因此，这类肥料应尽量分配在酸性土壤上施用。磷矿粉和骨粉属于难溶性磷肥，最适宜施在酸度强的酸性土壤上，其肥效持久。在中性或石灰性土壤上效果很差。一般
不宜选用。
④氮、磷肥料的配合施用：氮肥、磷肥配合施用是提高磷肥肥效的重要措施。特别是在中、下等肥力水平的土壤上，氨肥、磷肥配合施用增产幅度十分明显。
⑤合理用磷肥的两个问题：深施与浅施；集中施用与撒施
3.答：水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生有期的需求设计，把水分、养分定时定量，技比例直接提供给作物。
限制因素：该项技术需要设备较多，前期一次性投资较大，对管理人员的要求高，
需要进行专业培训；由于该技术应用时间较短，在市场上购买渠道少。
发展前景：水肥一体化在我国的应用该项技术应用是非常有必要的，作为水资源严重短缺，人均占有量仅为世界平均水平1/4的国家，应用该项技术不仅可以缓解水资源短缺现状，而且要考虑其对环境的保护效应。此外，为了节约能源，应尽量减少化肥的施用，该项技术的实施可以达到这个目的，当然其意义远不止如此，所引发的必将是中国农业又传统迈向现代化的一次具有深远意义的革命。

4.答：土壤有机质对全球碳平衡的影响：
土壤有机质也是全球碳平衡过程中非常重耍的碳库。土壤有机质的损失对地球自然环境具有重大影响。土壤是最大的温室气体的源和汇，

5.答：土壤根际pH值变化的原因复杂，主要有：根系吸收作用和根际微生物的呼吸作用释放CO2；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机酸；根系吸收阴阳离子的不平衡。
①氮素形态：施用NH4+-N根系向外释放H+，根际pH值下降；相反。施用NO3-N根系释放OH或HCO3-，根际pH值上升。NO3-N根际pH值上升的幅度一般低于NH4+-N使根际PH值下降的幅度，而且不同种类植物之间有明显差异。
②共生固氮作用：一些豆科植物在固定空气中的N2时，也会降低根际pH值。
③养分胁迫：双子叶植物和一些耐低铁的非禾本科单子叶植物在铁胁迫时，根系主动分泌还原性物质，根在释放电子的同时也释放质子，以酸化根际环境。在石灰性土壤上，白羽扇豆缺磷时，可形成排根，向体外分泌大量柠檬酸，酸化根际，螯合钙、铁、铝等。
④.植物遗传特性：不同种类植物在选择吸收、体内酸碱平衡的生理调节方式和能力等方面均有差异。
⑤根际微生物：微生物既可通过呼吸作用释放CO2，又可合成并分泌某些有机酸而引起根际pH值的改变。

6答：①土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在：土块溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸以及其它有机酸等弱酸及其盐类，在土壤溶液里构成一个良好的缓冲体系
②土壤胶体的阳离子交换作用：土壤胶体上吸附的各种盐基离子，能对加进土壤
的H+离子(酸性物质)起到缓冲作用；而胶体上吸附的H+离子及A13+又能对OH-离子(碱性物质)起缓冲作用。
③活性铝离子的缓冲作用