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1、第五章 土壤质地、结构与孔性,一、矿物质土粒,土壤固体物质大小和形态各异，称为矿物质土粒或矿质土粒，简称土粒。土粒，常指矿质土粒。,第一节 土壤质地,土壤基本粒级:石砾、砂粒、粉粒、粘粒,二、土粒分级 将土壤中各种粒径的固相颗粒假定为球形，人为地按直径大小划分成若干等级，同一粒级在性质和化学成分上基本一致，这样的划分方法称土粒分级。,土粒分级,土壤颗粒分级：(mm)直径 国际制 美国制 卡庆斯制 中国制石砾 2 2 1 1砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002 粘粒 0.002
2、0.002 0.001 0.002 物理性砂粒：1-0.01mm物理性粘粒：0.01mm,土粒分级,三、同粒级的矿质组成和化学组成 土粒的大小不同，其矿物组成和化学组成也是各不相同（见下表）。,表6-4 各级土粒的矿物组成,石英,次生硅酸盐矿物,原生硅酸盐矿物,其它次生矿物,砂粒粉粒粘粒,不同粗细土粒的矿物组成,表6-5 不同粒级的化学组成,各粒级土粒的组成和特性,a、土粒越粗，石英越多;土粒越细，云母、角闪石等明显增多。b、砂粒和粉粒中SiO2含量高，粘粒中Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、P2O5、K2O的含量较多。随着土壤单粒由大到小，磷、钾、钙、镁、铁等养分含量逐渐增加，而SiO
3、2含量逐渐减少,一、土壤质地概念 各粒级土粒在土壤中的相对比例（质量百分数）称为土壤质地，或称土壤机械组成。,第二节 土壤质地,二、土壤质地的分类及分类标准 土壤质地分类标准各国也不统一，主要有：1国际土壤质地分类标准 这是一种3级分类法，即按砂粒、粉砂粒和粘粒3种粒级的质量百分数分类的，共分4类12级，详见下表。,表67 国际土壤质地分类标准,2.卡庆斯基土壤质地分类标准 这是一种2级分类法。按物理性砂粒和物理性粘粒含量，将土壤划分为9级。详见表。3.我国土壤质地分类标准 中国科学院南京土壤研究所，针对我国南、北方土壤质地名称和差异，综合划分为3类12种，质地名称详见表。,表6-8 卡钦斯基
4、土壤质地基本分类（简制）,表6-9 中国土壤质地分类（邓时琴 1996）,土壤质地分类,土壤质地分类制：国际制；三级美国制：三级卡庆斯制：二级中国制：三级,土壤质地,粘粒20%粉粒40%砂粒40%,我国将土壤质地分为砂土、壤土和粘土三大组，每组再细分。一般常用的质地种类有：砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土,黏性土,壤性土,沙性土,三、石质土和砾质土的分类 由于我国山地和丘陵地较多，石质土和砾质土较常见。中国土壤第2版中把土壤石砾含量分为3级，见下表。,表土壤石砾含量分级（）,（一）土壤质地与土壤肥力1、砂质土壤：砂粒大于50%；通气透水，养分少，不保水肥；易耕，温度变化快，暖性土；发
5、小苗不发老苗,*四、不同质地土壤的肥力特点和利用改良,2、粘质土壤：粘高于30%，通气透水不良；保水保肥，养分含量高；升温慢，冷性土 耕性差，发老苗不发小苗。,3、壤质土壤主要特性：砂粘适中；大小孔隙比例适当，通气透水性好；养分丰富；耕性表现良好；壤质土壤中水、肥、气、热以及植物扎根条件协调，适种范围较广，是农林业生产较为理想的质地类型,（二）土壤石块、石砾含量与植物生长 的关系 土壤中的石块、石砾、砖块、瓦片等含量与植物生长也有密切的关系。苗圃地含有过多的石块、石砾等物，影响耕作和管理，也影响种子出苗和幼苗根系伸展，对树木移植也有一定影响。在一般绿地中只要石块、石砾、砖块、瓦片含量不太多，不
6、但无害反而有利。,五、土壤质地剖面 土壤质地剖面指土壤剖面中不同质地层次的排列。土壤质地层次主要类型有：1.上砂下粘型 2.上粘下砂型 3.夹层型 4.松散型,夹砂层,夹粘层,六、不同质地土壤的利用和改良,客土法地改良深耕、深翻、人造塥施用有机肥植树种草引洪放淤，引洪漫沙,土壤质地主要是继承母质的性质，很难改变。但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素,一、土粒密度 土粒密度是单位容积土粒的质量。土粒密度曾称土壤比重，单位是gcm2。,第三节 土壤孔性,二、土壤密度 土壤密度又称“土壤容重”，指单位容积土壤的质量。单位是gcm2。,*土壤容重的用处：计算土壤孔隙度 土壤孔隙度（）（1土壤密度/土粒
7、密度）100,计算工程土方量（土壤质量）估算各种土壤成分储量直接反映土壤的松紧程度,三、土壤孔隙度 土壤孔隙度指单位土壤总容积中的孔隙容积。土壤孔隙度一般不直接测定，而是通过土壤密度、土粒密度值换算出来，即：土壤孔隙度（）（1土壤密度/土粒密度）100,当量孔径*：相当于一定的土壤水吸力的孔径，单位为毫米。土壤的真实孔径往往无法实际测定。,非活性孔隙 0.06mm,孔隙类型,四、土壤孔性,根据茹林公式计算可得D=3/h,非活性孔隙*：当量孔径 0.002 mm的孔隙，根毛和微生物不能进入此孔隙。,毛管孔隙*：当量孔径为0.060.002 mm的孔隙,植物细根、原生动物和真菌不能进入毛管孔隙中，
8、但根毛和细菌可在其中生活。,通气孔隙*：当量孔径 0.06 mm的孔隙,其中 0.2 mm的粗孔植物的细根可伸入其中；0.20.06 mm的中孔是原生动物、真菌和根毛的栖身地。,小孔隙,大孔隙,疏松排列,紧密排列,47.46%,24.51%,孔隙度,适宜的孔隙状况：耕层土壤（015cm）的总孔隙度为5060%，其中通气孔隙度为1520%，底层土壤（1530cm）分别为50%(总）和10%（气）。,不同质地的土壤孔隙状况,土壤孔性是指能够反映土壤孔隙总容积的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土层中的分布状况等的综合特性。土壤孔性的好坏，决定于土壤的质地、松紧度、有机质含量和结构等。可以说，土壤孔性是土壤
9、结构性的反映，结构好则孔性好，反之亦然。,第四节 土壤结构,一、土壤结构 土壤中不同颗粒的排列和组合形式，称土壤结构。常见类型1.粒状结构2.块状结构 3.柱状结构 4.片状结构,图6-1 土壤结构类型示意图,粒状结构（Granular）,块状结构（Blocky）,柱状结构（Columnar）,片状结构（Platy）,二、团粒结构的形成 团聚体指土粒通过各种自然过程的作用而形成的直径10mm的结构单位。（一）团聚体的形成 团聚体形成大体上可分为两个阶段。第一阶段是矿物质和次生粘土矿物颗粒，通过各种外力或植物根系挤压相互粘结，凝聚成复粒或团聚体。第二阶段是团聚体或复粒再经过胶结、根毛和菌丝体的固
10、定作用形成团聚体。,砂粒,砂粒,粉粒,粉粒,粘粒,腐殖质,单个土粒,团聚体,微团粒,土粒,土粒,土粒,Ca2+,腐殖质,土粒,土粒,土粒,Fe2+,腐殖质,Fe3+,Al3+,团聚体,（二）团聚体形成条件 1.需要有足够的细小土粒 细小的土粒包括微团聚体和单粒。2.胶结（作用）指土粒通过有机和矿质胶体而结合在一起的过程。3.凝聚（作用）指土粒通过反荷离子等作用而紧固的过程。,4.团聚（作用）指由于各种力的作用使土粒团聚在一起的过程。主要的外力有：植物根系及掘土动物土壤耕作的作用 土壤的干湿交替、冻融交替作用,图6-2,三、团聚体与土壤肥力的关系、空气方面：不同大水的孔隙共存且搭配得当，使水气协
11、调。、养分方面：是很好的养分保存和供应场所,并且能较好地协调快速而持久地供应。、水分方面：既能较好地接受降水，蓄积水份、减少土壤冲刷，又能使土壤水分蒸发减慢，使水分得到充分利用。、热量方面：水气协调的土壤土温也比较稳定。,四、团聚体的崩解 1.机械破坏2.物理化学破坏 3.生物破坏,五、团粒聚体的培育（一）深耕结合施用有机肥料（二）种植绿肥（三）合理耕作（四）施用上壤结构改良剂,第五节 土壤物理机械性质及耕性,一、土壤物理机械性质 土壤的物理机械性质是多项土壤动力学的统称，它包括土壤的粘结力、粘着力、可塑性、胀缩性等。(一)土壤粘结力 土壤粘结力指土壤颗粒间的结合力，又称土壤“内聚力”。,（二）土壤粘着力 土壤粘着力又称“土壤粘附力”，指土壤颗粒附外物的力。（三）土壤的可塑性 土壤可塑性指土壤在一定含水量时，在外力作用下能成形，当外力去除后仍能保持塑形的性质。（四）土壤膨胀和土壤收缩 粘质土壤在吸收水时总体积增大的现象称土壤膨胀。,表614 几种不同土壤的塑性数（）,二、土壤耕性 土壤耕性指土壤容易耕作的程度。土壤耕性的好坏以耕作的难易程度，耕作质量好坏，宜耕期长短来衡量。（一）耕作的难易程度（二）耕作质量好坏（三）宜耕期的长短,本章结束,
