三章土壤礦物質(zhì)和土壤質(zhì)地

1、第三章 土壤礦物質(zhì)和土壤質(zhì)地 教學(xué)目標(biāo)：（1）掌握土壤粒級(jí)的概念和了解分級(jí)方案的依據(jù)；（2）重點(diǎn)掌握四大基本粒級(jí)的性狀；（3）掌握土壤質(zhì)地含義、了解幾種不同質(zhì)地分類方案的特點(diǎn)；（4）掌握三種不同質(zhì)地土壤的肥力性狀、不良土壤質(zhì)地改良的基本措施 教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 土壤粒級(jí)及其特性 第二節(jié) 土壤質(zhì)地的概念及其分類 第三節(jié) 土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系及其改良 來源：礦物質(zhì)土粒來源于巖石礦物的風(fēng)化產(chǎn)物（土壤母質(zhì)）過程：土壤母質(zhì)在成土因素的影響下，經(jīng)過成土作用把母質(zhì)逐漸變成土壤，母質(zhì)中的礦物質(zhì)顆粒漸漸變成礦物質(zhì)土粒分類：原生礦物 直接來源于母巖的礦物，其中巖漿巖 是其主要來源次生礦物 則是由原生礦物分解轉(zhuǎn)化而

2、成的 一、 土粒的來源土壤中主要的原生礦物組成 次生礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石等礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒 前者的數(shù)目占絕對(duì)優(yōu)勢，而且在土壤中長期地穩(wěn)定地存在，構(gòu)成土壤固相骨架； 后者或者是有機(jī)殘?bào)w的碎屑，極易被小動(dòng)物吞噬和微生物分解掉，或者是與礦質(zhì)土粒結(jié)合而形成復(fù)粒，因而很少單獨(dú)地存在。 通常所指土粒，是專指礦質(zhì)土粒。二、 土粒的種類單粒和復(fù)粒 固相骨架中的礦質(zhì)土?？梢詥蝹€(gè)地存在，稱為單粒，在質(zhì)地輕而缺少有機(jī)質(zhì)的土壤中，單粒在數(shù)目上占優(yōu)勢。 在質(zhì)地粘重及有機(jī)質(zhì)含量較多的土壤中，許多單粒相互聚集成復(fù)粒。也稱單粒為原生土粒，稱復(fù)粒為次生土粒。通常所說的土粒，均指礦質(zhì)土粒中的單粒三、 土粒的粒級(jí)當(dāng)量

3、粒徑和“理想土壤” 當(dāng)量粒徑、有效粒徑、理想土壤的概念來自土壤機(jī)械分析（顆粒分析）時(shí)采用的假設(shè)和方法有效粒徑：以圓篩的孔徑作土粒的直徑 如通過1毫米篩而阻留在0.5毫米篩上的土粒即是1-0.5毫米粒級(jí)，余類推當(dāng)量粒徑：細(xì)粒部分看作光滑的實(shí)心園球，取與此粒級(jí)沉降速率相同的圓球直徑（斯托克斯定律）理想土壤：由光滑實(shí)心圓球各級(jí)土粒堆積的土壤與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)（尤其是對(duì)片狀粘粒來說），但在土壤學(xué)、土工學(xué)研究及應(yīng)用中這種圓球堆積的“理想土壤”沿用已久這種粒徑劃分就是礦質(zhì)土粒的分級(jí)粒級(jí)（粒組）：根據(jù)土粒直徑的大小和性質(zhì)上的差異，將礦物質(zhì)土粒劃分為若干粒徑等級(jí)，每一等級(jí)就叫一個(gè)粒級(jí)。 土粒的大小分級(jí)粒級(jí) 組

4、內(nèi)粒徑大小、成分及性質(zhì)基本相近 而組間則有明顯的差異常見的土壤粒級(jí)制 （P70 表5-1）當(dāng)量粒徑 (毫米) 中國制 (1987) 卡欽斯基制 (1957) 美國農(nóng)部制 (1951) 國際制 (1930) 3-2 石 礫 石 礫 石 礫 石 礫 2-1 極粗砂粒 1-0.5 粗砂粒 粗砂粒 粗砂粒 粗砂粒 0.5-0.25 物 中砂粒 中砂粒 0.25-0.2 理 細(xì)砂粒 0.2-0.1 細(xì)砂粒 性 細(xì)砂粒 0.1-0.05 砂 極細(xì)砂粒 細(xì)砂粒 0.05-0.02 粗粉粒 粒 粗粉粒 0.02-0.01 粉 粒 0.01-0.005 中粉粒 物 中粉粒 粉 粒 0.005-0.002 細(xì)粉粒

5、 理 細(xì)粉粒 0.002-0.001 粗粘粒 性 0.001-0.0005 粘 粘 粗粘粒 粘 粒 粘 粒 0.0005-0.0001 細(xì)粘粒 粒 粒 細(xì)粘粒 0.05 mm）（1）顆粒大，所含礦物為原生礦物。（2）含石礫和砂粒較多的土壤疏松多孔，通氣透水好，排 水通暢，脹縮性小。（3）比表面積小，無粘結(jié)性，粘著性、可塑性，耕性好。（4）吸水保肥能力弱，養(yǎng)分易隨水流失，升溫快，養(yǎng)分易轉(zhuǎn)化。4、不同粒級(jí)土粒的基本特征B 粘粒（0.002 mm或0.001 mm ）（1）顆粒細(xì)小，屬膠體范圍，礦物成分主要為次生礦物。（2）通氣透水性弱，排水不暢，易造成土壤積水和內(nèi)澇。（3）比表面大，粘結(jié)性，粘著性

6、、可塑性均強(qiáng)，耕性不良 ，干時(shí)結(jié)塊龜裂，濕時(shí)泥濘。（4）粘粒本身養(yǎng)料豐富，吸水保肥能力強(qiáng)，潛在養(yǎng)分儲(chǔ)量 多，但土溫較低，養(yǎng)分不易轉(zhuǎn)化。C 粉粒（0.05 mm0.002 mm） 顆粒大小及其性質(zhì)位于砂粒和粘粒之間。第二節(jié) 土壤質(zhì)地的概念及其分類 土壤機(jī)械組成：土壤中各級(jí)土粒所占的質(zhì)量百分比 土壤質(zhì)地對(duì)土壤性狀如養(yǎng)分含量、通氣透水性、保水保肥性以及耕作性狀等都有很大的影響，所以，在闡明土壤肥力時(shí)，質(zhì)地是首先考慮的因素之一 土壤質(zhì)地：按照土壤中不同粒級(jí)土粒的相對(duì)比例（土壤機(jī)械組成的差異 ）把土壤分成若干組合，每一組合即為一種土壤質(zhì)地。 一、土壤質(zhì)地分類二、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系三、不同質(zhì)地土壤的利用

7、與改良一、土壤質(zhì)地分類1、國際制（2）依據(jù)砂粒、粉粒和粘粒三種粒級(jí)的數(shù)量() 細(xì)分為12級(jí) （1）以粘粒(0.002mm)含量判定4類：45% 粘土類國際制土壤質(zhì)地分類（四類十二級(jí)）名級(jí)土粒重量(%) 質(zhì)地 類別 分類質(zhì)地名稱 粘粒(0.002mm) 粉粒 (0.020.002mm) 砂粒 (20.02mm) 砂土類 砂土及壤質(zhì)砂土 015 015 85100 砂質(zhì)壤土 015 045 5585 壤土類 壤 土 015 3045 4055 粉砂質(zhì)壤土 015 45100 055 砂質(zhì)粘壤土 1525 030 5585 粘壤土類 粘壤土 1525 2045 3055 粉砂質(zhì)粘壤土 1525 45

8、85 040 砂質(zhì)粘土 2545 020 5575 壤質(zhì)粘土 2545 045 1055 粘土類 粉砂質(zhì)粘土 2545 4575 030 粘 土 4565 035 055 重粘土 65100 035 035 注：在分析工作中不包括大于2 mm的石礫，這一部分含量另行計(jì)算（表5-10）。河北省土壤普查：（表 5-11：壤質(zhì)60.2%，壤質(zhì)砂土20.5%） 粘粒(0.01mm），物理粘粒（0.01mm）卡慶斯基土壤質(zhì)地分類(簡明方案) 注：在分析工作中不包括大于1mm的石礫，這一部分含量另行計(jì)算（表5-8）。 4、中國質(zhì)地分類共劃分三類十一級(jí) 我國土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn) （1985, 1996） 由于中

9、國制的三元粒級(jí)互不銜接，不能構(gòu)成三角質(zhì)地圖，故不便查用一、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系土壤的生產(chǎn)性狀：指土壤質(zhì)地的差異在林業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)，它包括土壤的：肥力狀況：植物在生長過程中，土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及有無產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度；耕作性狀：耕作時(shí)的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的長短等；林木反應(yīng)：P 79-81第三節(jié) 土壤質(zhì)地與土壤肥力的關(guān)系及其改良 泛指與砂土性狀相近的一類土壤，物理粘粒含量45%，質(zhì)地細(xì)(粘重)， 包括粘土以及和類似粘土性質(zhì)的重壤土和部分中壤土。 2、粘質(zhì)土類（1） 通透性差（2）保蓄性強(qiáng)（3） 養(yǎng)分含量豐富，轉(zhuǎn)化速度慢（4）土溫變幅?。?） 耕性差（6）

10、有毒物質(zhì)多（7） 發(fā)大苗不發(fā)小苗砂粘比例6：4 主要分布于黃土高原、華北平原、松遼平原、長江中下游平原、珠江三角洲、河間平原以及河流兩岸間沖積平原。3、壤質(zhì)土類（1 ）大小孔隙比例分配較合理（2 ）保水保肥（3 ）養(yǎng)分含量充足，有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化速度快（4 ）水肥氣熱以及扎根條件協(xié)調(diào)（5 ）耕性好（6 ）發(fā)大苗又發(fā)小苗黏性土壤性土沙性土4、礫質(zhì)土類土層較薄，保水保肥能力較低阻礙種子萌發(fā)、植物生長和土壤管理過程類型石礫含量（%）表現(xiàn)少石質(zhì)土10-30尚可耕作林木可以生長中石質(zhì)土30-50粗石塊挑出多石質(zhì)土 50必須改良表5-9引自中國林業(yè)部綜合調(diào)查隊(duì)二、不同質(zhì)地土壤的利用和改良 客土法改良 案例：張家口市壩上砂質(zhì)栗鈣土區(qū)深耕、深翻、人造塥 土壤質(zhì)地主要是