土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)

土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)第1頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六教學(xué)目標(biāo)了解土壤的顆粒大小與性質(zhì)了解土壤質(zhì)地類別與生產(chǎn)形狀了解土壤的三相組成與計(jì)算方法了解土壤的結(jié)構(gòu)體的種類及其重要性理解土壤是一個(gè)復(fù)雜的多相體系。第2頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第一節(jié)土壤三相組成

一、土壤的密度和容重

（一）土壤密度單位容積固體土粒(不包括粒間孔隙的容積)的質(zhì)量（實(shí)用上多以重量代替，克/厘米3）稱為土壤密度。第3頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六多數(shù)土壤的密度為2.6～2.7克/厘米3，在機(jī)械分析中計(jì)算各級(jí)土粒的沉降速率時(shí)，往往采用“常用密度值”即

常用土壤密度值：2.65克/厘米3。注意在同一土壤中,不同大小土粒的腐殖質(zhì)含量和礦物組成不同，因而其密度也不同。第4頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（二）土壤容重

田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質(zhì)量或重量(克/厘米3或噸/米3），稱為土壤容重,曾稱土壤假比重。它的數(shù)值總是小于土壤密度，兩者的質(zhì)量均以105－110℃下烘干土計(jì)?；?/p>

單位容積原狀土壤（包括孔隙）的質(zhì)量。

土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范圍內(nèi),

夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)1.8-2.0克/厘米3第5頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第6頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤容重的作用①計(jì)算土壤孔隙度根據(jù)實(shí)測(cè)土壤的容重與密度，按下式計(jì)算：②計(jì)算工程土方量③估算各種土壤成分儲(chǔ)量④計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水（或排水）定額

(三）影響容重值的因素質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量以及各種自然因素和人工管理措施第7頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)土壤質(zhì)地第8頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土粒：根據(jù)土粒的成分，可分為：

礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒兩種。 土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，一般都視為球體，稱為礦物質(zhì)土粒或礦質(zhì)土粒，簡(jiǎn)稱土粒。常所指土粒，是專指礦質(zhì)土粒。土壤顆粒有：?jiǎn)瘟：蛷?fù)粒之分。一、礦物質(zhì)土粒第9頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六石礫：1mm砂粒：1-0.05mm粉粒：0.05-0.002mm粘粒：0.002mm第10頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六物理性砂粒： 粒徑在1～0.01mm之間的土粒。第11頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六物理性粘粒： 粒徑<0.01mm的土粒。第12頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒第13頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒土壤顆粒分級(jí)：(mm)直徑國(guó)際制美國(guó)制卡慶斯制中國(guó)制石礫>2>2>1>1砂粒2-0.022-0.051-0.051-0.05粉粒0.02-0.0020.05-0.0020.05-0.0010.05-0.002粘?！?.002〈0.002〈0.001〈0.002物理性砂粒：1-0.01mm物理性粘粒：〈0.01mm第14頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒土壤質(zhì)地分類制：國(guó)際制:三級(jí)美國(guó)制：三級(jí)卡慶斯制：二級(jí)中國(guó)制：三級(jí)第15頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、土壤質(zhì)地 各種粒級(jí)土粒的配合比例，或各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤的機(jī)械組成。第16頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地第17頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地第18頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六國(guó)際制：根據(jù)砂粒(2-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(<0.002毫米)三粒級(jí)含量的比例，劃定12個(gè)質(zhì)地名稱，可從三角圖上查質(zhì)地名稱。查三角圖的要點(diǎn)為：以粘粒含量為主要標(biāo)準(zhǔn)，

<15%者為砂土質(zhì)地組和壤土質(zhì)地組;15％－25％者為粘壤組;>25%者為粘土組。當(dāng)土壤含粉粒>45%時(shí)，“粉質(zhì)”；當(dāng)砂粒含量在55%-85%時(shí)，“砂質(zhì)”，當(dāng)砂粒含量>85%時(shí)，則稱壤砂土或砂土第19頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地第20頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

按3個(gè)粒級(jí)含量分別于三角形的3條底邊劃3根垂線，3線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)質(zhì)地三角圖動(dòng)畫！第21頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

我國(guó)將土壤質(zhì)地分為砂土、壤土和粘土三大組，每組再細(xì)分。一般常用的質(zhì)地種類有：

砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土

第22頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六黏性土壤性土沙性土第23頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1、砂質(zhì)土壤主要特性：

1-0.05mm砂粒大于50%；通氣透水，但養(yǎng)分少，不保水肥；易耕，溫度變化快；發(fā)小苗不發(fā)老苗，適合花生、西瓜等塊根、塊莖作物。三、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和利用改良第24頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、粘質(zhì)土壤主要特性

〈0.001mm顆粒高于30%，通氣透水不良；保水保肥，養(yǎng)分含量高；耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗，適合于禾谷類作物。第25頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3、壤質(zhì)土壤主要特性：

0.05∽0.01mm顆粒大于30%

北方稱為二合土；性質(zhì)介于黏土與砂土之間。第26頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六不同質(zhì)地土壤的利用和改良

①客土法地改良案例：江蘇省里下河地區(qū)②深耕、深翻、人造塥土壤質(zhì)地主要是繼承母質(zhì)的性質(zhì)，很難改變。但是，質(zhì)地不是決定土壤肥力的唯一因素③施用有機(jī)肥第27頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

第三節(jié)土壤結(jié)構(gòu)性第28頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

一、土壤結(jié)構(gòu)體（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念土壤結(jié)構(gòu)是土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。

這個(gè)定義，包含著兩重含義：結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性（structurality）。土壤結(jié)構(gòu)體或稱結(jié)構(gòu)單位，它是土粒（單粒和復(fù)粒）互相排列和團(tuán)聚成為一定形狀和大小的土塊或土團(tuán)。第29頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤結(jié)構(gòu)體第30頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六不良結(jié)構(gòu)：

塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結(jié)構(gòu)體總孔隙度小，主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙，結(jié)構(gòu)體之間大的通氣孔隙，往往成為漏水漏肥的通道。植物根系很難穿扎，干裂時(shí)常扯斷根系。第31頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六良好結(jié)構(gòu)：

團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體不僅總孔隙度大，而且內(nèi)部有多級(jí)大量的大小孔隙，團(tuán)粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣的雙重作用。第32頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤團(tuán)粒體第33頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性機(jī)械穩(wěn)定性生物穩(wěn)定性水穩(wěn)定性第34頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

由單粒凝聚成復(fù)粒。由復(fù)粒相互粘結(jié)形成微團(tuán)、團(tuán)粒。在機(jī)械力的作用下，大塊土垡破碎成各種大小、形狀各異的粒狀或團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)體。二、土壤結(jié)構(gòu)體的形成第35頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤結(jié)構(gòu)體形成機(jī)制：膠體的凝聚作用；水膜的粘結(jié)作用；膠結(jié)作用；干濕交替；凍融交替；耕作措施；生物作用第36頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土粒的排列方式第37頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六單個(gè)土粒團(tuán)聚體微團(tuán)粒形成階段與步驟第38頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第39頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒腐殖質(zhì)第40頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)第41頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+第42頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體具有一定的大小；具有大小不同的多級(jí)孔隙；具有一定的水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性。第43頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六土壤結(jié)構(gòu)改良劑：能夠?qū)⑼寥李w粒粘結(jié)在一起形成團(tuán)聚體的物質(zhì)，包括天然物質(zhì)和人工合成的高分子物質(zhì)第44頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第四節(jié)土壤孔性和土體構(gòu)造第45頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一、三相組成和孔隙度第46頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六小孔隙大孔隙第47頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

土壤固、液、氣三相的容積分別占土體容積的百分率，稱為固相率、液相率（即容積含水量或容積含水率，可與質(zhì)量含水量換算）和氣相率。三者之比即是土壤三相組成1、三相比第48頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2、土壤孔隙度(或孔度)： 單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)。

孔隙度＝1－固相率＝液相率＋氣相率第49頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二、三相組成和孔度的測(cè)定及計(jì)算先測(cè)定土壤的固相率、液相率，再用差減法計(jì)算其氣相率。

1.固相率由實(shí)測(cè)的土壤密度和土壤容重計(jì)算之：密度容重固相率＝2.液相率（容積含水率）土壤含水率（容積％）＝土壤含水量（質(zhì)量％）×土壤容重第50頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.氣相率氣相率=孔隙度－容積含水率4.實(shí)容積率固相率＝實(shí)容積率－容積含水率氣相率＝1－實(shí)容積率土壤三相比＝固相率：容積含水率：氣相率

所有孔隙體積的總和占整個(gè)土壤體積的比例，叫做土壤總孔隙度（簡(jiǎn)稱總孔度或孔度），以百分?jǐn)?shù)（％）或小數(shù)表示。第51頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六適宜的土壤三相比為：固相率50%左右，容積含水率25-30%，氣相率15-25%。第52頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的孔度比非團(tuán)聚化土壤增加1/3至1/2左右。砂土30－45％壤土40-50%粘土45-60%泥炭土〉80％結(jié)構(gòu)良好的壤土和粘土的孔度高達(dá)55-65%，甚至在70％以上?？偪锥鹊姆秶?3頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六最松和最緊的排列方體排列的孔度為47.46%（左）三斜六面體排列的孔度為24.51％（右）第54頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六孔度的推導(dǎo)第55頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

非活性孔隙：當(dāng)量孔徑<0.002mm的孔隙，根毛和微生物不能進(jìn)入此孔隙第56頁(yè)，共63頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

毛管孔隙 當(dāng)量孔徑為0.02～0.002mm的孔隙,植物細(xì)