土壤的基本性質(zhì)課件

第二章土壤的基本性質(zhì)（Soilbasiccharacteristics）1第二章土壤的基本性質(zhì)1§2-4土壤的結(jié)構(gòu)性與孔隙性§2-2土壤交換吸收性能§2-１土壤酸堿反應(yīng)§2-5土壤的通氣性§2-6土壤熱狀況§2-3土壤養(yǎng)分2§2-4土壤的結(jié)構(gòu)性與孔隙性§2-2土壤交換吸收性能§2§2-1土壤的酸堿反應(yīng)3§2-1土壤的酸堿反應(yīng)3土壤酸堿性反應(yīng)

我國(guó)土壤的酸堿性反應(yīng)，大多數(shù)在pH4.5~8.5之間。在地理分布上有“東南酸西北堿”的規(guī)律性。大致可以長(zhǎng)江為界（北緯33

），長(zhǎng)江以南的土壤為酸性或強(qiáng)酸性，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性。我國(guó)土壤的酸堿性南北差異很大。4土壤酸堿性反應(yīng)45566一、土壤酸性（Soilacidity）由土壤溶液中的H+和土壤膠體上吸附的酸離子（H+和Al3＋）引起的土壤反應(yīng)。土壤酸性Soilacidity活性酸度Activeacidity

潛性酸度Potentialacidity交換性酸度Exchangeableacidity水解性酸度Hydrolyticacidity7一、土壤酸性（Soilacidity）土壤酸性活性酸度潛性（一）活性酸度（activeacidity）土壤溶液中游離的H＋所直接顯示的酸度。用pH值表示：pH＝－lg[H＋]是土壤酸堿性的強(qiáng)度指標(biāo)土壤pH值酸堿性級(jí)別<5.05.0~6.56.5～7.57.5～8.5>8.5強(qiáng)酸性酸性中性堿性強(qiáng)堿性8（一）活性酸度（activeacidity）土壤pH值酸堿（二）潛性酸度（potentialacidity）土壤膠體上吸附的H＋、Al3＋所引起的酸度，只有轉(zhuǎn)移到土壤溶液中形成游離的H＋才顯示出酸性。用1kg烘干土中氫離子（或正電荷）的厘摩爾數(shù)（cmol）表示：cmol(H+)/kg或cmol(+)/kg是土壤酸性的容量（數(shù)量）指標(biāo)是土壤酸度的主體9（二）潛性酸度（potentialacidity）91.交換性酸度(exchangeableacidity)用過(guò)量的中性鹽溶液（1mol/LKCl、NaCl等）浸提土壤時(shí)，土壤膠體表面上的H+、Al3＋大部分進(jìn)入到土壤溶液，再用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定測(cè)得的酸度。土壤膠粒土壤膠粒H+KCl+HCl

KAlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl土壤膠粒土壤膠粒Al+3KCl+AlCl3

KKK101.交換性酸度(exchangeableacidity2.水解性酸度(Hydrolytic

acidity)用過(guò)量的弱酸強(qiáng)堿鹽溶液（1mol/LNaOAc）浸提土壤時(shí)，從土壤中交換出來(lái)的H+、Al3＋進(jìn)入土壤溶液所產(chǎn)生的酸度。CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH水解作用：交換作用：土壤膠粒土壤膠粒Al+4CH3COONa+Al(OH)3+4CH3COOH

NaNaNaNaH112.水解性酸度(Hydrolyticacidity)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水解性酸度包括了潛性酸度和活性酸度的總和，可作為酸性土壤改良時(shí)計(jì)算石灰施用量的依據(jù)。潛性酸土壤交換性酸度水解性酸度

cmol（＋）/kg土黃壤（廣西）黃壤（四川）黃棕壤（安徽）黃棕壤（湖北）紅壤（廣西）3.622.060.200.011.486.812.941.970.449.1412實(shí)驗(yàn)測(cè)得的水解性酸度包括了潛性酸度和活性酸度的總和，可作為酸（三）活性酸和潛性酸的關(guān)系 活性酸和潛酸的總和，稱(chēng)為土壤總酸度。由于它通常是用滴定法測(cè)定的，故又稱(chēng)之為土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指標(biāo)。它與pH值在意義上是不同的。

活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強(qiáng)度；潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。土壤總酸度＝活性酸度＋潛在酸度13（三）活性酸和潛性酸的關(guān)系活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸堿性產(chǎn)生的原因（一）氣候因素?zé)釒У貐^(qū)氣溫高、降雨量大，造成土壤中鹽基成分的淋失，使土壤逐漸酸化；干旱地區(qū)，降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量，鹽基成分易積累，使土壤向堿化方向演化。我國(guó)“南酸北堿”。（二）母巖、母質(zhì)因素母巖為酸性巖易發(fā)育為酸性土壤，基性巖則相反。（三）生物因素生物產(chǎn)生的CO2溶于水產(chǎn)生的H+易導(dǎo)致土壤酸化。植被不同，殘?bào)w成分不同，影響土壤酸堿性。（四）施肥和灌溉長(zhǎng)期施用酸性化肥如(NH4)2SO4、KCl等造成土壤酸化等。14土壤酸堿性產(chǎn)生的原因14二、土壤堿性（Soilbasicity/alkalinity

）由土壤中的交換性Na以及Na的弱酸鹽（NaCO3、NaHCO3）水解所產(chǎn)生的OH-引起的土壤反應(yīng)。表示方法：1、pH值2、總堿度總堿度＝CO32-+HCO3-[cmol(+)/L]15二、土壤堿性（Soilbasicity/alkalinit3、堿化度（degreeofalkalisation）

堿化度5％～10％——輕度堿化土堿化度10％～15％——中度堿化土堿化度15％～20％——強(qiáng)堿化土堿化度>20％——堿土交換性鈉陽(yáng)離子交換量堿化度＝×100％163、堿化度（degreeofalkalisation）四、土壤酸堿反應(yīng)與生物環(huán)境

1.影響土壤養(yǎng)分的有效性17四、土壤酸堿反應(yīng)與生物環(huán)境1.影響土壤養(yǎng)分的有效性1土壤pH在6.5左右各種營(yíng)養(yǎng)元素的有效性最大N、K、S在中、堿性土壤中的有效性大P在pH6～7時(shí)有效性最大，pH<5時(shí)易形成磷酸鐵、鋁沉淀；pH>7時(shí)易產(chǎn)生磷酸鈣沉淀18土壤pH在6.5左右各種營(yíng)養(yǎng)元素的有效性最大18Ca、Mg在pH6.5～8.5時(shí)有效性最大Fe、Mn、Cu、Zn在酸性條件下有效性大；Mo在pH>6時(shí)有效性增大；B在pH6.0～7.0的中性土壤和pH>8的強(qiáng)堿性土壤中有效性大，在酸性土壤和石灰性土壤中有效性低19Ca、Mg在pH6.5～8.5時(shí)有效性最大192.影響土壤微生物的活性細(xì)菌和放線菌適于中性－微堿性環(huán)境，在pH<5.5的強(qiáng)酸性土壤中活性降低真菌對(duì)pH的適應(yīng)范圍很寬3.影響土壤粘土礦物類(lèi)型和結(jié)構(gòu)性酸性土中的H+和Na+使土壤顆粒易于分散，結(jié)構(gòu)易破壞酸性條件下易形成高嶺石，堿性條件下易形成伊利石202.影響土壤微生物的活性3.影響土壤粘土礦物類(lèi)型和結(jié)構(gòu)性204.作物的酸堿適應(yīng)性214.作物的酸堿適應(yīng)性21三、土壤緩沖性（Soilbufferpower

）土壤抗衡酸、堿物質(zhì)，減緩?fù)寥纏H值變化的能力。常用土壤緩沖容量表示，即緩沖一個(gè)pH單位所需要的酸或堿的數(shù)量。實(shí)際上，土壤對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素、污染物質(zhì)、氧化還原及外界環(huán)境變化等的減緩能力都屬于廣義土壤緩沖性的范圍。22三、土壤緩沖性（Soilbufferpower）22（一）土壤酸堿緩沖作用的機(jī)制影響因素：土壤膠粒土壤膠粒M+nH++Mn+H···H1.土壤膠體上的交換性陽(yáng)離子

加入酸：加入堿：土壤膠粒土壤膠粒H+MOH+H2OH陽(yáng)離子交換量越大，酸堿緩沖能力越強(qiáng)鹽基飽和度越大，對(duì)酸的緩沖能力越強(qiáng)；鹽基飽和度越小，對(duì)堿的緩沖能力越強(qiáng)23（一）土壤酸堿緩沖作用的機(jī)制影響因素：土壤膠粒土壤膠粒M+2.土壤溶液中的弱酸及其鹽

碳酸及其鹽類(lèi)、硅酸及其鹽類(lèi)弱酸緩沖堿，弱酸鹽緩沖酸H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2ONa2CO3+2HCl=H2CO3+NaCl3.土壤中的兩性物質(zhì)同時(shí)含有酸性基團(tuán)(如羧基)與堿性基團(tuán)(羥基、胺基)R-CH-COOH+NaOH=R-CH-COONaNH2NH2R-CH-COOH+HCl=R-CH-COOHNH2NH3Cl242.土壤溶液中的弱酸及其鹽碳酸及其鹽類(lèi)、硅酸及其鹽類(lèi)H24.酸性土壤中鋁體系

pH<4的極酸性土壤中，Al3+對(duì)OH-起緩沖作用2[Al(H2O)6]3++2OH-→[Al2(OH)2(H2O)8]4++4H2O一個(gè)Al3+與六個(gè)H2O結(jié)合，加入OH-后，其中一、兩個(gè)H2O解離出H+與OH-中和；兩個(gè)水合Al共用兩個(gè)OH-代替兩個(gè)H2O的位置。pH>5，Al3+與OH-結(jié)合為Al（OH）3沉淀，失去對(duì)堿的緩沖能力254.酸性土壤中鋁體系2[Al(H2O)6]3++2OH-（二）土壤酸堿緩沖作用的意義1.使土壤的pH不致因施肥、根系呼吸、有機(jī)質(zhì)分解等引起劇烈變化，為植物生長(zhǎng)和微生物活動(dòng)創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定良好的土壤環(huán)境條件。2.土壤酸、堿性改良時(shí)應(yīng)充分考慮到土壤的緩沖性。26（二）土壤酸堿緩沖作用的意義1.使土壤的pH不致因施肥、根系四、土壤酸堿性的改良1、土壤酸性土改良經(jīng)常使用石灰。達(dá)到中和活性酸、潛性酸、改良土壤結(jié)構(gòu)的目的。沿海地區(qū)使用含鈣的貝殼灰。也可用紫色頁(yè)巖粉、粉煤灰、草木灰等。石灰施用量的計(jì)算：生石灰需要量（g/m2)=陽(yáng)離子代換量*（1—鹽基飽和度）*土壤重量*28*1/1000

27四、土壤酸堿性的改良1、土壤酸性土改良272、中性和石灰性土壤的人工酸化露地花卉可用硫磺粉（50g/平方米）或硫酸亞鐵（150克/平方米），可降低0.5—1個(gè)pH單位。也可用礬肥水澆制。3、堿性土壤施用石膏，還可用磷石膏、硫酸亞鐵、硫磺粉、酸性風(fēng)化煤。282、中性和石灰性土壤的人工酸化28§2-2土壤交換吸收性能29§2-2土壤交換吸收性能29一、土壤膠體：直徑為1～100nm的土壤固體顆粒。直徑小于1000nm（1μm）的土壤顆粒都可以歸屬為土壤膠粒的范圍。30一、土壤膠體：30（一）土壤膠體的種類(lèi)土壤膠體無(wú)機(jī)膠體(inorganiccolloids)有機(jī)膠體(organiccolloids)無(wú)定形硅酸鹽層狀硅酸鹽含水氧化鐵、氧化鋁膠體有機(jī)－無(wú)機(jī)復(fù)合膠體(organo-mineralcomplex)31（一）土壤膠體的種類(lèi)土壤膠體無(wú)機(jī)膠體有機(jī)膠體無(wú)定形硅酸鹽層狀層狀硅酸鹽1:1型2:1型高嶺石類(lèi)Kandites蒙脫石類(lèi)Smectite蛭石類(lèi)HydrousMica水云母類(lèi)Vermiculite32層狀硅酸鹽1:1型2:1型高嶺石類(lèi)蒙脫石類(lèi)蛭石類(lèi)水云母類(lèi)3233333434（二）土壤膠體的構(gòu)造擴(kuò)散層膠體微粒土壤溶液膠核雙電層決定電位離子層補(bǔ)償離子層非活性補(bǔ)償離子層膠粒土壤膠體分散系35（二）土壤膠體的構(gòu)造擴(kuò)散層膠體微粒土壤溶液膠核雙電層決定電位膠核是膠體的固相部分，由粘粒、腐殖質(zhì)或兩者的復(fù)合體等組成。膠核表面因分子解離而產(chǎn)生一層離子并帶有某種電荷——決定電位離子層（雙電層內(nèi)層）。通常所說(shuō)的膠體帶電既指該層電荷。決定電位離子層吸附介質(zhì)中與其電荷相反的離子，形成補(bǔ)償離子層。按吸附力的大小分為非活性層和擴(kuò)散層。膠核、決定電位離子層和非活性補(bǔ)償離子層常成為一個(gè)整體——膠粒。36膠核是膠體的固相部分，由粘粒、腐殖質(zhì)或兩者的復(fù)合體等組成。3（三）土壤膠體的特性1.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能

比表面積＝表面積/質(zhì)量由于表面的存在而產(chǎn)生的能量叫做表面能。膠體的比表面積越大，表面能也越大，吸附能力也越強(qiáng)。37（三）土壤膠體的特性1.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能粒級(jí)直徑（μm）比面積（cm2/g）粗砂粒中粉粒粗粘粒膠粒10001010.0522.6226422641452830土粒越細(xì)，比表面積越大。38粒級(jí)直徑（μm）比面積（cm2/g）粗砂粒1002mm表面積＝2×2×6＝24mm21mm表面積＝1×1×6×8＝48mm2392mm表面積＝2×2×61mm表面積＝1×1×6×8391.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能

2.膠體一般帶有電荷（1）永久電荷（內(nèi)電荷）(permanent/innercharge)

——同晶代換的結(jié)果同晶代換：鋁硅酸鹽礦物中的配位中心離子（硅或鋁），被與其大小相近、電性相同的離子所取代，但其晶層結(jié)構(gòu)未變的現(xiàn)象。永久電荷數(shù)量不受介質(zhì)pH值的影響401.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能（1）永久電荷（內(nèi)（2）可變電荷（variablecharge）

——膠核表面分子（原子團(tuán)）解離的結(jié)果粘土礦物晶面上–OH的解離含水鐵、鋁氧化物的解離含水氧化硅的解離腐殖質(zhì)上原子團(tuán)的解離電荷性質(zhì)與數(shù)量受介質(zhì)pH值的影響41（2）可變電荷（variablecharge）電荷性質(zhì)與1.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能2.膠體一般帶有電荷3.土壤膠體有凝聚與分散的作用

帶電荷的土壤膠體顆粒之間相互排斥溶膠colloidalsol凝膠gel凝聚作用分散作用

加入電解質(zhì)中和土壤膠體的電荷421.土壤膠體具有巨大的比表面積和表面能帶電荷的土（一）土壤陽(yáng)離子交換作用土壤膠粒土壤膠粒CaNH4+3K++Ca2++NH4+

KKKK+的吸附過(guò)程K+的解吸過(guò)程二、土壤離子交換作用：土壤吸收和保持土壤溶液中的分子和離子，懸液中的懸浮顆粒、氣體以及微生物的作用。43（一）土壤陽(yáng)離子交換作用土壤土壤CaNH4+3K++Ca1.陽(yáng)離子交換作用的特點(diǎn)（1）可逆反應(yīng)（Reversiblereaction）土壤膠體表面吸附的陽(yáng)離子與土壤溶液中的陽(yáng)離子存在動(dòng)態(tài)的平衡，反應(yīng)迅速。（2）等價(jià)離子交換（Equalcharge）以相等電荷數(shù)量進(jìn)行交換

如1molCa2＋交換2molNH4+（3）符合質(zhì)量作用定律（Massactionlaw）441.陽(yáng)離子交換作用的特點(diǎn)（2）等價(jià)離子交換（Equal2.陽(yáng)離子交換能力一種陽(yáng)離子將土壤膠體表面吸附的另一種陽(yáng)離子交換出來(lái)的能力。影響因素：（1）離子價(jià)

X3+>X2+>X+由大到小順序：

Fe3+、Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞NH4+＞K+＞Na+452.陽(yáng)離子交換能力影響因素：由大到小順序：45（3）離子濃度同一種離子，濃度越大、交換能力越大。（2）離子半徑、離子水化半徑同價(jià)離子，離子半徑越大、水化半徑越小，交換能力越大。(H+除外)46（3）離子濃度（2）離子半徑、離子水化半徑463.土壤陽(yáng)離子交換量(Cationexchangecapacity，CEC)一定pH條件下，每kg干土所能吸附的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)，單位是cmol/kg或cmol(+)/kg。

CEC是土壤保肥性的重要指標(biāo)。>20cmol(+)/kg——保肥性強(qiáng)20－10cmol(+)/kg——保肥性中<10cmol(+)/kg——保肥性差473.土壤陽(yáng)離子交換量>20cmol(+)/kg—（3）土壤pH值

在一定范圍內(nèi)，土壤pH值越高，土壤膠體上H＋的解離越多，土壤所帶的負(fù)電荷越多，CEC越大（2）膠體類(lèi)型

有機(jī)膠體>礦質(zhì)膠體2:1型粘土礦物>1：1粘土礦物>鐵、鋁氧化物影響因素：（1）膠體數(shù)量土壤膠體物質(zhì)越多，CEC越大48（3）土壤pH值（2）膠體類(lèi)型影響因素：484.鹽基飽和度(Basesaturationpercentage)土壤中交換性鹽基離子（K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+等）總量占陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。鹽基離子(Bases)：K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+

等陽(yáng)離子。酸離子（Acidicions）：H+、Al3+離子。494.鹽基飽和度(Basesaturationperc鹽基飽和度與土壤酸堿性的關(guān)系：

我國(guó)干旱半干旱的北方地區(qū)，土壤鹽基飽和度大，土壤的pH值高；多雨濕潤(rùn)的南方地區(qū)，土壤鹽基飽和度小，土壤pH值低。鹽基飽和度與土壤肥力的關(guān)系：

鹽基飽和度>80%——肥沃；鹽基飽和度50%~80%——肥力中等；鹽基飽和度<50%——肥力較低。50鹽基飽和度與土壤酸堿性的關(guān)系：鹽基飽和度與土壤肥力的關(guān)系：（二）土壤陰離子交換作用土壤中帶正電荷膠體吸附的陰離子與土壤溶液中陰離子相互交換的作用。類(lèi)型：（1）易被土壤吸附的陰離子：磷酸根（H2PO4-HPO42-、PO43-）、硅酸根（HSiO3-、SiO32-）、某些有機(jī)酸根（C2O42-）；（2）很少或不被吸附的離子：Cl-、NO3-NO2-，易隨水流失；（3）中間類(lèi)型的陰離子：SO42-、CO32-、HCO3-、某些有機(jī)酸（CH3COO-）。51（二）土壤陰離子交換作用類(lèi)型：51影響因素：（1）離子價(jià)數(shù)：離子價(jià)越大，吸附力越強(qiáng)(OH-除外)OH->PO43->SO42->NO3-、Cl-（2）膠體組分：水化氧化鐵、氧化鋁膠體含量越高，土壤吸收陰離子的能力越強(qiáng)（3）土壤pH值：pH值越低，土壤吸收陰離子的能力越強(qiáng)52影響因素：52（三）土壤離子交換作用對(duì)土壤的影響1.影響土壤物理性狀Na使土壤顆粒分散，結(jié)構(gòu)破壞Ca使土壤顆粒凝聚，形成水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)體2.影響土壤養(yǎng)分有效性養(yǎng)分離子從土壤膠體上被交換到土壤溶液中，易被作物吸收（有效性提高），但也易流失53（三）土壤離子交換作用對(duì)土壤的影響1.影響土壤物理性狀2.土壤陽(yáng)離子組成[cmol(+)/Kg]K+Ca2+Mg2+Fe3+Al3+H+NH4+AB6.64.66.42.33.80.40.40.40.82.50.50.88.53.0提問(wèn)求兩土壤的CEC、鹽基飽和度、K＋的飽和度，并比較兩土壤的保肥性和K＋的有效性。土壤CEC鹽基飽和度K＋飽和度保肥性K＋有效性AB24.214.095.2％76.4％24.4％32.8％強(qiáng)弱小大54土壤陽(yáng)離子組成[cmol(+)/Kg]K+Ca2+Mg2+§2-3土壤養(yǎng)分狀況55§2-3土壤養(yǎng)分狀況55一、土壤養(yǎng)分的種類(lèi)中量營(yíng)養(yǎng)元素大量營(yíng)養(yǎng)元素微量營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)自空氣肥料三要素56一、土壤養(yǎng)分的種類(lèi)中量營(yíng)養(yǎng)元素大量營(yíng)養(yǎng)元素微量營(yíng)養(yǎng)元素二、土壤養(yǎng)分的形態(tài)與轉(zhuǎn)化遲效態(tài)速效態(tài)57二、土壤養(yǎng)分的形態(tài)與轉(zhuǎn)化遲效態(tài)速效態(tài)575858soil地面徑流surfacerun-off土面蒸發(fā)evaporation葉面蒸騰leaftranspiration滲漏leakage降水precipitation地下水上升ascendingofgroundwater地面徑流surfacerun-off灌溉irrigation土壤水分蒸發(fā)蒸騰量(蒸散量/騰發(fā)量，evapotranspiration):作物蒸騰和土面蒸發(fā)水量的總和。一、土壤水分的調(diào)節(jié)（一）農(nóng)田水分動(dòng)態(tài)平衡59soil地面徑流土面蒸發(fā)葉面蒸騰滲漏降水地下水上升地面徑流灌（二）土壤水分調(diào)節(jié)控制地表徑流，增加土壤水分入滲

通過(guò)合理耕翻、改良土壤質(zhì)地結(jié)構(gòu)、等高種植等措施，減少或消除地表徑流損失，增強(qiáng)水分的入滲。2.減少土壤水分蒸發(fā)

通過(guò)中耕除草、地面覆蓋、施用保水劑等減少土面蒸發(fā)3.合理灌溉

控制灌溉時(shí)間與灌水量，采取科學(xué)的灌溉方法4.提高土壤水分的有效性5.及時(shí)排除多余水60（二）土壤水分調(diào)節(jié)控制地表徑流，增加土壤水分入滲60二、土壤空氣的調(diào)節(jié)施用有機(jī)肥，改良土壤結(jié)構(gòu)2.合理灌排，控制地下水位3.合理中耕松土，增強(qiáng)通氣性三、土壤溫度的調(diào)節(jié)施用有機(jī)肥，改善土壤熱性質(zhì)2.合理灌排，以水調(diào)溫3.合理覆蓋，保溫或降溫61二、土壤空氣的調(diào)節(jié)施用有機(jī)肥，改良土壤結(jié)構(gòu)三、土壤溫度的6262§2-4土壤孔隙性與結(jié)構(gòu)性§2-4

soil

porosity、structure63§2-4土壤孔隙性與結(jié)構(gòu)性63一、土壤孔隙性土壤孔性：土壤孔隙的數(shù)量、大小及其比例等性質(zhì)（一）土壤孔隙度（soilporosity

）1.土粒密度（particledensity）：又稱(chēng)土壤密度（soilspecificgravity），單位體積固體土粒（不包括粒間孔隙）的烘干重。受土壤礦物組成、土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響。一般取值為2.65。64一、土壤孔隙性土壤孔性：土壤孔隙的數(shù)量、大小及其比例等性質(zhì)（2.土壤容重（soilbulkdensity）：（1）概念：?jiǎn)挝惑w積土體（包括粒間孔隙）的烘干重，單位為g/cm3或t/m3。旱地土壤在1.14～1.26g/cm3之間最適宜。（2）影響因素：土壤的礦物組成和含量土壤有機(jī)質(zhì)含量土壤質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)土壤松緊度人類(lèi)活動(dòng)652.土壤容重（soilbulkdensity）：（2）3.土壤孔隙度：土壤孔隙的數(shù)量指標(biāo)，即單位體積土壤中孔隙體積占整個(gè)土壤體積的百分?jǐn)?shù)。663.土壤孔隙度：土壤孔隙的數(shù)量指標(biāo)，即單位體積土壤中孔隙體土壤孔隙比：土壤中孔隙體積與土粒體積的比值。結(jié)構(gòu)良好的耕層土壤的孔隙比應(yīng)≥167土壤孔隙比：結(jié)構(gòu)良好的耕層土壤的孔隙比應(yīng)≥167（二）土壤孔隙類(lèi)型1.當(dāng)量孔徑：與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?，它與土壤孔隙的形狀及其均勻度無(wú)關(guān)。d：當(dāng)量孔徑，mmS：土壤水吸力，100Pa（mbar）68（二）土壤孔隙類(lèi)型1.當(dāng)量孔徑：與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?.土壤孔隙類(lèi)型：無(wú)效孔隙（非活性孔隙）（inactivepore）：d<0.002mm，S>1.5×105Pa幾乎始終充滿無(wú)效水，與土粒大小和分散度有關(guān)毛管孔隙（capillarypore）：0.002mm<d<0.02mm，1.5×105Pa>S>1.5×104Pa可保持毛管水，也可通氣通氣孔隙（aerationpore）：d>0.02mm，S<1.5×104Pa

經(jīng)常被空氣占據(jù)，重力水的通道692.土壤孔隙類(lèi)型：無(wú)效孔隙（非活性孔隙）（inactive用質(zhì)量為100g、體積為100cm3的環(huán)刀取原狀土，環(huán)刀與土壤的總質(zhì)量為240g，105℃下烘干8h后稱(chēng)重為220g，求該土壤的容重。70用質(zhì)量為100g、體積為100cm3的環(huán)刀取原狀土，環(huán)刀與土二、土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)：土壤各粒級(jí)土粒在內(nèi)外因素的綜合作用下相互團(tuán)聚成大小、形態(tài)和性質(zhì)不同的團(tuán)聚體，這些團(tuán)聚體稱(chēng)為土壤結(jié)構(gòu)，或土壤結(jié)構(gòu)體。71二、土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)：土壤各粒級(jí)土粒在內(nèi)外因素的綜合作用下（一）土壤結(jié)構(gòu)體的類(lèi)型72（一）土壤結(jié)構(gòu)體的類(lèi)型72塊狀結(jié)構(gòu)體（blocky）：“坷垃”，近立方體，2.核狀結(jié)構(gòu)體（subangular）：“蒜瓣土”，棱角明顯，表面常有褐色膠膜，多出現(xiàn)于缺乏有機(jī)質(zhì)的心、底土。3.柱狀、棱柱狀結(jié)構(gòu)體（columnar）：“立土”，縱軸大于水平軸，立柱狀，邊面不明顯的稱(chēng)柱狀，邊面棱角明顯的稱(chēng)棱柱狀。常出現(xiàn)于底土層。73塊狀結(jié)構(gòu)體（blocky）：“坷垃”，近立方體，2.核狀團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（spheroidal）：“米糝子”，近似球形，疏松多孔的小團(tuán)聚體，直徑0.25－10mm之間，<0.25mm的稱(chēng)微團(tuán)粒。形成于有機(jī)質(zhì)豐富的耕層土壤中。

生產(chǎn)中最理想的是直徑為2-3mm的水穩(wěn)性團(tuán)粒。片狀結(jié)構(gòu)體（platy）：“臥土”，水平軸大于縱軸，扁平狀，厚度1-5mm。常出現(xiàn)與犁底層和雨后或灌溉地表結(jié)殼。74團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（spheroidal）：“米糝子”，近似球形，疏（二）土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)和大小

旱地1～3mm的最佳；水田<0.25mm的微團(tuán)粒有多級(jí)孔隙有一定的穩(wěn)定性

水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)固性、生物穩(wěn)定性75（二）土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：有多級(jí)孔隙團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的作用：協(xié)調(diào)土壤水、氣矛盾協(xié)調(diào)土壤有機(jī)養(yǎng)分消耗與積累的矛盾能穩(wěn)定土壤溫度，調(diào)節(jié)土壤熱量狀況改良土壤耕性，有利于根系伸展76團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的作用：協(xié)調(diào)土壤水、氣矛盾76促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的措施：合理施肥正確的土壤耕作合理的輪作調(diào)節(jié)土壤陽(yáng)離子組成合理灌排、曬垡、凍垡施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑77促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的措施：合理施肥77§2-5土壤的通氣性78§2-5土壤的通氣性78（一）土壤通氣性的含義即土壤氣體交換的性能，指土壤與近地表大氣之間的氣體交換以及土體內(nèi)部的氣體交換過(guò)程。一、土壤的通氣性79（一）土壤通氣性的含義即土壤氣體交換的性能，指土壤與近地表大（二）土壤空氣的運(yùn)動(dòng)1.土壤空氣擴(kuò)散（soilairdiffusion）F：?jiǎn)挝粫r(shí)間通單位面積的氣體量D：擴(kuò)散系數(shù)dc∕dx：氣體濃度（分壓）梯度F＝–D·dc∕dx氣體濃度（分壓）梯度是土壤氣體擴(kuò)散作用的主要?jiǎng)恿Γ雇寥罋怏w各組分從濃度高的地方向濃度低的地方運(yùn)動(dòng)：O2進(jìn)入土壤，CO2排出土壤——土壤呼吸（soilrespiration）80（二）土壤空氣的運(yùn)動(dòng)1.土壤空氣擴(kuò)散（soilaird2.土壤空氣整體交換土壤空氣在溫度、氣壓、風(fēng)、降雨或灌水等因素的作用下整體排出土壤，同時(shí)大氣也整體進(jìn)入，又稱(chēng)整體流動(dòng)，交換速度較快。推動(dòng)力：總氣壓梯度812.土壤空氣整體交換土壤空氣在溫度、氣壓（三）影響土壤通氣性的因素1.土壤與大氣間的溫度和氣壓差2.土壤含水量的變化3.土壤通氣孔隙的大小、數(shù)量、聯(lián)通狀況4.土壤與大氣間的O2、CO2濃度差82（三）影響土壤通氣性的因素1.土壤與大氣間的溫度和氣壓差2（四）土壤通氣性的指標(biāo)1.土壤呼吸系數(shù)單位時(shí)間內(nèi)、單位面積的土壤表面擴(kuò)散出的CO2與O2體積的比率一般應(yīng)接近1，大于1說(shuō)明土壤通氣性差1.土壤中氧的擴(kuò)散率（ODR）單位時(shí)間（1min）內(nèi)擴(kuò)散通過(guò)每cm2土層的氧的g數(shù)，g/(cm2·min)83（四）土壤通氣性的指標(biāo)1.土壤呼吸系數(shù)單位時(shí)間內(nèi)、單位面積3.土壤通氣量單位時(shí)間內(nèi)、單位壓力下，通過(guò)單位體積土壤的空氣總量（CO2＋O2），mL/(cm3·s)4.土壤通氣孔隙度土壤中通氣孔隙的百分率，10-20％為宜5.土壤氧化還原單位843.土壤通氣量單位時(shí)間內(nèi)、單位壓力下，通過(guò)單位體積土壤的空（一）土壤中的氧化還原體系五、土壤的氧化還原性85（一）土壤中的氧化還原體系五、土壤的氧化還原性85由土壤溶液中氧化物態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度變化而產(chǎn)生的電位（V或mV）。[氧化態(tài)]＋ne[還原態(tài)]E0：標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位，體系中氧化態(tài)和還原態(tài)物質(zhì)濃度相等時(shí)的電位，因pH不同而異n：反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)（二）土壤的氧化還原電位

（soilredoxpotential，Eh）86由土壤溶液中氧化物態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)的濃度變化而產(chǎn)生土壤中主要的氧化劑是大氣中的氧進(jìn)入土壤中，與土壤中的化合物起作用，得到兩個(gè)電子而還原為O2-；土壤氧化態(tài)物質(zhì)濃度越大，Eh值越大，故Eh可以反應(yīng)土壤氧的分壓，進(jìn)而可以評(píng)價(jià)土壤通氣性的強(qiáng)弱。氧化還原狀況Eh范圍(mV)化學(xué)反應(yīng)對(duì)作物的影響氧化態(tài)>400O2占優(yōu)勢(shì)，以氧化態(tài)為主旱作有利弱度還原400~200O2、NO3-、Mn4+還原水稻生長(zhǎng)正常，旱作受影響中度還原200~-100Fe3+、SO42-還原旱作發(fā)生濕害強(qiáng)度還原