《土壤学》第三章土壤的孔性、结构性与耕性课件.ppt

1、第三章土壤的孔性、结构性与耕性第三章土壤的孔性、结构性与耕性土壤孔隙作用：土壤孔隙作用：容纳水分和空气的空间容纳水分和空气的空间植物根系伸展和土壤动物及微生物植物根系伸展和土壤动物及微生物活动场所活动场所数量及质量，影响土壤、水、气、数量及质量，影响土壤、水、气、热诸因素热诸因素一、土壤孔隙的数量一、土壤孔隙的数量（一一）土壤比重土壤比重 、土粒密度土粒密度土粒密度土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）的重量的重量(g/cm(g/cm3)3)。土壤比重：土壤比重：土粒密度与水（土粒密度与水（44）的密度之比，无量纲。）的密度之比，无量纲。土壤比重

2、和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲 土壤比重是土壤相对稳定的性质土壤比重是土壤相对稳定的性质 比重大小决定于矿物组成和有机质含量比重大小决定于矿物组成和有机质含量 土壤矿物组成和含量有关，土壤矿物组成和含量有关，与土壤有机质含量有关，表土层有机质与土壤有机质含量有关，表土层有机质含量高，比重小于心土、底土，有机质比含量高，比重小于心土、底土，有机质比重重1.2-1.4 g/cm3。不同土壤密度差别较小：不同土壤密度差别较小：一般一般2.6-2.7 g/cm3，通常用通常用2.65 g/cm3作为土粒密度作为土粒密度。（二）土壤容重 土壤容重土壤容重

3、（土壤密度）：土壤密度）：在自然状况下在自然状况下,单位容积单位容积 (包括土壤孔隙和土粒包括土壤孔隙和土粒体积体积)干土壤的重量。单位为干土壤的重量。单位为g/cmg/cm3 3。影响因素：影响因素：内部性状：颗粒排列、质地、结构、松紧、内部性状：颗粒排列、质地、结构、松紧、矿物、有机质矿物、有机质砂质土砂质土1.2 1.8g/cm3，粉质土，粉质土1.0 1.5 g/cm3，外界因素：降水、耕作、施肥、灌溉外界因素：降水、耕作、施肥、灌溉旱地旱地1.01.6 g/cm3淹水期水田淹水期水田0.81.0 g/cm3环刀法测定土壤容重土壤容重的作用：土壤容重的作用：反映土壤的松紧状况：反映土壤

4、的松紧状况：较好旱地土壤：较好旱地土壤：1.11.3，1.3较紧实，较紧实，1.5很紧实，很紧实，1.0较松散较松散 计算土壤重量：计算土壤重量：面积面积深度深度容重容重2000/3 0.2 10001.216万公斤万公斤 每亩耕层土壤土重常用每亩耕层土壤土重常用15万万kg来表示来表示 计算有机质、养分、水分、盐分：计算有机质、养分、水分、盐分：灌溉、施肥灌溉、施肥OM 1%，N 0.05%，H2O 15%，耕层含，耕层含OM=N土壤水重土壤水重 16万公斤万公斤1%1600 kg16万公斤万公斤0.05%80 kg 15%1624 t（三）土壤孔隙度（三）土壤孔隙度 土壤孔隙度土壤孔隙度：

5、指单位土壤总容积中的孔隙容积。指单位土壤总容积中的孔隙容积。%土壤孔隙度（）土壤孔隙度（）（1土壤密度土壤密度/土粒密度）土粒密度）100 孔隙比孔隙比：指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。孔隙比孔隙容积孔隙比孔隙容积/土粒容积孔隙度土粒容积孔隙度/（1 1孔隙度）孔隙度）土壤固液气三相体积组成的计算土壤固液气三相体积组成的计算二、土壤孔隙的类型土壤的当量孔径（又称实效孔径）土壤的当量孔径（又称实效孔径）指与一定土壤水吸水指与一定土壤水吸水相当的孔径叫当量孔径。相当的孔径叫当量孔径。hd土壤的各级孔隙度为：土壤的各级孔隙度为：非活性孔隙度（）非活性孔隙度

6、（）V V非活性孔隙非活性孔隙V V土土100100毛管孔隙度（）毛管孔隙度（）V V毛管孔隙毛管孔隙V V土土100100通气孔隙度（）通气孔隙度（）V V通气孔隙通气孔隙V V土土100100总孔度非活性孔度毛管孔度通气孔度总孔度非活性孔度毛管孔度通气孔度毛管孔隙度毛管孔隙度%=%=（田间持水量（田间持水量凋萎含水量）凋萎含水量）容重容重旱作土壤耕层总孔度为旱作土壤耕层总孔度为50%56；通气孔隙度不；通气孔隙度不低于低于10%；大小孔隙之比在；大小孔隙之比在1：24较为合适较为合适 三、影响土壤孔性的因素三、影响土壤孔性的因素粘质土孔隙度粘质土孔隙度4560%之间，以毛管孔和无效孔为主之

7、间，以毛管孔和无效孔为主 ；砂质土孔隙度砂质土孔隙度3345%，非毛管孔（通气孔）较多；，非毛管孔（通气孔）较多；壤质土孔隙度壤质土孔隙度4552%，有适量通气孔又有较多毛管孔，有适量通气孔又有较多毛管孔，大多数作物适宜的孔隙状况：土体内的孔隙垂直分布为土体内的孔隙垂直分布为“上虚下实上虚下实”。上部耕层上部耕层（015cm)的孔度为的孔度为55%左右，通气孔度左右，通气孔度1520%；底层土壤（底层土壤（15 30 cm15 30 cm）孔度和通气孔度分别为）孔度和通气孔度分别为50%50%和和10%10%左右。左右。易产生土壤压实的场所易产生土壤压实的场所耕作和收获机械压实娱乐性场所和游览

8、地区高尔夫球场以及草场上述问题如何解决？第二节第二节 土壤结构性土壤结构性 影响水、肥、气、热状况影响水、肥、气、热状况一、土壤结构体类型块状块状核状核状柱状柱状片状片状团粒团粒二、结构体评价（土壤肥力的关系）二、结构体评价（土壤肥力的关系）（一）块状、柱状、片状结构体的不良表现（一）块状、柱状、片状结构体的不良表现 结构体内部致密、紧实，根系下扎阻力大；结构体内部致密、紧实，根系下扎阻力大；无效孔隙多，通气差，厌氧微生物活跃，易产生还原性有毒无效孔隙多，通气差，厌氧微生物活跃，易产生还原性有毒气体；气体；土壤易出现大裂隙，引起漏水漏肥、扯断根系；土壤易出现大裂隙，引起漏水漏肥、扯断根系；土壤

9、耕性差，阻力大，土坷垃多，影响耕种。土壤耕性差，阻力大，土坷垃多，影响耕种。（二）、良好团粒结构体与土壤肥力的关系（二）、良好团粒结构体与土壤肥力的关系（1 1）良好的孔隙状况，大小孔隙适宜，能通气，不易产生还）良好的孔隙状况，大小孔隙适宜，能通气，不易产生还原性有毒气体。原性有毒气体。（2 2）对水分保蓄，保水性较好；）对水分保蓄，保水性较好；（3 3）利于对养分的保持和提供；）利于对养分的保持和提供；（4 4）可提高土壤耕作质量，土壤较疏松，阻力小，不起坷垃，）可提高土壤耕作质量，土壤较疏松，阻力小，不起坷垃，根系下扎阻力小；根系下扎阻力小；三、团粒结构的形成三、团粒结构的形成 第一阶段是

10、单粒凝聚、胶结形成复粒（微团第一阶段是单粒凝聚、胶结形成复粒（微团粒），复粒结合团聚再形成团粒结构体。粒），复粒结合团聚再形成团粒结构体。单个土粒单个土粒团聚体团聚体微团粒微团粒土粒土粒土粒土粒土粒土粒Ca2+腐腐殖殖质质五、创造团粒结构的措施五、创造团粒结构的措施（一）多施有机肥，种绿肥；（一）多施有机肥，种绿肥；（二）注意灌水方法；（二）注意灌水方法；（三）合理耕作，用地养地相结合；（三）合理耕作，用地养地相结合；（四）调节土壤酸碱度，合理进行石灰或（四）调节土壤酸碱度，合理进行石灰或石膏的施用；石膏的施用；（五）施用土壤结构改良剂。（五）施用土壤结构改良剂。腐殖酸腐殖酸/水解聚丙烯睛钠盐

11、和乙酸乙烯脂水解聚丙烯睛钠盐和乙酸乙烯脂 土壤结构的研究团聚体的测定干筛法湿筛法：约得法和萨维若夫法土壤结构的研究土壤结构的研究土壤结构的研究微团聚体分析类似于土壤颗粒分析差别在于：是否用化学分散剂。盐碱土用盐化水浸泡微结构的镜检法第三节第三节 土壤耕性土壤耕性 一、土壤耕性的含义一、土壤耕性的含义它泛指土壤在耕作中所表现的各种性质及耕作后的它泛指土壤在耕作中所表现的各种性质及耕作后的表现。表现。（一）耕作的难易程度（一）耕作的难易程度 是指土壤在耕作时对农机是指土壤在耕作时对农机具产生阻力的大小具产生阻力的大小（二）耕作质量好坏（二）耕作质量好坏 耕后土垡松散、容易耙碎、耕后土垡松散、容易耙

12、碎、不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；（三）宜耕期的长短（三）宜耕期的长短指在保证耕作质量和劳动效指在保证耕作质量和劳动效率的前提下，宜于耕作时间的长短。率的前提下，宜于耕作时间的长短。二、影响土壤耕性的因素 土壤物理机械性质是土壤在不同含水量情况下所表现的物理性质，包括土壤的粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及其它受外力作用（如农机具的切割、穿透和压板等作用）而发生形变的性质。（一）土壤粘结性和土壤粘着性 土壤粘结性土壤粘结性:指土粒与土粒之间由于分指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。子引力而相互粘结在一起的性质。土壤粘着性土壤粘着性:是土壤在一定

13、含水量的情是土壤在一定含水量的情况下，土粒粘附于外物表面的性能。况下，土粒粘附于外物表面的性能。含水为饱和水量的含水为饱和水量的40407070时开始表时开始表现，到现，到8080时最大。再增加，降低，呈时最大。再增加，降低，呈流体，消失。流体，消失。（二）土壤的可塑性 土壤可塑性指土壤在一定含水量范围土壤可塑性指土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，当内，可被外力任意改变成各种形状，当外力去除后和土壤干燥后仍能保持变形外力去除后和土壤干燥后仍能保持变形的性能。的性能。（三）土壤胀缩性（三）土壤胀缩性 土壤胀缩性土壤胀缩性土壤吸水后体积膨胀干燥后体积土壤吸水后体积膨胀干燥后体积收

14、缩的特性。收缩的特性。土壤膨胀损伤植物根系，收缩拉断根系土壤膨胀损伤植物根系，收缩拉断根系膨胀，土壤孔隙变小，透水通气性差，热量差膨胀，土壤孔隙变小，透水通气性差，热量差收缩，漏风、跑墒，拉断根系。水分蒸发快收缩，漏风、跑墒，拉断根系。水分蒸发快 影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体。影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体。改良质地，土壤结构，增加土壤有机质含量，改良质地，土壤结构，增加土壤有机质含量，耕锄。耕锄。三、改良土壤耕性的措施三、改良土壤耕性的措施改良耕性要从调节影响土壤物理机械性的改良耕性要从调节影响土壤物理机械性的因素着手因素着手 （一）增施有机肥料（一）增施有机肥料（二）改良土壤质地

15、（二）改良土壤质地（三）创造良好的结构（三）创造良好的结构（四）合理灌排（四）合理灌排 四、耕作方法四、耕作方法（一）免耕法和少耕法（一）免耕法和少耕法免耕法免耕法把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何 耕作。耕作。少耕法少耕法只在播种行进行整地作业，在作物生长期只在播种行进行整地作业，在作物生长期间进行一、二次中耕。间进行一、二次中耕。免耕法包括三个主要环节：免耕法包括三个主要环节：一是覆盖地面一是覆盖地面二是利用除草剂消灭杂草二是利用除草剂消灭杂草三是用免耕播种机进行播种并保证播种质量。三是用免耕播种机进行播种并保证播种质量。Chisel Plowing（

16、凿耕）NO-Till Planting免耕法和少耕法的优点免耕法和少耕法的优点1.保持土壤水分保持土壤水分 2.改善表土的结构状况改善表土的结构状况 3.防止土壤侵蚀防止土壤侵蚀 4.防止土壤压板防止土壤压板 5.节约能源节约能源 免耕法和少耕法存在的问题 1可能会产生有毒物质可能会产生有毒物质 2对土壤温度的影响对土壤温度的影响 3病虫害较严重病虫害较严重 4杂草危害杂草危害1.犁耕（深耕）犁耕（深耕）形式及特点形式及特点：有臂犁有臂犁 （1）全层翻耕、耗能多，深度全层翻耕、耗能多，深度030cm （2）耕层偏松、水分损失大）耕层偏松、水分损失大（3）翻后需耙、压易产生水土流失等）翻后需耙、

17、压易产生水土流失等 铧犁铧犁（二）典型的耕作方法（二）典型的耕作方法 无臂犁无臂犁 松土铲：松土铲：（1）只松土不翻土）只松土不翻土,深度深度3040cm（2）水分损失少（水分损失少（3）减）减少耙、压地次数少耙、压地次数（4）掩盖残茬、肥料能）掩盖残茬、肥料能力差力差2.整地（耙地）整地（耙地）平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤3.中耕：中耕：作物生长期间疏松表土作物生长期间疏松表土 破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除杂草、调节土温杂草、调节土温4.土壤镇压：土壤镇压：调节土层湿度及土壤通气性调节土层湿度

18、及土壤通气性联合整地机联合整地机 丁齿耙丁齿耙水田星型耙水田星型耙旋犁旋犁农民自创自行车犁农民自创自行车犁第一次 测验题1.什么是土壤？其基本组成物质有哪些？土壤肥力的四什么是土壤？其基本组成物质有哪些？土壤肥力的四大因素是什么？大因素是什么？2.简述矿物的鉴定依据简述矿物的鉴定依据3.简述岩石的鉴定依据；简述岩石的鉴定依据；4.花岗岩的主要矿物组成有哪些？花岗岩的主要矿物组成有哪些？5.简述土壤有机质的作用及提高土壤有机质的措施。简述土壤有机质的作用及提高土壤有机质的措施。6.在秸秆还田或堆肥时为何要加适量速效氮肥？在秸秆还田或堆肥时为何要加适量速效氮肥？第二次 测验题1.什么是土壤？其肥力的四大因素是什么？什么是土壤？其肥力的四大因素是什么？2.岩石的主要鉴定依据有哪些？岩石的主要鉴定依据有哪些？3.什么是土壤有机质？简述土壤有机质的作用。什么是土壤有机质？简述土壤有机质的作用。4.土壤容重是什么？其影响因素有哪些？较好的土壤容重是什么？其影响因素有哪些？较好的农业土壤容重大小是多少？农业土壤容重大小是多少？5.土壤质地的定义？质地影响土壤哪些方面的性土壤质地的定义？质地影响土壤哪些方面的性质？质？6.土壤结构体及类型？土壤结构体及类型？7.土壤孔隙的类型？一般土壤对孔隙状况的要求土壤孔隙的类型？一般土壤对孔隙状况的要求是什么？是什么？