1、第四章第四章土壤质地和结构土壤质地和结构一、矿物质土粒第一节 土壤质地土粒：土粒：矿物质土粒和有机质土粒两种矿物质土粒和有机质土粒两种。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。单粒和复粒石砾：石砾：1mm砂粒：砂粒：1-0.05mm粉粒：粉粒：0.05-0.002mm粘粒：粘粒：0.002mm物理性砂粒：物理性砂粒：粒径0.01 mm的土粒。物理性粘粒：物理性粘粒：粒径0.01 mm的土粒。土壤颗粒表 4-3 常见的土壤粒级制当量粒径(毫米)中国制(1987)卡钦斯基制(1957)美国农部制(1951)国际制(1930)3-2石 砾石 砾石 砾石 砾
2、2-1极粗砂粒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理细砂粒0.2-0.1细砂粒性细砂粒0.1-0.05砂极细砂粒细砂粒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细粉粒理细粉粒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细粘粒粒粒细粘粒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
3、0.002 0.001 0.002 物理性砂粒：1-0.01mm物理性粘粒：0.01mm土壤颗粒土壤质地分类制：国际制；三级美国制：三级卡庆斯制：二级中国制：三级土壤质地土壤质地*指各粒级土粒占土壤重量的百分数，也叫土壤的机械组成。土壤质地表46 卡钦斯基土壤质地基本分类（简制）质地组质地名称不同土壤类型的8060757585854050506565土壤质地表 48 中国土壤质地分类 （邓时琴，1985）质地组质地名称颗粒组成%（粒径：毫米）砂粒(1-0.05)粗粉粒(0.05-0.01)细粘粒(80708060705060壤土砂粉土粉土20204030砂壤壤土202060国际制：根据砂粒(2
4、-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(0.002毫米)三粒级含量的比例，划定12个质地名称，可从三角图上查质地名称。查三角图的要点为：以粘粒含量为主要标准，25%者为粘土组。当土壤含粉粒45%时，“粉质”；当砂粒含量在55%-85%时，“砂质”，当砂粒含量85%时，则称壤砂土或砂土 先找到该颗粒的定点（100%），按3个粒级含量分别做各顶点对应的三角形的3条底边的平行线，3线相交点，即为所查质地区。质地三角图：质地三角图：土壤质地粘粒粉粒砂粒粘粒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
5、、重壤土、粘土 黏性土壤性土沙性土 1 1、砂质土壤主要特性：砂质土壤主要特性：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；发小苗不发老苗 *四、不同质地土壤的肥力特点和利用改良2 2、粘质土壤主要特性：、粘质土壤主要特性：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，适合于禾谷类作物。3、壤质土壤主要特性：粉粒大于30%北方称为二合土；性质介于黏土与砂土之间。（二）土壤质地剖面（二）土壤质地剖面夹砂层夹粘层（三）不同质地土壤的利用和改良（三）不同质地土壤的利用和改良 1、各种作物对土壤质地的要求2、土壤质改良客土法地改良案
6、例案例1：江苏省里下河地区深耕、深翻、人造塥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施用有机肥第二节 土壤三相组成 一、土壤的密度和容重 （一）土壤密度（一）土壤密度 表 4-1 土壤中常见组分的密度(克/厘米3)石 英正长石斜长石白云母黑云母角闪石辉 石纤铁矿2.602.682.542.572.622.762.772.882.703.102.853.573.153.903.604.10赤铁矿磁铁矿三水铝石高岭石蒙皂石伊利石腐殖质4.905.305.035.182.302.402.612.682.532.742.602.901.401.80常用土壤密度值：2
7、.65克/厘米3。注意：注意：表 42 一种森林土壤表层各级土粒的密度粒级（粒径毫米）腐殖质（克/千克)密度(克/厘米3)全土样0.100.050.050.010.010.0050.0050.0010.00129.504.314.853.764.22.622.662.662.622.592.59（二）土壤容重（二）土壤容重*单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质量。土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内,夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3。*土壤容重的用处：土壤容重的用处：计算土壤孔隙度 根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：密度容重孔隙度1计算工程土方量估算各种土壤成分储量计
8、算土壤储水量及灌水（或排水）定额 3.影响容重值的因素质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施二、土壤的三相（一）三相组成（一）三相组成%100%100%100土体容积空气容积气相率土体容积水容积液相率土体容积固相容积固相率1、三相比、三相比2 2、土壤孔隙度、土壤孔隙度(孔度孔度)*：指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。孔隙度1固相率液相率气相率孔隙比孔隙容积土粒容积密度容重孔隙度1一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。（二）三相组成和孔度的测定及计算（二）三相组成和孔度的测定及计算1.固相率 由实测的土壤密度和土壤容重计算之：密度容重固相率2.液相率（容积
9、含水率）干土质量土壤水质量土壤含水量（质量）土壤容积含水率（）土壤质量含水量（）土壤容重3.气相率气相率气相率=孔隙度容积含水率孔隙度容积含水率土壤三相比固相率：容积含水率：气相率土壤三相比固相率：容积含水率：气相率适宜的土壤三相比为：适宜的土壤三相比为：固相率固相率50%50%左右，左右，容积含水率容积含水率25-30%25-30%，气相率气相率15-25%15-25%。第二节第二节土壤孔性和结构性土壤孔性和结构性小小孔孔隙隙大大孔孔隙隙疏松排列紧密排列47.46%24.51%孔隙度当量孔径当量孔径*：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。非活性孔隙非活性
10、孔隙 0.06mm孔隙类型孔隙类型一、土壤孔性一、土壤孔性根据茹林公式计算可得D=3/h非活性孔隙非活性孔隙*：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。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）。二、土壤结构体*（一）土壤结构的概念（一）土壤结构的概念 土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。这个定义，包含着两重含义：结构体和结构性。通常所说的土壤结构多指结构性（structurality）
11、。土壤结构体或称结构单位，它是土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。块状结构体块状结构体块状、核状：10cm 大块状 5-10cm 小块状 0.5-5cm 碎块状柱状、棱柱状：5cm 大 3-5cm 中 3 小团粒：10-0.25mm微团粒 0.25mm 不良结构体：块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，结构体之间大的通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。良好结构体良好结构体：团粒结构体 不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼有蓄水和通气的双重作用。土土壤壤团团粒粒
12、体体结构体的稳定性结构体的稳定性*：机械稳定性；生物稳定性；水稳定性；土壤结构体形成机制：土壤结构体形成机制：胶体的凝聚作用；水膜的粘结作用；胶结作用；干湿交替；冻融交替；耕作措施；生物作用砂粒砂粒砂粒砂粒粉粒粉粒粉粉粒粒粘粒粘粒腐殖质腐殖质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+腐腐殖殖质质土粒土粒土粒土粒土粒土粒Fe2+腐腐殖殖质质Fe3+Al3+良好的团粒结构体：良好的团粒结构体：大小；多级孔隙；稳定性（水稳性、机械稳性和生物稳定性）。土壤结构改良剂：土壤结构改良剂：能够将土壤颗粒粘结在一起形成团聚体的物质，包括天然物质和人工合成的高分子物质。本章小结本章小结一、核心名词一、核心名词 1.比重比重 2.容重容重 3.土壤孔隙度土壤孔隙度 4.当量孔径当量孔径 5.团粒结构团粒结构 6.土壤结构体土壤结构体 7.毛管孔隙毛管孔隙1、沙土和粘土的生产性状有何不同，如、沙土和粘土的生产性状有何不同，如何改良土壤质地？何改良土壤质地？2、为什么说粒状、为什么说粒状团粒状结构是农业生团粒状结构是农业生产上比较理想的结构产上比较理想的结构?培育良好结构的有培育良好结构的有效途径是什么效途径是什么?二、思考题二、思考题
