1、 第一节第一节 土壤孔性土壤孔性 土壤孔性土壤孔性指土壤孔隙的状况指土壤孔隙的状况 土壤中大小、形状不同的复杂孔隙的状况好坏由两方面衡量：土壤中大小、形状不同的复杂孔隙的状况好坏由两方面衡量：孔隙的孔隙的量，量，以孔隙度表示孔隙的以孔隙度表示孔隙的质，质，即即大小孔隙分配，上大小孔隙分配，上下土层分布。孔隙状况必须保证作物对水分和空气的需要，有下土层分布。孔隙状况必须保证作物对水分和空气的需要，有利于根系的伸展和活动，因此一是要求土壤中孔隙的容积要较利于根系的伸展和活动，因此一是要求土壤中孔隙的容积要较多，二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。多，二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。一、土壤
2、比重（土壤相对密度）一、土壤比重（土壤相对密度）固体土粒单位容积的重量与同体积水的重量比。固体土粒单位容积的重量与同体积水的重量比。无量纲，无量纲，水密度水密度1g/cm1g/cm3 3 所以土壤比重又常用土壤密度表示，所以土壤比重又常用土壤密度表示，固体土粒单固体土粒单位体积的重量，位体积的重量，单位为单位为g/cmg/cm3 3、t/cmt/cm3 3 。土壤物质组成有差别，土壤比重也就不同，土壤物质组成有差别，土壤比重也就不同，土壤比重数值的大小主要与两个因素有关：土壤比重数值的大小主要与两个因素有关：土壤矿物组成和含量有关，土壤矿物组成和含量有关，书上见矿物比重：石英书上见矿物比重：石
3、英2.652.65，正长石正长石2.572.57，高岭石，高岭石2.6-2.652.6-2.65，蒙脱石，蒙脱石2.00-2.202.00-2.20。与土壤有机质含量有关，与土壤有机质含量有关，表土层有机质含量高，比重小于表土层有机质含量高，比重小于心土、底土，有机质比重心土、底土，有机质比重1.2-1.4g/cm1.2-1.4g/cm3 3，由于土壤比重差别较小，由于土壤比重差别较小，一般一般2.6-2.72.6-2.7，通常用，通常用作为作为土壤比重土壤比重。二、土壤容重二、土壤容重单位体积自然土壤的重量（干重）称为土壤容重。单位体积自然土壤的重量（干重）称为土壤容重。单位为单位为g/cm
4、g/cm3 3、t/cmt/cm3 3，土壤之间差别较大，受五个因素影响：土壤之间差别较大，受五个因素影响：是土壤的矿物组成和含量有关是土壤的矿物组成和含量有关;是与土壤有机质含量有关是与土壤有机质含量有关;与土壤质地有关与土壤质地有关;与土壤结构有关与土壤结构有关;与土壤松紧度有关。所以容重必须测定获得，容重值砂与土壤松紧度有关。所以容重必须测定获得，容重值砂质土质土1.2 1.8，粉质土，粉质土1.0 1.5，容重用处很大，不仅在农，容重用处很大，不仅在农业上建筑、筑路、桥梁工程常用，也是十分重要的基本数业上建筑、筑路、桥梁工程常用，也是十分重要的基本数据。据。、计算孔隙度，、计算孔隙度，
5、、判断土壤熟化程度、判断土壤熟化程度 1.11.3较疏松，较疏松，1.5以上紧实，以上紧实，、利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。、利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。例已知例已知土壤容重为土壤容重为1.15g/cm3，求亩（求亩（666.7m2）耕层耕层0-20cm土壤土重。解：土壤土重。解：666.70.21.15=153t=153000 kg因此过去常说每亩耕层土壤约因此过去常说每亩耕层土壤约30万斤，即每公顷耕层土重万斤，即每公顷耕层土重225万万kg。2、已测得有机质含量已测得有机质含量1%，求亩耕层土壤有机质重量？，求亩耕层土壤有机质重量？W有有=W1%=666.70.
6、71.21%=1.6t=1600kgN、P、K等都可计算出，如测得等都可计算出，如测得N含量含量0.05%，则亩含，则亩含N 80kg，如如测得盐含量测得盐含量0.3%，则亩含盐，则亩含盐480kg。三、土壤孔性三、土壤孔性（一）土壤孔性的数量指标（一）土壤孔性的数量指标1、土壤孔隙度、土壤孔隙度 土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数。土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数。2、孔隙比、孔隙比 指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。孔隙容积孔隙度%=土壤容积100 孔隙容积 孔隙度%孔隙比=土粒容积=1孔隙度%容重 孔隙度%=（1 比重）100(二二)土壤孔隙的大小
7、分级土壤孔隙的大小分级 土壤孔隙度只能说明土壤孔隙的数量，还不能说明大小孔隙土壤孔隙度只能说明土壤孔隙的数量，还不能说明大小孔隙在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的质，因此应对土壤孔隙的在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的质，因此应对土壤孔隙的大小级别进行研究。土壤孔隙大小形状非常复杂，难以按其真大小级别进行研究。土壤孔隙大小形状非常复杂，难以按其真实的孔径来研究，因此提出了当量孔径的概念：实的孔径来研究，因此提出了当量孔径的概念：1、土壤的当量孔径（又称实效孔径）：指与一定土壤水吸水、土壤的当量孔径（又称实效孔径）：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。用茹林公式计算：用茹林
8、公式计算：d=当量孔径，单位为当量孔径，单位为mm，T=土壤水吸力土壤水吸力,单位为单位为kPa有了这个指标我们就可确定土壤孔隙的大小。有了这个指标我们就可确定土壤孔隙的大小。3 d =T 2、土壤孔隙的类型、土壤孔隙的类型（1）非活性孔隙（无效孔隙）非活性孔隙（无效孔隙）土壤最细小的孔隙土壤最细小的孔隙当量孔径当量孔径0.002mm，土壤水土壤水吸力吸力1.5bar，该类孔隙充满无效水该类孔隙充满无效水，根毛，根毛难以进入，微生物亦难进入，难以进入，微生物亦难进入，在在粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。（2）毛管孔隙）毛管孔隙 该孔隙直径该孔隙直
9、径d=0.002mm0.02mm，具毛管作用，具毛管作用，土壤水吸力土壤水吸力1.5 0.15bar,壤土和结构好的土壤此孔较多。壤土和结构好的土壤此孔较多。（3）通气孔隙（非毛管孔隙）通气孔隙（非毛管孔隙）孔隙直径孔隙直径 d0.02mm，此类孔此类孔隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙，土壤水吸力土壤水吸力0.15bar。（三）影响土壤孔性的因素（三）影响土壤孔性的因素1、土壤质地、土壤质地 粘质土孔隙度粘质土孔隙度4560%之间，以毛管孔和非活性孔为主之间，以毛管孔和非活性孔为主 ；砂质土孔隙度砂质土孔隙度3345%，通气孔
10、较多；，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，水气协调，利于作物生长。水气协调，利于作物生长。2、土壤有机质、土壤有机质 有机质多的土壤易形成团粒结构而孔度较有机质多的土壤易形成团粒结构而孔度较高。高。3、自然因素和土壤管理等、自然因素和土壤管理等（四）土壤三相组成的计算（四）土壤三相组成的计算1.土壤的固相率土壤的固相率=1土壤孔隙度土壤孔隙度2.土壤液相率（容积含水率）土壤液相率（容积含水率）=土壤含水量（质量土壤含水量（质量%）土壤容重土壤容重3.土壤气相率土壤气相率=土壤孔隙度土壤容积含水率土壤孔隙度土壤容积含水率4.土
11、壤三相比土壤三相比=固相率固相率液相率液相率气相率气相率适宜旱地土壤要求固相率适宜旱地土壤要求固相率50%左右，容积含水量在左右，容积含水量在2530%之间，气相率之间，气相率10%20%，土体还应，土体还应“上虚下实上虚下实”。第二章 土壤的孔性、结构性与耕性第二节土壤的结构性重点：土壤结构性的评价，尤其是团粒结构重点：土壤结构性的评价，尤其是团粒结构对土壤肥力的调节作用。对土壤肥力的调节作用。难点：土壤团粒结构的形成机制难点：土壤团粒结构的形成机制。第二节 土壤结构一、土壤结构的类型及其特性一、土壤结构的类型及其特性 在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小，形状和性质不同的团聚体，称为
12、土壤结构。1块状结构 2核状结构 3.柱状结构 4片状结构 5.团粒结构 各类土壤结构体的比较类型类型大小大小出现出现土层土层形成条件形成条件结构特点结构特点生产特性生产特性备注备注块状块状3cm耕层耕层质地粘重，有机质含量质地粘重，有机质含量低。不良作业。低。不良作业。结构内致密，孔隙结构内致密，孔隙小；结构间孔隙过小；结构间孔隙过大。大。造成漏风跑墒，造成漏风跑墒，苗不齐、不全。苗不齐、不全。盐碱地盐碱地核状核状1-3cm心土心土层层质地粘重，有机质含量质地粘重，有机质含量低。水分流动频繁。低。水分流动频繁。同上同上漏水漏肥漏水漏肥柱状柱状棱柱棱柱状状心土心土层层水分纵向切割水分纵向切割同
13、上同上漏水漏肥漏水漏肥碱化土、碱化土、水稻土水稻土片状片状耕层耕层犁底犁底层层质地较粘重质地较粘重同上同上影响出苗或根影响出苗或根系伸展系伸展团粒团粒0.25-10mm耕层耕层质地中等，有机质丰富质地中等，有机质丰富具有多级孔隙具有多级孔隙调节土壤各种调节土壤各种性质性质 团粒结构是指近似球形，疏松多孔的小团聚体，其直径约为0.25-10mm。粒径0.25mm以下的,称微团粒。生产中最理想的团粒结构粒径为2-3mm,是一种较好的土壤结构类型二、团粒结构对土壤肥力的调节作用1）协调土壤水、气矛盾2）协调土壤有机养分消耗与积累矛盾3）能稳定土壤温度，使温度状况适宜4）改良土壤耕性，有利于根系伸展
14、团粒结构是改进土壤固、液、气三相比的一个重要因素。有团粒结构的土壤中，水、肥、气热比较相互协调，被称为土壤肥力调节器。三、土壤团粒结构的形成三、土壤团粒结构的形成 1土壤团粒结构的形成过程 包括“多级团聚说”和“粘团说”两种。第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初级复粒或致密的小土团。第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第二级、第三级及微团聚体的过程。2团粒结构形成的必备条件 胶结物质：有机胶体、无机胶体及胶体凝聚物质。成型动力 包括：土壤生物的作用、干湿交替、适宜土壤含水量下耕作。四、土壤结构的改善与恢复四、土壤结构的改善与恢复1精耕细作，增施有机肥料精耕
15、细作结合施用有机肥料是我国目前大多数地区创造良好结构的主要方法。2.合理轮作倒茬、扩大绿肥及牧草的种植面积各种作物本身的生物学特点和相应的耕作管理制度对土壤团粒结构的形成具有很大的影响。3.科学的土壤管理 喷灌、滴灌、地下灌溉，酸性土施用石灰，碱性土施用石膏。4.土壤结构改良剂的应用 土壤结构改良剂是用来促进土壤形成团粒，提高土壤肥力和固定表土、保护耕层、防止水土冲刷的矿物质制剂、腐殖质制剂和人工合成聚合物制剂，它是根据土壤中团粒结构形成的客观规律，提取腐殖质、木质素等物质作为团粒的胶结剂。思考题1.简述土壤结构体的类型及其评价。2.生产实践中采用哪些措施创造团粒结构？第二章土壤的物理性质第三
16、节土壤的物理机械性与耕性教学目的:掌握耕性的概念含义、物理结构特征与耕性的关系。掌握各种耕作项目、作用、工具。重点难点:重点是耕性的概念含义、物理结持性与耕性的关系；耕作项目、作用。难点是物理机械性与含水量之间的关系土壤的物理机械性是土壤多项动力学性质的统称。土壤的物理机械性是土壤多项动力学性质的统称。1 1土壤粘结性土壤粘结性 土壤粘结性是指土粒与土粒之间由于分子引力而相土壤粘结性是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。互粘结在一起的性质。由于土壤具有粘结性，是其具有抵抗外力破碎的能由于土壤具有粘结性，是其具有抵抗外力破碎的能力，也是土壤有耕作时产生阻力的主要原因之一。力，也是
17、土壤有耕作时产生阻力的主要原因之一。在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结性实际土粒性实际土粒-水水-土粒之间相互吸引而表现的板结力。土粒之间相互吸引而表现的板结力。一、土壤物理机械性一、土壤物理机械性2.2.土壤粘着性土壤粘着性土壤粘着性是指土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着外物表面的土壤粘着性是指土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着外物表面的性能。性能。土粒粘着性是水分子和土粒之间的分子引力，以及水分和外物接触土粒粘着性是水分子和土粒之间的分子引力，以及水分和外物接触表面所产生的分子引力所引起。表面所产生的分子引力所引起。3可塑性 土壤在一定
18、含水量范围内，可被外力塑造成各种形状，当外力解除和土壤干燥后，仍能保持其所获得的形状的性能，称土壤的可塑性。影响土壤可塑性的因素：水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐渐增加时，土壤才表现出可塑性。下塑限（塑限）：土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称下塑限。上塑限（流限）：土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量称上塑限。土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。一般而言，上塑限、下塑限和塑性值的数值随着粘粒含量的增加而增大。代换性阳离子：低价阳离子加强 土壤有机质4.胀缩性 土壤得水膨胀，失水收缩的特性。土壤中有些矿物成分是具有胀缩性的如蒙脱石（强）、伊利石（弱）。有机质也有一定的胀缩性，较
19、弱。二、土壤耕性二、土壤耕性 土壤耕性是土壤耕作时或耕作后一系列土壤物理性质及物理机械性的综合反映。土壤宜耕性是是指土壤适于耕作的性能。土壤耕性的含义及类型耕性的内容一般归纳为三个方面:（1）耕作的难易程度：指土壤对机具的阻力大小。（2）耕作质量：耕作后，土壤性状对植物生长发育的影响。疏松、细碎、平整利于植物生长。（3）宜耕期长短：影响土壤耕性的因素：土壤水分、土壤质地、土壤结构和土壤有机质。宜耕期：土壤适合耕作的时间的长短。宜耕期的确定（1）眼看（2）手模（3）试耕三改良土壤耕性的措施三改良土壤耕性的措施1.增施有机肥料2.改良土壤质地3.创造良好的结构四少耕法和免耕法四少耕法和免耕法（一）
20、少耕法和免耕法的含义少耕法是指在播种行进行整地作业，以缩小耕作面积和减少耕作次数，一般在作物生长期间中耕12次。免耕法是把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何土壤耕作，在作物生长期间完全利用除草剂控制杂草，不进行中耕的一种耕种方法。（二）少耕法和免耕法的优点1节水，可以减少地表径流60%，土面蒸发11%，水分利用率提高17%。2 改善表土的结构状况：防止冲刷和土壤压板。（三）少耕法和免耕法的弊端1.温度低，可能会影响产量2.铁茬播种，可能会造成病虫害和杂草蔓延（四）免耕法的必要条件1.联合作业的免耕播种机。2.覆盖：有机残茬或细砂。3.长效肥料和广谱性除草剂。五、耕作措施1.基本耕作深翻深翻深度
21、 2030cm工具 铧犁作用 打破犁底，加深耕层特点 土层翻转深松深松深度 3550cm工具 松土铲 深松机作用 松动心土层和底土层特点 不打乱土层旋耕旋耕深度 1015cm工具 旋耕机作用 打碎残茬、杂草，将土与肥混匀特点 翻动、切碎2.表土耕作耙地 深度：510cm 作用：打碎坷垃 工具：耙 耱地深度35cm 作用：平土、碎土、紧土 工具：盖、耢子镇压深度510cm 碎土、紧土 工具：镇压器、碌碡中耕 深度：不确定 作用：除草、打破地表结皮 工具：锄、中耕机培土起垄冷、涝地区或特殊植物旋耕机镇压器耙耙片松土铲深松机圆盘耙思考题1.土壤耕性的含义？2.影响土壤耕性的因素有哪些？如何调控？3.土壤耕作项目的名称、作用、深度、工具（列表）？4.少耕法、免耕法的概念？5.免耕法的必要条件？优点、弊端？
