《土壤的物理性質(zhì)》PPT課件.ppt

1、1,第2章 土壤的物理性質(zhì),任課教師：秦運(yùn)潭 藥用植物教研室,2,教學(xué)要求,1、掌握土壤質(zhì)地概念和不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)。 2、掌握土壤孔隙度、比重、容重、土壤黏結(jié)性、黏著性、可塑性和耕性等有關(guān)概念。 3、掌握土壤容重在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。 4、掌握耕作對(duì)土壤的影響。 5、了解改善土壤質(zhì)地和土壤結(jié)構(gòu)的相關(guān)措施。 6、了解土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成和所需的條件。 7、熟悉土壤結(jié)構(gòu)的類(lèi)型及基特性,3,一、 土壤質(zhì)地,一）土壤質(zhì)地概念 是指各粒級(jí)土粒在土壤中的相對(duì)比例或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，稱土壤質(zhì)地，也稱土壤機(jī)械組成,4,二）土壤質(zhì)地的分類(lèi) 1、國(guó)際制土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 這是一種3級(jí)分類(lèi)法，即按砂粒、粉砂粒和粘粒3種粒級(jí)的

2、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分類(lèi)的，共分4類(lèi)12級(jí)，詳見(jiàn)下表,5,6,2、卡慶斯基土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 這是一種2級(jí)分類(lèi)法。按物理性砂粒和物理性粘粒含量，將土壤劃分為9級(jí)。詳見(jiàn)表,7,3、我國(guó)土壤質(zhì)地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，針對(duì)我國(guó)南、北方土壤質(zhì)地名稱和差異，綜合劃分為3類(lèi)12種，質(zhì)地名稱詳見(jiàn)表,8,9,三）不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn) 1、砂質(zhì)土： 砂粒大于50%； 通氣透水； 養(yǎng)分少，不保水肥； 易耕； 溫度變化快，暖性土； 發(fā)小苗不發(fā)老苗,10,2、黏質(zhì)土： 黏粒高于30%； 通氣透水不良； 保水保肥； 養(yǎng)分含量高； 升溫慢，冷性土； 耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗,11,3、壤質(zhì)土： 砂粘適中； 大小孔隙比例

3、適當(dāng)，通氣透水性好； 養(yǎng)分豐富； 耕性表現(xiàn)良好； 壤質(zhì)土壤中水、肥、氣、熱以及植物扎根條件協(xié)調(diào)，適種范圍較廣，是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)較為理想的質(zhì)地類(lèi)型,12,四）土壤質(zhì)地層次性 是指土壤剖面中不同質(zhì)地層次的排列。 1、土壤層次性的產(chǎn)生 自然條件 耕作作用,13,2、層次性類(lèi)型 上砂下粘型 上粘下砂型 夾層型 松散型,14,夾砂層,夾粘層,15,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,五）不同質(zhì)地土壤的改良 客土法 耕翻法 增施有機(jī)肥 引洪漫沙 植樹(shù)種草,16,六）土壤質(zhì)地速測(cè)手測(cè)法 1、測(cè)定方法 先取小塊土樣(比算盤(pán)珠略大)于掌中，用手指捏碎，并撿出細(xì)礫、粗有機(jī)質(zhì)等

4、新生體或侵入體。細(xì)碎均勻后，即可用以下方法測(cè)試。 干試法 在干燥狀態(tài)下，以手掌中研磨時(shí)的感覺(jué)來(lái)初步判斷土壤屬于那一類(lèi)質(zhì)地。 砂土：松散易碎，砂粒可辨，搓揉時(shí)發(fā)出沙沙聲，即土粒分散不成團(tuán)。 粗砂土：很粗糙，沙聲強(qiáng)，主要是粗砂粒,17,細(xì)砂土：較粗糙，沙聲弱，砂粒較細(xì)而勻。 壤 土：干燥狀態(tài)下，輕易捏碎，粗細(xì)適中，有均質(zhì)感。 砂壤土：有較粗糙的感覺(jué)，土塊用手指輕壓后，易碎，但無(wú)沙聲。 輕壤土：不均質(zhì)，有相當(dāng)量的黏質(zhì)粒，用手指破壞土塊需用較大的力。 中壤土：粗細(xì)適中，不砂不粘，質(zhì)地柔和，用手指難于破壞干土塊。 重壤土：無(wú)粗糙感覺(jué)、均質(zhì)，細(xì)而微粘，不可能用手指壓碎干土塊。 黏 土：極難于捏碎，形成堅(jiān)硬

5、土塊，即使用錘擊仍不能使其粉碎。但捏碎后的土粒細(xì)膩而均勻,18,濕試法 取少量(約2g)土樣于掌中，加水充分濕潤(rùn)，調(diào)勻，放在手掌心用手指來(lái)回搓揉，使土壤吸水均勻，加水至土壤剛剛不粘手為止(最初時(shí)加水應(yīng)稍過(guò)，使土壤稍粘附于手掌，經(jīng)搓揉后，土壤即不粘手，否則，水分會(huì)不夠)。將土樣搓成3mm粗的土條，并彎成直徑為3cm的圓圈，根據(jù)搓條彎圈過(guò)程中的表現(xiàn)，按下列標(biāo)準(zhǔn)，確定質(zhì)地類(lèi)型。（見(jiàn)下表,19,20,21,2、注意事項(xiàng) 濕試法中，加水多少是一個(gè)關(guān)鍵，對(duì)于粘性比較重的土壤，加水可稍多一些，因?yàn)樵诖耆噙^(guò)程中，易失水變干降低質(zhì)地等級(jí)，故動(dòng)作要迅速。 濕法測(cè)定，土條的粗細(xì)和圓圈的直徑大小，直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確度

6、，必須嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行,22,二、土壤孔隙,一）土壤孔隙性 簡(jiǎn)稱土壤孔性，是土壤孔度、大小孔隙搭配比例及其在土層中分布情況的綜合反映,23,1、孔隙度 又稱總孔隙度，是指單位土壤總?cè)莘e中土壤孔隙容積,24,2、孔隙比 是指單位體積土壤中孔隙的容積與土粒容積的比值,25,3、孔隙的分級(jí) 土壤孔隙可按其孔徑大小及功能的不同，進(jìn)行分級(jí)。 無(wú)效孔隙：孔徑在0.002mm以下。 毛管孔隙：孔徑在0.020.002mm之間。 空氣孔隙：孔徑大于0.02mm,26,4、孔隙在土壤中的分布 一般土壤耕層（0-15cm）的總孔隙度為50-60%，其中通氣孔隙度為15-20%。底層（15-30cm）分別為50%（總

7、）和10%（氣）為宜,27,不同質(zhì)地的土壤孔隙狀況,28,5、土壤孔隙狀況與土壤肥力、作物生長(zhǎng)的關(guān)系 土壤孔隙狀況與土壤肥力： 土壤孔隙狀況與作物生長(zhǎng),29,二）土壤比重和容重 1、土壤比重 是指單位體積（不含孔隙）干燥土粒的質(zhì)量與同體積標(biāo)準(zhǔn)狀況水的質(zhì)量之比,在實(shí)際工作中，有時(shí)也可將土壤比重看做是單位體積固體土粒的干質(zhì)量，單位：g.cm-3，稱之為土壤密度,30,31,2、土壤容重 是指自然狀態(tài)下單位容積干燥土壤的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)狀況下同體積水的質(zhì)量之比,土壤容重,土壤密度,水密度,土壤容重與土壤比重相比，含有孔隙在內(nèi)，故稱之為假比重，也可看做是單位容積土壤的質(zhì)量，g.cm-3 ，稱土壤密度,32,

8、3、土壤容重在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 計(jì)算土壤孔隙度,土壤孔隙度（,1,土壤容重,土壤比重,100,33,配合水分常數(shù)計(jì)算各級(jí)孔隙度。 直接用于判斷土壤松緊狀況。 計(jì)算土壤固、液、氣三相容積比率,固相（%）,容重,比重,100,液相（%）=土壤含水量（質(zhì)%）容重,氣相（%）=孔隙度液相（,34,將土壤某些以重量為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)換算為以容積為基礎(chǔ)，反之亦可。 土壤容積熱容量=土壤重（質(zhì)）量熱容量容重 土壤容積含水量=土壤質(zhì)量含水量容重,35,計(jì)算土重量。每公頃砂層土壤的重量，可以根據(jù)土壤容重來(lái)計(jì)算；同樣，也可以根據(jù)容重計(jì)算在一定面積上挖土或填土的重量。 例：已知土壤容重為1.15t/m3，求每公頃耕層020c

9、m的土重,36,計(jì)算土壤各種組分的數(shù)量。 例：已知土壤容重1.15t/m3，有機(jī)質(zhì)含量量為1%，計(jì)算每公頃耕層（020cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量,37,三）土壤孔隙性的影響因素及其調(diào)控 1、內(nèi)因及其調(diào)控 土壤有機(jī)質(zhì)含量 土壤結(jié)構(gòu),38,土粒排列方式 土壤質(zhì)地,緊密排列,疏松排列,39,2、外因 降雨、灌溉、施肥、耕作等影響,40,三、土壤結(jié)構(gòu),一）土壤的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 C.A.察哈羅夫曾建議，按結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)、寬、高三軸發(fā)展的情況分三類(lèi)： 立方體結(jié)構(gòu)； 柱狀結(jié)構(gòu)； 板狀結(jié)構(gòu),41,1、單粒結(jié)構(gòu) 土粒彼此分散，實(shí)際上是無(wú)結(jié)構(gòu)。缺乏有機(jī)質(zhì)的砂土屬這類(lèi)，如沿黃河兩岸的飛砂土,42,2、塊狀和核狀結(jié)構(gòu) 塊狀結(jié)構(gòu)：俗稱

10、坷垃，是土粒膠結(jié)成塊，近似立方體型，邊面不明顯，但棱角明顯。 核狀結(jié)構(gòu)：俗稱雞類(lèi)土或蒜瓣土。一般小于3cm，多棱角，邊面也較明顯，內(nèi)部十分緊實(shí)，具水穩(wěn)性、力穩(wěn)性,43,3、柱狀或棱柱狀結(jié)構(gòu) 柱狀結(jié)構(gòu)：俗稱“立土”、“豎土”。棱角邊面不明顯，頂圓而底平，在土體中直立，干時(shí)堅(jiān)硬、易龜裂。 棱柱狀結(jié)構(gòu)：俗稱“直塥（g）土”。棱角邊面明顯，有定形，外部有鐵質(zhì)膠膜包被，內(nèi)部常見(jiàn)于質(zhì)地黏重而干濕交替頻繁的心土和底土層中,44,4、片狀結(jié)構(gòu)和鱗片狀結(jié)構(gòu) 片狀結(jié)構(gòu)：俗稱“結(jié)皮”、“板結(jié)”。結(jié)構(gòu)體間呈水平裂開(kāi)，成層排列，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊實(shí)。 鱗片狀結(jié)構(gòu)：俗稱臥土。厚度較薄，略呈彎曲狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)緊密,45,5、團(tuán)粒

11、結(jié)構(gòu) 指土壤中近于圓球狀小團(tuán)聚體，其粒徑為0.25-10mm，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最理想的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)粒徑為2-3mm，群眾多稱之為“螞蟻蛋”、“米糝（sn）子”等,46,47,二）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力 1、良好團(tuán)粒結(jié)構(gòu)具備的條件 有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)和大小 有多級(jí)孔隙 有一定的穩(wěn)定性 有抵抗微生物分解破碎的能力,48,2、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的調(diào)節(jié)作用 能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾 能協(xié)調(diào)土壤有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾 能穩(wěn)定土壤溫度，調(diào)節(jié)土熱狀況 改良耕性和有利于作物根系伸展,49,3、其他結(jié)構(gòu)與土壤肥力 （1）塊狀、核狀結(jié)構(gòu)。 （2）片狀與鱗片狀結(jié)構(gòu)。 （3）柱狀、棱柱狀結(jié)構(gòu),50,三）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成 團(tuán)聚體指

12、土粒通過(guò)各種自然過(guò)程的作用而形成的直徑10mm的結(jié)構(gòu)單位。 1、土粒的粘聚：?jiǎn)瘟Ｕ尘鄢蓮?fù)粒，形成較大的結(jié)構(gòu)體，主要經(jīng)過(guò)以下作用： 膠體的凝聚作用：分散在土壤懸液中的膠粒相互凝聚，且沉淀析出的過(guò)程，如帶負(fù)電荷的粘粒與陽(yáng)離子相遇，因電性中和而凝聚,51,水膜的粘結(jié)作用：濕潤(rùn)土壤中，粘粒所帶負(fù)電荷，可吸引極性水分子，并使之作定向排列，形成了薄層水膜，當(dāng)粘粒相互靠近時(shí)水膜為鄰近粘粒共有，粘粒就通過(guò)水膜聯(lián)結(jié)在一起。 膠結(jié)作用,52,2、成型動(dòng)力：在土壤粘聚的基礎(chǔ)上還需要一定的作用力才能形成穩(wěn)定的獨(dú)立結(jié)構(gòu)體。主要的成型動(dòng)力有： 生物作用 干濕交替作用 凍融交替作用 土壤耕作作用,53,四）創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的措

13、施 1、深耕與增施有機(jī)肥結(jié)合： 2、正確的土壤耕作： 3、合理輪作： 4、調(diào)節(jié)土壤陽(yáng)離子組成： 5、合理灌溉、曬垡和凍垡： 6、合理應(yīng)用土壤改良劑,54,四、土壤物理機(jī)械性與耕性,一）土壤的物理機(jī)械性 1、黏結(jié)性 是指土粒通過(guò)各種引力黏結(jié)在一起的性質(zhì)。 黏結(jié)性的強(qiáng)弱用黏結(jié)力表示。 黏結(jié)力使土壤有抵抗外力破壞的能力，是造成耕作阻力的重要原因,55,產(chǎn)生黏結(jié)力的原因： 范德華力（分子間的相互作用力）；氫鍵；庫(kù)侖力；水膜的表面張力；土壤黏粒、膠粒和化學(xué)膠結(jié)劑類(lèi)的黏結(jié)力。 影響?zhàn)そY(jié)性的因素： 比表面；含水量,56,2、黏著性 是指土壤在一定含水量的情況下，土粒粘著外物表面的性能。是影響耕作的一個(gè)重要因

14、素。 產(chǎn)生黏著性原因 土粒水外物相互間的分子引力 影響?zhàn)ぶ缘囊蛩?活性表面和含水量,57,3、可塑性 是指土壤在一定含水量范圍內(nèi)，可被外力任意改變成各種形狀，當(dāng)在外力解除和土壤干燥后，仍能保持其變形的性能,58,影響土壤可塑性的因素： 水分含量： 土壤質(zhì)地： 代換性陽(yáng)離子： 土壤有機(jī)質(zhì),59,不同質(zhì)地土壤的塑性值（,60,4、土壤漲縮性： 是指土壤吸水后體積膨脹，干燥后體積收縮,61,二）土壤耕性 1、概念 是指土壤在耕作時(shí)及耕作后一系列物理性質(zhì)及物理機(jī)械性的綜合反映。 是評(píng)價(jià)土壤生產(chǎn)性能一項(xiàng)重要指標(biāo),62,耕性好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)： 耕作的難易：用耕作阻力的大小來(lái)表示。 耕作質(zhì)量的好壞：耕作后能

15、否則形成小團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和大小孔隙適宜比例。 宜耕期的長(zhǎng)短：干好耕，濕好耕，不干不濕更好耕,63,三）耕作對(duì)土壤的影響 1、生產(chǎn)對(duì)耕作的要求： 打破犁底層，加深耕作層，擴(kuò)大根系伸展范圍； 調(diào)節(jié)土壤孔隙度，使耕層具有適合三相比； 恢復(fù)和改善耕層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造非水穩(wěn)性微團(tuán)粒； 翻壓綠肥或其它有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料； 清除雜草，掩埋蟲(chóng)卵； 平整地面，防止水土流失,64,2、旱地耕作的基本作業(yè)及其作用 深耕：耕深在22-24cm以下。 耙地、耱（m）地：破碎土塊，平整地面，輕度壓實(shí)。 鎮(zhèn)壓：壓碎土塊，填實(shí)裂縫，防止透風(fēng)跑墑。 中耕：在作物生長(zhǎng)期間所進(jìn)行的田間作業(yè),65,3、土壤壓實(shí) 是指在土粒本身重量、雨雪沖壓、人畜踐踏、機(jī)具擠壓等作用下，土壤由松變實(shí)的過(guò)程。 當(dāng)壓實(shí)使土壤通氣透水性強(qiáng)烈下降，甚至消失時(shí)，稱為土壤黏閉現(xiàn)象,66,少耕是指在常規(guī)耕作基礎(chǔ)上盡量減少土壤耕作次數(shù)或在全田間隔耕種、減少耕作面積的一類(lèi)耕作方法。 介于常規(guī)耕作和免耕之間的中間類(lèi)型,重型耙,67,少耕的優(yōu)點(diǎn)： 減少土壤水分蒸發(fā)和水土流失 ； 增加有機(jī)質(zhì)積累 ； 改善土壤結(jié)構(gòu) ； 不利于雜草萌芽生長(zhǎng)； 地面覆蓋，防止風(fēng)蝕、水蝕,68,免耕：指作物播前不用犁、耙整理土地，直接在茬地上播種