土壤物理性質(zhì)

1、 第一節(jié)第一節(jié) 土壤孔性土壤孔性 土壤孔性土壤孔性指土壤孔隙的狀況指土壤孔隙的狀況 土壤中大小、形狀不同的復(fù)雜孔隙的狀況好壞由兩方面衡量：土壤中大小、形狀不同的復(fù)雜孔隙的狀況好壞由兩方面衡量：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質(zhì)，質(zhì)，即即大小孔隙分配，上大小孔隙分配，上下土層分布?？紫稜顩r必須保證作物對(duì)水分和空氣的需要，有下土層分布?？紫稜顩r必須保證作物對(duì)水分和空氣的需要，有利于根系的伸展和活動(dòng)，因此一是要求土壤中孔隙的容積要較利于根系的伸展和活動(dòng)，因此一是要求土壤中孔隙的容積要較多，二是要求大小孔隙的搭配和分布較為恰當(dāng)。多，二是要求大小孔隙的搭配和分布較為恰當(dāng)。一、土壤

2、比重（土壤相對(duì)密度）一、土壤比重（土壤相對(duì)密度）固體土粒單位容積的重量與同體積水的重量比。固體土粒單位容積的重量與同體積水的重量比。無量綱，無量綱，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，固體土粒單固體土粒單位體積的重量，位體積的重量，單位為單位為g/cmg/cm3 3 、 t/cmt/cm3 3 。 土壤物質(zhì)組成有差別，土壤比重也就不同，土壤物質(zhì)組成有差別，土壤比重也就不同，土壤比重?cái)?shù)值的大小主要與兩個(gè)因素有關(guān)：土壤比重?cái)?shù)值的大小主要與兩個(gè)因素有關(guān)：土壤礦物組成和含量有關(guān)，土壤礦物組成和含量有關(guān)，書上見礦物比重：石英書上見礦物比

3、重：石英2.652.65，正長(zhǎng)石正長(zhǎng)石2.572.57，高嶺石，高嶺石2.6-2.652.6-2.65，蒙脫石，蒙脫石2.00-2.202.00-2.20。與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，表土層有機(jī)質(zhì)含量高，比重小于表土層有機(jī)質(zhì)含量高，比重小于心土、底土，有機(jī)質(zhì)比重心土、底土，有機(jī)質(zhì)比重1.2-1.4g/cm1.2-1.4g/cm3 3，由于土壤比重差別較小，由于土壤比重差別較小，一般一般2.6-2.72.6-2.7，通常用，通常用作為作為土壤比重土壤比重。二、土壤容重二、土壤容重單位體積自然土壤的重量（干重）稱為土壤容重。單位體積自然土壤的重量（干重）稱為土壤容重。單位為單位為g

4、/cmg/cm3 3 、 t/cmt/cm3 3，土壤之間差別較大，受五個(gè)因素影響：土壤之間差別較大，受五個(gè)因素影響：是土壤的礦物組成和含量有關(guān)是土壤的礦物組成和含量有關(guān);是與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)是與土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān);與土壤質(zhì)地有關(guān)與土壤質(zhì)地有關(guān);與土壤結(jié)構(gòu)有關(guān)與土壤結(jié)構(gòu)有關(guān);與土壤松緊度有關(guān)。所以容重必須測(cè)定獲得，容重值砂與土壤松緊度有關(guān)。所以容重必須測(cè)定獲得，容重值砂質(zhì)土質(zhì)土1.2 1.8，粉質(zhì)土，粉質(zhì)土1.0 1.5，容重用處很大，不僅在農(nóng)，容重用處很大，不僅在農(nóng)業(yè)上建筑、筑路、橋梁工程常用，也是十分重要的基本數(shù)業(yè)上建筑、筑路、橋梁工程常用，也是十分重要的基本數(shù)據(jù)。據(jù)。、計(jì)算孔隙度，、計(jì)

5、算孔隙度，、判斷土壤熟化程度、判斷土壤熟化程度 1.11.3較疏松，較疏松，1.5以上緊實(shí)，以上緊實(shí)，、利用它計(jì)算土壤重量、水分、養(yǎng)分、鹽分含量。、利用它計(jì)算土壤重量、水分、養(yǎng)分、鹽分含量。 例已知例已知土壤容重為土壤容重為1.15g/cm3，求畝（求畝（666.7m2）耕層耕層0-20cm土壤土重。解：土壤土重。解：666.70.21.15=153t=153000 kg因此過去常說每畝耕層土壤約因此過去常說每畝耕層土壤約30萬(wàn)斤，即每公頃耕層土重萬(wàn)斤，即每公頃耕層土重225萬(wàn)萬(wàn)kg。2、已測(cè)得有機(jī)質(zhì)含量已測(cè)得有機(jī)質(zhì)含量1%，求畝耕層土壤有機(jī)質(zhì)重量？，求畝耕層土壤有機(jī)質(zhì)重量？W有有=W1%=6

6、66.70.71.21%=1.6t=1600kgN、P、K等都可計(jì)算出，如測(cè)得等都可計(jì)算出，如測(cè)得N含量含量0.05%，則畝含，則畝含N 80kg，如如測(cè)得鹽含量測(cè)得鹽含量0.3%，則畝含鹽，則畝含鹽480kg。三、土壤孔性三、土壤孔性（一）土壤孔性的數(shù)量指標(biāo)（一）土壤孔性的數(shù)量指標(biāo)1、土壤孔隙度、土壤孔隙度 土壤孔隙的容積占整個(gè)土壤容積的百分?jǐn)?shù)。土壤孔隙的容積占整個(gè)土壤容積的百分?jǐn)?shù)。 2、孔隙比、孔隙比 指土壤中孔隙容積與土粒容積的比值。指土壤中孔隙容積與土粒容積的比值?？紫度莘e孔隙度%=土壤容積100 孔隙容積 孔隙度% 孔隙比= 土粒容積 = 1孔隙度% 容重 孔隙度%= （1 比重）1

7、00(二二)土壤孔隙的大小分級(jí)土壤孔隙的大小分級(jí) 土壤孔隙度只能說明土壤孔隙的數(shù)量，還不能說明大小孔隙土壤孔隙度只能說明土壤孔隙的數(shù)量，還不能說明大小孔隙在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的質(zhì)，因此應(yīng)對(duì)土壤孔隙的在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的質(zhì)，因此應(yīng)對(duì)土壤孔隙的大小級(jí)別進(jìn)行研究。土壤孔隙大小形狀非常復(fù)雜，難以按其真大小級(jí)別進(jìn)行研究。土壤孔隙大小形狀非常復(fù)雜，難以按其真實(shí)的孔徑來研究，因此提出了當(dāng)量孔徑的概念：實(shí)的孔徑來研究，因此提出了當(dāng)量孔徑的概念：1、土壤的當(dāng)量孔徑（又稱實(shí)效孔徑）：指與一定土壤水吸水、土壤的當(dāng)量孔徑（又稱實(shí)效孔徑）：指與一定土壤水吸水相當(dāng)?shù)目讖浇挟?dāng)量孔徑。相當(dāng)?shù)目讖浇挟?dāng)量孔

8、徑。用茹林公式計(jì)算：用茹林公式計(jì)算： d=當(dāng)量孔徑，單位為當(dāng)量孔徑，單位為mm，T=土壤水吸力土壤水吸力, 單位為單位為kPa有了這個(gè)指標(biāo)我們就可確定土壤孔隙的大小。有了這個(gè)指標(biāo)我們就可確定土壤孔隙的大小。3 d = T 2、土壤孔隙的類型、土壤孔隙的類型（1）非活性孔隙（無效孔隙）非活性孔隙（無效孔隙） 土壤最細(xì)小的孔隙土壤最細(xì)小的孔隙當(dāng)量孔徑當(dāng)量孔徑0.002mm，土壤水土壤水吸力吸力1.5bar，該類孔隙充滿無效水該類孔隙充滿無效水，根毛，根毛難以進(jìn)入，微生物亦難進(jìn)入，難以進(jìn)入，微生物亦難進(jìn)入， 在在粘質(zhì)土壤中此孔較多，板結(jié)土壤此孔也較多。粘質(zhì)土壤中此孔較多，板結(jié)土壤此孔也較多。（2）毛

9、管孔隙）毛管孔隙 該孔隙直徑該孔隙直徑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, 壤土和結(jié)構(gòu)好的土壤此孔較多。壤土和結(jié)構(gòu)好的土壤此孔較多。（3）通氣孔隙（非毛管孔隙）通氣孔隙（非毛管孔隙）孔隙直徑孔隙直徑 d0.02mm，此類孔此類孔隙中的水分可在重力作用下短時(shí)間內(nèi)排出而成為通氣孔隙隙中的水分可在重力作用下短時(shí)間內(nèi)排出而成為通氣孔隙，土壤水吸力土壤水吸力0.15bar 。（三）影響土壤孔性的因素（三）影響土壤孔性的因素1、土壤質(zhì)地、土壤質(zhì)地 粘質(zhì)土孔隙度粘質(zhì)土孔隙度4560%之間，以毛管孔和非活性孔為主之間，以毛管孔和非活性孔為主 ；

10、砂質(zhì)土孔隙度砂質(zhì)土孔隙度3345%，通氣孔較多；，通氣孔較多； 壤質(zhì)土孔隙度壤質(zhì)土孔隙度4552%，有適量通氣孔又有較多毛管孔，有適量通氣孔又有較多毛管孔，水氣協(xié)調(diào)，利于作物生長(zhǎng)。水氣協(xié)調(diào)，利于作物生長(zhǎng)。2、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì) 有機(jī)質(zhì)多的土壤易形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)而孔度較有機(jī)質(zhì)多的土壤易形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)而孔度較高。高。3、自然因素和土壤管理等、自然因素和土壤管理等（四）土壤三相組成的計(jì)算（四）土壤三相組成的計(jì)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（容積含水率）土壤液相率（容積含水率）=土壤含水量（質(zhì)量土壤含水量（質(zhì)量%）土壤容重土壤容重3.土壤氣相率土壤氣相率=土壤孔隙度

11、土壤容積含水率土壤孔隙度土壤容積含水率4.土壤三相比土壤三相比=固相率固相率液相率液相率氣相率氣相率適宜旱地土壤要求固相率適宜旱地土壤要求固相率50%左右，容積含水量在左右，容積含水量在2530%之間，氣相率之間，氣相率10%20%，土體還應(yīng)，土體還應(yīng)“上虛下實(shí)上虛下實(shí)”。第二章 土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第二節(jié)土壤的結(jié)構(gòu)性重點(diǎn)：土壤結(jié)構(gòu)性的評(píng)價(jià)，尤其是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：土壤結(jié)構(gòu)性的評(píng)價(jià)，尤其是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的調(diào)節(jié)作用。對(duì)土壤肥力的調(diào)節(jié)作用。難點(diǎn)：土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制難點(diǎn)：土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制。 第二節(jié) 土壤結(jié)構(gòu)一、土壤結(jié)構(gòu)的類型及其特性一、土壤結(jié)構(gòu)的類型及其特性 在內(nèi)外因素的綜合作用下，土

12、粒相互團(tuán)聚成大小，形狀和性質(zhì)不同的團(tuán)聚體，稱為土壤結(jié)構(gòu)。 1塊狀結(jié)構(gòu) 2核狀結(jié)構(gòu) 3. 柱狀結(jié)構(gòu) 4片狀結(jié)構(gòu) 5. 團(tuán)粒結(jié)構(gòu) 各類土壤結(jié)構(gòu)體的比較類型類型大小大小出現(xiàn)出現(xiàn)土層土層形成條件形成條件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)生產(chǎn)特性生產(chǎn)特性備注備注塊狀塊狀3cm耕層耕層質(zhì)地粘重，有機(jī)質(zhì)含量質(zhì)地粘重，有機(jī)質(zhì)含量低。不良作業(yè)。低。不良作業(yè)。結(jié)構(gòu)內(nèi)致密，孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)致密，孔隙??；結(jié)構(gòu)間孔隙過??；結(jié)構(gòu)間孔隙過大。大。造成漏風(fēng)跑墑，造成漏風(fēng)跑墑，苗不齊、不全。苗不齊、不全。鹽堿地鹽堿地核狀核狀1-3cm心土心土層層質(zhì)地粘重，有機(jī)質(zhì)含量質(zhì)地粘重，有機(jī)質(zhì)含量低。水分流動(dòng)頻繁。低。水分流動(dòng)頻繁。同上同上漏水漏肥漏水漏肥柱狀柱

13、狀棱柱棱柱狀狀心土心土層層水分縱向切割水分縱向切割同上同上漏水漏肥漏水漏肥堿化土、堿化土、水稻土水稻土片狀片狀耕層耕層犁底犁底層層質(zhì)地較粘重質(zhì)地較粘重同上同上影響出苗或根影響出苗或根系伸展系伸展團(tuán)粒團(tuán)粒0.25-10mm耕層耕層質(zhì)地中等，有機(jī)質(zhì)豐富質(zhì)地中等，有機(jī)質(zhì)豐富具有多級(jí)孔隙具有多級(jí)孔隙調(diào)節(jié)土壤各種調(diào)節(jié)土壤各種性質(zhì)性質(zhì) 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是指近似球形，疏松多孔的小團(tuán)聚體，其直徑約為0.25-10mm。粒徑0.25mm以下的,稱微團(tuán)粒。 生產(chǎn)中最理想的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)粒徑為2-3mm,是一種較好的土壤結(jié)構(gòu)類型二、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的調(diào)節(jié)作用1）協(xié)調(diào)土壤水、氣矛盾2）協(xié)調(diào)土壤有機(jī)養(yǎng)分消耗與積累矛盾3）能穩(wěn)定土壤

14、溫度，使溫度狀況適宜4）改良土壤耕性，有利于根系伸展 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是改進(jìn)土壤固、液、氣三相比的一個(gè)重要因素。有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤中，水、肥、氣熱比較相互協(xié)調(diào)，被稱為土壤肥力調(diào)節(jié)器。 三、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成三、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成 1土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成過程 包括“多級(jí)團(tuán)聚說”和“粘團(tuán)說”兩種。 第一階段：有單粒在膠體凝聚、水膜粘結(jié)以及膠結(jié)作用下形成初級(jí)復(fù)粒或致密的小土團(tuán)。 第二階段：初級(jí)復(fù)粒進(jìn)一步逐級(jí)粘合、膠結(jié)、團(tuán)聚，依次形成第二級(jí)、第三級(jí)及微團(tuán)聚體的過程。2團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的必備條件 膠結(jié)物質(zhì)：有機(jī)膠體、無機(jī)膠體及膠體凝聚物質(zhì)。 成型動(dòng)力 包括：土壤生物的作用、干濕交替、適宜土壤含水量下耕作。四、土壤結(jié)構(gòu)的

15、改善與恢復(fù)四、土壤結(jié)構(gòu)的改善與恢復(fù)1精耕細(xì)作，增施有機(jī)肥料精耕細(xì)作結(jié)合施用有機(jī)肥料是我國(guó)目前大多數(shù)地區(qū)創(chuàng)造良好結(jié)構(gòu)的主要方法。2. 合理輪作倒茬、擴(kuò)大綠肥及牧草的種植面積各種作物本身的生物學(xué)特點(diǎn)和相應(yīng)的耕作管理制度對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成具有很大的影響。3. 科學(xué)的土壤管理 噴灌、滴灌、地下灌溉，酸性土施用石灰，堿性土施用石膏。4. 土壤結(jié)構(gòu)改良劑的應(yīng)用 土壤結(jié)構(gòu)改良劑是用來促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒，提高土壤肥力和固定表土、保護(hù)耕層、防止水土沖刷的礦物質(zhì)制劑、腐殖質(zhì)制劑和人工合成聚合物制劑，它是根據(jù)土壤中團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的客觀規(guī)律，提取腐殖質(zhì)、木質(zhì)素等物質(zhì)作為團(tuán)粒的膠結(jié)劑。思考題1.簡(jiǎn)述土壤結(jié)構(gòu)體的類型及其評(píng)

16、價(jià)。2.生產(chǎn)實(shí)踐中采用哪些措施創(chuàng)造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)？第二章土壤的物理性質(zhì)第三節(jié)土壤的物理機(jī)械性與耕性教學(xué)目的:掌握耕性的概念含義、物理結(jié)構(gòu)特征與耕性的關(guān)系。掌握各種耕作項(xiàng)目、作用、工具。重點(diǎn)難點(diǎn):重點(diǎn)是耕性的概念含義、物理結(jié)持性與耕性的關(guān)系 ；耕作項(xiàng)目、作用。難點(diǎn)是物理機(jī)械性與含水量之間的關(guān)系土壤的物理機(jī)械性是土壤多項(xiàng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的統(tǒng)稱。土壤的物理機(jī)械性是土壤多項(xiàng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的統(tǒng)稱。 1 1土壤粘結(jié)性土壤粘結(jié)性 土壤粘結(jié)性是指土粒與土粒之間由于分子引力而相土壤粘結(jié)性是指土粒與土粒之間由于分子引力而相互粘結(jié)在一起的性質(zhì)?；フ辰Y(jié)在一起的性質(zhì)。 由于土壤具有粘結(jié)性，是其具有抵抗外力破碎的能由于土壤具有粘結(jié)性，是

17、其具有抵抗外力破碎的能力，也是土壤有耕作時(shí)產(chǎn)生阻力的主要原因之一。力，也是土壤有耕作時(shí)產(chǎn)生阻力的主要原因之一。 在濕潤(rùn)時(shí)，（由于土壤含有一定的水分）土壤板結(jié)在濕潤(rùn)時(shí)，（由于土壤含有一定的水分）土壤板結(jié)性實(shí)際土粒性實(shí)際土粒- -水水- -土粒之間相互吸引而表現(xiàn)的板結(jié)力。土粒之間相互吸引而表現(xiàn)的板結(jié)力。 一、土壤物理機(jī)械性一、土壤物理機(jī)械性2.2.土壤粘著性土壤粘著性土壤粘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土壤粘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。性能。土粒粘著性是水分子和土粒之間的分子引力，以及水分和外物接觸土粒粘著性是水分子和土粒之間的分子引力，以及水分

18、和外物接觸表面所產(chǎn)生的分子引力所引起。表面所產(chǎn)生的分子引力所引起。 3可塑性 土壤在一定含水量范圍內(nèi)，可被外力塑造成各種形狀，當(dāng)外力解除和土壤干燥后，仍能保持其所獲得的形狀的性能，稱土壤的可塑性。 影響土壤可塑性的因素： 水分含量：干土沒有可塑性，當(dāng)水分含量逐漸增加時(shí)，土壤才表現(xiàn)出可塑性。 下塑限（塑限）：土壤開始呈現(xiàn)可塑狀態(tài)時(shí)的水分含量稱下塑限。 上塑限（流限）：土壤失去可塑性而開始流動(dòng)時(shí)的土壤含水量稱上塑限。 土壤質(zhì)地：土壤中粘粒愈多，質(zhì)地愈細(xì)，塑性愈強(qiáng)。一般而言，上塑限、下塑限和塑性值的數(shù)值隨著粘粒含量的增加而增大。 代換性陽(yáng)離子：低價(jià)陽(yáng)離子加強(qiáng) 土壤有機(jī)質(zhì)4.脹縮性 土壤得水膨脹，失水

19、收縮的特性。土壤中有些礦物成分是具有脹縮性的如蒙脫石（強(qiáng)）、伊利石（弱）。有機(jī)質(zhì)也有一定的脹縮性，較弱。二、土壤耕性二、土壤耕性 土壤耕性是土壤耕作時(shí)或耕作后一系列土壤物理性質(zhì)及物理機(jī)械性的綜合反映。 土壤宜耕性是是指土壤適于耕作的性能。土壤耕性的含義及類型耕性的內(nèi)容一般歸納為三個(gè)方面:（1）耕作的難易程度：指土壤對(duì)機(jī)具的阻力大小。（2）耕作質(zhì)量：耕作后，土壤性狀對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。疏松、細(xì)碎、平整利于植物生長(zhǎng)。（3）宜耕期長(zhǎng)短：影響土壤耕性的因素：土壤水分、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)和土壤有機(jī)質(zhì)。宜耕期：土壤適合耕作的時(shí)間的長(zhǎng)短。宜耕期的確定（1）眼看（2）手模（3）試耕三改良土壤耕性的措施三改良土壤耕性的措施1.增施有機(jī)肥料2.改良土壤質(zhì)地3.創(chuàng)造良好的結(jié)構(gòu)四少耕法和免耕法四少耕法和免耕法（一）少耕法和免耕法的含義少耕法是指在