土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)

土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)第1頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六主要內(nèi)容(重點(diǎn))：教學(xué)目標(biāo)與要求：教學(xué)方式與手段：課時(shí)安排與進(jìn)度：1.土壤三相組成（重點(diǎn)）2.土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）3.土壤孔性和土體構(gòu)造掌握土壤基質(zhì)的基本特性，學(xué)會土壤三相關(guān)系的換算；掌握砂粒、粉粒、粘粒的分級標(biāo)準(zhǔn)、了解不同的質(zhì)地分類制，掌握質(zhì)地土壤的生產(chǎn)性質(zhì)，掌握團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與肥力特性?；脽?，動(dòng)畫演示；計(jì)算訓(xùn)練；實(shí)驗(yàn)分析；課時(shí)數(shù)：3課時(shí)第2頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六一、礦物質(zhì)土粒第一節(jié)土壤質(zhì)地第3頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土粒：礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒兩種。 土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，稱為礦物質(zhì)土?；虻V質(zhì)土粒，簡稱土粒。土粒，常指礦質(zhì)土粒。單粒和復(fù)粒第4頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六石礫：1mm砂粒：1-0.05mm粉粒：0.05-0.002mm粘粒：0.002mm第5頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六物理性砂粒： 粒徑>0.01mm的土粒。第6頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六物理性粘粒： 粒徑<0.01mm的土粒。第7頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒第8頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒土壤顆粒分級：(mm)直徑國際制美國制卡慶斯制中國制石礫>2>2>1>1砂粒2-0.022-0.051-0.051-0.05粉粒0.02-0.0020.05-0.0020.05-0.0010.05-0.002粘粒〈0.002〈0.002〈0.001〈0.002物理性砂粒：1-0.01mm物理性粘粒：〈0.01mm第9頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤顆粒土壤質(zhì)地分類制：國際制；三級美國制：三級卡慶斯制：二級中國制：三級第10頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地***

指各粒級土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤的機(jī)械組成。第11頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地第12頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地第13頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六國際制：根據(jù)砂粒(2-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(<0.002毫米)三粒級含量的比例，劃定12個(gè)質(zhì)地名稱，可從三角圖上查質(zhì)地名稱。查三角圖的要點(diǎn)為：以粘粒含量為主要標(biāo)準(zhǔn)，<15%者為砂土質(zhì)地組和壤土質(zhì)地組;15％－25％者為粘壤組;>25%者為粘土組。當(dāng)土壤含粉粒>45%時(shí)，“粉質(zhì)”；當(dāng)砂粒含量在55%-85%時(shí)，“砂質(zhì)”，當(dāng)砂粒含量>85%時(shí)，則稱壤砂土或砂土第14頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六

先找到該顆粒的定點(diǎn)（100%），按3個(gè)粒級含量分別做各頂點(diǎn)對應(yīng)的三角形的3條底邊的平行線，3線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)質(zhì)地三角圖：第15頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤質(zhì)地粘粒粉粒砂粒粘粒20%粉粒40%砂粒40%土壤質(zhì)地動(dòng)畫第16頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六 我國將土壤質(zhì)地分為砂土、壤土和粘土三大組，每組再細(xì)分。一般常用的質(zhì)地種類有：

砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土

第17頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六黏性土壤性土沙性土第18頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六1、砂質(zhì)土壤主要特性：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*四、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和利用改良第19頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六2、粘質(zhì)土壤主要特性：粘高于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，適合于禾谷類作物。第20頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六3、壤質(zhì)土壤主要特性：粉粒大于30%北方稱為二合土；性質(zhì)介于黏土與砂土之間。第21頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六（二）土壤質(zhì)地剖面第22頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六夾砂層夾粘層第23頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六（三）不同質(zhì)地土壤的利用和改良1、各種作物對土壤質(zhì)地的要求2、土壤質(zhì)改良①客土法地改良案例1：江蘇省里下河地區(qū)②深耕、深翻、人造塥土壤質(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③施用有機(jī)肥第24頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)土壤三相組成一、土壤的密度和容重（一）土壤密度

第25頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六常用土壤密度值：2.65克/厘米3。注意：第26頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六（二）土壤容重***

單位容積原狀土壤（包括孔隙）的干質(zhì)量。土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范圍內(nèi),夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)1.8-2.0克/厘米3。第27頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六***土壤容重的用處：①計(jì)算土壤孔隙度根據(jù)實(shí)測土壤的容重與密度，按下式計(jì)算：②計(jì)算工程土方量③估算各種土壤成分儲量④計(jì)算土壤儲水量及灌水（或排水）定額3.影響容重值的因素質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量以及各種自然因素和人工管理措施第28頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六二、土壤的三相（一）三相組成第29頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六1、三相比第30頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六2、土壤孔隙度(孔度)***： 指單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)?？紫抖龋?－固相率＝液相率＋氣相率一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。第31頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六（二）三相組成和孔度的測定及計(jì)算1.固相率由實(shí)測的土壤密度和土壤容重計(jì)算之：2.液相率（容積含水率）土壤容積含水率（％）＝土壤質(zhì)量含水量（％）×土壤容重第32頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六3.氣相率氣相率=孔隙度－容積含水率土壤三相比＝固相率：容積含水率：氣相率適宜的土壤三相比為：固相率50%左右，容積含水率25-30%，氣相率15-25%。第33頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六第二節(jié)土壤孔性和結(jié)構(gòu)性第34頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六小孔隙大孔隙第35頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度第36頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六當(dāng)量孔徑***：

相當(dāng)于一定的土壤水吸力的孔徑，單位為毫米。土壤的真實(shí)孔徑往往無法實(shí)際測定。非活性孔隙<0.002mm毛管孔隙0.06-0.002mm通氣孔隙>0.06mm孔隙類型一、土壤孔性根據(jù)茹林公式計(jì)算可得D=3/h第37頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六非活性孔隙*： 當(dāng)量孔徑<0.002mm的孔隙，根毛和微生物不能進(jìn)入此孔隙。第38頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六毛管孔隙*： 當(dāng)量孔徑為0.06～0.002mm的孔隙,植物細(xì)根、原生動(dòng)物和真菌不能進(jìn)入毛管孔隙中，但根毛和細(xì)菌可在其中生活。第39頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六通氣孔隙*： 當(dāng)量孔徑>0.06mm的孔隙,其中>0.2mm的粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；0.2∽0.06mm的中孔是原生動(dòng)物、真菌和根毛的棲身地。第40頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六適宜的孔隙狀況： 耕層土壤（015cm）的總孔隙度為5060%，其中通氣孔隙度為1520%，底層土壤（1530cm）分別為50%(總）和10%（氣）。第41頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六二、土壤結(jié)構(gòu)體***（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念土壤結(jié)構(gòu)是土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。這個(gè)定義，包含著兩重含義：結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性（structurality）。土壤結(jié)構(gòu)體或稱結(jié)構(gòu)單位，它是土粒（單粒和復(fù)粒）互相排列和團(tuán)聚成為一定形狀和大小的土塊或土團(tuán)。第42頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六塊狀結(jié)構(gòu)體第43頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六塊狀、核狀：>10cm大塊狀5-10cm小塊狀0.5-5cm碎塊狀柱狀、棱柱狀：>5cm大3-5cm中<3小團(tuán)粒：10-0.25mm微團(tuán)粒<0.25mm

第44頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六不良結(jié)構(gòu)體：

塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結(jié)構(gòu)體總孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，結(jié)構(gòu)體之間大的通氣孔隙，往往成為漏水漏肥的通道。植物根系很難穿扎，干裂時(shí)常扯斷根系。第45頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六良好結(jié)構(gòu)體：團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體不僅總孔隙度大，而且內(nèi)部有多級大量的大小孔隙，團(tuán)粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣的雙重作用。第46頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤團(tuán)粒體第47頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性**：機(jī)械穩(wěn)定性；生物穩(wěn)定性；水穩(wěn)定性；第48頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤結(jié)構(gòu)體形成機(jī)制：膠體的凝聚作用；水膜的粘結(jié)作用；膠結(jié)作用；干濕交替；凍融交替；耕作措施；生物作用第49頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒腐殖質(zhì)第50頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六單個(gè)土粒團(tuán)聚體微團(tuán)粒第51頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)第52頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+第53頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體：大小；多級孔隙；穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性）。第54頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六土壤結(jié)構(gòu)改良劑：

能夠?qū)⑼寥李w粒粘結(jié)在一起形成團(tuán)聚體的物質(zhì)，包括天然物質(zhì)和人工合成的高分子物質(zhì)。第55頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六本章小結(jié)一、核心名詞1.比重2.容重3.土壤孔隙度4.當(dāng)量孔徑5.團(tuán)粒結(jié)構(gòu)6.土壤結(jié)構(gòu)體7.毛管孔隙第56頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六1、沙土和粘土的生產(chǎn)性狀有何不同，如何改良土壤質(zhì)地？2、為什么說粒狀——團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的結(jié)構(gòu)?培育良好結(jié)構(gòu)的有效途徑是什么?二、思考題第57頁，共58頁，2023年，2月20日，星期六快速測驗(yàn)1.隨著有機(jī)質(zhì)含量增減，土壤比重也在發(fā)生變化()2.表層土壤比重一般小于底層土壤()3.土壤的孔徑分