第三章土壤基本性質(zhì)

第三章土壤基本性質(zhì)第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三土壤孔性、結(jié)構(gòu)性是土壤重要的物理性質(zhì)。通過本章學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握土壤中孔隙、結(jié)構(gòu)的概念、類型及對土壤肥力和生產(chǎn)性能的影響；重點(diǎn)介紹團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的肥力特征及創(chuàng)造機(jī)理；物理機(jī)械性的概念及與耕性的關(guān)系，從而了解土壤物理性狀對土壤肥力的影響。

主要內(nèi)容包括：第一節(jié)土壤孔性第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)性第三節(jié)土壤物理機(jī)械性與耕性第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三第一節(jié)土壤孔性一、土壤孔隙性

1．土壤孔性

土壤孔性包括孔隙的數(shù)量、孔隙的大小及其比例，土壤孔隙的數(shù)量用孔隙度或孔隙比表示。

第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三2．土壤孔度與孔隙比土壤孔隙的容積占整個(gè)土體容積的百分?jǐn)?shù)稱為土壤孔度，又稱總孔度。它是衡量土壤孔隙的數(shù)量指標(biāo)。

孔隙比：它是土壤中孔隙容積與土粒容積的比值。其值為1或稍大于1為好。第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三3．孔隙的分級通常根據(jù)孔隙的大小及作用將土壤孔隙分為三級：非活性孔隙、毛管孔隙和通氣孔隙。非活性孔隙當(dāng)量孔隙在0.002mm以下，土壤水吸力為1500KPa以上。這種孔隙中，幾乎是被土粒表面的吸附水所充滿。土粒對這些水有較強(qiáng)的分子引力，使它們不易運(yùn)動(dòng)，也不易損失，無效孔徑中植物的根與根毛難以伸入，供水性差，這部分水不能為植物所利用，故稱為無效孔隙。第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三毛管孔隙

當(dāng)量孔隙為0.02-0.002mm，土壤水吸力為150-1500KPa。植物的細(xì)根、原生動(dòng)物和真菌等很難進(jìn)入毛管孔隙中，但植物根毛和一些細(xì)菌可在其中活動(dòng)，有利于養(yǎng)分的吸收與轉(zhuǎn)化，毛管孔隙保存的水分可被植物吸收利用。為有效孔隙。第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三通氣孔隙

當(dāng)量孔徑大于0.02mm，相應(yīng)的土壤水吸力小于150KPa。通氣孔隙的水分主要受重力支配而排出，不具有毛管作用，成為空氣成為空氣流動(dòng)的通道，不具有毛管作用，所以叫通氣孔或非毛管孔。第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三二、土壤相對質(zhì)量密度（比重）和容重1．土壤相對質(zhì)量密度（比重）是指單位容積的固體土粒（不包括粒間孔隙）的干重與同體積水的質(zhì)量之比。多數(shù)土壤礦物比重在2.6-2.7左右，（將2.65作為土壤礦物的平均值），而一般土壤有機(jī)質(zhì)的比重為1.25-1.40。由于表層土壤有機(jī)質(zhì)含量較多，其比重通常都低于心土及底土層。第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三2.土壤容重是指單位容積土壤體（包括粒間空隙）的烘干重，單位為g/cm3。土壤容重大體為1.00-1.70g/cm3之間，是土壤肥力的重要標(biāo)志之一。3.土壤容重的應(yīng)用（1）計(jì)算土壤總孔度（2）配合水分常數(shù)計(jì)算各級孔度第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三（4）計(jì)算土壤固、液、氣三相容積比率，用以反映土壤自身調(diào)節(jié)肥力因素的功能（5）將土壤某些以質(zhì)量為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)換算為以容積為基礎(chǔ)。（6）計(jì)算一定面積與深度的土壤質(zhì)量（7）計(jì)算一定土層內(nèi)各種土壤成分的儲(chǔ)量第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三三、土壤孔性的影響因素及其調(diào)控（一）內(nèi)因土壤有機(jī)質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)性土粒的排列方式

（二）外因降雨、施肥、灌溉、耕作

重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)掌握土壤孔隙的概念、類型及調(diào)控。難點(diǎn)：土壤比重和容重的區(qū)別。第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)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)

第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三團(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)類型第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三二、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的調(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。

第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三三、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)作用下形成初級復(fù)?；蛑旅艿男⊥翀F(tuán)。

第二階段：初級復(fù)粒進(jìn)一步逐級粘合、膠結(jié)、團(tuán)聚，依次形成第二級、第三級及微團(tuán)聚體的過程。

第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三2．團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成的必備條件①膠結(jié)物質(zhì)：有機(jī)膠體、無機(jī)膠體及膠體凝聚物質(zhì)。②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)肥料是我國目前大多數(shù)地區(qū)創(chuàng)造良好結(jié)構(gòu)的主要方法。第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三

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、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。重點(diǎn)：土壤結(jié)構(gòu)性的評價(jià)，尤其是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對土壤肥力的調(diào)節(jié)作用。難點(diǎn)：土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制。

第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)土壤物理機(jī)械性一、土壤物理機(jī)械性土壤的物理機(jī)械性是土壤多項(xiàng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的統(tǒng)稱。

1．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互粘結(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。

在濕潤時(shí)，（由于土壤含有一定的水分）土壤板結(jié)性實(shí)際土粒-水-土粒之間相互吸引而表現(xiàn)的板結(jié)力。

第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三2.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表面所產(chǎn)生的分子引力所引起。第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三

3．可塑性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)外力解除和土壤干燥后，仍能保持其變形的性能，稱土壤的可塑性。

影響土壤可塑性的因素：①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。

第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三②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。③代換性陽離子④土壤有機(jī)質(zhì)第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期三二、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。對土壤耕作的要求土壤壓板問題及防止（介紹少免耕法）少免耕法：優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，主要技術(shù)環(huán)節(jié)。

“輪耕、輪肥、輪作”三輪機(jī)制。重點(diǎn)：對粘結(jié)性、粘著性及可塑性的理解；土壤物理機(jī)械性與耕性的關(guān)系。難點(diǎn)：土壤水分對土壤粘結(jié)性和可塑性的影響。