土壤物理性質(zhì).ppt

1、第四章 土壤物理性質(zhì),主要教學(xué)目的： 1、土壤物理性質(zhì)包括哪些內(nèi)容？ 2、土壤質(zhì)地的基本含義？ 3、土壤孔性的基本含義？ 4、土壤物理性質(zhì)對土壤肥力有哪些影響？ 5、土壤不良的物理性質(zhì)有哪些？如何進(jìn)行改良？,主要內(nèi)容,第一節(jié) 土壤質(zhì)地 第二節(jié) 土壤結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 土壤孔性 第四節(jié) 土壤耕性,第四章 土壤物理性質(zhì),本章重點(diǎn)： 1、掌握描述土壤物理性質(zhì)常用的術(shù)語，如土壤質(zhì)地、土壤孔隙度等； 2、掌握土壤容重的意義，學(xué)會(huì)一些基本的計(jì)算； 3、掌握土壤質(zhì)地與土壤肥力之間的關(guān)系。,第四章 土壤物理性質(zhì),本章難點(diǎn)： 1、土壤結(jié)構(gòu)的基本含義。如何描述？ 2、土壤孔隙的分類。土壤孔隙度如何測定？,第四章 思考題

2、,一、名詞解釋 1、土粒密度；2、土壤容重（土壤密度）； 3、土壤孔隙度；4、物理性粘粒； 5、粒級(jí)；6、土壤機(jī)械組成； 二、簡述土壤質(zhì)地對土壤肥力性狀的影響。 三、什么樣的孔隙狀況較適合植物的生長？ 四、土壤容重有哪些用途？,第一節(jié) 土壤質(zhì)地,主要內(nèi)容： 一、土壤單粒與粒級(jí) 二、土壤的機(jī)械組成與土壤質(zhì)地 三、主要的土壤質(zhì)地分類系統(tǒng) 四、 土壤質(zhì)地對土壤肥力的影響 五、簡易土壤質(zhì)地測定方法 六、土壤質(zhì)地改良,一、土壤單粒與粒級(jí),1、單粒的基本概念： 相對穩(wěn)定的土壤礦物質(zhì)的基本顆粒，不包括有機(jī)質(zhì)單粒。 注意： 單粒并不是我們所見到的各種土團(tuán)。 土團(tuán)：是由若干個(gè)單粒團(tuán)聚而成的。,一、土壤單粒與粒級(jí)

3、,土壤中單粒來說，在它的直徑變化中，是一個(gè)連續(xù)的變量。 在研究土壤單粒時(shí)，為了研究和測定的方便，通常采用粒級(jí)概念。 2、粒級(jí)：把土壤單粒，按一定的直徑范圍，劃分為若干組合，這些組合就叫土壤粒級(jí)。,3、我國的粒級(jí)分級(jí)制,（1）前蘇聯(lián)卡慶斯基制土粒分級(jí)（簡明系統(tǒng)） 把0.01mm作為土粒劃分的界限。 直徑10.01mm的顆粒，稱為物理性砂粒； 而0.01mm的顆粒，稱為物理性粘粒。 （2）我國第二次全國土壤普查采用的標(biāo)準(zhǔn) 為20.2mm 為粗砂粒 0.20.02mm為砂粒 0.020.002mm粉砂粒 0.002mm為粘粒 這一劃分基本是與目前國際標(biāo)準(zhǔn)相一致的。,3、我國的粒級(jí)分級(jí)制,（3）在土壤

4、學(xué)科的科研工作中常用的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是：這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是1995年制的。 21mm極粗砂；10.5mm粗砂； 0.50.25mm中砂；0.250.10mm細(xì)砂； 0.100.05mm極細(xì)砂； 0.050.02mm粗粉粒； 0.020.002mm細(xì)粉粒；小于0.002mm粘粒。,一、土壤單粒與粒級(jí),4、在粒級(jí)劃分中應(yīng)注意的有兩點(diǎn)： 一是土壤顆粒的形狀是很不規(guī)則的，顆粒的直徑并不是它的真實(shí)直徑，而是它的幾何直徑。 二是土粒的成分和性質(zhì)的變化是漸變的。同一粒級(jí)中土粒的成分和性質(zhì)基本一致，但組間則的差異較明顯。,5、各粒級(jí)的主要特性,各國粒級(jí)劃分在名稱上可歸納為 石礫、砂粒、粉粒和粘粒四大粒級(jí)組。 1、石礫。多為

5、巖石碎塊。 2、砂粒。常以單粒存在。主要成分為石英或礦物顆粒。通透性好、保水肥能力差。 礦質(zhì)養(yǎng)分含量低。,5、各粒級(jí)組的性質(zhì),（3）粉粒： 和砂粒相比，它的比表面積大，保水性加強(qiáng)，透水性減弱。礦質(zhì)營養(yǎng)較砂粒高。 （4）粘粒： 多呈片狀，常以復(fù)粒存在，具很強(qiáng)的粘性、可塑性，但通透性差，保水保肥能力很強(qiáng)，礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富。,二、土壤的機(jī)械組成與土壤質(zhì)地,1、土壤的機(jī)械組成 土壤的機(jī)械組成，又叫土壤的顆粒組成，土壤中各種粒級(jí)所占的重量百分比。 如在某一土壤中，20.2mm 粗砂粒含量為5%， 0.20.02mm砂粒含量為20% 0.020.002mm粉砂粒的含量為40% 請計(jì)算 0.002mm粘粒的

6、含量。,二、土壤的機(jī)械組成與土壤質(zhì)地,2、土壤質(zhì)地：就是將土壤的顆粒組成區(qū)分為幾種不同的組合，并給每個(gè)組合一定的名稱。 這種分類命名稱為土壤質(zhì)地。如：砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土等。,三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),1、國際三級(jí)制，根據(jù)砂粒（20.02mm）、粉砂粒(0.02mm0.002mm)和粘粒(0.002mm)的含量確定，用三角坐標(biāo)圖。 2、簡明系統(tǒng)二級(jí)制，根據(jù)物理性粘粒的數(shù)量確定。在我國較常用。,三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),3、石礫性土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)： 結(jié)合我國土壤的特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對石礫含量較高的土壤制定了石礫性土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)。 將礫質(zhì)土壤分為無礫質(zhì)、少礫質(zhì)和多礫質(zhì)三級(jí)，可在土

7、壤質(zhì)地前冠以少礫質(zhì)或多礫質(zhì)的名稱。,土壤的石質(zhì)性程度分級(jí),三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),不同土壤質(zhì)地分類系統(tǒng)中土壤質(zhì)地名稱并不十分一致。 砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘質(zhì)壤土、粘土等。 但我們可以把他們歸納為三大質(zhì)地組 即砂土、壤土和粘土。,四、土壤質(zhì)地與土壤肥力性狀關(guān)系,從兩個(gè)方面來論述 1、土壤質(zhì)地與土壤營養(yǎng)條件的關(guān)系 肥力性狀 砂土 壤土 粘土 保持養(yǎng)分能力 小 中等 大 供給養(yǎng)分能力 小 中等 大 保持水分能力 小 中等 大 有效水分含量 少 多 中-少,四、土壤質(zhì)地與土壤肥力性狀關(guān)系,2、土壤質(zhì)地與環(huán)境條件的關(guān)系 肥力性狀 砂土 壤土 粘土 通氣性 易 中等 不易 透水性 易 中等

8、 不易 增溫性 易 中等 不易 另外，土壤中石礫對土壤肥力有一定的影響。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,砂土：能見到或感覺到單個(gè)砂粒。干時(shí)抓在手中，稍松開后即散落；濕時(shí)可捏成團(tuán)，但一碰即散。 砂壤土：干時(shí)手握成團(tuán)，但極易散落；潤時(shí)握成團(tuán)后，用手小心拿不會(huì)散開。 壤土：干時(shí)手握成團(tuán)，用手小心拿不會(huì)散開；潤時(shí)手握成團(tuán)后，一般性觸動(dòng)不至散開。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,粉壤土： 干時(shí)成塊，但易弄碎；濕時(shí)成團(tuán)或?yàn)樗苄阅z泥。濕時(shí)以拇指與食指撮捻不成條，呈斷裂狀。 粘壤土： 濕土可用拇指與食指撮捻成條，但往往受不住自身重量。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,粘土： 干時(shí)常為堅(jiān)硬的土塊，潤時(shí)極可塑。通常有粘著性，手指間撮捻

9、成長的塑可土條。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（一）不良土壤質(zhì)地的缺點(diǎn) 粘質(zhì)土：粘重緊實(shí)、通透性差，早春土溫不易升高，稱“冷性土”。早春不利于播種出苗，在起苗時(shí)容易斷根。 砂質(zhì)土：養(yǎng)分含量低，保肥性差，在炎熱季節(jié)可導(dǎo)致幼苗“灼傷”、失水，肥料濃度過高易“燒苗”。 渣礫質(zhì)土壤也有嚴(yán)重的土壤肥力缺陷。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（二）粘重土壤的改良 1、摻沙子或砂土，是最根本方法。 改良前，應(yīng)先測定土壤的機(jī)械組成，計(jì)算摻沙（砂）量。河沙（0.50.1毫米）最好。風(fēng)積沙，應(yīng)去除2毫米的部分。海岸沙，應(yīng)將鹽分洗掉。,六、 土壤質(zhì)地的改良,2、翻砂壓淤。在沖積母質(zhì)中 ，粘土層的下面有砂土層（腰砂），可采用深翻措施

10、。 3、施用膨化巖石類。珍珠巖、膨化頁巖、巖棉、陶粒、浮石、硅藻土等。在草坪建植中，不要用粉煤灰或爐渣（堿性）。 4、施有機(jī)肥。施C/N高的有機(jī)物料時(shí)，應(yīng)配合氮肥的使用。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（三）砂質(zhì)土壤的改良 1、摻入粘土、河泥、塘泥等。 2、翻淤壓砂。 3、施用腐熟的細(xì)質(zhì)有機(jī)肥、泥炭。 4、翻壓綠肥。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（四）碴礫質(zhì)土壤的改良 1、對耐旱的樹木、灌木，渣礫含量30%時(shí)，可以不改良。 2、栽花、種草時(shí)，大的渣礫應(yīng)盡量挖走。必要時(shí)要過篩，去除渣礫。 3、渣礫過多如超過50%時(shí)，植物無法生長，應(yīng)摻土或采用換土的方法。,六、 土壤質(zhì)地的改良,1993年美國高爾夫球場制定的根

11、際混合層的粒徑分布： 礫石（2）為0；極粗沙(12)最適為7%； 粗沙(0.51)為0； 中等沙(0.250.5)最適范圍為75%； 細(xì)沙(0.10.25)為0； 極細(xì)沙(0.050.1)最適為10%； 粉沙或粘粒(0.05)最適為3%。,第二節(jié) 土壤結(jié)構(gòu),一、概念： 1、土壤結(jié)構(gòu)體：單?；ハ嗄z結(jié)在一起形成的團(tuán)聚體。 2、土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度： 1）在自然狀況下保持該結(jié)構(gòu)的時(shí)間長短；2）在人為條件下（耕作、施肥）保持該結(jié)構(gòu)的時(shí)間長短。,二、土壤結(jié)構(gòu)類型,根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)體的形狀： 立方體狀（塊狀、核狀、粒狀、團(tuán)粒 柱狀（棱柱狀、柱狀）: 片狀: 板狀:,三、土壤結(jié)構(gòu)形成的因素,1、需要一定數(shù)量和直徑

12、足夠小的土粒，土粒愈細(xì)，數(shù)量越多，粘結(jié)力愈大； 2、使土粒聚合的陽離子,形成微凝聚體。 不同種類離子的聚合能力不同： Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ H+ NH4+ K+ Na+聚合能力逐漸減小。,三、土壤結(jié)構(gòu)形成的因素,3、需要有膠結(jié)物質(zhì)，把土粒和微凝聚體粘結(jié)成復(fù)粒。 主要是各種土壤膠體。 無機(jī)膠體：粘土礦物、含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等； 有機(jī)膠體包括腐殖質(zhì)、有機(jī)質(zhì)如多糖（線性的高分子聚合體）葡萄糖、胡敏酸等.,三、土壤結(jié)構(gòu)形成的因素,4、外力的推動(dòng)作用 主要是促使較大土壤顆粒破碎成細(xì)小顆粒，同時(shí)促進(jìn)小顆粒之間的粘結(jié)。起外力推動(dòng)作用的因素有三個(gè)方面： 土壤生物：根系的生長（穿插、

13、擠壓、分泌物及根際微生物）、動(dòng)物的活動(dòng)； 大氣變化：干濕、凍融交替； 人為活動(dòng)：耕作、施肥。,四、土壤結(jié)構(gòu)與土壤肥力,1、土壤的表層A1層，如沒有被破壞，都有良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，還有粒狀、塊狀結(jié)構(gòu) 2、具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)或粒狀的土壤，透氣性、滲水性和保水性好，有利于根的生長。 3、土壤結(jié)構(gòu)可以改變質(zhì)地對土壤孔隙的影響。,五、 土壤結(jié)構(gòu)的改良,1、不良的土壤結(jié)構(gòu) 塊狀結(jié)構(gòu)：漏風(fēng)、跑墑、壓苗、妨礙根系穿插； 片狀結(jié)構(gòu)：通透性差、易滯水，扎根阻力大； 散砂結(jié)構(gòu)：漏水漏肥、貧瘠易旱，水蝕嚴(yán)重。,五、土壤結(jié)構(gòu)的改良,2、創(chuàng)造土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的措施 1）合理的耕作。一般土壤外白（干）、里暗（濕），或干一塊、濕一塊呈花臉

14、時(shí)為宜耕；用手摸時(shí)，當(dāng)捏不成團(tuán)，手松不粘手，落地即散時(shí)為宜耕期。 2）合理灌溉：噴灌、滴灌好、避免大水漫灌、太急的噴灌等不良方式。,五、 土壤結(jié)構(gòu)的改良,3）圍欄保護(hù)，避免人為的踐踏，通過生物措施改良。 4）深翻施用有機(jī)肥。常用腐葉土。 5）施用結(jié)構(gòu)改良劑 是人工提取或人工合成的高分子有機(jī)化合物。 合成劑：應(yīng)用效果好的有：聚丙烯腈水解物鈉鹽、羧化聚合物的鈣鹽。,五、 土壤結(jié)構(gòu)的改良,聚丙烯酰胺除改良土壤結(jié)構(gòu)，還可蓄水保墑。每公頃用200400千克，遇水可形成水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。且土壤的蓄水力提高100倍。在綠化沙漠中意義大。 天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑：從有機(jī)物中提取出的腐殖酸鹽、樹脂膠、多糖醛類。 缺點(diǎn)

15、是：易被微生物分解，用量大。 優(yōu)點(diǎn)：可刺激植物的生長。,第三節(jié) 土壤孔性,一、土 粒密度 二、土壤容重 三、土壤孔隙狀況,第三節(jié) 土壤孔性,一、土粒密度 1、概念 單位容積固體物質(zhì)的質(zhì)量，稱為土粒密度。單位為g/cm3 2、影響因素 土壤礦物質(zhì)的種類、數(shù)量以及有機(jī)質(zhì)的含量（腐殖質(zhì)較小，在1.251.40之間） 3、一般土壤的土粒密度平均在2.65。（2.62.7）左右,二、土壤容重（土壤密度）：,1、概念：田間自然壘結(jié)狀態(tài)下，單位容積的質(zhì)量。單位為g/cm3 2、影響容重的因素：土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)含量和孔隙狀況 一般礦質(zhì)土壤的容重為1.33 g/cm3,3、容重的用途：,計(jì)算題： 一畝地，

16、耕層深度為20cm，土壤容重為1.15g/cm3，土粒密度為2.65g/cm3 1）計(jì)算耕層土重和總孔隙度。 計(jì)算總孔隙度：P=(1-容重/土粒密度)*100 2）經(jīng)測定，土壤有機(jī)質(zhì)含量為2%，計(jì)算土壤有機(jī)質(zhì)的重量。,第三節(jié) 土壤孔性,4、容重與堅(jiān)實(shí)度的關(guān)系：在同等條件下，容重小的土壤疏松。 5、極限容重與適宜容重 極限容重：土體堅(jiān)實(shí)以致根系不能生長的最大容重值。 適宜容重：土壤結(jié)構(gòu)性與孔隙狀況適宜植物扎根生長時(shí)的容重。,三、土壤孔隙度,1、定義：單位原狀土壤體積中土壤孔隙體積所占的百分率。 總孔隙度不直接測定，而是計(jì)算出來。 總孔隙度%=(1-容重/土粒密度)*100%,第三節(jié) 土壤孔性,2

17、、孔隙的類型分級(jí)： 土壤學(xué)所說的直徑是當(dāng)量孔徑，指與一定土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?，與孔隙的形狀和均勻度無關(guān)。 （1）非毛管孔隙（大）： 孔隙直徑大于0.02mm，水受重力作用自由向下流動(dòng)，植物幼小的跟可在其中順利伸展，氣體、水分流動(dòng)；,第三節(jié) 土壤孔性,（2）毛管孔隙：孔隙直徑在0.020.002毫米之間，毛管力發(fā)揮作用，植物根毛（0.01）可伸入，同時(shí)可以保存水分，水分可以被植物利用 （3）非活性毛管孔隙：小于0.002毫米，即使細(xì)菌（0.0010.05mm）也很難在其中居留，這種孔隙的持水力極大，水分移動(dòng)的阻力很大，水分不能被植物利用（有效水分含量低）。,3、適宜的土壤孔隙狀況,土壤中大小孔隙

18、同時(shí)存在，土壤總孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在3040%之間，非毛管孔隙在2010%，非活性毛管孔隙很少，則比較理想； 若總孔隙大于6070%，則過分疏松，難于立苗，不能保水； 若非毛管孔隙小于10%，不能保證空氣充足，通氣性差，水分也很難流通（滲水性差）。,第四節(jié) 土壤的耕性,一、土壤的物理機(jī)械性 1、粘結(jié)性： 指土粒之間由于分子引力而相互粘結(jié)在一起的性質(zhì)。 這種性質(zhì)使土壤具有抵抗外力（機(jī)械破壞和根系穿插時(shí)）而不被破壞的能力。 粘粒含量高、含水量大、有機(jī)質(zhì)缺乏的土壤，粘結(jié)性強(qiáng)。,第四節(jié) 土壤的物理機(jī)械性與耕性,2、粘著性： 是土壤在一定含水量的情況下，粘附其它物質(zhì)的性能。 是土粒分子與外物之間通過水分子吸引力而產(chǎn)生的性質(zhì)。 在土壤濕潤時(shí)產(chǎn)生粘著性（土壤含水量達(dá)到全蓄水量的45%左右）；水分過多時(shí)（超過全蓄水量80%左右）粘著性下降。,第四節(jié) 土壤的物理機(jī)械性與耕性,3、可塑性： 土壤在適宜水分范圍內(nèi)，可被外力揉捏成各種形狀，在外力消除后和干燥