《土壤学》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性

2）毛管孔隙 孔径在0.0002－0.02mm（也有0.002－0.02的 说法），土壤水吸力在15－0.15bar范围的孔隙，具有毛管 作用。保持植物利用的有效水分 。
3）无效孔隙 ：土壤中孔径＜0.0002mm（或0.002mm），土壤 水吸力＞15bar的细微孔隙。其水分不能被吸收。
•土壤的各级孔隙度为：
改良耕性要从调节影响土壤物理机械性的 因素着手
（一）增施有机肥料 （二）改百度文库土壤质地 （三）创造良好的结构 （四）合理灌排
四、耕作方法
（一）免耕法和少耕法 免耕法 把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何
耕作。 少耕法 只在播种行进行整地作业，在作物生长期 间进行一、二次中耕。 •免耕法包括三个主要环节：
OM= 16万公斤×1%＝1600 kg N＝ 16万公斤×0.05%＝80 kg 土壤水重 ＝ 15%×16＝24 t
（三）土壤孔隙度
• 土壤孔隙度：指单位土壤总容积中的孔隙容积。% • 土壤孔隙度（％）
＝（1－土壤密度/土粒密度）×100 • 一般土壤孔隙度有30－60%，农业土壤＞＝50%。
1．可能会产生有毒物质 2．对土壤温度的影响 3．病虫害较严重 4．杂草危害
（二）典型的耕作方法
1.犁耕（深耕） • 形式及特点： • 有臂犁 （1）全层翻耕、耗能多，深度0
－30cm （2）耕层偏松、水分损失大 （3）翻后需耙、压易产生水土流失等
•
铧犁
• 无臂犁 松土铲： （1）只松土不翻土 , 深度30－40cm（2） 水分损失少（3）减 少耙、压地次数 （4）掩盖残茬、肥料能 力差
一、土壤孔隙的数量
（一）土壤比重 、 土粒密度 土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）
的重量(g/cm3) 。 土壤比重：土粒密度与水（4℃）的密度之比，无量纲。
• 土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲 • 土壤比重是土壤相对稳定的性质
• 比重大小决定于矿物组成和有机质含量 • ①土壤矿物组成和含量有关，
土壤容重的作用：
• 反映土壤的松紧状况：较好旱地土壤：1.1－1.3，
＞1.3较紧实，＞1.5很紧实，＜1.0较松散
• 计算土壤重量：面积×深度×容重＝2000/3 ×0.2 × 1000×1.2＝16万公斤
• 每亩耕层土壤土重常用15万kg来表示
• 计算有机质、养分、水分、盐分：灌溉、施肥 OM 1%，N 0.05%，H2O 15%，耕层含
2.整地（耙地） • 平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤 3.中耕：作物生长期间疏松表土
• 破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除 杂草、调节土温
4.土壤镇压：调节土层湿度及土壤通气性
联合整地机
旋犁
丁齿耙
水田星型耙
农民自创自行车犁
第一次 测验题
1. 什么是土壤？其基本组成物质有哪些？土壤肥力的四 大因素是什么？
单个土粒
团聚体 微团粒
Ca2+ 土粒 腐 殖
土粒 土粒 质
五、创造团粒结构的措施
（一）多施有机肥，种绿肥； （二）注意灌水方法； （三）合理耕作，用地养地相结合； （四）调节土壤酸碱度，合理进行石灰或
石膏的施用； （五）施用土壤结构改良剂。 腐殖酸 /水解聚丙烯睛钠盐和乙酸乙烯脂
土壤结构的研究
团聚体的测定 干筛法 湿筛法：约得法和萨维若夫法
三、影响土壤孔性的因素
(1)土壤质地 黏土、砂土、壤土－总孔隙度，通气孔隙、毛管孔隙 和无效孔隙、大小比例比较
粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和无效孔为主 ； 砂质土孔隙度33—45%，非毛管孔（通气孔）较多； 壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
2. 简述矿物的鉴定依据 3. 简述岩石的鉴定依据； 4. 花岗岩的主要矿物组成有哪些？ 5. 简述土壤有机质的作用及提高土壤有机质的措施。 6. 在秸秆还田或堆肥时为何要加适量速效氮肥？
第二次 测验题
1.什么是土壤？其肥力的四大因素是什么？ 2.岩石的主要鉴定依据有哪些？ 3.什么是土壤有机质？简述土壤有机质的作用。 4.土壤容重是什么？其影响因素有哪些？较好的 农业土壤容重大小是多少？ 5.土壤质地的定义？质地影响土壤哪些方面的性 质？ 6.土壤结构体及类型？ 7.土壤孔隙的类型？一般土壤对孔隙状况的要求 是什么？
量），求三相比
二、土壤孔隙的类型
（一）当量孔径
土壤的当量孔径（又称实效孔径）—指与一定土壤水吸水 相当的孔径叫当量孔径。
d d＝3/T
d当量孔径，单位mm，
T为土壤对水的吸力，单位hPa或
h
cm水柱
☻孔隙据大小和水分的有效性，分为三级：
1）通气孔隙： 孔隙直径＞0.02mm，土壤水吸力＜0.15Bar。 理想的通气孔隙度10－20%，一般砂土高，黏土低。主要作 用是通气、透水。
–一是覆盖地面 –二是利用除草剂消灭杂草 –三是用免耕播种机进行播种并保证播种质量。
Chisel Plowing （凿耕）
NO - Till Planting
免耕法和少耕法的优点
1.保持土壤水分 2.改善表土的结构状况 3.防止土壤侵蚀 4.防止土壤压板 5.节约能源
免耕法和少耕法存在的问题
• 土壤粘结性: 指土粒与土粒之间由于分 子引力而相互粘结在一起的性质。
• 土壤粘着性: 是土壤在一定含水量的情 况下，土粒粘附于外物表面的性能。 含水为饱和水量的40％～70％时开始表 现，到80％时最大。再增加，降低，呈 流体，消失。
（二）土壤的可塑性
• 土壤可塑性 指土壤在一定含水量范围 内，可被外力任意改变成各种形状，当 外力去除后和土壤干燥后仍能保持变形 的性能。
（三）宜耕期的长短 指在保证耕作质量和劳动效 率的前提下，宜于耕作时间的长短。
二、影响土壤耕性的因素
• 土壤物理机械性质是土壤在不同含水量 情况下所表现的物理性质，包括土壤的 粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及 其它受外力作用（如农机具的切割、穿 透和压板等作用）而发生形变的性质。
（一）土壤粘结性和土壤粘着性
• ②与土壤有机质含量有关，表土层有机质 含量高，比重小于心土、底土，有机质比 重1.2-1.4 g/cm3。
• 不同土壤密度差别较小： • 一般2.6-2.7 g/cm3 ， • 通常用2.65 g/cm3作为土粒密度。
（二）土壤容重
• 土壤容重（土壤密度）： 在自然状况下,单位容积 (包括土壤孔隙和土粒
土壤结构的研究
土壤结构的研究
土壤结构的研究
微团聚体分析—类似于土壤颗粒分析 差别在于：是否用化学分散剂。 盐碱土用盐化水浸泡 微结构的镜检法
第三节 土壤耕性
一、土壤耕性的含义
它泛指土壤在耕作中所表现的各种性质及耕作后的 表现。
（一）耕作的难易程度 是指土壤在耕作时对农机 具产生阻力的大小
（二）耕作质量好坏 耕后土垡松散、容易耙碎、 不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；
（三）土壤胀缩性
• 土壤胀缩性 土壤吸水后体积膨胀干燥后体积 收缩的特性。
–土壤膨胀损伤植物根系，收缩拉断根系 –膨胀，土壤孔隙变小，透水通气性差，热量差 –收缩，漏风、跑墒，拉断根系。水分蒸发快
• 影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体。 • 改良 质地，土壤结构，增加土壤有机质含量，
耕锄。
三、改良土壤耕性的措施
一般旱地土壤来说， 保持三相比2：1：1为较宜。
易产生土壤压实的场所
耕作和收获机械压实 娱乐性场所和游览地区 高尔夫球场以及草场 上述问题如何解决？
第二节 土壤结构性
• 土壤结构：一是土壤结构性，二是土壤结构体。
• 土壤的结构体：自然界中土粒相互黏结团聚成大小形状和性 质不同的聚合体。
• 土壤结构性：是指土体中结构体的大小、形状、数量、性质 及其相互排列方式和相应的孔隙状况等的综合特性。
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
第一节 土壤孔性
一、土壤的孔性和孔度 土壤孔性：是指土壤孔隙的性质，包括孔隙
的数量（总量）、类型（孔隙的大小）及 分配（大小孔隙的比例及分布）三个方面。
土壤孔隙作用： ➢容纳水分和空气的空间 ➢植物根系伸展和土壤动物及微生物 活动场所
➢数量及质量，影响土壤、水、气、 热诸因素
• 孔隙比：指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。 孔隙比＝孔隙容积/土粒容积＝孔隙度/（1－孔隙度）
土壤固液气三相体积组成的计算
• 土壤的固相率＝土壤容重/土壤比重 ＝1—土壤孔隙度
• 土壤液相率(容积含水率)＝土壤含水量(质 量％)×土壤容重
• 土壤气相率＝土壤孔隙度-容积含水率 • 土壤三相比＝固相率:液相率:气相率 • 例：土壤容重1.2g/cm3，含水量15%（质
• 影响水、肥、气、热状况
一、土壤结构体类型
•块状 •核状 •柱状 •片状 •团粒
二、结构体评价（土壤肥力的关系）
（一）块状、柱状、片状结构体的不良表现 • 结构体内部致密、紧实，根系下扎阻力大； • 无效孔隙多，通气差，厌氧微生物活跃，易产生还原性有毒
气体； • 土壤易出现大裂隙，引起漏水漏肥、扯断根系； • 土壤耕性差，阻力大，土坷垃多，影响耕种。
体积)干土壤的重量。单位为g/cm3。
影响因素：内部性状：颗粒排列、质地、结构、松紧、 矿物、有机质
砂质土1.2 ~ 1.8g/cm3，粉质土1.0 ~ 1.5 g/cm3 ，
外界因素：降水、耕作、施肥、灌溉 旱地1.0－1.6 g/cm3 淹水期水田0.8－1.４0 g/cm3
环刀法测定土壤容重
(3)土壤结构 团粒孔隙适当，总孔隙度增加。片状、块状、柱状结 构孔隙少，比例失调
(4)有机质 疏松多孔，结构良好 (5)外部因素 耕作、中耕，镇压、灌水、雨滴击打、动物活动
大多数作物适宜的孔隙状况：
土体内的孔隙垂直分布为“上虚下实”。
上部耕层（0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%； 底层土壤（15 ~ 30 cm）孔度和通气孔度分别为50%和10%左右。
（二）、良好团粒结构体与土壤肥力的关系
（1）良好的孔隙状况，大小孔隙适宜，能通气，不易产生还 原性有毒气体。 （2）对水分保蓄，保水性较好； （3）利于对养分的保持和提供； （4）可提高土壤耕作质量，土壤较疏松，阻力小，不起坷垃， 根系下扎阻力小；
三、团粒结构的形成
• 第一阶段是单粒凝聚、胶结形成复粒（微团 粒），复粒结合团聚再形成团粒结构体。
非活性孔隙度（％）＝V非活性孔隙／V土×100 毛管孔隙度（％）＝V毛管孔隙／V土×100 通气孔隙度（％）＝V通气孔隙／V土×100 总孔度＝非活性孔度＋毛管孔度＋通气孔度 •毛管孔隙度%=（田间持水量—凋萎含水量）×容重 •旱作土壤耕层总孔度为50%～56％；通气孔隙度不 低于10%；大小孔隙之比在1 ：2～4较为合适