第二章第二节土壤结构性

植物生长环境第二章第二节（一）、土壤的基本组成土壤是由固体、液体（水分）及气体三相物质组成。

固体部分包括矿物质土粒和土壤有机质以及生活在土壤中的微生物和动物。

固体部分含有植物需要的各种养分并构成支持植物的骨架。

液体及气体存在于土壤的空隙之中。

土壤液体是土壤水分，因溶解着多种养分物质，实际上是稀薄的土壤溶液。

气体是土壤空气。

土壤三相物质的体积比因环境条件的差异有所不同。

一般情况下土壤固体占50％；液体和气体占50％，气体和液体不稳定，其比例为气体占15％～35％。

（二）、土壤的组成及性质1、土壤矿物质土壤矿物质的概念：岩石风化形成的矿物颗粒统称土壤矿物质，土壤中所有无机物质的总和，它全部来自于岩石矿物的风化。

土壤矿物质按重量计，一般占土壤的95%以上，因此，矿物质成为土体的“骨架”，也是植物矿物营养的源泉（土壤矿物质提供植物矿质营养，不包括N元素），是影响土壤肥力高低的一个确定性因素。

风化作用：指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。

包括物理分化、化学分化和生物分化。

矿物的类型①原生矿物由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物称原生矿物。

如石英、长石、云母等。

原生矿物是土壤颗粒的组成成分，而且是土壤养分的基本来源。

主要存在于粒径较大的土壤砂粒和粉砂粒部分。

包括硅酸盐类、氧化物类、硫化物类、磷化物类四类②次生矿物原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生化学变化，形成的新矿物称次生矿物。

如蒙脱石、伊利石、高岭石等。

主要以黏粒的形式存在于土壤中。

包括硅酸盐类、粘土矿物、氧化物类、简单盐类矿物三类主要成土岩石岩石的概念与类型岩石是一种或数种矿物组成的集合体。

不同的岩石其组成（和组织）有所不同，其组成在一定的范围内有所变动，因而不能以化学式表示（其组成）。

根据岩石的成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。

岩浆岩是地球内部岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。

第二节土壤的基本性质教学重点：◆土壤结构的类型。

◆土壤团粒结构在土壤肥力上的作用及创造土壤团粒结构的农业措施。

◆土壤酸碱性及其在土壤肥力上的作用。

◆土壤耕性的判断与改良。

教学难点：◆土壤结构的类型与特点。

◆土壤胶体。

土壤物理性质包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等，土壤化学性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。

一、土壤孔隙性与结构性（一）土壤孔隙性1．概念土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。

2．土壤密度土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土重量，单位是gcm－3或tm－3。

一般情况下，把土壤的密度视为常数，即为2.65 gcm－3。

3．土壤容重土壤容重是指在田间自然状态下，单位体积土壤（包括粒间孔隙）的烘干土重量，单位也是gcm－3或tm－3。

4．土壤孔隙度土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙体积占土壤总体积的百分数。

实际工作中，可根据土壤密度和容重计算得出。

土壤孔隙度的变幅一般在30%~60%之间，适宜的孔隙度为50%~60%。

土壤孔隙度（%）＝ （密度容重-1）⨯100 5．土壤孔隙类型 根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型，如表所示。

土壤孔隙类型及性质6．土壤孔隙性与植物生长的关系适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为50%~56%，通气孔隙度在10%以上，如能达到15%~20%更好，毛管孔隙度与非毛管孔隙度之比为2：1为宜，无效孔隙度要求尽量低。

对于植物生长发育而言，在同一土体内孔隙的垂直分布应为“上虚下实”。

（二）土壤结构性1．概念 土壤中的土粒，一般不呈单粒状态存在（沙土例外），而是相互胶结成各种形状和大小不一的土团存在于土壤中，这种土团称为结构体或团聚体。

土壤结构性是指土壤结构体的种类、数量及其在土壤中的排列方式等状况。

2．土壤结构体的类型及特性 按照结构体的大小、形状和发育程度可分为以下几类。

第一章绪论1、土壤概念2、土壤肥力四因素第二章土壤的基本物质组成1、土壤的三相组成2、成土岩石的种类（三种）3、风化作用及三种类型4、五种成土因素5、土壤机械分析、土壤质地概念及土粒分级（分为哪几级）6、不同质地土壤的利用改良措施7、土壤有机质的转化（1）矿化作用（2）腐殖质化过程（3）土壤呼吸（微生物学解释及通气机制解释）（4）腐殖物质（5）腐殖质化系数8、腐殖质的种类及其人为分离方法9、影响有机质转化的因素10、有机质在土壤肥力中的作用11、土壤空气的组成特点12、通气的两个机制13、土壤热特性、热导率、导温率等概念14、土壤氧化还原电位概念15、水分进入土体时所受的三种力16、土水界面的三种吸附力17、土壤水分的类型特点18、水分含量的表示方法（四种）19、土壤水分能态：（1）四种水势（2）土壤水吸力概念（3）土壤水分特征曲线概念及意义20、水、气、热等的调节第三章土壤的基本发性质1、土壤孔性：（1）孔隙度（2）相对密度（3）土壤容重（4）孔隙类型2、土壤结构性：五种结构，其中团粒结构为重点，包括其形成及其与土壤肥力的关系。

3、土壤耕性、土壤物理机械性概念（1）粘结和粘着性（2）可塑性（3）胀缩性4、土壤胶体概念、种类：（1）2:1型粘土矿物和1:1型粘土矿物、同晶代换5、土壤胶体的结构：微粒核、双电层6、土壤胶体电荷：永久电荷、可变电荷、可变电荷零电点（pH0）7、土壤的吸收性能8、阳离子交换量及其影响因素9、盐基饱和度、交换性阳离子种类、盐基饱和（不饱和）土壤10、影响交换性阳离子有效性的因素11、阳离子非交换吸附中的晶格固定12、土壤活性酸、潜性酸及其表示方法，潜性酸的分类13、土壤缓冲作用的机制第四章1、高产肥沃土壤特征及其培肥措施2、土壤污染源及其防治。

第二节土壤结构一、土壤结构的类型及其特性掌握五类土壤结构，即：1.块状结构特点近立方体型，纵轴与横轴大致相等，边面与棱角不明显。

块状结构按其大小分：大块状结构（轴长大于 5cm ）、块状结构（轴长 3-5cm ）和碎块状结构（轴长 0.5-3cm ）块状结构在土壤粘重，缺乏有机质的表土中常见之，特别是土壤过湿或过干，最易形成。

表层多见大块状结构，心土和底土多见块状和碎块状结构。

2.核状结构近立方体，边面和棱角较为明显，轴长 0.5-1.5 cm ，一般多分布于缺乏有机质的心、底土层中。

3.柱状结构特点：这类结构纵轴远大于横轴，在土体中程直立状态。

按棱角明显程度分为（ 1 ）柱状结构：棱角不明显（ 2 ）棱柱状结构：棱角明显。

这类结构往往存在于心、底土层中，是在干湿交替的作用下形成的。

有柱状结构的土壤，土体紧实，结构体内孔隙小，但结构体之间有明显的裂隙。

如水稻田心土层中有柱状结构，就会引起漏水、漏肥。

4.片状结构横轴远大于纵轴呈薄片状，老耕地的犁底层中常见到，此外，在雨后或灌水后所形成的地表结壳和板结层，属于片状结构。

特点：片状结构不利于通气、透水。

会影响种子发芽和幼苗出土，还加大土壤水分蒸发，因此生产上要进行雨后中耕松土，以消除地表结壳。

5. 团粒结构是指近似球形，疏松多孔的小团聚体，其直径约为 0.25-10mm 。

粒径 <0.25mm 以下的 , 称微团粒。

生产中最理想的团粒结构粒径为 2-3mm, 是一种较好的土壤结构类型 .团粒结构分 (1) 水稳性团粒结构 : 经水浸泡较长时间不散的叫水稳型团粒结构 (2) 非水稳性团粒结构 : 经水浸泡立即松散的叫非水稳性团粒结构 ( 粒状结构 ) 。

我国东北地区黑土含大量的水稳性团粒结构 , 粒径 >0.25mm 的水稳性团粒结构可高达80% 以上，而我国绝大多数旱地土壤耕作层则多为非水稳性团粒结构。

（ 1 ）协调土壤水、气矛盾团粒结构的土壤 , 大小孔隙比例适当 , 在团粒内部为小孔隙 , 而在团粒之间是大孔隙 , 能同时供给植物以水分和空气 , 水、肥、气、热协调，能同时满足作物的需要。

土壤结构性土壤结构——土壤中各级土粒常在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小、形态和性质不同的团聚体。

土壤结构影响着土壤水、肥、气、热的供应能力，从而在很大程度上反映了土壤肥力水平，是土壤的一种重要物理性质。

一、土壤结构体的类型及特征按照土壤结构体的大小、形状和发育程度可分为四大类。

1.团粒与粒状结构团粒结构是指近似球形且直径大小在0.25~10 mm之间的土壤结构体，俗称“蚂蚁蛋”、“米糁子”等。

粒状结构是指土粒团聚成棱角比较明显。

2.块状与核状结构这两种结构近似立方体形状。

一般块状结构大小不一，边面不明显，结构体内部较紧实，俗称“坷垃”。

核状结构的直径一般小于3cm，棱角多，内部紧实坚硬，泡水不散，俗称“蒜瓣土”。

3.柱状与棱柱状结构是指近似直立、体形较大的长方体结构，俗称“立土”。

如果顶端平圆而少棱的称柱状结构，多出现在典型碱土的下层；如果边面棱角明显的称棱柱状结构。

4.片状与板状结构是指形状扁平、成层排列的结构体，俗称“卧土”。

如果地表在遇雨或灌溉后出现的结皮、结壳，称为“板结”现象。

农业生产上最理想的是团粒结构。

团粒结构多在有机质含量高，肥沃的耕层土壤中出现，团粒结构经水浸泡较长时间不松散者，称为水稳性团粒结构，水稳性团粒结构对土壤的孔隙和松紧状况以及对土壤肥力的调节，也具有相当大的作用。

小于0.25 mm的微结构，在调节土壤水肥矛盾上有一定作用，而且也为团粒结构的形成奠定良好的基础。

二、土壤团粒结构与土壤肥力关系（一）良好团粒结构具备的条件1.有一定的结构形态和大小旱地以l～3mm的大小较佳，水田只有小于0.25 mm的微结构，它对水田的透水、通气、保肥、表层土壤松软有一定的作用。

2.有多级孔隙大孔隙可通气、透水，小孔隙可以保水、蓄水。

3.有一定的稳定性即一定的水稳性、机械稳固性和生物稳定性。

（二）团粒结构对土壤肥力的作用1. 能协调水分和空气的矛盾2. 能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾3. 能稳定土壤温度，调节土热状况4. 改良耕性和有利于作物根系伸展总之，有团粒结构的土壤，松紧适度，通气保温保水保肥，扎根条件良好，能够从水、肥、气、热、扎根条件等诸肥力因素方面满足作物生长发育的要求，能使作物“吃饱、喝足、住得舒服”，从而获得高产。