土壤结构性和耕性共84页

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第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤孔性
一、土壤孔隙及孔性
二、土壤密度（soil particle density）
／比重(soil specific gravity)
定义：土壤密度(单位体积固体土粒的干重）。
单位容积土粒（不包括粒间孔隙）的质量与4℃时同
体积水重之比。由于4℃时水的密度为 1 g/cm3,
赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石
腐殖质
4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90
1.40～1.80
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤孔性
一、土壤孔隙及孔性 二、土壤密度 （soil particle density） 三、土壤容重（soil bulk density）
②计算土壤孔隙度 根据实测土壤的容重与密度，按下式 计算：
孔隙度＝ 1－容 密重 度
③计算工程土方量
④估算各种土壤成分储量
⑤计算土壤储水量及灌水（或排水）定额
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第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤孔性
三、土壤容重（soil bulk density）
1. 定义： 2. 土壤容重的用处 3. 影响土壤容重值的因素
料之处。
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第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤孔性 三、土壤容重（bulk density）
四、土壤的孔隙状况
1. 土壤孔度(soil porosity) 2. 土壤孔隙分级 3. 影响土壤孔隙状况的因素 土壤质地、土粒排列方式、土壤结构、耕作措施 和土层深度、土壤有机质含量

Columnar（Symbol cpr or COL）
Y X
Z
Prism-like structural units where the length of the unit in the x and y direction are much less than the z direction.
The units tend to have rounded tops.
（2）毛管孔隙 当量孔隙为，土壤水吸力为150-1500KPa。植物旳细根、原生动物和真菌
等极难进入毛管孔隙中，但植物根毛和某些细菌可在其中活动，有利于养分 旳吸收与转化，毛管孔隙保存旳水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。
（3）通气孔隙 当量孔径不小于0.02mm，相应旳土壤水吸力不不小于150KPa。通气孔
➢ Coarse (Thick)
➢ Very Coarse (Very Thick)
Soil Structure Size (Granular and Blocky)
Image Source: NRCS, Ver. 2.0, 2023
Soil Structure Size (Platy and Prismatic)
Platy – Flat and Tabular- Units
Structure has a horizontal dimension that is longer or greater than the vertical dimension. The plates tend to parallel the surface. Typical Symbol (pl or PL)
土壤构造改良剂是用来增进土壤形成团粒，提升土壤肥力和固定表土、保护耕层、 预防水土冲刷旳矿物质制剂、腐殖质制剂和人工合成聚合物制剂，它是根据土壤中团 粒构造形成旳客观规律，提取腐殖质、木质素等物质作为团粒旳胶结剂。 要点：土壤构造性旳评价，尤其是团粒构造对土壤肥力旳调整作用。 难点：土壤团粒构造旳形成机制。

第三章土壤的孔性`结构性 与耕性
第一节 土壤孔性 一、土壤孔隙性
1．土壤孔性
土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小 及其比例，土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙 比表示。
二、土壤相对质量密度（比重）和容重
1．土壤相对质量密度（比重） 是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干
重与同体积水的质量之比。
2）出现部位及原因 出现部位：表土层中，通常在耕层中 出现原因：有机质少，质地粘重，湿整地
3）农业危害： 内部紧实，孔隙少，水气不通，微生物活动弱，养分不能释放，根
系不能进入，象石头，结构体间形成大孔隙，漏风跑墒，拉断根系。
农业生产中避免块状结构体的出现，适时整地。出现后，通过耙、压破 碎，较顽固的，小雨后进行。
2、核状结构体
1）形态：立方体型，横轴纵轴大体相等，边面棱角明 显，较块状结构体小，其结构体表面往往有胶膜出现， 铁锰氧化物，粘粒。
2）出现部位及原因
出现部位：多出现在淀积层中（心土，底土层中）
出现原因：质地粘重，有机质极缺，干湿冻融交替 作用下形成。胶结物质R2O3、石灰、粘粒，许多是淋溶 下来。
4、片状结构 1）形态：横轴大于纵轴，呈扁平状，卧土 2）出现部位及原因
A）表层，结皮或结壳，雨后或灌溉后形成。 B）老耕地犁底层，耕作压实形成 C）出现亚表层，白浆土白浆层，灰化土漂白层
不良结构体共同特性：结构体大、硬、不易破碎，内 部孔隙小，不能调节水、肥、气、热，不利作物生长。
二、团粒结构
含Ｎ：2.4ⅹ103ⅹ103ⅹ3ⅹ10-3=7.2ⅹ103 kg/公顷 贮水：2.4ⅹ103ⅹ103ⅹ３０％＝7.2ⅹ105 kg/公顷
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）内因
1）土粒排列：立方体型（Ｌ）47.67% 三斜六面体（C）24.51% 2）土壤结构： 团粒结构总孔度大，大小孔度比例适合，

孔径大小:
0.02—0.002mm
水分水吸力
T=3/0.02=150百帕~T=3/0.002=1500百帕
对植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在 其中生长和活动。
c. 通气孔隙(空气孔隙）
孔径 ＞0.02mm 水分水吸力
T<3/0.002=150百帕
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生 物均可在通气孔隙中活动。
3. 土壤孔性与土壤肥力的关系
孔隙大小和数量
土壤松紧状况
水、气含量
养分有效性 和保肥供肥
土壤的增温 与稳温
第二节
定义：
土壤结构性
在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成
大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤
结构。
1. 土壤结构的类型
①块状结构
②核状结构
③ 柱状结构
④ 片状结构 ⑤ 团粒结构
土 壤 团 粒 体
b.土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑 性愈强。一般而言,上塑限、下 塑限和塑性值的数值随着粘粒含 量的加而增大。 c.代换性阳离子 d.土壤有机质
③ 土壤胀缩性
土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩称为土壤 胀缩性。 土壤胀缩性对生产不利。
土壤膨胀 根系发生 机械损伤 孔隙变小、透水 困难气体交换、热 量受到障碍 土壤收缩 拉断植物 根系
1. 土壤孔隙度
定义: 土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数 称为土壤孔隙度，又称总孔度。 它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔隙度的计算
土壤孔隙度=(1-{土壤容重}/土壤相对密度)×100%
① 土壤相对密度
定义： 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的干重 (g/cm3或t/m3)与4℃时同体积水重之比。 土壤的比重为单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的 干重(g/cm3或t/m3) 土壤相对密度的大小与土壤组成有关，常用土壤 相对密度值2.65 。

2.60～2.68 2.54～2.57 2.62～2.76 2.77～2.88 2.70～3.10 2.85～3.57 3.15～3.90 3.60～4.10
赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石
腐殖质
表4－2
粒级（粒径毫米） 全土样
0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001
③影响土壤密度的因素：土壤密度仅仅取决于土壤固相
颗粒的物质组成.
④土壤密度值： 绝大多数矿物的密度为2.60~2.70g/cm3 之间，对于矿质土壤而言，经常取其中间值2.65g/cm3作 为土壤密度近似值。
石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
表 4-1 土壤中常见组分的密度 (克/厘米 3)
6 .6 7 1 0 6 2 0 1 .1 5 1 .5 1 0 8 (g ) 1 5 0 (t) 3 （ 0万 斤 ）
一亩地农田耕层土壤重约为30万斤左右。
•计算土壤各组分的数量
设耕层厚度0.2m，容重1.3t/m3，有机质含量15g/kg=0.015t/t， 全氮量0.75g/kg=0.00075t/t，计算耕层土壤各种养分储量。 1hm2（104m2）0.2m土层计：
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率
计算式：
f V Vtf 10% 0(1bs)10% 0 式中 b： :容重 g/（ cm 3);s：密g度 /cm （ 3)
（1）土壤密度(ρs）
①土壤密度：单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积) 的质量称为土壤密度。（克/厘米3）
②定义式：
s
Ms Vs
式中Ms： 固相颗粒g） 质 Vs固 量相 （容cm 积 3）（

土壤结是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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