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最新第三章土壤的孔性`结构性与耕性PPT课件

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农业类土壤孔性、结构性与耕性PPT优秀课件

农业类土壤孔性、结构性与耕性PPT优秀课件
结构体分为如下几种类型：
1、块状或核状结构体
块状： 纵轴和横轴大体相等，边面一般不明显， 但不呈球性。
核状： 在粘重的心土、底土层，常见多棱角的 碎块，这种碎块系由石灰质、氢氧化铁 胶体胶结而成，内部十分紧实。
2、柱状或棱柱状
纵轴远大于横轴，在土体中直立。 棱角不明显的称为柱状结构体，常出现
2、能较好地协调水、气的矛盾： 团粒与团粒结构之间的大孔隙可以通气 透水，结构内部的大量的毛管孔隙可以 保存水份。
3、协调的保肥与供肥能力： 团粒结构表面中微生物活动强烈，土壤 养分供应较足。团粒结构内部微生物活 动较弱，有利于养分的储藏。
4、耕性较好： 团粒结构丰富的土壤，粘结性弱，耕作 阻力小，宜耕期长。
土壤总孔度一般以50-60%为宜。
2、土壤孔隙比
土壤孔隙容积与土粒容积之比，称为土 壤孔隙比。
例如：某土壤孔度为55%，土粒占45%， 则其孔隙比=0.55/0.45=1.12
(二) 土壤孔隙分级
1、当量孔径 与一定的土壤水吸力相当的孔径，也称 有效孔径。计算公式如下： d=3/h
D：当量孔径（mm） H：土壤水吸力（毫巴）
每一当量孔径与一定的水吸力相对应。
例如：当水吸力为10毫巴时，当量孔径 为0.3毫米。
也就是说，此时土壤中的水份保持在小 于0.3毫米以下的孔隙中,大于0.3毫米的孔 隙中没有水。
反过来说，此时凡持水的孔隙，其当量 孔隙都小于0.3毫米。
2、孔隙的分级
（1）非活性孔隙 当量孔径小于0.03mm，孔隙总是充满水份，这 些水份难运动，对植物无效，不能通气
第三节 土壤耕作和管理
一、土壤耕作的概念
耕作是在作物种植以前，或在作物生长 期间，为了改善植物生长条件而对土壤 进行的机械操作。

第三章孔性结构性耕性PPT课件

第三章孔性结构性耕性PPT课件

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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

《土壤学》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性

《土壤学》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
（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
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，
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。
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
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。

第三章 土壤的孔性、结构性和耕性分析

第三章 土壤的孔性、结构性和耕性分析

二、土壤结构体的类型及其特征
（1）块状结构体 （2）核状结构体 （3）片状结构体
(4)柱状结构体 （5）团粒状结构体
三、土壤结构性的评价
评价土壤结构性，从两个方面来考虑：
一是土壤结构体的类型、数量和总孔隙度；
二是团粒和微团粒的数量、稳定性及孔性。
四、土壤团粒结构体的形成
（一）、土壤团粒结构体形成的机制
第三节 土壤的物理机械性与耕性
一、土壤物理机械性
土壤物理机械性是指土壤的结持性（粘 结性、粘着性、可塑性）、胀缩性、松紧性 以及受其它外力作用(农机具的剪切、穿透 压板等作用)而发生形态变化的性质。
1. 土壤结持性：
不同含水量下土壤粘结性、粘着性和可塑性的综合表 现称为土壤结持性。
（1）、土壤粘结性:
练习：某土壤比重为2.7,容重为1.55 g/cm3,若土壤含水 量为25%,问此土壤含有空气容积是否适合于一般作物生长的 需要？
三、土壤孔隙状况与土壤肥力和作物生长的关系 （一）土壤孔隙状况与土壤肥力的关系
土壤疏松时保水通气能力强，紧实的土壤保水通气能力 差。不同孔隙状况，养分有效化和保肥供肥性能有较大差异。
比值。其值为1或稍大于）
（三）土壤孔隙分级
根据孔隙中的土壤水吸力大小或当量孔径 大小可将孔隙划分为三种类型：非活性孔隙、 毛管孔隙、通气孔隙。
1.非活性孔隙 土壤中最细的孔隙，当量 孔径小于0.002mm，常被束缚水充满。
非活性孔隙度=非活性孔容积/土壤总容积×100%
腐殖质含量：腐殖质的粘结性比砂土
强而比粘土弱。
代换性阳离子的组成：钾钠等一价阳
离子含量越高，粘结性越强。
（2）、土壤粘着性:
指土壤颗粒粘附在外物上的性能。土

土壤的孔性结构性和耕性

土壤的孔性结构性和耕性

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 土壤孔性、结构性和耕性

第三章 土壤孔性、结构性和耕性
近年来我国广泛开展利用腐殖酸类肥料可以在许多地区就地取材利用当地生产的褐煤泥炭生产腐殖酸类肥料它是一种固体凝胶物质能起到很好的结构改良剂作土壤耕性是指土壤在耕作时所表现的特性也是一系列土壤物理性质和物理机械性的综合反映耕性的好坏密切影响到土壤耕作质量及土壤肥力
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
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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，
3、柱状、棱柱状结构 1）形态：纵轴远大于横轴，土体中呈柱状，棱角明显为棱
柱状结构，百姓称之为立土，直塥土。
大（横轴7--5cm） 中（横轴3-5cm） 小（横轴小于3cm） 2）出现部位及原因 出现部位：出现淀积层中，母质层中（心土、底土）
出现原因：质地粘重，干湿交替，干湿交替频繁，柱体 小，干湿交替频率低，柱体大。
多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右，（将2.65作为土壤 矿 物 的 平 均 值 ） ， 而 一 般 土 壤 有 机 质 的 比 重 为 1.251.40。由于表层土壤有机质含量较多，其比重通常都 低于心土及底土层。
2. 土壤容重是指单位容积土壤体（包括粒间空 隙）的烘干重，单位为g/cm3。土壤容重大体 为1.00-1.70g/cm3之间，是土壤肥力的重要标 志之一。
（四）团粒结构稳定性 包括：水稳性 机械稳定性 生物稳定性
1、水稳性 1）团粒结构浸水后，抵抗灌水泡散的能力。 2）水稳性高，降雨、灌水破坏小。 3）团粒水稳性用水稳度表示，水稳性团粒百分数。 4）有机质胶结形成水稳度高。
2、机械稳定性 1）团粒结构抵抗机械碾压能力。 2）机械稳定性好，耕作破坏小。 3）有机质形成团粒，机械稳定性好。因有机质有弹性。
不良结构体总孔度小，小孔隙多，土壤紧实。 3）质地
砂 30-45% 大孔隙多 壤 40-50% 粘 45-60% 小孔隙多 4）有机质多，本身疏松，同时促进团粒结构形成。
（二）外因
降雨、 施肥、 灌溉、 耕作
第二节 土壤结构 一、土壤结构的类型及其特性
土壤中的土粒常常不是以单粒形式存在，而是许多单 粒粘合、胶结在一起，形成复合团聚体。或称为复粒。
很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧
孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
1）固相率=容重／密度 2）液相率=水％ x容重 水％通常指田间持水 量 3）气相率=１－固％－液％＝孔隙度-容积含水率
（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以 容积为基础。
3. 土壤容重的应用 （1）计算土壤总孔度
（2）配合水分常数计算各级孔度
Ｐ束＝凋萎系数x容重 P束＝Ｐ紧束＋Ｐ松束 P毛＝（田间持水量－凋萎系数）x容重 Ｐ非毛管＝Ｐ总－Ｐ毛－Ｐ束
＝（饱和持水量－田间持水量）x容重
（3）推知土壤的松紧状况
容重
松紧状况
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
土壤结构体：土壤中的各级土粒或其中的一部分互相 胶结，团聚而形成的大小、形状、性质不同的土团、土块、 土片等。
土壤结构性：土壤中的单粒和结构体的数量、大小、 形状、性质及其相互的排列和相应孔隙状况等的综合特性。
不良土壤结构体
1、块状结构
1）形态：立方体型，横轴和纵轴大体相等，边面不明显，内部紧实。 按大小分为：轴长大于10cm 大块状结构（百姓称坷垃）； 5-10 cm 块状结构； 5-0.5cm 碎块结构。
（一）形态：
团粒结构，粒状，近似球形疏松多孔的小土团。粒径0.25-10mm，表 面粗糙不光滑。
微团粒结构，粒径小于0.25mm，进一步团聚，形成团粒结构，水田 中，淹水条件起重要作用。
（二）团粒结构多级孔性
单粒— 复粒(初级团聚体)— 微团粒(二、三级团聚)— 团粒(大团聚体) 从小到大逐级团聚，形成孔隙也由小到大，总孔度大小比例适合。
（6）计算一定面积与深度的土壤质量
（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量
计算一定面积厚度土壤质量 例：公顷耕层土壤质量 耕层厚度20cm 容重1.2g/cm3
=10000ⅹ0.2ⅹ1.2=2.4ⅹ10３ (t) 每亩16万公公斤 约30万斤 计算土壤中养分贮量，水分贮量 例：土壤含全 Ｎ 3.0g/kg 含水30％，求公顷耕层含Ｎ 多少千克？贮水多少千克？
(三)团粒结构对土壤肥力的调节作用
团粒结构多是土壤肥沃的标志，能调节土壤的紧实度， 孔隙状况，水，肥，气，热。常把团粒结构称之为土壤肥 力的调节器。
1、改善土壤孔隙状况：总孔隙度大，大小比例适合。 2、解决土壤水气矛盾 3、协调供肥保肥的矛盾 4、团粒结构土壤易于耕作 粘重土壤形成团粒结构， 耕作阻力小，质量好，适耕时间长，疏松，力学性质弱， 接触面小的原因。