第四章 土壤孔性、结构性和耕性
教学重点
1．掌握土壤的密度、孔隙度、孔隙比和容重的基本含义
2．掌握土壤结构性、结构体的概念
3．了解影响耕性的因素
难点
1. 理解孔隙度、容重与土壤松紧状况之间的相互关系。
2. 掌握土壤孔隙的类型及相应的功能
3. 掌握团粒结构的形成过程、机制及其对调节土壤肥力的作用。
第一节 土壤孔性
一、土壤相对密度、容重和土壤孔隙度
(一)土壤相对密度(soil specific gravity )
1、土壤相对密度的概念
土壤相对密度过去又称真比重，是指单位体积固体土粒的重量与同体积水重之比。
2、影响土壤相对密度的因素
①土壤的矿物组成及矿物所占的比例
②有机质含量
（二）土壤容重(soil bulk density)
1、土壤容重概念
自然状况下，单位体积的烘干土重。单位g/cm3或t/m3表示，它区别于相对密度之处，在于原
状土，它包括了孔隙体积，因此又称为假比重。
2、影响土壤容量的因素
在内因上受质地、结构、松紧度、有机质含量的影响，砂土容重大于粘土，壤土介于二者之间，
土壤疏松容重小，有团粒结构、有机质含量高的土壤容重小。
在外因上受耕作、施肥、降雨、灌溉的影响，因此它是经常变化的。
3、土壤容重在生产上的意义
①反映土壤的松紧状况
在质地相似的条件下，容重的大小反映土壤的松紧度。
华北耕层土壤容重 孔隙度%
＜1.0 最松 ＞60%
1.0~1.14 松 60%~56%
1.14~1.26 合适 56%~52%
1.26~1.30 稍紧 52%－50%
＞1.30 紧 ＜50%
②计算土壤重量
如：测得土壤容重为1.15t/m3，耕层厚度为0.2m, 则1hm2耕层土壤重量为：
10000×0.2×1.15 = 2250(t) =2250000(kg)
③计算土壤各组分的数量
根据土壤重量，可以计算单位面积土壤的水分、有机质、养分和盐分含量等。
如：土壤耕层土壤含水量为5%，要求灌溉后含水量达到25%，则1hm2的灌水定额为：
2250000×(25%-5%) =450000(kg)=450(m3)
又如：耕层土壤的全氮量为0.5g/kg ，则1hm2土壤耕层全氮量为：
2250000×0.5 = 1125(kg)
（三）土壤孔隙状况
1、土壤孔隙度(soil porosity)是指土壤孔隙的容积占土壤总容积的百分数。
水体积水重固体土粒体积固体土粒重土壤相对密度//
如:测得土壤的容重为1.32则
土壤孔隙的数量，也可以用土壤孔隙比(soil V oid ratio)来表示。它是土壤中孔隙容积与土粒容积
的比值。 如：土壤的孔度为55%，即土粒占45% 其值为1或稍大于1为好。
2、孔隙的类型
土壤孔隙的大小、形状均不规则，无法按其真实孔径来研究。土壤学中用当量孔径表示土壤孔
隙的直径。
当量孔径(equivalent diameter of pore space)
是指与一定土壤水吸力相当的孔径。当量孔径又叫有效孔径。它与孔隙的形状及其均匀性无关，
土壤水吸力与当量孔径的关系按下式计算：、
式中：d —为当量孔径，单位为mm ；T —土壤水所承受的吸力(土壤水吸力)，单位为mbar 或cmH2O
高度。
当量孔径与土壤水吸力呈反比，孔隙愈小，土壤水吸力愈大。每一当量孔径与土壤水吸力相对
应。如土壤水吸力为10mbar ，当量孔径为0.3mm 。
土壤孔隙一般根据土壤当量孔径的大小分为非活性孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙三类。
（1）非活性孔隙（无效孔隙 ineffective pore)
是土壤中最微细的孔隙，当量孔径＜0.002mm ，土壤水吸力在1.5×105Pa 以上。在这种孔隙中，
被土粒表面的吸附水所充满。土粒对这些水有极强的分子引力，使它们不易运动，也不易损失，
不能为植物所利用，因此称为无效水。这种孔隙没有毛管作用，也不能通气，也称为无效孔隙。
在最微细的无效孔隙(＜0.0002mm)中，不但植物的细根和根毛不能伸入,而且微生物也难以侵
入，使得孔隙内部的腐殖质分解非常缓慢。
（2）毛管孔隙 capillary pore
是指土壤中毛管水所占据的孔隙，其当量孔径约为0.02～0.002mm 。毛管孔隙中的土壤水吸力
约为1.5×104～1.5×105Pa 。
植物细根、原生动物和真菌等也难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可在其中活动，其
中保存的水分可被植物吸收利用。
（3）非毛管孔隙 non-capillary pore
当量孔径＞0.02mm ，土壤水吸力＜1.5×104Pa 。这种孔隙中的水分，主要受重力支配而排出，
不具有毛管作用，成为空气流动的通道，所以叫做非毛管孔隙或通气孔隙。
通气孔按其直径大小，又可分为粗孔(直径大于0.2mm)和中孔(0.2～0.02mm)两种。前者排水速
度快，多种作物的细根能伸入其中；后者排水速度不如前者，植物的细根不能进入，常见的只
是一些植物的根毛和某些真菌的菌丝体。
作物对孔隙度及大、小孔隙比例的要求
一般旱地土壤，总孔隙度应＞50%，非毛管孔隙度即通气孔隙＞l0%，最好在15%～20%，最小
不得低于8%，大小孔隙比在1:2～4为好。
究竟怎样的孔径分布才算较理想呢?
这要根据具体条件分析，因为不同地区，不同条件下的土壤对其孔径分布要求不一样，如：干
旱地区的土壤，保水是关键问题，因此，要求土壤除有一定数量的粗孔供透水透气外，细孔愈
多愈好。但对排水不良的土壤有更多的粗孔和中孔，有利于排水等等。总之要具体分析。 T d 3=12.14555==土壤孔隙比孔度孔度
土壤孔隙比-=1%2.5010065.232.11(%)=⨯-
=土壤孔隙度()1001% ⨯-
=土壤相对密度容重土壤孔隙度
