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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 土壤根本性质,第一节,土壤的孔隙性,(soil porosity，P71,孔隙度的数量孔隙的多少：打算气、液两相的总和。,孔隙类型孔隙大小及其比例：打算气、液两相的比例。,土壤的孔隙性：,包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比例。,它包括两层意思：,一、土壤密度和容重,一土壤密度soil particle density,是指单位体积固体土粒的干重。,土壤相对密度：指单位体积土壤固体颗粒的质量与同体积水的质量之比，即土粒密度与4时水的密度之比，曾经称土壤比重(soil specific gravity)。因水的密度在4时为1.0g/cm3，所以土壤密度和土壤相对数值上根本相等，只是密度有因次，而相对密度无因次，故在土壤学中密度和相对密度比重两者常混用。,影响土壤比重的因素有 土壤矿物质,土壤有机质,土壤矿物质的比重通常在2.62.7之间变动,有机质的比重为1.21.8，由于一般土壤中，矿物质占了95%以上，因此土壤比重主要由矿物颗粒打算，一般取2.65。,二土壤容重 soil bulk density,土壤容重是指单位体积自然状态土壤的质量或重量。,土壤容重=,干土重,土壤体积,土壤密度=,干土重,土壤固体体积,分母包括土壤孔隙,分母不包括土壤孔隙,影响土壤容重的因素：,1、土壤质地 2、土壤构造状况,3、土壤有机质含量 4、土壤的松紧度土粒排列状况,对大多数作物来说，耕层土壤容重一般以1.01.3g/cm3为宜。,砂质土孔粗，但数量少，总孔隙容积小，容重则较大，一般3,粘土孔隙细小，但数量多，总孔隙容积大，容重则较小，多为3,有机质丰富，构造好的土壤容重小，3，,有机质缺乏，构造差的土壤容重大，3；,一般表土疏松，容重小，,底土紧实容重大，可到达1.8g/cm3。,水田浸水耕作后的容重常小于1.0g/cm3。,浸水容重：,水田浸水耕作，土粒在水中经过一段时间沉实后，用固体颗粒所占有的浸水体积去除固体颗粒的干重所得到的数值单位为g/cm3。,假设浸水容重0.6 g/cm3，土壤简洁淀浆，影响插秧和幼苗分葉，,浸水容重0.5-0.6 g/cm3，土壤耕性好；,浸水容重0.5 g/cm3，土粒不易下沉叫起浆，不能立刻插秧，易漂秧。,1、非活性孔隙当量孔径小于0.002mm),2、毛管孔隙当量孔径为0.020.002mm之间),3、通气孔隙(当量孔径大于0.02mm),二、土壤孔隙的类型,小,孔,隙,大,孔,隙,非活性孔隙,：,当量孔径 0.02mm的孔隙；,植物的细根可伸入其中；也是原生动物和真菌的栖身地；,孔隙中的水分在重力作用下快速排出，成为空气的通道，因此称为通气孔隙。,砂质土壤中多为粗大的通气孔隙，缺少细孔。,三、土壤孔隙度和孔隙比,土壤孔隙度是指单位体积自然状态土壤中，全部孔隙的容积占土壤总容积的百分数。,孔隙度=,孔隙容积,土壤容积,100%,土壤容积土粒容积,土壤容积,100%,=,=,=,1,土粒容积,土壤容积,100%,100%,1,土壤容重,土壤密度,1、土壤孔隙度,最松和最紧的排列,方体最松排列的孔度为47.46%左,三斜六面体最紧排列的孔度为24.51右,团粒构造土壤比非团聚化土壤增加1/3至1/2左右的孔度。,总孔隙度%=非活性孔度+毛管孔度%+通气孔度%,砂土 35 45,壤土 45 52%,粘土 45 60%,泥炭土 80,构造良好的表土的孔度高达55 60%，甚至70%以上,紧实的底土孔隙度可低至25%30%。,总孔隙度的范围,适宜的土壤孔隙状况：,一般适宜作物生长发育的土壤孔性指标如下：,1、耕层的孔度要大，总孔度在50%以上；,2、大小孔隙比例适当，通气孔与毛管孔以1:1或2:1为好；,3、整个土体形成上虚下实的孔隙状况。,具体要求如下：,耕层土壤015cm的总孔隙度为50 60%，,其中通气孔隙度为15 20%，,底层土壤1530 cm总孔度和通气孔度分别为50%和10%。,2、土壤孔隙比,土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。,土壤孔隙比=,孔度,1-孔度,孔隙比常用于土工和土力学工作中，而农业和土壤物理工作中则以孔隙度为主。,孔隙容积,土粒容积,=,四土壤三相容积,土壤固相容积=1-土壤孔度,土壤液相容积=土壤容重土壤含水量质量%,土壤气相容积=土壤孔度-土壤液相容积,其次节,土壤构造性,Soil structure property,土壤构造体是指各级土粒或其一局部相互粘结团聚成大小、外形和性质不同的土团、土块或土片。,土壤构造性是指土壤构造体的大小、外形、性质及其排列和孔隙状况等的综合特性。,土壤构造性：,土壤构造体：,团粒,：指的是近似球形的较疏松的多孔小土团，直径,约为 0.2510 mm。粒径在 0.25mm 以下的则称,微团粒,。,按长、宽、高三轴进展状况分为四大类：,2、柱状和棱柱状构造：纵轴大于横轴，其中顶部圆而底部平的似柱子状者为柱状构造，假设边面有明显棱角则称为棱柱状构造。,多在质地粘重有机质缺乏的心土层或底土层中。,1、块状和核状构造：近似立方体构造一般在1cm以上；其中边面棱角明显，外形似核，在13 cm,称核状构造；3 cm以上构造边面不明显，称大块状构造。多在质地较粘重，有机质缺乏的土壤中消失。,4、团粒状和粒状构造,一、土壤构造体的类型,3、片状构造：横轴大于纵轴，粉砂质土壤的表层，雨后或浇灌后见到的结壳、结皮、板结等均为片状构造。,不良构造：,块状、核状、柱状、棱柱状和片状构造体总孔隙度小，构造体内部主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙，构造体之间为大的通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。,良好的团粒构造体,团粒构造体不仅总孔隙度大，而且内部有多级的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼有蓄水和通气的双重作用；具有肯定的水稳性、机械稳定性和生物稳定性的团粒构造则更为抱负。,二、土壤构造体的形成,目前认为土壤构造的形成大体可分为两个阶段：,第一阶段：,分散单粒,原生土粒,胶结,复粒,其次阶段：,复粒,进一步粘结,或裂开成型,各种构造体,构造体的形成必需有两个条件：,胶结剂或分散剂的存在,外力的推动,分散,一分散胶结作用,1、土壤胶体的分散作用5土壤胶体36.ppt,2、胶结剂的联结作用,3、水膜的粘结作用,单个土粒,团聚体,微团粒,砂粒,砂粒,粉粒,粉,粒,粘粒,腐殖质,土粒,土粒,土粒,Ca,2+,腐,殖,质,土粒,土粒,土粒,Fe,2+,腐,殖,质,Fe,3+,Al,3+,二切割成型过程,1、,干湿交替作用,2,、冻融交替作用,3、,生物的作用,4、,耕作,三、团粒构造和土壤肥力的关系,1、调整土壤水分和空气的冲突水气协调,2、协调养分的积存和消耗保肥供肥性好,3、稳定土温，调整热状况,4、改善土壤耕性和有利于作物根系伸展,四、土壤构造的治理,1、合理耕作:,在适宜耕作的土壤含水量时耕作。,2、合理的轮作与间套种：,水旱轮作、禾本科与豆科轮作，作物与绿肥作物的轮、,间、套作等。,3、增施有机肥料：,有利于改进过砂过粘土壤的构造状况。,4、增施钙离子：,过酸的土壤施石灰，过碱的土壤施石膏既可调整酸碱,度，又能改进土壤构造。,5、施用构造改进剂和掩盖。,第三节,土壤耕性,(,Soil tilth,),一、土壤耕性的概念,土壤耕性,指在耕作时土壤所表现出来的一系列物理、机械性的综合表现。,土壤耕性的好坏，通常用以下三项指标来综合评价：,耕作的难易,耕作质量的好坏,宜耕期的长短,对土壤耕性的要求有：,1耕作阻力尽可能小，以便于作业和节省能源。,2耕作质量好:耕翻的土壤要松碎犁开花、耙,成豆，便于根的穿扎和有利于保温、保墒、,通气和养分转化。,3宜耕期尽可能长：质地较轻的砂土宜耕期长，,质地粘重而缺乏有机质的土宜耕期短。,土壤宜耕期,土壤宜耕期是指适宜耕作的土壤含水量范 围。在宜耕期内，耕作消耗的能量最少，团粒化效果最好。,用时间来表示宜耕期是不准确的。,晴天时，适宜耕作的时间短，阴天时适宜耕作的时间长；,有风时，适宜耕作的时间短，无风时适宜耕作的时间长；,二、影响土壤耕性的物理机械性,一土壤粘结性,土壤粘结性,是指土粒之间相互吸引粘结的性能。,土壤粘结性的强弱通常用单位面积上的粘结力克/厘米2来表示。,粘结力包括有：范德华力、库仑力以及水膜的外表张力，,还有氢键的作用。,2、土壤质地,据测定，0.05mm土粒的粘结力为1.5g/cm,2,，而0.01mm土粒的粘结力为7.0g/cm,2,。,3、土壤有机质含量,4、土壤构造状况,土粒愈细,比外表愈大,分子引力愈大,粘结性加强。,1、土壤含水量,影响土壤粘结性的因素：,二土壤粘着性,是指在潮湿状况下，土壤粘附外物的性能。,土壤刚开头表现粘着性时的含水量称粘着点。,土壤表现出流体时的含水量称脱粘点。,一般为饱和含水量的80%。,三土壤可塑性,是指土壤在肯定含水量范围内,可被外力任意转变外形，当外力消逝或土壤枯燥后，仍能保持其所获外形的性能。,产生可塑性的缘由,外力,产生可塑性的条件：,粘粒,水膜,可塑下限：土壤刚开头表现塑性时的最低含水量。,可塑上限：土壤刚开头表现流体时的最大含水量,可塑范围：土壤呈现塑性的含水量范围。,塑性值：上、下塑限之差。,土壤不同湿度条件下的结持状态,可塑状态,坚硬状态,下塑限,上塑限,流淌状态,塑性值,各种质地土壤的塑性值含水量,质地类型,下塑限,上塑限,塑性值,粘 土,粘壤土,壤 土,砂壤土,砂 土,2330,1622,1015,10,0,4150,2840,1727,16,0,1820,1217,712,7,0,钙或钠饱和的粘粒矿物的塑限(含水量%),钙 饱 和,钠 饱 和,下塑限,上塑限,下塑限,上塑限,蒙脱石,高岭石,63,36,177,73,97,26,700,52,四土壤胀缩性 土壤吸水后膨胀，枯燥后土体收缩的性质。土壤胀缩性与土壤含水量、质地、粘土矿物类型和交换性阳离子的种类有关。,五土壤压实,耕作土壤在土粒本身的重量、雨点冲击、人畜践踏、农机具挤压等的作用下，土壤由松变紧，孔隙度减小的现象，称为土壤压实。,影响土壤压实因素有水分、质地、粘土矿物类型和有机质含量。一般粘重、蒙脱石含量多、有机质含量低的土壤更易受到压实。,为了防止压实应避开过湿时耕作，尽可能削减耕作次数和压实面积，固定车道，免耕、少耕，或实行联合作业等。,土壤湿度与耕性的关系P82,土壤湿度,干,潮润,潮湿,泞湿,多水,极多水,土,壤,特,征,固态，坚硬，粘结性强，无粘着性和塑性,酥软，粘结性弱，无粘着性和塑性，易散碎,有可塑性，粘结性和粘着性极弱,粘韧，有可塑性和粘着性，粘结性极弱,浓浆状，可塑性消失，但有粘着性，粘结性极弱,稀浆状，如液体样能流动，塑性、粘着性和粘结性消失,耕作,阻力,大,小,大,大,大,小,耕,作,质,量,硬土块,不易散,易散碎，成小土块,不散碎，成大土块,不散碎，,成大土块，易粘犁具,泥泞状,浓泥浆,稀泥浆,宜,耕,性,不宜,宜旱地耕作,不宜,不宜,不宜,宜水田耕作,三、改善土壤耕性的措施,1、把握宜耕的土壤含水量,2、增施有机肥料,3、改进土壤质地,4、制造良好土壤构造,
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