土壤的基本理化性质.ppt

第四章土壤的基本性质,第一节土壤的孔性、结构性和耕性一、土壤孔性二、土壤结构性三、土壤耕性,一、土壤孔性是土壤孔隙的数量、孔隙的大小及其比例、以及孔隙在土层中分布情况的综合反映。,孔隙的数量决定着土壤中气、液两相的总量，孔隙的大小及其比例决定着气、液两相的比例。,小孔隙,大孔隙,土壤孔隙度：单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。,(一)土壤孔隙度,一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。,1、土壤比重：单位容积（不含粒间孔隙）固体土粒的干重与4时同体积水重之比，也称土壤相对密度。4时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。,常用土壤密度值：2.65克/厘米3。,2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质量。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。,典型土壤容重,对于大多数植物来说，土壤容重在1.141.26g/cm3之间比较适宜。,容重、孔隙度与土壤松紧程度关系,土壤容重一般是比重的一半左右。,3.土壤容重作用(1)计算工程土方量土壤重量=土壤体积土壤容重(2)估算各种土壤成分储量设耕层厚度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。1hm2（104m2）0.2m土层计：土壤=100000.21.3=2600t有机质储量=26000.015=39.0t全氮储量=26000.00075=1.95t(3)计算土壤储水量及灌水（或排水）定额设土层厚度1m，土壤含水量25%，容重为1.3t/m3。1hm2的1m土层储水量=10000m21m1.3t/m325%=3250m3/hm2=325mm,孔隙度,=,1-孔隙度,结构良好的耕层土的孔隙比应1,土壤孔隙的分级,当量孔径分级的标准指与一定土壤水吸力相当的孔径。其与孔隙的形状及其均匀性无关，其与土壤水吸力的关系为：,5、衡量土壤孔隙质量的指标,(二)土壤孔隙类型,土壤孔隙的持水功能和毛管水上升情况成为孔隙分类的主要依据,47.46%,24.51%,孔隙度,大小颗粒相互填充是土壤孔隙度达到了最低值,耕层土壤总孔隙度为5060%，其中通气孔隙度为810%以上，如能达到1520%为最好；土体内的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层（015cm)的孔度为55%左右，通气孔度1520%，底层土壤（1530cm）孔度和通气孔度分别为50%和10%左右。上虚有利于通气和种子的发芽，破土。“下实则有利于保水和扎稳根系。“上虚下实”是相对而言，下层必须保证一定孔度，有利于根系伸展，扩大觅水觅肥空间，有利于微生物活动，有利于土壤排水等。,2、对于大多数作物适宜的孔隙状况：,二、土壤结构性,土壤松紧状况如何不仅直接影响到植物根系的伸展和植物的生长发育，而且还影响着土壤水分运动（渗透与蒸发）、土壤空气（数量与质量）变化以及土壤养分（含肥料）的转化与供应等。土壤的松紧状况主要决定于土壤的孔性、结构性和耕性等重要物理性状；土壤的孔性如何决定于土壤质地、有机质含量及土壤结构性；,土壤结构性要点:土壤结构体和土壤结构性的概念;土壤结构体的类型及其评价;土壤团粒结构的形成土壤结构的改善与恢复,(一)土壤结构体和土壤结构性的概念土壤结构体:指土壤中的土粒在内外因素综合作用下形成大小、形状、性质不同的团聚体，如土团、土块、土片等。土壤结构性：结构体在土壤中的类型、数量、排列形式、孔隙状况以及稳定性的综合特性。,(二)结构体类型及特性,根据结构体的形态、大小以及与土壤肥力的关系划分为如下类型：1、长、宽、高三轴平均发展的似立方体型结构体主要类型：块状结构体和核状结构体；,2、垂直轴方向发达的条柱型结构体主要类型：柱状结构体和棱柱状结构体；土壤肥力特点：结构体内部紧实，孔隙小而少，通气不良，根系难以伸入；结构体间易形成大的垂直裂隙，成为水、肥下渗通道，造成跑水、跑肥；,3、水平轴方向发达的扁平型结构体主要类型：片状结构体；土壤肥力特点：结构体内部紧实，多为非活性孔隙，有效水少且通气不良，不利于扎根；结构体间裂隙太大，通气虽好，但易漏水、漏肥；,不良结构体：块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，结构体之间大的通气孔隙，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。,良好结构体：团粒结构体不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的大小孔隙，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。,土壤团粒体,主要类型：团粒结构体土壤肥力特点：具有多级孔隙；团粒内部多为毛管孔隙，团粒之间多为通气孔隙。大孔隙通气、透水，小孔隙保水、蓄水。能协调水分和空气的矛盾。（原因与其形成过程有关）,4、近似球形的粒状结构体,团粒结构体的土壤肥力特点：能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；大孔隙有充足的氧气供应，好气性微生物活动旺盛，有机质分解快；小孔隙中有机质进行嫌气分解，速度慢而使养分得以保存。,能稳定土壤温度，调节土壤热量状况；团粒结构降低了土粒间的粘着性、粘结性，减少了耕作阻力，提高了耕作质量，土壤耕性好；有利于作物根系的伸展和生长；团粒间较疏松，根系穿插容易；团粒内部相对紧密，有利于根系的固着；,团粒结构体的土壤肥力特点：,第一阶段：单粒（或粘粒）在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初级复粒或致密的小土团。稳定性差，易分散。第二阶段：各种胶结物质（粘粒、有机物质等）在外力作用（如生物的穿插、分割、挤压等作用、干湿交替、耕作等）下，使初级复粒进一步相互逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第二级、第三级微团聚体，再经多次聚合，最终成为大小形状不同的团粒结构体。因此，团粒结构不仅孔度大，而且具有多级孔隙。,(三)团粒结构体的形成,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,Ca2+,腐殖质,土粒,土粒,土粒,Fe2+,腐殖质,Fe3+,Al3+,立方体型、条柱型、片状型结构体多由单粒直接粘结而成，或由已有结构体在机械力作用下沿一定方向破裂而成，没有经过多次复合和团聚作用。因此，其孔性不良。,其它结构体的形成