第三章孔性结构性耕性.ppt

固相 孔隙 矿物质45 土壤空气20 30 土壤水20 30 有机质 土壤的三相分布 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第一节土壤孔性 土壤孔隙 soilporespace 土粒或土团之间的孔隙称为土壤孔隙 一 土壤孔隙及孔性 2 土壤孔性 土壤孔隙性是土壤固体颗粒之间所形成的不同形状和大小孔隙的数量 比例以及分布状况的总称 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第一节土壤孔性 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1g cm3 故实际上比重的数值就等于土壤密度 一 土壤孔隙及孔性二 土壤密度 soilparticledensity 比重 soilspecificgravity 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第一节土壤孔性 1 定义 田间自然垒结状态下单位容积土体 包括土粒和孔隙 的质量或重量称为土壤容重 g cm3 T m3 一 土壤孔隙及孔性二 土壤密度 soilparticledensity 三 土壤容重 soilbulkdensity 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第一节土壤孔性 1 定义 三 土壤容重 soilbulkdensity 2 土壤容重的用处 反映土壤的松紧度 计算土壤孔隙度根据实测土壤的容重与密度 按下式计算 计算工程土方量 估算各种土壤成分储量 计算土壤储水量及灌水 或排水 定额 2 土壤容重的用处 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第一节土壤孔性 1 定义 三 土壤容重 soilbulkdensity 2 土壤容重的用处 3 影响土壤容重值的因素 质地 结构 有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施 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 soilbulkdensity 四 土壤的孔隙状况 1 土壤孔度 定义 是指一定体积的土壤中 孔隙的体积占整个土壤体积的百分数 也叫总孔度 土粒的排列方式 最松和最紧的排列 方体排列的孔度为47 46 左 三斜六面体排列的孔度为24 51 右 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 bulkdensity 四 土壤的孔隙状况 1 土壤孔度 soilporosity 非活性孔隙1 5bar毛管孔隙0 02 0 002mm水吸力150mbar 1 5bar通气孔隙 0 02mm水吸力 150mbar 2 土壤孔隙分级 毛管孔隙 当量孔径为0 02 0 002mm的孔隙 植物细根 原生动物和真菌不能进入毛管孔隙中 但根毛和细菌可在其中生活 通气孔隙 当量孔径 0 02mm的孔隙 其中 0 2mm的粗孔植物的细根可伸入其中 0 2 0 02mm的中孔是原生动物 真菌和根毛的栖身地 3 土壤孔隙的主要功能 1 是容纳土壤水分和空气的空间 2 是土壤中物质 能量贮存和交换的场所 3 是众多土壤动物 微生物活动的地方 4 是植物根系固着 伸展并从土壤吸取水分 养料之处 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 bulkdensity 四 土壤的孔隙状况 1 土壤孔度 soilporosity 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 过松的土壤 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 过紧实的土壤 小孔隙数量多 土壤通气透水性差 一是容易产生地面积水或地表径流 二是土内空气缺乏 影响微生物活动和养分转化 三是影响耕作质量 幼苗出土和植物根系的正常发育 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第二节土壤结构性 一 土壤结构及结构性 1 土壤结构 soilstructure 或称结构单位 它是土粒 单粒和复粒 互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团 2 土壤结构性 是指土壤中结构体的形状 大小及其排列情况 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第二节土壤结构性 一 土壤结构及结构性 二 土壤结构体的类型 1 块状结构 blockystructure 2 柱状结构 columnarstructure 3 片状结构 platystructure 4 团粒结构 aggregate 是指土粒胶结成长宽高三轴长度近似 土团直径为0 25 10mm 近似圆球形的结构体 土壤结构体 土壤团粒体 良好的团粒结构体 具有一定的大小 具有大小不同的多级孔隙 具有一定的水稳性 机械稳性和生物稳定性 结构体的稳定性 机械稳定性 生物稳定性 水稳定性 由单粒凝聚成复粒 由复粒相互粘结形成微团 团粒 在机械力的作用下 大块土垡破碎成各种大小 形状各异的粒状或团粒状结构体 三 土壤结构体的形成 土壤结构体形成机制 胶体的凝聚作用 水膜的粘结作用 胶结作用 干湿交替 冻融交替 耕作措施 生物作用 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 形成阶段与步骤 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第二节土壤结构性 一 土壤结构及结构性 二 土壤结构体的类型 四 土壤团粒结构与土壤肥力 五 土壤结构的管理 三 土壤结构体的形成 1 增施有机肥2 实行合理轮作3 合理的耕作 水分管理及施用石灰或石膏4 土壤结构改良剂的应用5 盐碱土电流改良 五 土壤结构的管理 土壤结构改良剂 能够将土壤颗粒粘结在一起形成团聚体的物质 包括天然物质和人工合成的高分子物质 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第三节土壤耕性 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加工 耕作的基本目的主要有三个方面 1 改良土壤结构 2 把作物残茬和有机肥料掩埋并掺和到土壤中去 3 控制杂草或其它不需要的植株 耕作的基本作业 1 犁地2 整地3 中耕4 其它耕作作业 土壤力学性质 一 土壤粘结性力学本质 范德华力 氢键 库仑力 水膜表面张力 粘结性的影响因素 1 土壤比面及其影响因素2 土壤含水量 二 土壤粘着性是土壤在一定含水量的情况下 土粒粘着外物表面的性能 三 土壤塑性塑性是指土壤在外力的作用下变形 当外力撤消后仍能保持这种变形的特性 也称可塑性 传统的泥塑艺术工艺 就是利用粘土的这一特性形成的 土壤表现塑性的含水量范围是土粒间的水膜已厚到允许土粒滑动变形 但又没有丧失其粘结性的范围 表12 2各种质地土壤的塑性值 含水量 土壤耕性是指由耕作所表现出来的土壤物理性质 它包括 1 耕作时土壤对农具操作的机械阻力 即耕作的难易问题 2 耕作后与植物生长有关的土壤物理性状 即耕作质量问题 对土壤耕性的要求有 1 耕作阻力尽可能小 以便于作业和节约能源 2 耕作质量好 耕翻的土壤要松碎 便于根的穿扎和有利于保温 保墒 通气和养分转化 3 适耕期尽可能长 一 土壤力学性质与宜耕期的关系 土壤宜耕期是指土壤含水量适宜进行耕作的时段范围 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 第三章土壤的孔性 结构性和耕性 第三节土壤耕性 土壤耕性 是指耕作时土壤所表现出来的一系列物理性和物理机械性的总称 土壤耕性好坏判断标准 1 耕作难易2 耕作质量3 宜耕期长短 土壤压板问题 孔隙比与压力之间的关系是 e Alogp C粘土的压缩试验表明 土壤的压缩性与含水量的增加呈抛物线关系 影响土壤压缩性的因素除含水量外 还有土壤有机质含量和代换性阳离子种类等 尽可能减少作业次数 是减轻土壤压板 降低生产成本的有效措施 减少作业次数的主要途径之一 是采用少耕法及免耕法 实行经济合理的耕作 轮作与培肥 合理轮作可利用作物根系来改良耕层构造 不同作物的根系在土壤中所起的作用不同 有的作物根系庞大 能提供大量有机胶结物质 在生长过程中根系就能促进结构的形成 免耕和少耕法 20世纪60年代正式提出了免耕法 根据1983年统计 美国三种耕作法的面积 免耕法是1300万英亩 少耕法是11280万英亩 传统耕作法是19610万英亩 免耕法中以玉米 大豆面积最大 分别为506万英亩和492万英亩 其余为高梁 棉花 蔬菜 小粒谷物和更新草地等 免耕法在美国西部占有很大比重 免耕法主要由三个环节组成 一是残茬覆盖二是联合免耕播种机三是应用广谱的除草剂 四 深耕蓄肥改土耕作法 大窝耕作法33 50厘米的方坑 深度也在33 50厘米 把表层土加混有机物料和其它土壤改良剂后集中回填到坑中 每亩挖坑600 1000个 垄沟种植 复习思考题 基本概念 密度 容重 土壤孔隙度及计算公式 土壤结构体