植科大类土壤学课件5-孔性结构性

1,土壤学主讲教师：邹长明,背景音乐：拉德茨基进行曲,2,第五章土壤结构性、孔性和耕性,第一节土壤结构性,土壤结构：土壤结构体；土壤结构性。土壤结构体：土粒很少以单粒形式存在，常常由于种种原因土粒相互团聚成形状、大小、数量和稳定程度都不同的土团、土块或土片。稳定程度包括：水稳性、力稳性、生物稳定性等。,3,土壤结构性：由土壤结构体的种类、数量（尤其是团粒结构的数量）及结构体内外的孔隙状况等产生的综合性质。,一土壤结构体的类型、特征及其改良根据土壤结构体的形状和大小，可分为:（一）块状和核状结构体（二）柱状（棱柱状）结构体（三）片状结构体（四）团粒状结构体,4,二土壤团粒结构与土壤肥力团粒结构是指近似球形、直径约为0.2510mm、疏松多孔的小团聚体。团粒结构是由土粒多次凝聚和多次胶结形成的，这种特殊的形成过程使得团粒结构具有与其他结构体不同的空隙状况孔隙度大而且具有多级孔隙，并由此产生完全不同于其他结构体的肥力特点。,5,0.2510mm,6,（一）能协调水分和空气的矛盾。“小水库”（二）能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾“小肥料库”（三）能稳定土温，调节土壤热状况（四）改良耕性并有利于作物根系伸展总之，团粒结构是土壤中水、肥、气、热四大肥力因素的“调节器”，是旱地土壤最理想的土壤结构体。,背景音乐：西班牙斗牛士,7,三土壤团粒结构的形成两个阶段：单粒经过凝聚、胶结等作用形成复粒（微团粒）；复粒在各种成型动力作用下形成团粒。（一）土粒的粘聚1.胶体的凝聚作用。2.水膜的粘结作用。3.胶结作用。（1）简单的无机胶体。（2）粘粒。（3）有机物质。,8,9,+,+,+,10,11,（二）成型动力外力的推动作用主要是促使较大土壤颗粒破碎成细小颗粒，同时促进小颗粒之间的粘结。起外力推动作用的因素有三个方面:生物作用:根系的生长（穿插、挤压、分泌物及根际微生物）、动物的活动。干湿交替、冻融交替。人为活动:耕作、施肥。,12,四创造良好土壤团粒结构的措施（一）精耕细作，增施有机肥料。宜在湿润、酥软（脆）、松散无可塑性、粘结性低、易散碎不成块的状态下耕作。一般土壤外白（干）、里暗（湿），或干一块、湿一块呈花脸时为宜耕；用手摸。当捏不成团，手松不粘手，落地即散时为宜耕期。（二）合理轮作倒茬，扩种绿肥及牧草。（三）改良土壤的酸碱性质。（四）应用结构改良剂：人工提取或人工合成的高分子有机化合物。,背景音乐：兰色多瑙河,13,合成剂：应用效果好的有：聚丙烯腈水解物钠盐、羧化聚合物的钙盐。聚丙烯酰胺除改良土壤结构，还可蓄水保墒。每公顷用200400千克，遇水可形成水稳性团粒结构。且土壤的蓄水力提高100倍。在绿化沙漠中意义大。天然土壤结构改良剂：从有机物中提取出的腐殖酸盐、树脂胶、多糖醛类。缺点是：易被微生物分解，用量大。优点：可刺激植物的生长。,14,第二节土壤孔性,土壤孔隙：土粒与土粒或团聚体之间以及团聚体内部的孔洞。土壤孔性包括孔隙的数量（总量）、类型（孔隙的大小）、及分配（大小孔隙的比例）。决定液、气总量和液、气比例。,15,一.土壤孔隙的数量（一）土壤比重1.概念：单位体积的土壤固体物质重量与4同体积水的重量之比。比重和密度在数值上接近，有时不严格区分。2.影响因素土壤矿物质的种类、数量。有机质（腐殖质较小，在1.251.40之间）。3.一般土壤平均比重在2.65（2.62.7）左右。,背景音乐：马刀舞曲,16,（二）土壤容重：1.概念：单位体积原状土壤的烘干土重gcm-3。2.影响容重的因素：土壤矿物质、有机质含量和孔隙状况。一般矿质土壤表层的容重变动范围为1.01.8gcm-3。大多数旱地土壤为1.33gcm-3。水田淹水期耕层容重为0.801.20gcm-3。,17,3.容重的用途：（1）土壤学计算：土壤重量(一亩地20cm耕层土壤重量约150000kg-在土壤容重为1.15gcm-3条件下)，土壤水分、有机质和各种养分的重量；土壤总孔隙度等。（2）判断土壤的紧实程度。（3）稳定容重值可以大致判断土壤的肥力状况。,18,（三）土壤孔隙度1.定义：单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率。孔隙数量计算:总孔隙度（%）=（1-容重/比重）100,19,二土壤孔隙的类型土壤孔隙的类型多种多样，并非光滑的圆管状孔道。土壤孔隙的真实直径很难测定。（一）当量孔径土壤学所说的当量孔径是指与一定的土壤水吸力相当的孔径（与孔隙的形状和均匀度无关），亦称“有效直径”。,d当量孔径：mmS土壤水吸力：cmH2O柱,20,（二）土壤孔隙的类型（分级）（1）通气孔隙：孔隙直径大于0.02mm（1.5104Pa），水受重力作用自由向下流动，植物幼小的根可在其中顺利伸展，气体、水分流动。（2）毛管孔隙：孔隙直径在0.020.002mm之间（1.51041.5105Pa），毛管作用明显，水分借毛管力保持其中。水分传导性能较好。植物根毛、原生动物和真菌菌丝体可进入其中，水分可以被植物利用。（3）非活性孔隙：0.002mm（1.5105Pa），即使细菌（0.0010.05mm）也很难在其中居留，这种孔隙的持水力极大，同时水分移动的阻力也很大，其中的水分不能被植物利用。,21,适宜的土壤孔隙状况土壤中大小孔隙同时存在，土壤总孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在3040%之间，通气孔隙在2010%，非活性孔隙很少，比较理想！若总孔隙大于6070%，则过分疏松，难于立苗，不能保水；若通气孔隙小于10%，不能保证空气充足，通气性差，水分也很难流通（渗水不好）。,22,三影响土壤孔隙状况的因素,（1）土壤质地一般的规律为质地越粘，总孔隙度增加。（2）土粒的排列方法正方体型排列方式下孔隙度为47.64%，而三斜方体型排列方式下孔隙度为25.95%。,23,（3）土壤结构：土壤结构的形成可以改变土壤的孔隙性状。团粒结构可以改善土壤的孔隙性状，团聚体直径越大，总孔隙度上升，一般团聚体直径在0.52mm较好。而块状、片状和柱状结构使土壤孔隙度大大降低，尤其是通气孔隙大大减少而无效孔隙大大增加。（4）耕作措施：（5）有机物质：增加总孔隙度（本身多孔，并利于团聚体的形成）。,24,25,26,第三节土壤物理机械性和耕性,一.土壤物理机械性土壤的物理机械性是土壤在不同含水量情况下所表现的物理性质，是多项土壤动力学性质的统称，包括粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性等。土壤耕性与土壤物理机械性密切相关，土壤物理机械性决定了土壤的耕性。,27,1.粘结性：指土粒之间相互吸引粘合的能力。也就是土壤对机械破坏和根系穿插时的抵抗力。粘粒含量高、含水量大、有机质缺乏的土壤，粘结性强。2.粘着性：土壤粘附外物的性能。是土壤颗粒与外物之间通过水膜所产生的吸引力作用而表现的性质。在土壤湿润时产生。水分过多时，粘着性下降。,28,影响土壤粘结性和粘着性的因素有:（1）土壤质地（2）土壤含水量（3）土壤有机质（4）土壤结构（5）土壤交换性阳离子的组成,29,下塑限,上塑限,塑性值,坚硬状态,流动状态,3.可塑性：土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，在外力解除和土壤干燥后，仍能保持其所获形状的性能。上、下塑限：土壤开始呈现可塑状态时的含水量称为下塑限（塑限）；土壤失去塑性而开始流动时的含水量称为上塑限（流限）。塑性值（塑性指数）=上塑限下塑限,30,下塑限,上塑限,塑性值,坚硬状态,塑性值,下塑限,上塑限,影响土壤可塑性性的因素有:（1）土壤含水量（2）土壤质地（3）土壤交换性阳离子的组成（4）土壤有机质：改变上、下塑限，但不改变塑性值。,31,二土壤耕性土壤耕性泛指耕作中土壤所表现的各种性质及在耕作后土壤的表现，一般归纳为三方面:1.耕作的难易程度：土壤对机具的阻力大小。2.耕作质量：耕作后土壤性状对植物生长发育的影响。疏松、细碎、平整，利于植物生长。3.宜耕期长短：影响土壤耕性的因素:土壤水分、土壤质地、土壤结构和土壤有机质。,32,三.耕作对土壤的影响（一）对土壤耕作的要求1.打破犁底层，加深耕作层，扩大根系伸展范围。2.使耕层具有合适的固、液、气三相比。3.恢复改善耕层团粒结构，创造非水稳性微团粒。4.翻压绿肥及其他有机、无机肥料，使土肥相融，提高养分有效度和肥料利用率。5.清除杂草，掩埋虫卵，消灭病虫的“温床”。6.平整田面，防止水土流失。,背景音乐：电闪雷鸣波尔卡,3