土壤物理性质课件

第一节土壤孔性

土壤孔性——指土壤孔隙的状况土壤中大小、形状不同的复杂孔隙的状况好坏由两方面衡量：①孔隙的量，以孔隙度表示②孔隙的质，即大小孔隙分配，上下土层分布。孔隙状况必须保证作物对水分和空气的需要，有利于根系的伸展和活动，因此一是要求土壤中孔隙的容积要较多，二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。第一节土壤孔1一、土壤比重（土壤相对密度）固体土粒单位容积的重量与同体积水的重量比。无量纲，水密度1g/cm3

所以土壤比重又常用土壤密度表示，固体土粒单位体积的重量，单位为g/cm3、t/cm3

。土壤物质组成有差别，土壤比重也就不同，土壤比重数值的大小主要与两个因素有关：①土壤矿物组成和含量有关，书上见矿物比重：石英2.65，正长石2.57，高岭石2.6-2.65，蒙脱石2.00-2.20。②与土壤有机质含量有关，表土层有机质含量高，比重小于心土、底土，有机质比重1.2-1.4g/cm3，由于土壤比重差别较小，一般2.6-2.7，通常用2.65作为土壤比重。一、土壤比重（土壤相对密度）2二、土壤容重单位体积自然土壤的重量（干重）称为土壤容重。单位为g/cm3、t/cm3，土壤之间差别较大，受五个因素影响：①是土壤的矿物组成和含量有关;②是与土壤有机质含量有关;③与土壤质地有关;④与土壤结构有关;⑤与土壤松紧度有关。所以容重必须测定获得，容重值砂质土1.2~1.8，粉质土1.0~1.5，容重用处很大，不仅在农业上建筑、筑路、桥梁工程常用，也是十分重要的基本数据。二、土壤容重3<一>、计算孔隙度，<二>、判断土壤熟化程度1.1~1.3较疏松，1.5以上紧实，<三>、利用它计算土壤重量、水分、养分、盐分含量。例已知土壤容重为1.15g/cm3，求亩（666.7m2）耕层0-20cm土壤土重。解：666.7×0.2×1.15=153t=153000kg因此过去常说每亩耕层土壤约30万斤，即每公顷耕层土重225万kg。2、已测得有机质含量1%，求亩耕层土壤有机质重量？W有=W±×1%=666.7×0.7×1.2×1%=1.6t=1600kgN、P、K等都可计算出，如测得N含量0.05%，则亩含N80kg，如测得盐含量0.3%，则亩含盐480kg。<一>、计算孔隙度，4三、土壤孔性（一）土壤孔性的数量指标1、土壤孔隙度土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数。

2、孔隙比指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。

三、土壤孔性5(二)土壤孔隙的大小分级土壤孔隙度只能说明土壤孔隙的数量，还不能说明大小孔隙在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的质，因此应对土壤孔隙的大小级别进行研究。土壤孔隙大小形状非常复杂，难以按其真实的孔径来研究，因此提出了当量孔径的概念：1、土壤的当量孔径（又称实效孔径）：指与一定土壤水吸水相当的孔径叫当量孔径。用茹林公式计算：

d=当量孔径，单位为mm，T=土壤水吸力,单位为kPa有了这个指标我们就可确定土壤孔隙的大小。(二)土壤孔隙的大小分级62、土壤孔隙的类型（1）非活性孔隙（无效孔隙）土壤最细小的孔隙当量孔径﹤0.002mm，土壤水吸力＞1.5bar，该类孔隙充满无效水，根毛难以进入，微生物亦难进入，在粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。（2）毛管孔隙该孔隙直径d=0.002mm~0.02mm，具毛管作用，土壤水吸力1.5~0.15bar,壤土和结构好的土壤此孔较多。（3）通气孔隙（非毛管孔隙）孔隙直径d＞0.02mm，此类孔隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙，土壤水吸力＜0.15bar

。2、土壤孔隙的类型7（三）影响土壤孔性的因素1、土壤质地

粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和非活性孔为主；砂质土孔隙度33—45%，通气孔较多；壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，水气协调，利于作物生长。2、土壤有机质有机质多的土壤易形成团粒结构而孔度较高。3、自然因素和土壤管理等（三）影响土壤孔性的因素8（四）土壤三相组成的计算1.土壤的固相率=1－土壤孔隙度2.土壤液相率（容积含水率）=土壤含水量（质量%）×土壤容重3.土壤气相率=土壤孔隙度－土壤容积含水率4.土壤三相比=固相率︰液相率︰气相率适宜旱地土壤要求固相率50%左右，容积含水量在25—30%之间，气相率10%~20%，土体还应“上虚下实”。（四）土壤三相组成的计算9第二章土壤的孔性、结构性与耕性

第二节土壤的结构性重点：土壤结构性的评价，尤其是团粒结构对土壤肥力的调节作用。难点：土壤团粒结构的形成机制。第二章土壤的孔性、结构性与耕性

第二节土壤的结构性重点：10第二节土壤结构一、土壤结构的类型及其特性在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤结构。

1．块状结构

2．核状结构

3.柱状结构

4．片状结构

5.团粒结构

第二节土壤结构11各类土壤结构体的比较类型大小出现土层形成条件结构特点生产特性备注块状＞3cm耕层质地粘重，有机质含量低。不良作业。结构内致密，孔隙小；结构间孔隙过大。造成漏风跑墒，苗不齐、不全。盐碱地核状1-3cm心土层质地粘重，有机质含量低。水分流动频繁。同上漏水漏肥柱状棱柱状心土层水分纵向切割同上漏水漏肥碱化土、水稻土片状耕层犁底层质地较粘重同上影响出苗或根系伸展团粒0.25-10mm耕层质地中等，有机质丰富具有多级孔隙调节土壤各种性质各类土壤结构体的比较类型大小出现土层形成条件结构特点生产特性12

团粒结构是指近似球形，疏松多孔的小团聚体，其直径约为0.25-10mm。粒径<0.25mm以下的,称微团粒。生产中最理想的团粒结构粒径为2-3mm,是一种较好的土壤结构类型土壤物理性质课件13二、团粒结构对土壤肥力的调节作用1）协调土壤水、气矛盾2）协调土壤有机养分消耗与积累矛盾3）能稳定土壤温度，使温度状况适宜4）改良土壤耕性，有利于根系伸展

团粒结构是改进土壤固、液、气三相比的一个重要因素。有团粒结构的土壤中，水、肥、气热比较相互协调，被称为土壤肥力调节器。二、团粒结构对土壤肥力的调节作用14三、土壤团粒结构的形成

1．土壤团粒结构的形成过程包括“多级团聚说”和“粘团说”两种。

第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初级复粒或致密的小土团。

第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第二级、第三级及微团聚体的过程。土壤物理性质课件152．团粒结构形成的必备条件①胶结物质：有机胶体、无机胶体及胶体凝聚物质。②成型动力包括：土壤生物的作用、干湿交替、适宜土壤含水量下耕作。2．团粒结构形成的必备条件16四、土壤结构的改善与恢复1．精耕细作，增施有机肥料精耕细作结合施用有机肥料是我国目前大多数地区创造良好结构的主要方法。2.合理轮作倒茬、扩大绿肥及牧草的种植面积各种作物本身的生物学特点和相应的耕作管理制度对土壤团粒结构的形成具有很大的影响。3.科学的土壤管理喷灌、滴灌、地下灌溉，酸性土施用石灰，碱性土施用石膏。4.土壤结构改良剂的应用土壤结构改良剂是用来促进土壤形成团粒，提高土壤肥力和固定表土、保护耕层、防止水土冲刷的矿物质制剂、腐殖质制剂和人工合成聚合物制剂，它是根据土壤中团粒结构形成的客观规律，提取腐殖质、木质素等物质作为团粒的胶结剂。土壤物理性质课件17思考题1.简述土壤结构体的类型及其评价。2.生产实践中采用哪些措施创造团粒结构？土壤物理性质课件18第二章土壤的物理性质

第三节土壤的物理机械性与耕性教学目的:掌握耕性的概念含义、物理结构特征与耕性的关系。掌握各种耕作项目、作用、工具。重点难点:重点是耕性的概念含义、物理结持性与耕性的关系；耕作项目、作用。难点是物理机械性与含水量之间的关系第二章土壤的物理性质

第三节土壤的物理机械性与耕性教学目的:19土壤的物理机械性是土壤多项动力学性质的统称。1．土壤粘结性土壤粘结性是指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。由于土壤具有粘结性，是其具有抵抗外力破碎的能力，也是土壤有耕作时产生阻力的主要原因之一。在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结性实际土粒-水-土粒之间相互吸引而表现的板结力。

一、土壤物理机械性土壤的物理机械性是土壤多项动力学性质的统称。一、土壤物202.土壤粘着性土壤粘着性是指土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着外物表面的性能。土粒粘着性是水分子和土粒之间的分子引力，以及水分和外物接触表面所产生的分子引力所引起。2.土壤粘着性21

3．可塑性土壤在一定含水量范围内，可被外力塑造成各种形状，当外力解除和土壤干燥后，仍能保持其所获得的形状的性能，称土壤的可塑性。影响土壤可塑性的因素：

①水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐渐增加时，土壤才表现出可塑性。下塑限（塑限）：土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称下塑限。上塑限（流限）：土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量称上塑限。

3．可塑性22

②土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。一般而言，上塑限、下塑限和塑性值的数值随着粘粒含量的增加而增大。

③代换性阳离子：低价阳离子加强

④土壤有机质②土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。一般而言，234.胀缩性土壤得水膨胀，失水收缩的特性。土壤中有些矿物成分是具有胀缩性的如蒙脱石（强）、伊利石（弱）。有机质也有一定的胀缩性，较弱。4.胀缩性土壤得水膨胀，失水收缩的特性。24二、土壤耕性

土壤耕性是土壤耕作时或耕作后一系列土壤物理性质及物理机械性的综合反映。土壤宜耕性是是指土壤适于耕作的性能。二、土壤耕性25土壤耕性的含义及类型

耕性的内容一般归纳为三个方面:（1）耕作的难易程度：指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。宜耕期：土壤适合耕作的时间的长短。土壤耕性的含义及类型

耕性的内容一般归纳为三个方面:26宜耕期的确定（1）眼看（2）手模（3）试耕宜耕期的确定（1）眼看27三．改良土壤耕性的措施

1.增施有机肥料2.改良土壤质地3.创造良好的结构三．改良土壤耕性的措施

1.增施有机肥料28四．少耕法和免耕法（一）少耕法和免耕法的含义少耕法是指在播种行进行整地作业，以缩小耕作面积和减少耕作次数，一般在作物生长期间中耕1~2次。免耕法是把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何土壤耕作，在作物生长期间完全利用除草剂控制杂草，不进行中耕的一种耕种方法。（二）少耕法和免耕法的优点1．节水，可以减少地表径流60%，土面蒸发11%，水分利用率提高17%。2．改善表土的结构状况：防止冲刷和土壤压板。四．少耕法和免耕法（一）少耕法和免耕法的含义29（三）少耕法和免耕法的弊端1.温度低，可能会影响产量2.铁茬播种，可能会造成病虫害和杂草蔓延（四）免耕法的必要条件1.联合作业的免耕播种机。2.覆盖：有机残茬或细砂。3.长效肥料和广谱性除草剂。（三）少耕法和免耕法的弊端（四）免耕法的必要条件30五、耕作措施1.基本耕作深翻深度20~