土壤物理性质

关于土壤物理性质2.1土壤孔（隙）性

土壤是极为复杂的多孔体，土壤孔隙的类型及其分布变化多端。不同的孔隙在土壤肥力上的意义不同。重点:掌握土壤密度的应用；土壤孔隙度的概念、土壤孔隙类型难点：土壤密度和土粒密度的区别；当量孔径第2页,共61页，2024年2月25日，星期天2.1.1土粒密度（土壤比重）和土壤密度（土壤容重）

1、土粒密度（土壤比重）

（1）概念：土粒密度是指单位体积的固体土粒（固体部分）的质量。（单位体积不包括粒间孔隙）（2）单位：克/立方厘米(g/cm3)；百万克/立方米(Mg/m3)；吨/立方米。（3

）.影响大小的因素：影响土粒密度大小的因素是固体部分的组成--矿物质和有机质。土壤矿物质的种类、有机质含量，（有机质含量的多少对土粒密度的影响-----）（4）.土壤密度常用值：通常取2.65克/立方厘米(g/cm3)为土粒密度的常用值。

多数土壤矿物的密度在2.6-2.7克/立方厘米(g/cm3)左右，平均为2.65克/立方厘米(g/cm3);有机质的密度为1.25-1.40克/立方厘米(g/cm3)，第3页,共61页，2024年2月25日，星期天第4页,共61页，2024年2月25日，星期天2、土壤密度（又叫土壤容重）：（1）、概念：单位体积原状土壤干土的质量。（2）、单位：克/立方厘米(g/cm3)；百万克/立方厘米(Mg/m3)（3）、影响土壤密度的因素：质地、结构、有机质含量、松紧程度（紧实度）等，主要通过影响孔隙而影响容重。比较沙质土、粘质土的土壤密度大小-----

。（4）、大小：土壤密度的范围一般在1.0---1.6g/cm3之间，耕层土壤多在1.2---1.3g/cm3左右。第5页,共61页，2024年2月25日，星期天第6页,共61页，2024年2月25日，星期天第7页,共61页，2024年2月25日，星期天（5）、土壤密度的用途①计算土土壤质量=密度*体积举例计算------一亩耕层土壤质量等。一般按15万公斤，实际质量为多少？

②计算土壤各组分质量：如土壤养分量，土壤中水分量。举例计算------计算有机质、氮、磷和钾等的质量。

③依据土壤密度的大小判断土壤的松紧程度。密度小的土壤疏松，而密度大的土壤坚实。

④计算土壤的固体、液体和气体的百分比（%）

⑤计算土壤的孔隙度第8页,共61页，2024年2月25日，星期天第9页,共61页，2024年2月25日，星期天2.1.2、土壤孔度与孔隙比1.土壤孔隙度

1.概念：土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数称为土壤孔度，又称总孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。土壤孔隙是土壤固相部分所占容积以外的空间，也就是液相和气相在土壤中所占的空间。

第10页,共61页，2024年2月25日，星期天由于土壤孔隙容积很难直接测定出来，所以孔隙度需要根据土壤密度（土壤容重）和土粒密度（土壤比重）来计算。第11页,共61页，2024年2月25日，星期天2.孔隙比土壤孔隙的数量，也可以用孔隙比表示，它是指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。孔隙比＝孔隙容积/土粒容积＝孔隙度/（1－孔隙度）

例如土壤土壤孔隙度（%）为55%，则土壤孔隙比为55%/（1-55%）=1.22。对植物生长而言，土壤孔隙比为稍大于1为好第12页,共61页，2024年2月25日，星期天3.孔隙的类型

土壤孔隙度和孔隙比只能说明孔隙容积与固相容积在数量上的比例，它并不能反应土壤孔隙性质的差别，即使两种土壤的孔隙度与孔隙比完全相同，如果两种土壤大小孔隙的数量和分配不同，那么它们在保水、导水、通气及其它的性质也会有差异。

第13页,共61页，2024年2月25日，星期天（1）.当量孔径

土壤孔隙的形状和连通情况非常复杂，孔径的大小也变化多端，它们并非有规则的形状，在土壤学上所说的孔隙直径是指与一定的土壤水吸力相当的孔径，称当量孔径或有效孔径。d：当量孔径㎜，T：土壤水吸力100Pa第14页,共61页，2024年2月25日，星期天（2）孔隙的分级

通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。非活性孔隙①非活性孔：土壤孔隙中最细微的部分,当量孔隙在0.002mm以下，土壤水吸力为1500KPa以上。这种孔隙中，几乎是被土粒表面的吸附水所充满。土粒对这些水有较强的分子引力，使它们不易运动，也不易损失，无效孔径中植物的根与根毛难以伸入，供水性差，这部分水不能为植物所利用，故称为无效孔隙。第15页,共61页，2024年2月25日，星期天②毛管孔隙

（2）毛管孔隙(capillarypore)当量孔径约为0.02~0.0002mm，土壤水吸力约150Kpa~1500Kpa，具有毛管作用。水分可借助毛管弯月面力保持贮存在该类孔隙中。植物细根、原生动物和真菌等难以进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可在其中活动，其中保贮的水分可被植物吸收利用。

第16页,共61页，2024年2月25日，星期天③通气孔隙(空气孔隙或大孔隙)

当量孔径大于0.02mm，相应的土壤水吸力小于150KPa。通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，不具有毛管作用，成为空气成为空气流动的通道，所以叫通气孔或非毛管孔。通气孔隙(空气孔隙或大孔隙)的数量和大小决定土壤的通气性和透水性能的重要因素之一.旱地土壤通气孔在10—20%之间为佳。第17页,共61页，2024年2月25日，星期天各级孔隙的孔度土壤孔隙度（%）=（1—土壤密度/土粒密度）×100非活孔度（%）＝凋萎含水量%×土壤密度（容重）毛管孔度（%）＝（田间持水量%－凋萎含水量%）×土壤密度（容重）通气孔度（%）＝总孔隙度%－毛管孔度（%）－非活孔度（%）第18页,共61页，2024年2月25日，星期天2.1.3土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关系

1、影响土壤孔隙状况的因素

土壤孔隙状况的影响因素主要有土壤质地、土壤有机质含量、土壤结构状况等。2土壤孔隙状况与土壤肥力

土壤孔隙状况直接影响土壤水、气、热状况，影响养分转化和有效性。3土壤孔隙状况与作物生长从农业生产需要来看，旱作土壤耕层的土壤总孔度为50%~56%，通气孔度不低于10%，大小孔隙之比在1:2~4，较为合适。但是，各种作物对土壤松紧和孔隙状况的要求也略有不同，因为各种作物、蔬菜、果树等的生物学特性不同，根系的穿插能力不同。

第19页,共61页，2024年2月25日，星期天2.2土壤结构[性]2.2.1土壤结构体与结构性

土壤的固、液、气三相的比例关系是调节土壤水、肥气和热的基础，土壤结构最能体现土壤自身对各种肥力因素调节能力的物理性质，它包括“土壤结构性”和“土壤结构体”两方面的内容。土壤中的土粒通过不同的机制相互团聚成大小、形状和性质不同的土团、土块或土片，这就是土壤的结构体。土壤中各种结构体的类型、数量、大小、形状、性质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性，即土壤的结构性。

第20页,共61页，2024年2月25日，星期天土壤结构体的类型：

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21页,共61页，2024年2月25日，星期天土壤结构体示意图第22页,共61页，2024年2月25日，星期天1.块状结构(cloddystructure)

长、宽、高三轴大体近似，似立方体型，边面不明显，棱角明显、呈不规则无定形、内部紧实。根据其大小可进一步划分为：大块状结构，直径大于10cm；小块状结构直径5～10cm。俗称“坷垃”。但有些较块状结构小，直径3--5厘米，甚至更小，称为碎块状。第23页,共61页，2024年2月25日，星期天块状结构常出现的土壤和土层

常出现在熟化度较低的表层土壤或有机质缺乏而粘重的土壤，由于耕作不当（如过干或过湿耕作）易形成块状结构。第24页,共61页，2024年2月25日，星期天块状结构的影响块状结构较多时，结构间出现大孔隙，漏水、透风、跑墒。冬季易受干旱和冻害。在这土壤上，播种发芽出苗-----盐碱土上养“坷垃”-----减少表层盐分的积累。第25页,共61页，2024年2月25日，星期天2.核状结构体

长、宽、高三轴大体近似，边面棱角分明，较块状为小，常见多棱角的碎块，这种碎块系由石灰质、氢氧化铁胶体胶结而成，表面光滑内部十分紧实。俗称“蒜瓣土”核状结构常出现在粘重土壤的心土、底土层，核状结构的性能较块状结构为好第26页,共61页，2024年2月25日，星期天3、柱状或棱柱状结构

纵轴远大于横轴，在土体中直立，俗称“立土”。棱角不明显的称为柱状结构体，常出现于半干旱地带的心土和底土中，以碱土中最为典型。棱角明显的称为棱柱状结构体。常出现于干湿交替的心土层中此类结构体内部紧实，孔隙少，通气不良，但结构体之间的裂隙会漏水漏肥。第27页,共61页，2024年2月25日，星期天4、片状结构体横轴大于纵轴，呈扁平状，由于水的沉积和机械压力所形成，常出现土壤的犁底层中，地表结壳和板结也属于此类。此结构土粒排列紧密，通透性差，对种子发芽和植物生长不利------。第28页,共61页，2024年2月25日，星期天4、团粒结构体指近似球形的较疏松的多孔的土团。直径约为0.25-10mm，其中小于0.25mm的称为微团粒，理想的团粒大小在2---3mm。群众称之为“米糁子”、“蚂蚁蛋”。第29页,共61页，2024年2月25日，星期天团粒常出现在表土中，具有良好的物理性能，是肥沃土壤的结构体。有机质和钙离子含量高的土壤，有利于团粒结构的形成。在黑钙土的表层和肥沃的菜园土土壤中，团粒结构数量多。通常说“土壤结构体”往往是指团粒结构第30页,共61页，2024年2月25日，星期天

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第31页,共61页，2024年2月25日，星期天2.2.2土壤结构的评价土壤结构性的评价要从两方面衡量：一是从土壤整体来看，如结构体的类型、大小、数量和孔隙状况。二是从结构体本身来看，如结构体的外形、大小、数量及品质（即稳定性及孔性）。1、土壤结构体的孔隙状况块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体内部致密，孔隙细小，总孔隙度小，结构体内部多为无效孔隙，有效水少，空气难以流通，根系难以穿扎；结构体之间又是较大的裂隙，虽然可通气，但往往成为漏水漏肥的通道。因此，缺乏保水供水、保肥供肥能力较强的毛管孔隙，没有适当的大小孔隙的比例，不是理想的结构体。团粒结构是经过多级团聚而成，具有多级孔隙，总孔隙度大，团粒内部主要是毛管孔隙，团粒之间主要是通气孔隙，大小孔隙并存，搭配适当，水气各得其所，协调水气矛盾。第32页,共61页，2024年2月25日，星期天2、土壤结构体的稳定性土壤结构体的稳定性包括机械稳定性、生物稳定性和水稳定性。机械稳定性又称力稳定性(forcestability)，是指土壤结构体抵抗机械压碎的能力。结构体的机械稳定性越大，在耕锄等管理过程中被破坏的就越少。结构的力稳定性主要决定于结构体内部的黏结力。生物稳定性(biologicalstability)是指结构体抵抗微生物分解的能力，主要决定于与结构体结合的有机物的性质以及相互结合的方式。水稳定性(waterstability)是指结构体浸水后不易分散的性能。水稳定性强的结构体不易因降雨或灌溉而造成破坏。有的结构体浸水后极易分散，称为水不稳定性结构体。第33页,共61页，2024年2月25日，星期天2.2.3土壤结构体的形成1、土壤结构体的形成土壤结构体的形成可分为两个阶段：第一阶段是由原生土粒（分散的单粒）黏结胶结形成初级的复粒（或微团聚体）或致密的土团。第二阶段由复粒或小土团进一步黏结，在外力作用下成型，形成各种大小、形状、性质的结构体。胶体的凝聚作用可使单粒聚合成复粒，并进一步胶结成较大的结构体。块状、柱状和片状结构通常是由单粒(singleparticle)直接黏结而成，或初级复粒(compoundparticle)黏结而成的土体，沿一定方向破裂而成，它们没有经过多次复合和团聚作用。团粒结构(clusterstructure)则是各种胶结物质在成型动力作用下，使初级复粒进一步逐级黏合、胶结、团聚，一次形成第二级、第三级……微团聚体，再经多次团聚，使若干微团聚体胶结起来，成为各种大小性状不同的团粒结构体。团粒结构的形成条件包括两方面，即胶结物质和成型动力。第34页,共61页，2024年2月25日，星期天2、胶结物质土壤中的胶结物质大体上有以下三类：（1）有机胶体有机胶体是土壤中重要的胶结物质，在有机质的参与下形成的团粒一般具有水稳性和多孔性。具有胶结作用的有机物质种类很多，如腐殖质、多糖类、蛋白质等，许多微生物的分泌物和菌丝也具有团聚作用，其中腐殖质最为重要。腐殖质中胡敏酸的缩合度高，相对分子量大，具有较强的胶结能力。（2）无机胶体包括层状硅酸盐类黏粒、含水氧化铁铝、硅酸及氧化锰的水合物等。黏粒具有巨大的比表面和表面能，黏结力强，在结构形成中起重要作用。块状结构或柱状结构均被无机物质黏结而成。氧化铁铝胶体脱水后不可逆或可逆缓慢，形成牢固的结构体具有水稳性和力稳性。（3）钙和其它阳离子阳离子与土壤中带负电荷的胶体（腐殖质和黏粒等）相互吸引，产生凝聚作用，胶结土粒。二价、三价阳离子的凝聚能力强，一价阳离子，凝聚能力弱，土粒易分散。在农业生产中常用Ga2+（石灰或石膏）来促进土壤凝聚，促进土壤结构的改善。第35页,共61页，2024年2月25日，星期天3、成型动力团粒结构的形成条件除需要胶结物质外，还必须要有外力推动作用才能形成稳定的独立结构体。主要的成型动力有：（1）生物作用包括植物根系、蚯蚓等动物和微生物的作用。（2）干湿交替土壤具有湿胀干缩的性能。土壤干湿交替的不断发生，土体就不断被分割，利于团粒的形成。（3）冻融交替冻融交替经过一冬的冻融交替后，土壤结构状况得到改善。（4）土壤耕作合理及时的耕作，可促进团粒结构的形成。第36页,共61页，2024年2月25日，星期天2.2.4团粒结构与土壤肥力1、团粒结构的特点良好的团粒结构一般应具备以下特点：（1）有一定的结构形态和大小旱地一般以直径为0.25~10mm、边面不明显的球形较好，其中又以1~3mm的大小较理想，过大或过小对形成适当的孔隙不利。（2）具有多级孔隙单粒先凝聚成微团粒，再由微团粒胶结成团粒以及团粒进一步团聚成较大的团粒结构，只有经过多次团聚形成的团粒结构，才含有一定数量和适当比例的多级孔隙。这样，大孔隙通气、透水，小孔隙保水、蓄水。（3）有一定的稳定性，即一定的水稳性、机械稳固性和生物稳定性。土壤腐殖质可以通过多价阳离子（Ca2+、Fe3+、Al3+等）与矿质土粒形成有机-无机复合体再经多级团聚形成水稳性团粒。形成结构体的有机质的种类很多，其抵抗微生物分解的能力各不相同，因而不同的团粒抗拒微生物分解的稳定性便有差异。人工合成的结构改良剂形成的团粒，其生物稳定性强于腐殖质交界形成的团粒。第37页,共61页，2024年2月25日，星期天2、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”。

第38页,共61页，2024年2月25日，星期天(1)协调土壤水、气矛盾

团粒结构孔隙大小兼备，分布合理：团粒结构具有多级孔隙，团粒结构体内多为毛管孔隙、团粒结构之间多为大孔隙，大小孔隙兼备，总孔隙度大，通气和透水性能都较好。团粒与团粒结构之间的大孔隙可以通气透水，结构内部的大量的毛管孔隙可以保存水份。第39页,共61页，2024年2月25日，星期天团粒结构的“小水库”作用在团粒结构发达的土壤中，团粒与团粒之间的孔隙是通气孔隙，可以通气、透水，能把大量的雨水甚至暴雨迅速吸入土壤。而团粒内部的孔隙有大量的毛管孔隙，可以保存水分，所以团粒结构发达的土壤中，水气能并存，能协调植物对水分、空气的需求。团粒结构的小水库作用主要表现为透水性好，可接纳大量雨水和灌溉水，而团粒内部保水性强，天旱时还可防止水分蒸发，这是由于天旱时表层蒸发失水后，土体收缩切断与下层毛管连通性，水分蒸发损失少。第40页,共61页，2024年2月25日，星期天（2）能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾具有团粒结构的土壤，团粒之间的大孔隙有空气存在，供氧充足，好气微生物活动旺盛，有机物质分解快，养料转化迅速，可供作物吸收利用。团粒内部则有利于腐殖化，保存养分。

协调了土壤的保肥和供肥的矛盾。团粒结构表面中微生物活动强烈，土壤养分供应较足；团粒内部嫌气分解养分释放的速率就更慢，团粒结构内部微生物活动较弱，有利于养分的储藏。从而协调了土壤中的空气与养分，保肥与供肥的矛盾，起着“小肥料库”的作用。

第41页,共61页，2024年2月25日，星期天（3）、能稳定土壤温度，调节土壤热状况具有团粒结构的土壤，团粒内部的小孔隙可以保存较多的水分，使土壤热容量增加，使土壤温度保持稳定，不致以迅速升温、降温。（4

）、改良耕性和有利于作物根系伸展具有团粒结构的土壤，单位体积内土壤接触的面积较小，能大大的减弱土壤的黏结性和黏着性，从而大大减少耕作阻力，提高了农机具效率和耕作质量。有团粒结构的土壤比较疏松，使作物根系穿插容易，而团粒内部又有利于根系的固着和给予较好的支持。总之团粒结构使土壤孔性良好，协调土壤水肥气热的能力强。通常把团粒结构称为土壤水、肥、气、热的“调节器”。第42页,共61页，2024年2月25日，星期天2.2.5创造团粒结构的措施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、实行合理轮作---作物根系的活动及耕作活动对土壤结构有重要影响。不管什么作物，只要根系发达，都能促进团粒的形成。---不同的轮做制对土壤结构有不同影响。冬季种植一季豆科绿肥有利于团粒的形成，其中以紫云英为最好。第43页,共61页，2024年2月25日，星期天3、合理灌溉与耕作大水漫灌由于冲刷大，对结构破坏最大，且易造成土壤板结；沟灌喷灌或地下灌溉较好些。另外灌后要及时疏松表土，防止板结，恢复土壤结构。合理耕作，可以创造和恢复结构，正确的耕、耙、耱、镇压等耕作措施都会收到良好的效果；但进行不当也会产生不良效果，如过分频繁镇压和耙耱，会使土壤结构破坏。一般来说，较黏重的土壤多耙，会对改善土壤结构起良好作用。充分利用晒垡和冻垡干湿交替与冻融交替对结构形成的作用，可以使较黏重的土壤变得酥脆，这是我国广大农民在长期生产实践中创造团粒结构，常用的有效措施。4、改良土壤酸碱性

改良土壤酸碱性和土壤阳离子组成影响土壤结构，过酸或过碱的土壤，胶体上吸附一价阳离子（H+、Na+）多，使土粒分散，结构破坏；二价阳离子如钙对保持和形成团粒结构有良好作用。因此，在给酸性土壤施用石灰、改良碱土时施用石膏，调节土壤阳离子组成，对形成团粒结构具有良好作用。第44页,共61页，2024年2月25日，星期天5、土壤结构改良剂的应用---土壤结构改良剂指能改善并稳定土壤结构的制剂。可分为人工合成高分子聚合物、天然结构改良剂和无机制剂等三类。（1）人工合成高分子聚合物：上世纪五十年代在美国问世。主要种类有四类。特点是用量少，形成的结构体稳定。如乙酸乙烯脂（VAMA）、水解聚丙烯腈（HPAN）、聚乙烯醇（PVA）和聚丙烯酰胺（PAM）等。

（2）天然有机制剂：由自然有机物料加工而成。与合成制剂比较，用量较大，稳定性较差，稳定时间较短。（3）无机制剂：如硅酸钠、澎润土、沸石、氧化铁（铝）硅酸盐等。利用他们某一方面的特性来改良土壤结构。如澎润土的膨胀性强，可以减少水份滲漏。氧化铁（铝）制剂的孔隙多，可以改善土壤的通透性。第45页,共61页，2024年2月25日，星期天2.3土壤的耕性土壤耕性(soiltilth)是指土壤在耕作时所表现的特性，也是一系列土壤物理性质和物理机械性的综合反映。耕性的好坏，密切影响到土壤耕作质量及土壤肥力，可反映土壤的熟化程度。良好的土壤耕性不仅为播种、出苗和植物生长创造良好的土壤环境条件，而且对减少土壤耕作时的阻力或油料消耗有一定的作用。土壤的耕性主要取决于土壤的物理机械性。第46页,共61页，2024年2月25日，星期天2.3.1土壤物理机械性土壤物理机械性(soilmechanicalproperties)是多项土壤动力学性质的统称，包括黏结性、黏着性、可塑性、胀缩性以及其它受外力作用后（如农机具的切割、穿透和压板等作用）而发生形变的性质。1、黏结性和黏着性（1）土壤黏结性(soilcohesion)是土粒与土粒之间通过各种引力（范德华力、水膜表面张力、库仑力、氢键等）而相互黏结在一起的性质。这种性质使土壤具有抵抗外力破碎的能力，也是耕作时产生阻力的主要原因之一。（2）土壤黏着性(soiladhesion)是土壤在一定含水量的情况下，土粒黏着在外物（农具等）表面的性质。土壤黏着性是土粒－水膜－外物之间的引力。土壤过湿时进行耕作，土壤黏着农具，增加了土粒与金属之间的摩擦阻力，使耕作困难。土壤黏着性是土粒―水―外物相互间的分子引力引起的。第47页,共61页，2024年2月25日，星期天（3）影响土壤黏结性和黏着性的因素

①土壤质地土壤质地越黏重，土粒愈细，土粒间接触面愈大，相互间引力越强，土壤黏结性和黏着性愈强，所以黏质土壤的黏结性和黏着性都很显著，耕作困难。②土壤含水量水分含量对黏结性的影响。见图第48页,共61页，2024年2月25日，星期天③土壤结构团粒结构可使土团接触面减少，因而其黏结性和黏着性降低，土壤疏松易耕。④土壤腐殖质含量腐殖质含量增加可减弱黏土的黏结性，因为腐殖质在土粒外围形成薄膜，改变了黏粒接触面的性质；腐殖质能促进良好结构的形成，减少土壤的分散度；腐殖质的粘结力、粘着力分别是粘粒的1/11和1/2，但比砂粒大，因而腐殖质可以改善砂质土过于松散的缺点。⑤土壤代换性阳离子的组成不同的阳离子种类可影响土粒的分散和团聚。钠一价阳离子可使土粒分散，导致黏结性、黏着性增大。二价钙、镁离子能促使土壤胶体凝聚，土粒间的接触面积减少，从而降低土壤的黏结性和黏着性。第49页,共61页，2024年2月25日，星期天2、可塑性可塑性(soilplasticity)。是指土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，当在外力解除和土壤干燥后，仍能保持其变形的性能称为可塑性

第50页,共61页，2024年2月25日，星期天第51页,共61页，2024年2月25日，星期天2、可塑性原因分析土壤产生可塑性的基本原因是因为土壤中的黏粒成薄片状，彼此间的接触面甚大，当土壤含有一定量的水分时，黏粒表面包被一层水膜，若加外力揉搓，使片状黏粒在水膜的湿润下，可将原来杂乱的排列，变成相互平等的定向排列，并为水膜拉力所固定，保持新的形状，失水干燥后，由于土粒的黏结力，仍能保持其所改变的形状。这就是可塑性产生的原因（如下图）第52页,共61页，2024年2月25日，星期天影响土壤可塑性的因素：①水分含量土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称为下塑限（塑限），土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量，称为上塑限（流限）。上塑限与下塑限含水量之差称为塑性值，也叫塑性指数。塑性值大，土壤的可塑性强，显然，只有土壤水分含量在可塑性范围内，土壤才有可塑性。②土壤质地土壤中黏粒愈多，质地愈细，塑性愈强。土壤按塑性值分类如下：强塑性土（黏土）＞17，塑性土（壤土）17-7，弱塑性土（砂壤）＜7，无塑性土（砂土）0。第53页,共61页，2024年2月25日，星期天③代换性阳离子代换性钠离子因水化度大，使土壤分散，因此可塑性增大。相反，钙离子因具有凝聚作用可减少土壤的可塑性。④土壤有机质有机质能提高土壤上、下塑限，但一般不改变其塑性值。这是因为有机质本身缺乏塑性而吸水性强，故有机质含量高的土壤，要等有机质吸足水分以后才开始形成产生塑性的水膜，从而使其上、下塑限提高。土壤在塑性范围内不宜进行耕作。影响土壤可塑性的因素：第54页,共61页，2024年2月25日，星期天3土壤胀缩性土壤的胀缩性(soilexpansionandshrinkage)只有在塑性土壤中表现，土壤干时收缩，湿时膨胀的特性称为土壤胀缩性，土壤胀缩性影响耕作质量。胀缩性很强的土壤，对农业生产不利。因为土壤膨胀时，对周围土壤产生强大压力，而可能对植物根系发生机械损伤；收缩龟裂时，易拉断植物根系。影响胀缩性的因素：（1）粘土矿物种类：以蒙脱石为主要粘土矿物的土壤，胀缩性最强。以高岭石为主的土壤，胀缩性差。（2）交换性阳离子种类：如果交换性阳离子中，水化能力很强的阳离子(如：Na+)很多，土壤的胀缩性就较强。（3）质地：质地粘重的土壤，胀缩性较强；沙土不具有胀缩性。

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