植物生产与环境 4、 土壤固相组成之土壤质地和结构.ppt

1、授课教师：杨 川剑阁县武连七一中学,植物生产与环境 植物生产与土壤培肥 四课时,第3章 土壤的质地和结构,教学目标,了解土壤的颗粒大小与性质 了解土壤质地类别与生产形状 了解土壤的三相组成与计算方法 了解土壤的结构体的种类及其重要性 理解土壤是一个复杂的多相体系。,第一节 土壤三相组成,一、土壤的密度和容重,（一）土壤密度 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量（实用上 多以重量代替，克/厘米3）称为土壤密度。,多数土壤的密度为2.62.7克/厘米3，在机械分析中计算各级土粒的沉降速率时，往往采用“常用密度值”即 常用土壤密度值： 2.65克/厘米3。,注意,在同一土壤中,不同大小土粒

2、的腐殖质含量和矿物组成不同，因而其密度也不同。,（二）土壤容重 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(克/厘米3或吨/米3），称为土壤容重,曾称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均以105110下烘干土计。 或 单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 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,土壤容重的用处： 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,(三）影响容重值的因素 质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人

3、工管理措施,第二节 土壤质地,土粒： 根据土粒的成分，可分为： 矿物质土粒和有机质土粒两种。 土壤固体物质大小和形态各异，一般都视为球体，称为矿物质土粒或矿质土粒，简称土粒。常所指土粒，是专指矿质土粒。 土壤颗粒有：单粒 和复粒之分。,一、矿物质土粒,石砾： 1mm 砂粒： 1-0.05mm 粉粒： 0.05-0.002mm 粘粒： 0.002mm,物理性砂粒： 粒径在10.01 mm之间的土粒。,物理性粘粒： 粒径0.01 mm的土粒。,土壤颗粒,土壤颗粒,土壤颗粒分级：(mm) 直径 国际制 美国制 卡庆斯制 中国制 石砾 2 2 1 1 砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1

4、-0.05 粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002 粘粒 0.002 0.002 0.001 0.002 物理性砂粒： 1-0.01mm 物理性粘粒： 0.01mm,土壤颗粒,土壤质地分类制： 国际制: 三级 美国制： 三级 卡庆斯制： 二级 中国制： 三级,二、土壤质地 各种粒级土粒的配合比例，或各粒级土粒占土壤重量的百分数，也叫土壤的机械组成。,土壤质地,土壤质地,土壤质地,国际制： 根据砂粒(2-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(25%者为粘土组。 当土壤含粉粒45%时， “粉质” ； 当砂粒含量在55%-85%

5、时， “砂质” ， 当砂粒含量85%时，则称壤砂土或砂土,按3个粒级含量分别于三角形的3条底边划3根垂线，3线相交点，即为所查质地区,质地三角图：,动画！,我国将土壤质地分为砂土、壤土和粘土三大组，每组再细分。 一般常用的质地种类有： 砂土、砂壤土、轻壤土、 中壤土、重壤土、粘土,黏性土,壤性土,沙性土,1、砂质土壤主要特性： 1-0.05mm砂粒大于50%； 通气透水，但养分少，不保水肥； 易耕，温度变化快； 发小苗不发老苗，适合花生、西瓜等块根、块茎作物。,三、不同质地土壤的肥力特点和利用改良,2、粘质土壤主要特性： 0.001mm颗粒高于30%，通气透水不良； 保水保肥，养分含量高； 耕

6、性差，发老苗不发小苗，适合于禾谷类作物。,3、壤质土壤主要特性： 0.050.01 mm颗粒大于30% 北方称为二合土； 性质介于黏土与砂土之间。,不同质地土壤的利用和改良,客土法地改良 案例：江苏省里下河地区,深耕、深翻、人造塥 土壤质地主要是继承母质的性质，很难改变。 但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素 施用有机肥,第三节 土壤结构性,一、土壤结构体 （一）土壤结构的概念 土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。 这个定义，包含着两重含义：结构体和结构性。 通常所说的土壤结构多指结构性（structurality）。 土壤结构体或称结构单位，它是土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为

7、一定形状和大小的土块或土团。,土壤结构体,不良结构： 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和毛管孔隙，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： 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,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。,二、土壤结构体的形成,土壤结构体形成机制： 胶体

8、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,土粒的排列方式,形成阶段与步骤,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+,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。,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,第四节 土壤孔性和土体构造,一、三相组成和孔隙度,小 孔 隙,大 孔 隙,土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的百分率，称为固相率、液相率（

9、即容积含水量或容积含水率，可与质量含水量换算）和气相率。 三者之比即是土壤三相组成,1、三相比,2、土壤孔隙度(或孔度)： 单位土壤容积内孔隙所占的百分数。 孔隙度1固相率 液相率气相率,二、三相组成和孔度的测定及计算 先测定土壤的固相率、液相率，再用差减法计算其气 相率。 1.固相率 由实测的土壤密度和土壤容重计算之：,2.液相率（容积含水率）,土壤含水率（容积）土壤含水量（质量）土壤容重,3. 气相率,气相率=孔隙度容积含水率,4.实容积率 固相率实容积率容积含水率 气相率1实容积率 土壤三相比固相率：容积含水率：气相率,所有孔隙体积的总和占整个土壤体积的比例，叫做土壤总孔隙度（简称总孔度

10、或孔度），以百分数（）或小数表示。,适宜的土壤三相比为： 固相率50%左右， 容积含水率25-30%， 气相率15-25%。,团粒结构土壤的孔度比非团聚化土壤增加1/3至1/2左右。,砂土 3045 壤土 40-50% 粘土 45-60% 泥炭土 80 结构良好的壤土和粘土的孔度高达55-65%，甚至在70以上。,总孔度的范围,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）,孔度的推导：,毛管孔隙： 当量孔径为0.020.002 mm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 0.02 mm的孔隙, 其中 0.2 mm的粗孔植物的细根可伸入其中；0.20.02 mm的中孔是原生动物、真菌和根毛的栖身地。,适宜的孔隙状况： 耕层土壤（015cm）的总孔隙度为50 60%，其中通气孔隙度为15 20%，底层土壤（15 30 cm）分别为50%和10%。,四、土体构造,