1、第五章 土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)與孔性 一、礦物質(zhì)土粒 土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，稱為礦物質(zhì)土?；虻V質(zhì)土粒，簡稱土粒。土粒，常指礦質(zhì)土粒。 第一節(jié) 土壤質(zhì)地 土壤基本粒級: 石礫、砂粒、粉粒、粘粒二、土粒分級 將土壤中各種粒徑的固相顆粒假定為球形，人為地按直徑大小劃分成若干等級，同一粒級在性質(zhì)和化學成分上基本一致，這樣的劃分方法稱土粒分級。土粒分級土壤顆粒分級：(mm)直徑 國際制 美國制 卡慶斯制 中國制石礫 2 2 1 1砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002 粘粒 0.002 0.

2、002 0.001 0.002 物理性砂粒： 1-0.01mm物理性粘粒： 0.01mm土粒分級三、同粒級的礦質(zhì)組成和化學組成 土粒的大小不同，其礦物組成和化學組成也是各不相同（見下表）。776610 10 0.05 35218 63 0.010.00533715 72 0.050.01 3412 81 0.250.05 14 86 10.25 其它 角閃石 云母 長石 石英 粒徑（mm） 表6-4 各級土粒的礦物組成石英次生硅酸鹽礦物原生硅酸鹽礦物其它次生礦物砂粒粉粒粘粒不同粗細土粒的礦物組成0.4 4.9 1.0 1.6 13.2 21.5 53.2 0.002 粘粒 0.1 4.2 0.

3、3 1.6 5.1 13.2 74.2 0.010.002 粉粒 0.2 2.3 0.2 0.3 0.8 5.1 89.4 0.040.01 0.1 1.5 0.1 0.1 0.5 3.0 94.0 0.20.04 砂粒 0.05 0.8 0.05 0.6 1.2 1.6 93.6 10.2 P2O5 K2O MgO CaO Fe2O3 Al2O3 SiO2 粒徑（mm） 粒級 表6-5 不同粒級的化學組成各粒級土粒的組成和特性 a、土粒越粗，石英越多; 土粒越細，云母、角閃石等明顯增多。b、砂粒和粉粒中SiO2含量高，粘粒中Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、P2O5、K2O的含量較多。

4、隨著土壤單粒由大到小，磷、鉀、鈣、鎂、鐵等養(yǎng)分含量逐漸增加，而SiO2含量逐漸減少 一、土壤質(zhì)地概念 各粒級土粒在土壤中的相對比例（質(zhì)量百分數(shù)）稱為土壤質(zhì)地，或稱土壤機械組成。第二節(jié) 土壤質(zhì)地 二、土壤質(zhì)地的分類及分類標準 土壤質(zhì)地分類標準各國也不統(tǒng)一，主要有： 1國際土壤質(zhì)地分類標準 這是一種3級分類法，即按砂粒、粉砂粒和粘粒3種粒級的質(zhì)量百分數(shù)分類的，共分4類12級，詳見下表。055 055 4565 11粘土035 035 65100 12重粘土 030 4575 2545 10粉砂質(zhì)粘土 1055 045 2545 9壤質(zhì)粘土 5575 020 2545 8砂質(zhì)粘土 粘土類 040 4

5、585 1525 7粉砂粘壤土 3055 2545 1525 6粘壤土 5585 030 1525 5砂質(zhì)動壤土 粘壤土類 055 45100 015 4粉砂質(zhì)壤土 4055 3545 015 3壤土 壤土類5585 045 015 2砂質(zhì)壤土 85100 015 015 1.砂土及壤質(zhì)砂土 砂土類 20.2 0.020.002 0.002 砂 粒 粉砂粒 粘 粒 名 稱 類 別 各類土粒重量（mm） 土壤質(zhì)地 表67 國際土壤質(zhì)地分類標準 2.卡慶斯基土壤質(zhì)地分類標準 這是一種2級分類法。按物理性砂粒和物理性粘粒含量，將土壤劃分為9級。詳見表。 3.我國土壤質(zhì)地分類標準 中國科學院南京土壤研

6、究所，針對我國南、北方土壤質(zhì)地名稱和差異，綜合劃分為3類12種，質(zhì)地名稱詳見表。 表6-8 卡欽斯基土壤質(zhì)地基本分類（簡制） 表6-9 中國土壤質(zhì)地分類 （鄧時琴 1996）土壤質(zhì)地分類土壤質(zhì)地分類制：國際制；三級美國制：三級卡慶斯制：二級中國制：三級土壤質(zhì)地粘粒粉粒砂粒粘粒20%粉粒40%砂粒40%我國將土壤質(zhì)地分為砂土、壤土和粘土三大組，每組再細分。一般常用的質(zhì)地種類有： 砂土、砂壤土、輕壤土、 中壤土、重壤土、粘土 黏性土壤性土沙性土三、石質(zhì)土和礫質(zhì)土的分類 由于我國山地和丘陵地較多，石質(zhì)土和礫質(zhì)土較常見。中國土壤第2版中把土壤石礫含量分為3級，見下表。 多 礫 質(zhì) 10 礫 質(zhì) l10

7、 無礫質(zhì)（質(zhì)地名稱前不冠） 1 分 級 310mm石礫含量 表土壤石礫含量分級（） （一）土壤質(zhì)地與土壤肥力1、砂質(zhì)土壤： 砂粒大于50%； 通氣透水， 養(yǎng)分少，不保水肥； 易耕， 溫度變化快，暖性土； 發(fā)小苗不發(fā)老苗 *四、不同質(zhì)地土壤的肥力特點和利用改良2、粘質(zhì)土壤： 粘高于30%， 通氣透水不良； 保水保肥， 養(yǎng)分含量高； 升溫慢，冷性土 耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗。3、壤質(zhì)土壤主要特性： 砂粘適中；大小孔隙比例適當，通氣透水性好；養(yǎng)分豐富；耕性表現(xiàn)良好；壤質(zhì)土壤中水、肥、氣、熱以及植物扎根條件協(xié)調(diào)，適種范圍較廣，是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)較為理想的質(zhì)地類型 （二）土壤石塊、石礫含量與植物生長 的關系 土

8、壤中的石塊、石礫、磚塊、瓦片等含量與植物生長也有密切的關系。苗圃地含有過多的石塊、石礫等物，影響耕作和管理，也影響種子出苗和幼苗根系伸展，對樹木移植也有一定影響。在一般綠地中只要石塊、石礫、磚塊、瓦片含量不太多，不但無害反而有利。五、土壤質(zhì)地剖面 土壤質(zhì)地剖面指土壤剖面中不同質(zhì)地層次的排列。土壤質(zhì)地層次主要類型有： 1.上砂下粘型 2.上粘下砂型 3.夾層型 4.松散型夾砂層夾粘層六、不同質(zhì)地土壤的利用和改良 客土法地改良深耕、深翻、人造塥施用有機肥植樹種草引洪放淤，引洪漫沙土壤質(zhì)地主要是繼承母質(zhì)的性質(zhì)，很難改變。但是，質(zhì)地不是決定土壤肥力的唯一因素一、土粒密度 土粒密度是單位容積土粒的質(zhì)量。

9、土粒密度曾稱土壤比重，單位是gcm2。 第三節(jié) 土壤孔性 二、土壤密度 土壤密度又稱“土壤容重”，指單位容積土壤的質(zhì)量。單位是gcm2。 *土壤容重的用處：計算土壤孔隙度 土壤孔隙度（）（1土壤密度/土粒密度）100計算工程土方量（土壤質(zhì)量）估算各種土壤成分儲量直接反映土壤的松緊程度 三、土壤孔隙度 土壤孔隙度指單位土壤總?cè)莘e中的孔隙容積。土壤孔隙度一般不直接測定，而是通過土壤密度、土粒密度值換算出來，即： 土壤孔隙度（）（1土壤密度/土粒密度）100當量孔徑*：相當于一定的土壤水吸力的孔徑，單位為毫米。 土壤的真實孔徑往往無法實際測定。非活性孔隙 0.06mm孔隙類型四、土壤孔性根據(jù)茹林公式

10、計算可得D=3/h非活性孔隙*：當量孔徑 0.06 mm的孔隙, 其中 0.2 mm的粗孔植物的細根可伸入其中；0.20.06 mm的中孔是原生動物、真菌和根毛的棲身地。小孔隙大孔隙疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度適宜的孔隙狀況：耕層土壤（015cm）的總孔隙度為5060%，其中通氣孔隙度為1520%，底層土壤（1530cm）分別為50%(總）和10%（氣）。7560 2540 3035 砂 土 6050 4050 4045 砂壤土 5040 5060 4550 輕壤土 4030 6070 4550 中壤土 3020 7080 4550 重壤土 1510 8590 5060 粘

11、土 充氣孔隙度 持水隙度 大小孔隙的相對比率（以土壤孔隙度為100計） 土壤孔隙度 土壤質(zhì)地 不同質(zhì)地的土壤孔隙狀況 土壤孔性是指能夠反映土壤孔隙總?cè)莘e的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土層中的分布狀況等的綜合特性。 土壤孔性的好壞，決定于土壤的質(zhì)地、松緊度、有機質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)等?？梢哉f，土壤孔性是土壤結(jié)構(gòu)性的反映，結(jié)構(gòu)好則孔性好，反之亦然。第四節(jié) 土壤結(jié)構(gòu) 一、土壤結(jié)構(gòu) 土壤中不同顆粒的排列和組合形式，稱土壤結(jié)構(gòu)。常見類型1.粒狀結(jié)構(gòu)2.塊狀結(jié)構(gòu) 3.柱狀結(jié)構(gòu) 4.片狀結(jié)構(gòu) 圖6-1 土壤結(jié)構(gòu)類型示意圖粒狀結(jié)構(gòu)（Granular ）塊狀結(jié)構(gòu)（Blocky） 柱狀結(jié)構(gòu)（Columnar）片狀結(jié)構(gòu)（Pl

12、aty）二、團粒結(jié)構(gòu)的形成 團聚體指土粒通過各種自然過程的作用而形成的直徑10mm的結(jié)構(gòu)單位。 （一）團聚體的形成 團聚體形成大體上可分為兩個階段。第一階段是礦物質(zhì)和次生粘土礦物顆粒，通過各種外力或植物根系擠壓相互粘結(jié)，凝聚成復?；驁F聚體。第二階段是團聚體或復粒再經(jīng)過膠結(jié)、根毛和菌絲體的固定作用形成團聚體。 砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒腐殖質(zhì)單個土粒團聚體微團粒土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+團聚體（二）團聚體形成條件 1.需要有足夠的細小土粒 細小的土粒包括微團聚體和單粒。 2.膠結(jié)（作用）指土粒通過有機和礦質(zhì)膠體而結(jié)合在一起的過程。 3.凝聚（作用）指土粒通過反

13、荷離子等作用而緊固的過程。 4.團聚（作用）指由于各種力的作用使土粒團聚在一起的過程。主要的外力有：植物根系及掘土動物土壤耕作的作用 土壤的干濕交替、凍融交替作用圖6-2三、團聚體與土壤肥力的關系 、空氣方面：不同大水的孔隙共存且搭配得當，使水氣協(xié)調(diào)。、養(yǎng)分方面：是很好的養(yǎng)分保存和供應場所,并且能較好地協(xié)調(diào)快速而持久地供應。、水分方面：既能較好地接受降水，蓄積水份、減少土壤沖刷，又能使土壤水分蒸發(fā)減慢，使水分得到充分利用。、熱量方面：水氣協(xié)調(diào)的土壤土溫也比較穩(wěn)定。四、團聚體的崩解 1.機械破壞2.物理化學破壞 3.生物破壞五、團粒聚體的培育 （一）深耕結(jié)合施用有機肥料 （二）種植綠肥 （三）合理耕作 （四）施用上壤結(jié)構(gòu)改良劑 第五節(jié) 土壤物理機械性質(zhì)及耕性 一、土壤物理機械性質(zhì) 土壤的物理機械性質(zhì)是多項土壤動力學的統(tǒng)稱，它包括土壤的粘結(jié)力、粘著力、可塑性、脹縮性等。 (一)土壤粘結(jié)力 土壤粘結(jié)力指土壤顆粒間的結(jié)合力，又稱土壤“內(nèi)聚力”。（二）土壤粘著力 土壤粘著力又稱“土壤粘附力”，指土壤顆粒附外物的力。（三）土壤的可塑性 土壤可塑性指土壤在一定含水量時，在外力作用下能成形，當外力去除后仍能保持塑形的性質(zhì)。 （四）土壤膨脹和土壤收縮 粘質(zhì)土壤在吸收水時總體積增大的現(xiàn)象稱土壤膨脹。表614 幾種