第三章土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)

第一節(jié)土壤質(zhì)地第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)第三節(jié)土壤孔性第一節(jié)土壤質(zhì)地（soiltexture）一、土粒和粒級二、土壤質(zhì)地三、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系四、不同質(zhì)地土壤的利用五、土壤質(zhì)地的改良一、土粒和粒級土粒（土壤顆粒soilparticle）是構(gòu)成土壤固相骨架的基本顆粒，它們的數(shù)目眾多，大小和形狀迥異，礦物組成和理化性質(zhì)變化甚大，尤其是粗土粒與細土粒的成分和性質(zhì)幾乎完全不同。（一）土粒的種類1、按土粒的成分劃分2、按土粒的存在狀態(tài)劃分1、按土粒的成分劃分根據(jù)土粒的成分，可以分為礦物質(zhì)土粒和有機質(zhì)土粒兩種：（1）礦物質(zhì)土粒是以土壤礦物質(zhì)為主的土粒。（2）有機質(zhì)土粒是指以土壤有機質(zhì)為主的土粒。這些有機質(zhì)或者是有機殘體的碎屑，或者是與礦物質(zhì)土粒相結(jié)合。礦物質(zhì)土粒非常穩(wěn)定，能夠長期存在；而有機質(zhì)土粒通常極易被小動物吞噬和微生物分解掉。在土壤中，礦物質(zhì)土粒的數(shù)目占絕對優(yōu)勢，是構(gòu)成土壤固相骨架的主體。我們通常所說的土粒，就是專指礦物質(zhì)土粒而言的。2、按土粒的存在狀態(tài)劃分按照土粒的存在狀態(tài)，可分為單粒（原生土粒）和復(fù)粒（次生土粒）。單粒是指單個的礦物質(zhì)土粒。在缺少有機質(zhì)的土壤中，單粒在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢；而在有機質(zhì)含量較多的土壤中，許多單粒相互聚集成復(fù)粒（團聚體aggregate）。團聚體: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。

由于有機質(zhì)比較容易分解，所以我們通常所說的土粒，都是指礦物質(zhì)土粒中的單粒而言的。（二）土壤粒級（粒組）1、土粒的大小分級——粒級制按土粒的大小，分為若干組，稱為土壤粒級（粒組）。由于土粒形狀多是不規(guī)則的，難以直接測量其真實直徑。為了按大小進行土粒分級，通常以土粒的當(dāng)量粒徑或有效粒徑來代替其真實粒徑。當(dāng)量粒徑和有效粒徑當(dāng)量粒徑和有效粒徑的概念來自土壤機械分析（顆粒分析）時采用的假設(shè)和方法。把全部復(fù)粒被分散成為單粒的土壤懸液，通過套篩進入沉降筒中。粗粒部分先后被截留在各個篩子上，即以圓篩的孔徑作土粒的有效粒徑。如通過1mm篩而阻留在0.5mm篩上的土粒即是1-0.5mm粒級，余類推。細粒部分則根據(jù)顆粒半徑與顆粒在靜水中沉降速率的關(guān)系（斯托克斯定律），計算不同粒級土粒在靜水中的沉降速度，把土?？醋鞴饣膶嵭膱A球，取與此粒級沉降速率相同的圓球直徑，作為該土粒的直徑，這樣所得到的土粒直徑，就叫做當(dāng)量粒徑。水的粘滯系數(shù)土粒和水的密度差重力加速度土粒半徑至于如何把土粒按大小分級，分成多少個粒級（粒組），各粒級間的分界點定在哪里，至今尚缺乏公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，不同國家和部門所采用的土粒分級制都是不同的。但目前來看，無論哪種分級制，一般都將土粒分為石礫、砂粒、粉粒和粘粒4級。但每級大小的具體標(biāo)準(zhǔn)各國不盡相同。國際制、前蘇聯(lián)制和我國制的土粒分級標(biāo)準(zhǔn)（表）。

粒級

當(dāng)量粒徑/mm石礫gravel

>2砂粒sand

粗砂粒coarsesand

2～0.2細砂粒finesand

0.2～0.02粉粒silt

0.02～0.002粘粒clay

<0.002（1）國際土壤粒級制（2）前蘇聯(lián)（或卡欽斯基）土壤粒級制（1957）粒級名稱當(dāng)量粒徑/mm石塊

>3石礫

3～1物理性砂粒Physicalsand（直徑大?。?.01mm的土壤顆粒）

砂粒粗砂粒1～0.5

中砂粒0.5～0.25

細砂粒0.25～0.05粉粒粗粉粒0.05～0.01物理性粘粒Physicalclay（直徑大小＜0.01mm的土壤顆粒）

中粉粒0.01～0.005

細粉粒0.005～0.001粘粒粗粘粒0.001～0.0005

細粘粒0.0005～0.0001

膠粒<0.0001（3）我國土壤粒級制粒級名稱當(dāng)量粒徑/mm石塊

>3石礫

3～1砂粒粗砂粒1～0.25

細砂粒0.25～0.05粉粒粗粉粒0.05～0.01

中粉粒0.01～0.005

細粉粒0.005～0.002粘粒粗粘粒0.002～0.001

細粘粒<0.0012、各級土粒的組成（1）礦物組成砂粒和粉粒主要是由各種原生礦物組成的，其中以石英最多，其次是原生硅酸鹽礦物（如長石、云母、輝石、角閃石和橄欖石等）。粘粒中，原生礦物很少，基本上是次生礦物，比如高嶺石、蒙脫石、水云母以及鐵鋁等的氧化物和氫氧化物。不同粒級（mm）的礦物成分（%）礦物1-0.250.25-0.050.05-0.010.01-0.005＜0.005石英8681726310長石141215810云母————72167角閃石——4257其它礦物——3436總計100100100100100從表中數(shù)據(jù)可以看出：由于石英的抗風(fēng)化能力最強，所以它的分布規(guī)律是粒徑越大者含量越多；云母的抗風(fēng)化能力較弱，在越細的粒級中分布越多；角閃石極易風(fēng)化，甚至徹底分解而消失，只在較細粒級中有所殘留。（2）化學(xué)組成由于土壤各粒級所保留礦物成分的差異，表現(xiàn)出化學(xué)成分差異也十分明顯，并與礦物組成相對應(yīng)，見表。砂粒和粉粒以石英和長石等原生礦物為主，因此二氧化硅含量較高；而粘粒以次生礦物為主，所以鐵、鉀、鈣、鎂等的含量較多。各粒級（mm）的化學(xué)成分（%）化學(xué)成分1-0.20.2-0.040.04-0.010.01-0.002＜0.002SiO296.394.089.474.253.2Al2O31.62.05.113.221.5Fe2O31.21.21.55.113.2MgO0.50.10.30.31.0CaO0.40.50.81.61.6K2O0.81.52.34.24.9P2O50.050.10.20.10.4變化規(guī)律：①隨粒徑由大到小，SiO2含量由多到少；②R2O3（即Fe2O3與Al2O3的總稱）與SiO2相反，隨粒徑由大到小，R2O3含量由少到多；③CaO、MgO、P2O5、K2O隨土粒由大到小，含量增加。（3）各粒級的主要特征①石塊：主要是殘留的母巖碎塊，山區(qū)的土壤中常見，土壤中含石塊多，對耕作和作物生長是不利的，一般可發(fā)展林業(yè)與果樹，如農(nóng)業(yè)利用時要設(shè)法除去。②石礫：多為巖石碎塊，山區(qū)土壤與河漫灘土壤中常見，含量多時，孔隙過大，易漏水漏肥，損壞農(nóng)具，應(yīng)進行改良。

③砂粒：常以單粒存在。主要為石英顆粒。通透性好、保水肥能力差。比表面積小，無粘著性、可塑性和脹縮性等性質(zhì)。礦質(zhì)養(yǎng)分含量低。④粉粒：比砂粒的比表面積大，保水性大為加強，透水性減弱，粘結(jié)性、粘著性、可塑性仍較弱。礦質(zhì)營養(yǎng)較砂粒高。⑤粘粒：多呈片狀，常以復(fù)粒存在，具很強的粘性、可塑性，但通透性差，保水保肥能力很強，礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富。備注：1、比表面積（Soilspecificsurfacearea）：單位質(zhì)量或單位容積中土壤顆?？偙砻娣e。比表面積就是可以與氣體或液體相接觸的面積。在相同的體積內(nèi)，顆粒越小，比表面積越大。備注：2、脹縮性：吸水后總?cè)莘e增大的現(xiàn)象。3、可塑性：plasticity土壤在一定含水量時，在外力作用下能成形，當(dāng)外力去除后仍能保持塑形的性質(zhì)。換種說法：土壤在適宜水分范圍內(nèi)，可被外力揉捏成各種形狀，在外力消除后和干燥后，仍能保持原形的性能。4、粘結(jié)性：指土粒之間相互吸引粘合的能力。也就是土壤對機械破壞和根系穿插時的抵抗力。粘粒含量高、含水量大、有機質(zhì)缺乏的土壤，粘結(jié)性強。5、粘著性：土壤粘附外物的性能。是土壤顆粒與外物之間通過水膜所產(chǎn)生的吸引力作用而表現(xiàn)的性質(zhì)。在土壤濕潤時產(chǎn)生。水分過多時，粘著性下降。

二、土壤質(zhì)地（Soiltexture）土粒在土壤中都是混合存在的，因此，在實用上經(jīng)常不會遇到單純的砂粒、粉?；蛘沉?，而是各粒級以各種比例相配合而存在于土壤中的。所以只能對土粒的組合體進行分類，這樣以便于應(yīng)用。（一）土壤質(zhì)地的概念土壤質(zhì)地是土壤的重要物理性質(zhì)之一，對土壤肥力有重要的影響。土壤質(zhì)地是指土壤中各粒級土粒含量百分率的組合，并給每個組合一定的名稱，這種分類命名稱為土壤質(zhì)地。如：砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土等。因此，土壤質(zhì)地就是按機械組成劃分的。土壤的機械組成：分別計算其各粒級的相對含量，土壤中各種粒級所占的重量百分比，又叫土壤的顆粒組成。按土壤顆粒組成進行分類，將顆粒組成相近而土壤性質(zhì)相似的土壤劃分為一類并給予一定名稱，稱為土壤質(zhì)地。（二）土壤質(zhì)地分類——

質(zhì)地分類制根據(jù)土壤中各粒級含量的百分率進行的土壤分類，叫做土壤的質(zhì)地分類。與土壤粒級分類一樣，土壤質(zhì)地分類也有不同的方法。主要介紹國際制、前蘇聯(lián)制和我國制的土壤質(zhì)地分類方法。（1）國際制土壤質(zhì)地分類國際制土壤質(zhì)地分類是一種三級分類法，即按砂粒（2-0.02mm）、粉粒（0.02-0.002mm）、粘粒（＜0.002mm）三種粒級所占百分?jǐn)?shù)劃分為4類12種（見表）。國際制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)地分類顆粒組成（W/W%）類別質(zhì)地名稱粘粒＜0.002mm粉粒0.02～0.002mm砂粒2～0.02mm1、砂土1、砂土和壤砂土0～150～1585～1002、壤土2、砂壤土0～150～4555～853、壤土0～1530～4540～554、粉砂壤土0～1545～1000～553、粘壤土5、砂粘壤土15～250～3055～856、粘壤土15～2520～4530～557、粉砂粘壤土15～2545～750～404、粘土8、砂粘土25～450～2055～759、粉砂粘土25～4545～750～3010、壤粘土25～450～4510～5511、粘土45～650～550～5512、重粘土65～1000～350～35國際制土壤質(zhì)地分類的要點是：①根據(jù)粘粒含量將質(zhì)地分為三類即：粘粒含量小于15%為砂土類、壤土類；粘粒含量15%—25%為粘壤土類；粘粒含量大于25%為粘土類。②根據(jù)粉砂粒含量，凡粉砂粒含量大于45%的，在質(zhì)地名稱前冠“粉質(zhì)”。③根據(jù)砂粒含量，凡砂粒含量55%～85%的，在質(zhì)地名稱前冠“砂質(zhì)”，＞85%時，稱為壤質(zhì)砂土，＞90%時，稱為砂土。國際制多以三角坐標(biāo)圖來表示圖中等邊三角形的三個頂點分別代表100%的粘粒、粉粒和砂粒，而以其相對應(yīng)的底邊作為其含量百分?jǐn)?shù)的起點線，分別代表0%的粘粒、粉粒和砂粒。每種質(zhì)地在三角坐標(biāo)中都有一定的范圍（粗線條所包圍的范圍），如知道各粒級的百分?jǐn)?shù)后，就可查對，在圖中查出其點位再分別對應(yīng)其底邊作平行線，三條平行線的交點即為該土壤的質(zhì)地?？雌渎湓谀姆N質(zhì)地的范圍內(nèi)，從而確定質(zhì)地名稱。舉例：砂粒35%，粘粒25%，粉粒40%壤土例如：土壤S的砂粒含40%，粉粒含25%，粘粒含35%，則該土壤的質(zhì)地名稱為壤質(zhì)粘土（見圖）。國際制土壤質(zhì)地分類三角圖六組土壤顆粒分析結(jié)果見下表，根據(jù)土壤質(zhì)地三角表，分別確定其質(zhì)地名稱。樣品粘粒（%）

粉粒（%）砂粒（%）質(zhì)地名稱a612613b33760c5590d87913e343630f352540樣品粘粒（%）

粉粒（%）砂粒（%）質(zhì)地名稱a612613粘土b33760砂粘土c5590砂土d87913粉壤土e343630壤粘土f352540壤質(zhì)粘土（2）前蘇聯(lián)（或卡欽斯基）制土壤質(zhì)地分類前蘇聯(lián)制是一種二級分類法，即根據(jù)物理性粘粒和物理性砂粒的含量，把土壤質(zhì)地分為3類9種（表）。

前蘇聯(lián)制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)（1958）（3）我國制土壤質(zhì)地分類中科院南土所等單位綜合國內(nèi)研究結(jié)果，將土壤分為3類11種質(zhì)地名稱（表）。由上可見，雖然土壤質(zhì)地有很多分類方法，但各種分類制的一個共同特點是：都把土壤質(zhì)地粗略劃分為砂土、壤土和粘土三類。

土壤質(zhì)地手測法三、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系（一）砂土類土壤（二）粘土類土壤（三）壤土類土壤（一）砂土類土壤水分狀況：透水性強，水分不易保持，土壤容易干燥、不耐旱。肥力狀況：砂土類土壤砂粒含量高，主要礦物為石英，含養(yǎng)分少，尤其是有機質(zhì)含量低。保肥性差，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化供應(yīng)快，宜多施有機肥料，化肥應(yīng)少施勤施。通氣狀況：通氣良好，好氣性微生物活動強烈，土壤有機質(zhì)分解迅速，不易積累。熱量狀況：因含水量低，易增溫也易降溫，晝夜溫差較大。耕性好，種子易出苗，但后期易出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象。（二）粘土類土壤水分狀況：透水性差，保水力強，土壤容易受漬害。肥力狀況：礦質(zhì)養(yǎng)分較豐富，保肥性強，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化供應(yīng)慢。通氣狀況：粘粒含量高，孔隙小，通氣差，好氣性微生物活動受抑制，土壤有機質(zhì)分解慢，易積累，有機質(zhì)含量高。熱量狀況：粘土熱容量大，含水量高，增溫慢降溫也慢，晝夜溫差較小。耕性差，種子不易出苗，可能產(chǎn)生缺苗斷壟現(xiàn)象，但生長后期，作物生長旺盛，控制不好會造成植株貪青晚熟。（三）壤土類土壤壤土類的性質(zhì)介于砂土類和粘土類之間。這類土壤由于砂粒、粉粒、粘粒含量比例較適宜，兼有砂土類、粘土類的優(yōu)點，群眾稱之為“二合土”，消除了砂土類和粘土類的缺點，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上質(zhì)地比較理想的土壤。這類土壤既有一定數(shù)量大孔隙，又有相當(dāng)多的毛管孔隙，故通氣透水性良好，又有一定的保水保肥性能，含水量適宜，土溫較穩(wěn)定。四、不同質(zhì)地土壤的利用各種作物因為其生物學(xué)特性以及對耕作栽培措施的要求不同，它們所需要的最適宜的土壤質(zhì)地條件也就不同。比如，種在砂質(zhì)土上的根莖類作物（如馬鈴薯、甘薯等）的產(chǎn)量高；花生、煙草和棉花也要求砂壤土；蔬菜作物要求排水良好、土質(zhì)疏松，以砂壤、壤土為宜；茶樹最好是含礫石的壤土、粘壤，產(chǎn)量高，茶葉品質(zhì)較好。但應(yīng)該指出的是，生產(chǎn)實際中，大部分作物對土壤質(zhì)地的適應(yīng)范圍都是相當(dāng)廣泛的。五、土壤質(zhì)地的改良土壤質(zhì)地過砂或過粘均對作物生長不利，因此應(yīng)采取相應(yīng)的改良措施。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有耕地中耕層土壤質(zhì)地過砂或過粘而需要改良的分別在6.67×106hm2以上。具體的改良措施有如下幾方面:（一）增施有機肥料（二）摻砂摻粘、客土調(diào)劑（三）翻淤壓砂、翻砂壓淤（四）引洪漫淤、引洪漫沙（五）根據(jù)不同質(zhì)地采用不同的耕作管理措施（一）增施有機肥料增施有機肥料，提高土壤有機質(zhì)含量，既可改良砂土，也可改良粘土，這是改良土壤質(zhì)地最有效和最簡便的方法。因為土壤有機質(zhì)的粘結(jié)力比砂粒強而比粘粒弱，所以增加有機質(zhì)含量，對砂質(zhì)土壤來說，可使土粒比較容易粘結(jié)成小土團，從而改變了它原先松散無結(jié)構(gòu)的不良狀況；另一方面，對粘質(zhì)土壤來說，有機質(zhì)含量的提高，又可使粘結(jié)的大土塊易于碎裂成大小適中的土團，也就是說，有機質(zhì)同樣可以彌補由于土壤質(zhì)地過砂或過粘所帶來的缺陷。（二）摻砂摻粘、客土調(diào)劑各地改良低產(chǎn)土壤的經(jīng)驗表明，客土法，是一種有效的改良措施。所謂客土法，就是將質(zhì)地過砂或過粘的土壤（稱客土）搬運并摻和到過粘或過砂的土壤（本土）里，以改變本土的質(zhì)地的方法?？屯练ǖ膶嵤┰瓌t應(yīng)該是因地制宜，就地取材，實行逐年客土，逐年改善顆粒組成，逐步達到質(zhì)地改良目標(biāo)。（三）翻淤壓砂、翻砂壓淤淤土是比較粘重的土壤。當(dāng)某一土壤的底層和耕層的質(zhì)地差異較大時，可通過耕翻把底土作為客土，翻起來與表土混合，以達到調(diào)節(jié)耕層質(zhì)地的目的。（四）引洪漫淤、引洪漫沙利用洪水中的泥砂改良砂土（引洪漫淤）和粘土（引洪漫沙）。洪水中所攜帶的淤泥是來自地表的肥沃土壤，養(yǎng)分豐富。將洪水有控制地引入農(nóng)田，使淤泥沉積于砂土表層，即可增厚土層，改良質(zhì)地，又能肥沃土壤，俗稱“一年洪水三年肥”。引洪漫砂也有改良粘質(zhì)土的效果。如新疆南部采用逐年灌淤的方法，經(jīng)約20年后土層達到了1m左右，土壤質(zhì)地由砂土變?yōu)樯胺弁?；又?jīng)過若干年后，進而變?yōu)榉弁粱蛉劳?，成為適于種植多種作物的良田。寧夏河套平原的大片“灌淤土”，是經(jīng)過幾百年、上千年灌溉水帶來的淤泥形成的。灌淤土剖面灌淤土景觀江蘇省里下河地區(qū)，地形低洼，漚田土壤質(zhì)地粘而積水難排，作物產(chǎn)量低，每年施用大量砂性河泥，100多年后，質(zhì)地由粘土變?yōu)槿劳?，土層增厚抬高，大大改善了土壤水分狀況，由一熟的漚水田變?yōu)榈钧渻墒斓母弋a(chǎn)田。（五）根據(jù)不同質(zhì)地采用不同的耕作管理措施（1）砂土①整地時畦可低一些，壟可寬一些，播種宜深一些。②播種后要鎮(zhèn)壓接墑，施肥要多次少量，注意勤施。（2）粘土①整地時要深溝、高畦、窄壟，以利排水、通氣、增溫。②要注意掌握適宜含水量及時耕作，提高耕作質(zhì)量，要精耕、細耙、勤鋤。③粘土水田要盡量能冬耕曬田，并多放水烤田，播種和插秧深度宜淺一些，以利出苗、發(fā)苗。④施肥要求基肥足，前期注意施用適量種肥和追肥，促進幼苗生長，后期注意控制追肥，防止貪青徒長。第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)(Soilstructure)一、土壤結(jié)構(gòu)的概念土壤結(jié)構(gòu)是指土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。定義中包含著兩重含義，即結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。土壤結(jié)構(gòu)體也叫結(jié)構(gòu)單位，是指土粒（單粒和復(fù)粒）相互排列和團聚成為一定形狀和大小的土塊或土團。也就是說，土壤結(jié)構(gòu)體是土壤中由各級土粒團聚成的大小、形狀和性質(zhì)不同的團聚體（包括土團、土塊或土片）。土壤結(jié)構(gòu)性指由土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量及內(nèi)外孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)。

良好土壤結(jié)構(gòu)性的標(biāo)志是具有良好的孔隙性，即不僅孔隙總量大，而且大小孔隙的分配和分布適當(dāng)，從而有利于土壤水、肥、氣、熱狀況調(diào)節(jié)和植物根系活動。二、土壤結(jié)構(gòu)體（ped）（一）土壤結(jié)構(gòu)體土壤結(jié)構(gòu)體具有不同程度的穩(wěn)定性，可以抵抗機械破壞（力穩(wěn)性）或泡水時不致分散（水穩(wěn)性）。在農(nóng)學(xué)上，通常以直徑在10～0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量判別結(jié)構(gòu)好壞（多的好，少的差），并據(jù)此鑒別某種改良措施的效果。（二）土壤結(jié)構(gòu)體的類型根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)體的大小、形狀以及與土壤肥力的關(guān)系，可以把土壤結(jié)構(gòu)體劃分為以下五種類型：1、塊狀結(jié)構(gòu)體(Blockystructure)2、核狀結(jié)構(gòu)體3、柱狀結(jié)構(gòu)體4、片狀結(jié)構(gòu)體5、團粒結(jié)構(gòu)體1、塊狀結(jié)構(gòu)體(Blockystructure)形狀：近似立方體形，長、寬、高三軸大體相等，邊面不明顯。大?。褐睆揭话阍?0mm以上。分類：按照塊狀結(jié)構(gòu)體的大小，又可分為大塊狀（直徑>10cm）、塊狀（直徑5～10cm）和碎塊狀（直徑<5cm）結(jié)構(gòu)。土坷垃是該種結(jié)構(gòu)體。性質(zhì)：塊狀結(jié)構(gòu)體是由土粒相互膠結(jié)而形成的塊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部比較緊實，因而通氣透水性不好，肥力狀況較差。塊狀結(jié)構(gòu)的土壤常形成較大的空洞，加速了土壤水分丟失，幼苗不能順利出土，一般采用適時耙耱或凍融作用使之破碎。大塊狀結(jié)構(gòu)（Massive）塊狀結(jié)構(gòu)2、核狀結(jié)構(gòu)體形狀：多棱角的碎塊，長、寬、高三軸也大體相等，邊面呈明顯的棱角狀。大?。褐睆揭话阍?～20mm。分類：按照核狀結(jié)構(gòu)體的大小，又可分為大核狀（直徑10～20mm或稍大）和核狀（直徑5～10mm）結(jié)構(gòu)。性質(zhì)：核狀結(jié)構(gòu)體內(nèi)部也比較緊實，通氣透水性不好，肥力狀況差。與塊狀結(jié)構(gòu)體一樣，核狀結(jié)構(gòu)體也多出現(xiàn)在土壤質(zhì)地比較粘重而且缺乏有機質(zhì)的土壤中。群眾多稱之為“蒜瓣土”。3、柱狀結(jié)構(gòu)體形狀：立柱狀，縱軸遠大于橫軸，邊面呈明顯或不明顯的棱角狀。大?。褐鶢罱Y(jié)構(gòu)體橫斷面的直徑變化較大，從<3cm～>5cm的都有。分類：按照邊面的棱角是否明顯，可分為兩類，其中棱角明顯的稱為棱柱狀結(jié)構(gòu)，棱角不明顯的稱為圓柱狀結(jié)構(gòu)。性質(zhì)：柱狀結(jié)構(gòu)體和棱柱狀結(jié)構(gòu)體，大多出現(xiàn)在粘重的底土層、心土層和柱狀堿土的堿化層。根系難以伸入，通氣不良，易漏水漏肥。常采取逐步加深耕層，結(jié)合施大量有機肥料進行改良。群眾稱為“立土”。棱柱狀結(jié)構(gòu)（Prismatic）4、片狀結(jié)構(gòu)體形狀：扁平狀，橫軸遠大于縱軸。大小：片狀結(jié)構(gòu)體的厚度變化較大，從<1cm～>5cm的都有。分類：按片狀結(jié)構(gòu)體厚度，又可分為板狀、片狀、頁狀、葉狀和鱗片狀結(jié)構(gòu)。群眾多稱之為“臥土”或“平搓土”。灰化土的灰化層是典型的片狀結(jié)構(gòu)片狀結(jié)構(gòu)體，薄片狀，常出現(xiàn)在犁底層，成層排列。旱地犁底層過厚，對作物生長不利，而水稻土應(yīng)有一個具有一定透水率的犁底層。水旱輪作和深耕是改造和加深犁底層的良好方法。旱地表層常出現(xiàn)土壤結(jié)皮，對作物不利，消除結(jié)皮的辦法是適時中耕。性質(zhì)：5、團粒結(jié)構(gòu)體形狀：近似圓球狀。大小：自小米粒至蠶豆般大，直徑<10mm。分類：按照團粒結(jié)構(gòu)體的大小，又可分為團粒（直徑約為0.25～10mm）和微團粒（直徑<0.25mm）。性質(zhì)：與前幾種結(jié)構(gòu)體不同，團粒結(jié)構(gòu)體是疏松多孔的小土團，具有水穩(wěn)性（泡水后結(jié)構(gòu)體不易分散）、力穩(wěn)性（不易被機械力破壞）和多孔性，通氣透水性好，并具有一定的保水保肥性能，土壤肥力狀況良好。團粒結(jié)構(gòu)團粒結(jié)構(gòu)體多出現(xiàn)在有機質(zhì)含量高，肥沃的耕層中，一般高產(chǎn)田的團粒結(jié)構(gòu)都比較多。我們通常所說的改良土壤的結(jié)構(gòu)性，指的就是要促進團粒結(jié)構(gòu)的形成。群眾多稱之為“螞蟻蛋”、“米糝子”等。無結(jié)構(gòu)（Singlegrained）團粒狀結(jié)構(gòu)體是經(jīng)過多次復(fù)合團聚而形成的。一般先是單粒相互凝聚成復(fù)?；蛘硤F，再經(jīng)過逐級粘結(jié)作用，依次形成微團聚體，微團聚體再經(jīng)過多次團聚形成較大的團粒。土壤結(jié)構(gòu)體形成過程極其復(fù)雜，主要有膠體的凝聚作用、水膜的粘結(jié)作用、膠結(jié)作用、干濕交替、凍融交替、機械作用、生物作用、耕作措施等作用機制。土壤團粒結(jié)構(gòu)體形成的機制（三）團粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力上的意義1、團粒結(jié)構(gòu)土壤大小孔隙兼?zhèn)?、團粒結(jié)構(gòu)土壤中水、氣矛盾解決3、團粒結(jié)構(gòu)土壤保肥與供肥協(xié)調(diào)4、團粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作5、團粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層構(gòu)造1、團粒結(jié)構(gòu)土壤大小孔隙兼?zhèn)鋱F粒結(jié)構(gòu)具有多孔性，不僅總孔度大，而且大小孔隙兼?zhèn)?，因此蓄水、通氣和透水可同時進行，對調(diào)節(jié)土壤肥力具有重要作用。2、團粒結(jié)構(gòu)土壤中水、氣矛盾解決在團粒結(jié)構(gòu)土壤中，團粒和團粒之間是通氣的大孔隙，可以通氣透水，把大量雨水甚至暴雨迅速吸入土壤；同時，團粒內(nèi)部又有大量可以保存水分的小孔隙，水分在其中運動較快，可以源源供應(yīng)植物根系吸收的需要。3、團粒結(jié)構(gòu)土壤保肥與供肥協(xié)調(diào)在團粒結(jié)構(gòu)土壤中，團粒之間的大孔隙由于和空氣接觸，好氣性微生物活動旺盛，有機質(zhì)分解迅速，有利于養(yǎng)分的供應(yīng)；另一方面，團粒內(nèi)部的小孔隙由于貯存水分而通氣不良，只有嫌氣性微生物活動，有利于養(yǎng)分的貯存。由此可見，每一個團粒既好象是一個小水庫，又是一個小肥料庫，起著保存、調(diào)節(jié)和供應(yīng)水分和養(yǎng)分的作用。4、團粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作在團粒結(jié)構(gòu)的土壤中，由于團粒之間接觸面較小，粘結(jié)性較弱，因而耕作阻力小，宜耕時間長；反之，在非團粒結(jié)構(gòu)土壤中，耕作阻力大，耕作質(zhì)量差，宜耕時間短。5、團粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層構(gòu)造在團粒結(jié)構(gòu)土壤中，具有良好的耕層構(gòu)造。（解釋：土壤耕層的三相搭配關(guān)系叫做耕層構(gòu)造。良好的耕層構(gòu)造為：具有較高的孔隙容積，可以容納大量的水分和空氣；同時，大小孔隙的比例要適當(dāng)，能解決水、氣、肥之間的矛盾）。由上所述可知，團粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的物理性能（包括多孔性、力穩(wěn)性和水穩(wěn)性）和耕性，因此是農(nóng)業(yè)上最寶貴的土壤。對于非團粒結(jié)構(gòu)的土壤，我們可以通過適當(dāng)?shù)母?、施肥等措施進行改良，使之適合植物生長，從而也能獲得高產(chǎn)。第三節(jié)土壤孔性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。一、土粒密度和容重（一）土粒密度(Soilspecificgravity)

單位容積固體土粒（不包括粒間孔隙的容積）的質(zhì)量或重量稱為土粒密度。單位為g/cm3或t/m3。這里所說的質(zhì)量或重量是指105-110℃下的烘干土重。土粒密度過去曾稱為土壤比重或土壤真比重。土粒密度主要取決于土壤固相中各種礦物質(zhì)和有機質(zhì)的密度。一般來看，土壤固相中礦物質(zhì)部分的密度大于有機質(zhì)部分，所以礦物質(zhì)含量較高的土壤，其密度較大；而有機質(zhì)含量較高的土壤，其密度較小。但由于大多數(shù)土粒的密度在2.6-2.7g/cm3左右，所以在計算時，土粒的密度通常取平均值即2.65g/cm3。土粒密度值除了用于計算土壤孔度和土壤三相組成之外，還可用于計算土壤機械分析時各級土粒的沉降速度以及估計土壤的礦物組成等。土粒密度的用途土壤比重測定方法：比重瓶法注意！測定比重用擾動土（二）土壤容重田間自然壘結(jié)狀態(tài)下，單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質(zhì)量或重量稱為土壤容重。單位為g/cm3或t/m3。這里所說的質(zhì)量或重量也是指105～110℃下的烘干土重。土壤容重過去曾稱為土壤假比重。土壤容重的數(shù)值總是小于土壤密度。土壤容重隨孔隙而變化，不是常數(shù)，大體在1.00-1.80之間，其數(shù)值的大小主要決定于土壤質(zhì)地、腐殖質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)和松緊情況。①土壤質(zhì)地砂性土的孔隙粗大，但總的孔隙體積較小，容重較大；粘性土的孔隙細小，但總的孔隙體積較大，故容重較?。蝗佬酝恋那闆r，介于兩者之間。一般砂性土的容重為1.2-1.8g/cm3，粘性土的容重為1.0-1.5g/cm3。②腐殖質(zhì)含量腐殖質(zhì)含量愈多的土壤，容重愈小。③土壤結(jié)構(gòu)對于質(zhì)地相同的土壤來說，形成團粒結(jié)構(gòu)的土壤，容重??；無團粒結(jié)構(gòu)的土壤，容重大。

④耕作耕作后，土壤疏松，容重變小。隨著時間的延長，土壤受重力作用，容重增大。⑤降水和灌水降水和灌水使土壤沉實，土粒密接，容重增大。⑥土壤層次耕層容重在1.10—1.30g/cm3，能適應(yīng)多種作物的要求，土層愈深則容重愈大，可達1.40-1.60g/cm3。一般采用環(huán)刀法來測定土壤容重。用環(huán)刀采樣凡士林油土壤容重值的用途：土壤容重值的用途很多，包括計算土壤孔隙度、工程土方量、各種土壤成分儲量、土壤儲水量及灌水（或排水）定額等。1、計算孔隙度：土壤中有大小不同，形狀不一的各種孔隙，它的多少與大小是由土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機質(zhì)等多方面因素決定的，土壤孔隙度一般不直接測定而是由土壤容重、比重計算而來，土壤孔隙度與土壤容重密切相關(guān)。根據(jù)實測土壤的容重與密度，按下式計算：土壤總孔度=（1-容重/密度）×100%舉例:1、某土壤耕層容重為1.33g/cm3，土壤密度為2.66g/cm3，求該土壤的總孔隙度？疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度2、反映土壤的松緊度土壤松緊度指土壤疏松和緊實、松軟和板硬的狀況。1.1~1.3較疏松，1.5以上緊實。土壤松緊度也是孔隙性質(zhì)的具體表現(xiàn)形態(tài)之一。土壤容重過大，表明土壤緊實，結(jié)構(gòu)不良，不利于透水、通氣、扎根，并會造成Eh值下降，會出現(xiàn)各種有毒物質(zhì)和不利養(yǎng)分的釋放。土壤容重小，表明土壤疏松多孔，結(jié)構(gòu)性良好。如果土壤容重太小，大孔隙數(shù)量多，氣體通暢又會促使有機質(zhì)加速分解，也會使植物根系扎不牢，而易倒伏。松緊程度容重(g/cm3)孔度(%)最松松適合稍緊緊實<1.01.0~1.141.14~1.261.26~1.30>1.30>6060~5656~5252~50<50容重、孔隙度與土壤松緊程度關(guān)系3、計算土壤重量及工程土方量：已知土壤容重為1.15g/cm3，求畝（666.7m2）耕層0-20cm土壤土重。每畝土壤重=面積×深度×容重解：666.7×0.2×1.15=153t=153000kg因此過去常說每畝耕層土壤約30萬斤，即每公頃耕層土重225萬kg。土壤重量=土壤體積×土壤容重如在土工建設(shè)或土地整理工程中，有2000m2面積應(yīng)挖去0.2m厚的表土，其容重為1.3t/m3，則應(yīng)挖去的土方為:土壤體積：2000m2×0.2m=400m3，土壤質(zhì)量：400m3×1.3t/m3=520t。土壤重量=土壤體積×土壤容重4、估算各種土壤成分儲量：根據(jù)容重和土壤成分（有機質(zhì)、可溶性鹽、各種養(yǎng)分、某種污染物等）的含量，來計算該成分在一定土體中的儲量。如，1hm2農(nóng)地的耕層（厚0.2m）容重為1.3t/m3，有機質(zhì)含量為15g/kg（即1.5%），全氮量為0.75g/kg（0.075%），則該農(nóng)地耕層土壤中有機質(zhì)儲量是多少？氮的儲量是多少？有機質(zhì)儲量為：10000m2×0.2m×1.3t/m3×0.015=39.0t；氮的儲量為：10000m2×0.2m×1.3t/m3×0.75×10-3=1.95t。5、計算土壤儲水量及灌水（或排水）定額用容重值可計算某一土體容積中保存的水量，進而計算需要的灌水（或排水）定額。例如，某一土壤耕層，現(xiàn)有土壤含水量為8%，要求灌水后達到28%，則每畝應(yīng)灌多少立方米的水？30萬斤×（28%-8%）=6萬斤=30立方米這就是說，每畝土地的灌水量是30m3。二、土壤孔性土壤是多孔體，土粒、土壤團聚體之間以及團聚體內(nèi)部，均有孔隙存在。土壤孔隙是土壤中固相部分所占容積以外的空間，由水、氣所占據(jù)，包括固相顆粒或結(jié)構(gòu)體之間的間隙和生物穴道。土壤孔性是土壤孔隙性質(zhì)的簡稱，是指土壤孔隙總量（總孔度）及大小孔隙的分布狀況（分級孔度）。小孔隙大孔隙土壤孔性對土壤肥力具有多方面的影響，是決定土壤結(jié)構(gòu)性好壞的重要因素。一般來看，土壤孔性好則結(jié)構(gòu)也好；反之，土壤結(jié)構(gòu)好其孔性必然也好。因此，了解土壤孔性，可以進一步認(rèn)識土壤結(jié)構(gòu)性，認(rèn)識到為什么說“團粒結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)上最寶貴的結(jié)構(gòu)”。（一）土壤總孔度（或孔度）和孔隙比土壤總孔度（或孔度）和孔隙比都是表示土壤中總孔隙數(shù)量多少的指標(biāo)。1、土壤總孔度（1）概念土壤總孔度（或孔度）是土壤總孔隙度的簡稱，是指單位體積土壤中，孔隙體積占整個土壤體積的百分?jǐn)?shù)。這里所說的孔隙體積，包括所有的大小和形狀不同的孔隙在內(nèi)；這里所說的土壤體積，包括土粒體積和孔隙體積兩部分。即：例如，在1cm3的土壤中，孔隙的總體積是0.55cm3，則該土壤的總孔度為55%，而其余45%的體積被固體土粒占據(jù)著。（2）計算由于土壤中的孔隙復(fù)雜多樣，從極微細的小孔到粗大的裂隙，從樹枝狀、網(wǎng)狀到念珠狀、管狀以及各種不規(guī)則形狀的孔隙都有，因此要直接觀察并測量土壤總孔度是困難的。通常，我們是根據(jù)土壤容重和土壤密度來計算土壤總孔度的。具體的計算公式為：由于大多數(shù)土壤的密度在2.6～2.7g/cm3左右，所以在計算時，土壤的密度通常取平均值即2.65g/cm3。因此，土壤總孔度的計算公式也可以表示為：土壤總孔度=（1-容重/2.65）×100%從土壤總孔度的計算公式可以看到，土壤總孔度與土壤容重呈反相關(guān)，容重愈小，則總孔度愈大；反之，容重愈大則總孔度愈小。對于結(jié)構(gòu)良好的耕層土壤來說，其孔隙比應(yīng)≥1。2、土壤孔隙比除了土壤總孔度之外，土壤中總孔隙數(shù)量的多少也可以用土壤孔隙比來表示。土壤孔隙比是指土壤中孔隙體積與土粒體積的比值。即：如前例，在1cm3的土壤中，孔隙的總體積是0.55cm3，則該土壤的總孔度為55%，即45%的體積被固體土粒占據(jù)著，因此該土壤的孔隙比為55/45=1.12，屬于結(jié)構(gòu)良好的土壤。（二）土壤分級孔度土壤孔隙度只說明土壤孔隙“量”的問題，還不足以反映土壤孔隙“質(zhì)”的方面，為了認(rèn)識與了解土壤孔隙的性質(zhì)，必須考慮孔隙粗細狀況。1.土壤孔隙類型土壤是由固體土粒和粒間孔隙組成的極為復(fù)雜的多孔體。土壤孔隙是容納水分和空氣的空間，土壤中的孔隙容積愈多，水分和空氣的容量就愈大；另一方面，土壤的孔隙有大有小，大的可以通氣，小的可以蓄水。所以，為了滿足作物對水分和空氣的需要，有利于根系的伸展和活動，一是要求土壤中孔隙的容積較多，二是要求大小孔隙的搭配和分布較為適當(dāng)。我們前面介紹的土壤孔隙度和孔隙比只能說明土壤孔隙“數(shù)量”多少的問題；而不能反映大小孔隙的搭配和分布情況。研究表明，即使兩種土壤的孔隙度和孔隙比相同，如果大小孔隙的搭配和分布情況不同，則它們的保水、蓄水、通氣以及其它性質(zhì)也會有顯著的差別。為此，我們需要把土壤孔隙按其大小和作用分為不同的孔隙類型，然后計算各類型孔隙所占的比例，以了解土壤中大小孔隙之間的搭配和分布情況。

目前，對土壤孔隙的分級尚無一致的看法。但一般認(rèn)為，按照土壤當(dāng)量孔徑和土壤水吸力的大小來進行土壤孔隙類型的劃分較為恰當(dāng)。（1）土壤孔隙類型劃分的標(biāo)準(zhǔn)——土壤當(dāng)量孔徑和土壤水吸力由于土壤中孔隙的大小、形狀和連通情況極為復(fù)雜，難以直接測定，因此土壤學(xué)中所說的土壤孔隙直徑，指的是與一定土壤水吸力相當(dāng)?shù)目紫吨睆?，叫做?dāng)量孔徑或有效孔徑。（假想圓管的直徑,用以描述具有相似性質(zhì)土壤的孔隙大?。┩寥浪ν寥浪惺芤欢ㄎΦ那闆r下所處的能態(tài)，簡稱吸力。例如，測得某時間土壤水吸力為1巴，就是說，此時對土壤施加大于1巴的吸力，水就會從土壤中流出。而施加小于1巴的吸力，水就會被土壤吸進。表明這時的土壤水就處于1巴吸力的能態(tài)。土壤水吸力就是1巴。土壤水吸力與當(dāng)量孔徑之間具有如下的關(guān)系：

茹林公式d為當(dāng)量孔徑（mm），T為土壤水吸力（以厘米水柱高或毫巴mbar表示）。當(dāng)量孔徑與土壤水吸力呈反比，土壤水吸力愈大則孔徑愈小。每一當(dāng)量孔徑與一定的土壤水吸力相對應(yīng)。例如，當(dāng)土壤水吸力為10mbar時，當(dāng)量孔徑為0.3mm，也就是說，此時的土壤水分是保持在孔徑為0.3mm以下的孔隙中，而在大于0.3mm的孔隙中則無水。（2）土壤孔隙類型根據(jù)土壤當(dāng)量孔徑和土壤水吸力的大小，可以把土壤孔隙劃分為以下三種類型：①非活性孔隙（又叫無效孔隙、束縛水孔隙）(Ineffectivepore)②毛管孔隙(capillarypore)③通氣孔隙(Aerationpore)非活性孔隙是土壤中最細微的孔隙，當(dāng)量孔徑一般<0.002mm，土壤水吸力>150kPa。在這樣細小的孔隙中，幾乎總是充滿著土粒吸附水，留給毛管水和空氣的空間極少或無。由于土粒對水分的強烈的吸附作用，使得保持在這種孔隙中的水分移動極慢，很難被植物利用。