第4章 土壤孔性与结构性

1、1第四章第四章土壤孔性与结构性土壤孔性与结构性2主要内容 (重点)：教学目标与要求：教学方式与手段：课时安排与进度：1.1.土壤孔性土壤孔性（重点）（重点） 2.2.土壤结构性（重点）土壤结构性（重点）3.3.土壤耕性与土壤孔性和土体构造的关系土壤耕性与土壤孔性和土体构造的关系 掌握土壤孔性的概念、孔隙度计算和土壤孔隙类型；掌握土壤结构性、结构体类型、团粒结构的形成及其在土壤肥力中的作用；土耕性的概念及影响因素等。幻灯，动画演示；计算训练；实验分析；课时数：2课时34第一节 土壤孔性一一 、土壤孔性的概念、土壤孔性的概念 土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙土壤孔隙。 土壤孔

2、性土壤孔性包括孔隙度孔隙度（孔隙的数量）和孔隙类型孔隙类型（孔隙的大小及其比例），前者决定着土壤气、液两相的总量，后者决定着气、液两相的比例。5二 、 土壤孔隙度 土壤孔隙度土壤孔隙度是单位容积土壤中孔隙容积孔隙容积占整个土体容积土体容积的百分数。 说明： 它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。 一般是通过土壤容重土壤容重和土壤密度土壤密度来计算。6土壤孔隙度土壤孔隙度 =孔隙容积/土壤容积 100% =(土壤容积-土粒容积)/土壤容积 100% =1-(土粒容积/土壤容积) 100% = (1-容重容重/比重比重)100%100%7疏松排列紧密排列47.46%24.51%孔隙度问题：问题：这是不

3、是最大的土壤孔隙度？这是不是最大的土壤孔隙度？8小小孔孔隙隙大大孔孔隙隙一般沙土孔隙度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%，有机质特别多的泥炭土可超过80%。土粒团聚体成团粒结构，是孔隙度增加。9 土壤比重：土壤比重：单位容积（单位容积（无粒间孔隙无粒间孔隙）的固体土粒的）的固体土粒的干重。单位为：干重。单位为： g/cm3 土粒相对密度：与土粒相对密度：与4 时水的密度的比值。时水的密度的比值。 土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的密度和有机土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的密度和有机质的密度。质的密度。 有机质的密度为有机质的密度为 1.25-1.40 g/cm3； 矿物密度大多

4、在矿物密度大多在2.6-2.7之间；之间； 一般取土粒（土壤）密度为一般取土粒（土壤）密度为2.65 g/cm310 （一）土壤密度（一）土壤密度11注意：注意：常用土壤密度值： 2.65克/厘米3。 为什么粒级变细，密度没有增加？为什么粒级变细，密度没有增加？ 依照常理越细孔隙度越小依照常理越细孔隙度越小12 土壤容重：土壤容重：是指单位容积土体（包括孔隙在内包括孔隙在内的原状土的原状土）的干重。单位为g/cm3或t/m3。 单位容积原状原状土壤（包括孔隙）的干质量。 一般旱地土壤容重大体在1.001.80 g/cm3之间。 土壤容重值多介于1.0-1.5 g/cm3范围内, 夯实的土壤容重

5、则可高达1.8-2.0 g/cm3。13*土壤容重的用处：土壤容重的用处：计算土壤孔隙度和松紧状况：根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：密度容重孔隙度 1计算工程土方量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）定额影响容重值的因素：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工管理措施孔 隙 比 孔 隙 容 积土 粒 容 积14土壤环刀15三、三、 土壤孔隙类型土壤孔隙类型 当量孔径当量孔径: : 是指与一定的土壤水吸力与一定的土壤水吸力相当的孔径,它与孔隙的形状及其均匀性无关。 土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T d为孔隙的当量孔径（mm

6、） T为土壤水吸力（100Pa） 当量孔径与土壤水吸力成反比当量孔径与土壤水吸力成反比，土壤水吸力愈大，则当量孔径愈小。16土壤孔隙类型土壤孔隙类型 非活性孔：又称无效孔、束缚水孔。 毛管孔隙：具有毛管作用。 通气孔隙：毛管作用明显减弱。17非活性孔隙非活性孔隙* *：又称无效孔、束缚水孔。机械直径0.001mm，没有通气和供水作用无效孔隙这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般1.5105Pa。根毛和微生物不能进入此孔隙。18毛管孔隙毛管孔隙* *（小孔隙）（小孔隙）：当量孔径为0.060.002 mm（机械直径0.001-0.1mm）的孔隙,土壤水吸力1.5104Pa-1.5105Pa，具有毛

7、管作用。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。19通气孔隙通气孔隙* *( (大孔隙）大孔隙）：当量孔径 0.06 mm的孔隙，相应的土壤水吸力 0.2 mm （机械直径0.1mm）的粗孔植物的细根可伸入其中；0.20.06 mm的中孔是原生动物、真菌和根毛的栖身地。20适宜的孔隙状况：耕层土壤（015cm）的总孔隙度为5060%，其中通气孔隙度为1520%，底层土壤（1530cm）分别为50%(总）和10%（气）。21四、四、土壤孔隙状况与土壤肥力、作物土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关系生长的关系（1）土壤孔隙状况与土壤肥力（2）土壤孔隙状况与作物生长 旱

8、作土壤耕层的土壤总孔隙度为50%-56%，通气孔度不低于10%，大小孔隙之比在1:2-4，较为合适。22第二节 土壤结构性一一 、土壤结构体和土壤结构性的概念、土壤结构体和土壤结构性的概念 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：结构体结构体和结构性结构性。 土壤结构体土壤结构体（结构单位），它是土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。 土壤结构性：土壤结构性：土壤结构体的大小、形状、力稳性、水稳性及孔隙状况的综合特征。23二二 、土壤结构（体）的类型、土壤结构（体）的类型 块状结构：块状结构：其长、宽、高三轴大体近似，边面不明显（缺乏有

9、机质黏质土壤）； 核状结构：核状结构：长、宽、高三轴大体近似，边面梭角明显，较块状结构小（在粘重的心底土中，常见核状结构，由石灰质和氢氧化铁胶结而成）； 团粒结构：团粒结构： 通常是指土壤中近于圆状小团聚体，其粒径为0.25-10mm。农业生产上最理想的团粒结构粒径为2-3mm;（小米-蚕豆大小，表土出现，有良好的物理性能，是肥沃土攘的结构形态。）24 片状结构：片状结构：结构体的水平轴特别发达，即沿长、宽方向发展呈薄片状，厚度稍薄，且结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，片状结构的厚度可小于1cm与大于5cm 不等（冲积性土，老耕地的犁底层）; 柱状结构和柱状结构和棱柱状结构：棱柱状结构：结构体

10、的垂直轴特别发达，呈立柱状；（质地较粘重的水田心土层，在湿胀干缩交替的作用下，土体垂直裂开）25土壤结构性块状结构26核状结构团粒结构棱柱状结构片状结构几种结构体出现的部位： 块状块状结构体和团粒团粒主要是出现于表土； 片状片状构体在表土层和亚表土层中都会出现； 核状核状、柱状柱状和棱柱状棱柱状结构体则出现心土和底土中。2728块状、核状：块状、核状： 10cm 大块状 5-10cm 小块状 0.5-5cm 碎块状柱状、棱柱状：柱状、棱柱状： 5cm 大 3-5cm 中 3 小团粒团粒 ： 10-0.25mm微团粒：微团粒： 17, 塑性土（壤土）17-7，弱塑性土（砂壤）7，无塑性土（砂土）

11、0。51影响土壤可塑性的因素（续）：代换性阳离子：代换性钠离子代换性钠离子因水化度大，使土壤分散，因此可塑性增大可塑性增大。相反，钙离子钙离子因具有凝聚作用可降低土壤的可塑性。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。523.3.胀缩性胀缩性 土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩的特性称为土壤胀缩性土壤胀缩性。 土壤胀缩性强会对植物根系产生土壤胀缩性强会对植物根系产生机械损伤机械损伤，易，易拉断植物根系。拉断植物根系。 影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体，蒙脱石由于晶层间结合不紧，水分容易进入而使晶层间距拉开，其胀缩性远较晶层结合紧密的高岭石大。53三、三、注意土壤耕作、改良

12、土壤耕性注意土壤耕作、改良土壤耕性（1）防止压板土壤： 耕作土壤在降雨，灌溉，人、畜践踏与农机具等作用下由松变紧的过程称为土壤压板过程土壤压板过程。（2）注意土壤的宜耕状态和宜耕期： （3）改良土壤耕性： 可通过增施有机肥料、合理排灌、适时耕作等方法改良土壤耕性。（4）少、免耕技术54土壤结构改良剂：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。55本章小结本章小结一、核心名词一、核心名词 1. 比重比重 2. 容重容重 3. 土壤孔隙度土壤孔隙度 4. 当量孔径当量孔径 5. 团粒结构团粒结构 6. 土壤结构体土壤结构体 7. 毛管孔隙毛管孔隙561、沙土和粘土的生产性状有何不同，如、沙土和粘土的生产性状有何不同，如何改良土壤质地？何改良土壤质地？ 2、为什么说粒状、为什么说粒状团粒状结构是农业生团粒状结构是农业生产上比较理想的结构产上比较理想的结构?培育良好结构的有培育良好结构的有效途径是什么效途径是什么?二、思考题二、思考题57快速测验 1. 随着有机质含量增减，土壤比重也在发生变化( ) 2. 表层土壤比重一般小于底层土壤( ) 3. 土壤的孔径分布主要是指土壤中各类孔隙所占的比例