土壤矿物与质地课件

1、 原生矿物 矿物质（95%） 次生矿物 固体部分 有机质（5%）生物残体 及其腐解物质、腐殖质 微生物 气 体土壤空气 孔隙部分 液 体土壤水分(溶解有多种营养 物质)(50%)(50%)第一章 土壤固相组成一、土壤的形成过程 岩石矿物 - 母 质 土 壤 农业土壤二、土壤矿物 土壤矿物质的类型 层状铝硅酸盐粘粒矿物的主要特点三、土壤质地 土壤颗粒分级 土壤质地分类 不同质地肥力特征 土壤质地改良利用风化过程成土过程自然因素五大因素耕作熟化人为因素 第一节 土壤矿物与质地一、 土壤的形成土壤形成因素岩石风化与母质形成土壤形成过程土壤剖面土壤形成因素名称作 用 备 注母质1.构成土壤的骨架2.土

2、壤矿物质元素的最初来源3.影响理化性质和肥力特征母质和土壤之间具有“血缘关系气候1.提供土壤形成的水热条件2.决定岩石矿物风化方向和强度3.决定土壤物质淋淀方向和强度4.决定土壤生物合成方向和强度生物1.参与岩石矿物的风化2.进行有机质的合成与分解3.选择吸收的富集矿质养分4.生物固氮是土壤形成的主导因素地形1.影响地表水热条件的再分配2.影响地表物质的再分配时间影响其它因素作用和程度绝对年龄:从母质上发育至今的年龄相对年龄:土壤发生层所决定的年龄 加入了生物的影响，产生了有机质土壤的本质特征。 化学分解：本身及分泌物的分解作用。 物理破碎：根系的挤压（裂解）作用。 形成新矿物。产生毛管现象、

3、无机盐等，初步有了肥力。 温度作用：温度变化引起不均匀性胀缩破碎。 结冰作用：岩缝中水结冰使岩石裂解。 磨蚀作用：水、风携带砂及冰川的摩擦等。 使坚硬的岩石成为松堆集物，初具肥力特征，为化学风化创 造条件 溶解作用：水对可溶盐及硅酸盐的渐溶。 水化作用：无水矿物与水形成 含水矿物。 水解作用：CO2和水产生H+的分解作用。岩石风化作用物理风化化学风化生物风化 土壤形成过程有机质累积过程 在生物等因素的作用下，土壤中所进行的有机物累积过程。有机物累积形式 有草原有机质累积、森林有机质累积、沼泽有机质累积、泥炭有机质累积等。有机质累积的结果 使土壤腐殖质含量增加，并形成特征性层次。按累积形式分形成

4、草皮层、残落物层、腐殖质层、泥炭层等。 粘化过程 在水热等条件的影响下，土壤一定层次粘粒的生成和沉积过程。发生条件 湿度和热量条件较好，化学和生物风化强烈。结果和类型 粘粒在一定层位沉积，形成褐色的粘化层。就地形成淀积的，称残积粘化，如随水移至下层淀积，称粘粒的淋溶淀积。 钙化过程 指土壤中碳酸盐的淋溶淀积过程。 发生条件 在干旱半干旱条件下，土壤上层碳酸盐淋溶到下层一定深 度淀积。雨水越充足，淋淀深度越大。干旱条件淋溶弱，碳酸盐淋溶深度较小或基本无移动。钙化过程的结果 由于钙化的进行，土壤上层CaCO3淋失,下层CaCO3聚集，形成一个具有碳酸盐菌丝、胶膜和石灰结核的碳酸盐聚集层。 二、土壤

5、矿物质组成土的主要岩石组成土的主要矿物土壤矿物质的类型及特点粘土矿物的类型及性质组成土的主要岩石概念：一种或几种矿物 的集合体类型：按成因分三类。 1、岩浆岩：岩浆冷凝而成。共同特征：无层次和化石。 按沉积情况：侵入岩（花岗岩、正长岩）、喷出岩（玄武岩） 按SiO2含量：酸性(65%)、中性（52-65%）基性（45%) 2、沉积岩：先成岩石风化堆集主物重新重新结晶而成（砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等）。共同特征是，有层次性，常含化石。 3、变质岩：高温高压下，其它岩石 的矿物 重新结晶而成的岩石 。与土壤的关系：通过村身的矿物组成影响土壤的性质。 1、影响质地：抗风化力强者，形成的土壤质砂，通透

6、好，保蓄差，如花岗岩、石英岩、片麻岩、砾岩等。反之亦然，如玄武岩、页岩等。 2、影响矿物养分含量。依所含矿物而产生不同的影响。好含正长石较多，则富含钾，如含磷灰石较多，则富含磷。 3、 影响PH。组成土的主要矿物 概念：地壳中具有一定化学成分、物理性质及内部结构的单质或化合物。 种类：约三千种以上。与成土关系密切的仅数十种。主要有硅酸盐类、硫酸 盐类、碳酸盐类、磷酸盐类、氧化物类等。 特性与风化特点： 含铝硅多、色浅、硬度大的难风化，产物粗， 如石英等。 含盐基多、色深、硬度小的反之，如白云石、赤铁矿等。 对土壤的影响： 影响物理特性，难风化者形成砂粒，反之形成粉粒或粘粒。 影响化学特性，含盐

7、基多的致碱，含铝铁硅多的致酸。 影响养分特性，含盐基多则释放的矿质营养多，土壤肥沃。 土壤矿物质的类型.原生矿物搞抗风能力：石英白云母（正长石钠长石钙长石）黑云母角闪石辉石概念及意义:自然界矿物在成土过程中或保存下来,或形成新矿物便成为”土壤矿物”.土壤矿物是构成土壤的骨架;是土壤矿质养分的最初来源层状铝硅酸盐粘土矿物的特点层状构造：同晶置换：粘粒矿物在形成的过程程中，晶体内的离子被一些大小相近，性质相似的离子替换，而晶体的性质保持不变。通常多以低价离子代高价离子，因而使土壤胶体带负电。 硅氧片中Al+3换Si+4、Fe+3换Si+4常见；水铝片中Mg+2换Si+4、 Fe+2换Al+3常见。

8、 离子大小越相近置换越容易。 Fe+30.64， Al+30.57。 以低换高产生负电；你高换低产生正电。正负相邻相互抵消，正负不邻，正负互存。片状矿物晶层1:1型2:1型晶片硅氧片水铝片基本单元硅氧四面体铝氧八面体主要粘土矿物的性质三 土壤质地（重点）土壤颗粒分级土壤质地分类不同质地肥力特征土壤质地改良利用土粒分级土粒分级：土粒分级是质地分类的基础。 土粒：土壤中的固体颗粒。单粒；复粒。 土粒分级：按大小（单粒）、性质对土粒进行的等级划分。 土壤粒级：把不同大小的土粒分为一级，称为粒级。 类别及标准：国际制苏制标准（） 石砾（1-3mm) 砂粒(1-0.05mm) 粉粒(0.05-0.001

9、mm) 粘粘(0.001mm)特点：物理性砂粒：0.01mm物理性粘粒 0.01mm不同粒级的矿物和化学组成1.矿物组成：颗粒越细，原物矿物（尤石英）越多，反之次生矿物越多。2.化学组成：指矿物含化学元素或氧化物。土粒越粗，SIO2、越高，Al、Fe、Ca、Mg、K、P等下降；土粒越细，以上元素含量呈相反变化。养分含量上升。3.SIO2/ R2O3：粘粒中的分子比 或摩尔比。 作用：判断粘矿类型：高2；伊34；蒙4。 判断成土强弱：越小风化越强，高岭石越多。 4.不同粒级的比面： 高5-20m2/g；伊100-120m2/g；蒙700-800m2/g。比面与土壤物理化学现象的关系： 土壤质地及

10、质地分类质地概念 土壤中各粒级土粒所占的比例及其所表现的物理性质。 实际工作中，以各级土粒所占的重量百分数作度量。质地分类 以各级土粒含量不同对土壤进行的质地类型划分。所划分的类别叫质地类别。如俗称的两合土、泥巴、砂土等。 一般将质地分为三个基本等级：砂土、壤土、粘土。质地分类标准 亦有国际制、苏联制、中国制。我国多用苏（卡）制。 苏制是一种二级分类方法，以物理性砂粒和物理性粘粒的含量指把土壤分为3类9个质地类别，并且考虑到土壤的差异，特别是交换性阳离子（H+、Ca2+、Na+等）对土壤物理性质的影响，在划分质地时，不同土壤采用了不同的物理性粘粒含量水平。 一般农业土壤采用草原土红黄壤分类级别

11、（P15表1-8）质地命名方法 机械分析得出物粘（0.001）含量，查表确定质地名称，要求精细的工作中，可依据占优势的粒级为冠词进行命名以反映含量最多的粒级对土壤性质的影响。例：粘粒10%+中、细粉粒12%=物理性粘粒总量22% 粗粉粒50%+砂粒28%=物理性砂粒总量72% 查表命名为轻壤土。 又占优势的颗粒为粗粉粒（50%），砂粒次之（28%），故可命名为粗粉质轻壤土或粗粉质砂质轻壤土。 卡制分析结果中，一般不含1mm 的砾石含量，故在分析前用筛将其分出然后按其含量以表P1719的分类标准定石质程度，并冠于质地名称前。如上述土壤1-3mm砾石含为5%，则该土壤为砾质粗粉质轻壤土。复习：根据

12、颗粒含量确定质地名称 一土壤粘粒含量10%，中、细粉粒含量12%，粗粉粒50%，砂粒28%，请计算查表确定基本质地名称。 一、解读质地命名方法 1、 根据机械分析得出的物粘（0.001）或物砂含量，能过查表确定质地名称， 2、 要求精细的工作中，可依据占优势的粒级为冠词进行命名以反映含量最多的粒 级对土壤性质的影响。 3、卡制分析结果中，一般不含1mm 的砾石含量，故在分析前用筛将其分出然后按其含量以表P1719的分类标准定石质程度，并冠于质地名称前二、计算、查表 1、粘粒10%+中、细粉粒12%=物理性粘粒总量22% 粗粉粒50%+砂粒28%=物理性砂粒总量72%材 查表命名为轻壤土。 2、

13、又占优势的颗粒为粗粉粒（50%），砂粒次之（28%），故可命名为粗粉质轻壤土或粗粉质砂质轻壤土。 3、因土壤1-3mm砾石含为5%，则该土壤为砾质粗粉质轻壤土。P16表1-6）土壤质地与肥力的关系质地类别砂土粘土孔隙度大小养分含量低高热状况热容量小。热性土。土温变幅大。晚秋易冰害。热容量大。冷性土。土温变幅小供肥保肥性差。发小不发老。养成转化快。少施勤施。强。发老不发小。养分转化慢。一次可多施。保水肥性差。蓄水抗旱力差。强。蓄水抗旱能力强四性（粘结.粘着.可塑.胀缩）小大耕性适耕期长。耕作质量高。适耕期长。耕作质量低 土壤质地剖面层次示意图(引自熊顺贵主编基础土壤学，中国农业科技出版社，2001，p54)土壤地的利用改良合理利用： 重点是因土种植，合理利用。土壤适宜于作物种植的情叫土宜。生产上首先要因地制宜，以充分利用土壤特点。不良质地土壤的改良措施1、客土法： 遍掺；点掺； 条掺。 客土的用量以客、本土的质地及改良后要求