土壤肥料学课件

土壤学绪论：第一节土壤在人类农业和自然环境中的重要性主要掌握内容：1.土壤的基本属性2.土壤、土壤肥力的定义3.土壤物质组成

一土壤是人类农业生产的基地

（一）土壤是植物生长繁育和生物生长的基地

1、营养库的作用

2、养分转化和循环的作用

3、雨水涵养的作用

4、生物的支撑作用

5、稳定和缓冲环境变化的作用（二）植物生产、动物生产和土壤利用管理三者的关系（三）土壤是制定农业技术措施的依据农业技术：耕作管理、施肥、水分管理、品种选择、种子处理、种子密度、植物保护、农机具使用以及日常田间栽培管理良种增产贡献40%，化肥贡献40%，其他20%。在采取各项技术措施时都有一个因土制宜的原则问题。自然地理环境由生物圈，大气圈，岩石圈，水圈和土壤圈五大要素组成。其中，土壤圈覆盖于地球陆地的表面，处于其它圈层的交界面上，成为它们连接的纽带，构成了结合无机界——即生命和非生命联系的中心环境。二、土壤是地球表层系统自然地理环境的重要组成部分图：土壤圈的地位岩石圈水圈气圈生物圈土壤圈土壤圈的功能土壤圈被视为地球表层系统中最活跃，最有生命力的圈层。大气圈生物圈岩石圈释放CO2、CH4、H2S、N2O,吸收O2支持生物过程，提供生物养分、水分重新水分分配、水循环与水平衡地球保护层地质循环水圈大气圈土壤圈水圈三土壤是地球陆地生态系统的基础

生态系统－－

植物、动物、微生物以及它们的生存环境称为生态系统。主要作用：1保持生物活性、多样性和生产性；2对水体和溶质流动起调节作用；3对有机、无机污染物有过虑、缓冲、降解、固定和解毒作用（自我净化）；4具有贮存并循环生物圈及地表的养分和其他元素的功能四土壤是珍贵的自然资源（一）土壤资源数量的有限性（二)土壤的作用是巨大的（三）土壤资源质量的可变性（四）土壤资源空间分布上的固定性中国土壤资源的总量，人均占有量及其与世界和部分国家比较，见下表：土地类型中国各类土地总占有量（％）人均占有量（hm2）中国人均占有量与世界人均占有量比率（％）世界中国美国巴西印度土地陆地总面积7.12.770.913.926.280.4332.9耕地与园地面积6.80.310.100.800.560.2232.3永久草地面积9.00.660.271.011.220.0240.9森林和林地面积3.20.840.131.114.150.0915.5五、土壤资源利用中出现的几大问题：(1)土壤侵蚀(2)土壤砂化（沙漠化）(3)土壤盐碱化(4)土壤退化(5)土壤污染(6)沼泽化(1)水土流失(2)土壤砂化（沙漠化）(3)土壤盐碱化(4)土壤污染土壤污染（5）沼泽化。（6）非农业占地严重第二节土壤及土壤肥力一、土壤的概念（一）定义：地球陆地表面能产生植物收获的疏松表层。据形成条件过程分为：自然土壤农业土壤（二）属性：1.土壤是历史自然体；2.土壤具有肥力，能产生植物收获；3.土壤具有自净能力；4.土壤具有自动调节能力的陆地生态系统。植物地上部分partofplantabove

soil土壤表层soilsurface植物根系roots底层土壤groundlayerofsoil植物体plant土（三）土壤物质组成：土壤为固、液、气三相体1.固相部分（V:50%）：矿物质（G：95％）

有机质（G：5％）；2.液相部分：水溶液3.气相部分：土壤空气（CO2、O2、N2、H2S、CH4、水蒸气）4.土壤生物：植物根系、动物、微生物图：土壤三相组成（容积比）矿物质空气水有机质二、土壤肥力定义：是土壤具有的能同时且不断的供应和协调植物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量以及其它生长条件的能力。肥力四因素：水分、养分、空气、热量它们的关系：同等重要、缺一不可、不能互相代替肥力据来源分为：自然肥力人为肥力肥力据效果分为：有效肥力潜在肥力第三节土壤学科体系、研究内容和方法土壤学科体系：包括的面很广土壤物理、土壤化学、土壤生物学、土壤矿物学、土壤肥力和植物营养、土壤发生分类、土壤制图、土壤技术等。研究内容：土壤物质组成、土壤物理性质、化学性质、生物性质、土壤形成、分类分布、土壤利用改良等，做到比土评土，合理利用，培肥地力，持续发展。研究方法：理论联系实际土壤科学家中院士于天仁石元春石玉林朱兆良朱祖祥朱显谟山仑刘更另孙鸿烈孙铁衔李庆逵李连捷辛德惠赵其国侯光炯席承藩黄宗道熊毅土壤学专业刊物土壤学报土壤土壤通报Pedosphere（SCI）国外农学-土壤肥料土壤肥料水土保持学报水土保持通报生态环境中国农村环境学报1.Soilscience土壤科学(美)2.JournalofSoilScienceSocietyofAmerica美国土壤学会杂志3.JournalofSoilScience(英国）4.EuropeanJournalofsoilScience

欧洲土壤科学杂志5.Journalofsoilandwaterconservation水土保持杂志6.SoilscienceandPlantNutrition

土壤科学与植物营养(日)7.Plantandsoil植物与土壤(荷兰)8.SoilsandFertilizersAbstracts9.Communicationinsoilscienceandplantanalysis土壤科学与植物分析简报10.Soilbiochemistry&biochemist第一章成土母质及与土壤矿物质

第一节土壤矿物质的矿物组成和化学组成第二节粘土矿物第三节我国土壤粘土矿物分布规律第一节土壤矿物质的矿物组成和化学组成一、土壤矿物质的主要元素组成OSiAlFeCaNaKMgTiPSMnZnCuMo

二、土壤的矿物组成土壤的矿物按来源可分为：原生矿物、次生矿物、变质矿物.（一）矿物及分类

矿物是地球陆地表面经各种地质作用形成的具有一定物理性质、化学成分和内部构造的单质或化合物。按形成矿物的地质作用、成因，矿物分成三种类型：岩浆矿物（原生矿物）、表生矿物（次生矿物）、变质矿物矿物分述：岩浆矿物（原生矿物）是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母。白云母橄榄石表生矿物（次生矿物）是原生矿物在地表常温常压条件下，经过风化、沉积作用形成的一类矿物。如岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。变质矿物是早期形成的矿物经过变质作用所形成的矿物。如石榴石、红柱石、蛇纹石等。石榴石多数矿物具有晶质固态的特征：晶体（结晶质）是组成它们的物质质点有规律地排列成空间格子状构造的固体物质。如食盐。晶质矿物是由晶体形成的矿物；晶质矿物的基本共同特征是内部质点在三维空间呈周期重复排列，空间格子的最小重复单位是平行六面体。食盐晶体晶格正六面体非晶质矿物是内部质点不规则排列，外形也不规则的矿物，如蛋白石等。

（二）矿物的化学组成自然界的矿物是由各种化学元素的原子或离子以不同的方式组合而成的。矿物化学成分是组成矿物的物质基础，是决定矿物各种性质的最本质的因素。不同的化学组成形成不同的晶体构造，如食盐是立方体结晶，方解石是菱面体；不同的化学组成决定了矿物的性质。1、矿物的元素组成矿物是由自然界中100多个元素当中任何一个或二个以上的元素组成的。因此矿物的化学性质就离不开这些元素的组合性质。其中98％的元素由O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H组成2、矿物中的水自然界中的矿物，特别是表生矿物常含有水。根据矿物中的水存在的形式及其在晶体结构中的作用，分为两类：一类与矿物晶体无关的吸附水；二类是进入晶格的水分，包括（1）以分子形式存在的层间水、沸石水、结晶水（2）以OH-、H+、H3O+等离子形式存在的结构水矿物中的水对矿物风化（物理、化学、生物风化）有较大的影响

（1）吸附水水分子靠分子引力机械的吸附于矿物表面，不参加结晶构造，105摄氏度可驱除。（2）层间水存在于层状硅酸盐矿物的晶层间，具有胀缩性（3）沸石水沸石组矿物（孔道多）特有。加热至80－400度才失去。沸石（4）结晶水

以水分子存在矿物晶格中，结合牢固，200－500℃才失去（5）结构水以OH+、H+、H3O+存在于矿物晶格中的水，结合牢固，600－1000℃才失去。（三）矿物的形态及物理性质矿物的形态与物理性质是其化学成分和内部构造的外在反映，是人们可以直接观察或用简单方法测出的矿物的基本属性，是肉眼鉴定矿物的主要依据。矿物的形态类型：单独的晶体即单体；规则的连生体即双晶；各种集合体形式（最多）1、矿物的形态A、矿物单体的形态：按照在三维空间的发育程度分为三类：一向延长型：晶体沿一个方向延伸呈柱状、针状，如角闪石、电气石，方解石等。角闪石石膏二向延展型：晶体沿两个方向延伸呈板状、片状发育。如云母三向等长型：晶体在三维空间发育均等，呈粒状。如石榴石、黄铁矿B、矿物的集合体形态

自然界的矿物大多数是以集合体的形式出现矿物的集合体形态又分为：显晶集合体隐晶或胶态集合体1显晶集合体用放大镜可以分辨出各个矿物颗粒界限的，叫做显晶集合体。常见的形态有：（1）纤维状、放射状集合体：由针状、柱状矿物平行排列成纤维状（如石膏）或由一点向外呈放射状排列（如阳起石）。（2）片状、鳞片状集合体：由片状晶体集合而成。如云母。（3）粒状集合体：由粒状晶体集合而成。如方解石、黄铁矿、石榴籽石、橄榄石。2、隐晶或胶态集合体是指集合体的个体肉眼难分辨，多为地表形成的矿物所具有的形态。（1）结核体

结晶质或胶质围绕某一中心向外沉积而成的瘤状体，内部常呈同心层状或放射状，其大小不一致，如钙质结核等。结核石结核石（2）鲕状和豆状集合体由许多如同鱼子大小的圆球群所组成的同心层状构造叫鲕状集合体。鲕状石灰岩由许多如同豌豆大小的圆球群所组成的同心层状构造叫豆状集合体。鲕状（3）钟乳状集合体指形同葡萄状、肾状、石笋状的由溶液或胶体在洞穴表面因蒸发失水凝聚而成的矿物同心层状构造。3、块状集合体呈不规则体，颗粒分不清，似乎均一，坚硬致密。如磁铁矿磁铁矿白云石4.土状集合体由均匀细小颗粒组成，质地轻而疏松。如高岭土高岭土C、非晶质矿物无一定外形，也无晶体痕迹琥珀琥珀2、矿物的物理性质每一种矿物都有一定的物理性质，矿物的物理性质是鉴定矿物的重要依据。（1）颜色和条痕（2）矿物透明度和光泽（3）矿物的解理与断口（4）硬度（5）比重（6）矿物的其他物理性质（1）颜色和条痕

矿物的颜色主要是矿物对可见光中不同波长的光波选择吸收作用的结果，所呈颜色为反射光波或透过光波的混和色。根据颜色的成因，可以分为以下三种：自色他色假色

自色矿物本身所固有的颜色称为自色。自色主要是由于含有色素离子而引起的，常见的色素离子有Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Cu。自色较稳定，故在矿物鉴定上意义重大。赤铁矿煤炭他色矿物因外来的带色杂质、气泡等引起。假色由于矿物内部的裂缝、解理面及表面的氧化膜引起光波的干涉而产生的颜色称为假色。条痕：是矿物粉末的颜色作用：充分显示自色，减弱他色，消除假色黄铁矿（2）矿物透明度和光泽

透明度是指矿物允许可见光透过的程度。光泽是矿物表面反射可见光波的能力，通常将矿物的光泽分为：金属光泽矿物表面反射光很强，光耀夺目，如同光亮的金属器皿表面的光泽。如方铅矿、黄铜矿、自然金和银的光泽。半金属光泽矿物表面反射光较弱，呈历久变暗的金属表面的光泽。如磁铁矿、铬铁矿、褐铁矿和闪锌矿等。非金属光泽金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、丝绢光泽、土状光泽。金刚石水晶珍珠4）油脂光泽，也称“脂肪光泽”。如同油脂般的光泽，例如石英、霞石断口上的光泽。

石英－油脂光泽（5）树脂光泽，也称“松脂光泽”，如同松香般的光泽，例如浅色的闪锌矿。

6）丝绢光泽，在呈纤维状集合体的浅色透明矿物中，由于各个纤维的反射光相互影响的结果，而呈现出如一束蚕丝所表现的那种光泽，例如石棉的光泽。

石棉－丝绢光泽7）蜡状光泽，如石蜡所表现的那种光泽，例如块状叶蜡石、蛇纹石的光泽。它们是软玉类矿物，可做印章和工艺品。

蛇纹石8）土状光泽，如同土状般的暗淡光泽，如高岭土土状块体的光泽。

矿物的光泽可用于识别宝石。假宝石往往呈玻璃光泽，真宝石是金刚光泽，丝绢光泽、脂肪光泽和珍珠光泽。镶红蓝宝石的项链纯洁的白矿石耀眼的红色矿石温柔的绿色矿石庄重的蓝色矿石高雅的紫色矿石晶莹的黄色矿物（3）矿物的解理与断口解理：矿物在外力作用下，严格沿着一定结晶方向破裂成光滑平面的性能称为解理。断口：矿物在外力作用下沿任意方向破裂，同时破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。解理分级：分为五级：1.极完全解理：解理面平整光滑无断口。如云母。2.完全解理：轻用力即会沿解理面裂开，平面光滑不易见断口。如方解石。方解石3.中等解理：解理程度较差，解理面较光滑有少量断口。如角闪石。4.不完全解理：很难见到解理面，多为不平坦的断口。如磷灰石5.极不完全解理：实际上无解理，全为断口如石英。（4）硬度

矿物抵抗外部压力的能力。指甲＜2；铜具3～4；小刀5～5.5；钢锉6～7。硬度相对分为十级：硬度等级12345678910代表矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石（5）密度：大多数矿物的比重在2.5～4之间。轻矿物——比重小于2.5的为；高岭土重矿物——比重大于4的。如金属矿中等比重的矿物——比重2.5－4。正长石（6）矿物的其他物理性质

磁性：磁铁矿发光性：磷灰石、夜明珠放射性：钴矿感觉性质：滑（滑石）、凉（玉石）脆性：金刚石延展性：铁矿弹性：云母挠性等：石膏。夜明珠温凉玉黄釉青花葫芦瓶

沉香狮子

泰山三宝（四）矿物的分类及常见矿物一、矿物的分类按照晶体化学分类方法，矿物可分为下列各类：含氧盐：硅酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硝酸盐。氧化物及氢氧化物卤化物硫化物自然元素

介绍几种常见矿物正长石也叫钾长石。为肉红色，呈黄色或白色的单斜晶系柱状体，硬度6-6.5，比重2.5－2.6，熔度5，玻璃光泽至珍珠光泽，透明至不透明。可以用做钾肥，制造陶器、玻璃和装饰品等。斜长石斜长石的晶体形态有时呈斜柱状、针状和厚板状，硬度6－6.5，比重2.62－2.65，玻璃或珍珠光泽，颜色多为白色、灰、褐黄或无色。可做装饰品和宝石。其中，钠长石最为美丽，是豪华的猫眼石材料，属名贵的宝石。辉石颜色有灰褐色、褐色

、紫褐色和绿黑色。玻璃光泽，硬度5.5－6，比重3.23－3.52，透明至不透明，性脆，断口呈参差状或贝壳状。翡翠，通常浅粉、橙黄色为翡，淡绿色为翠。白云母呈板状或片状，一般无色。有时是浅黄、灰、绿、红和棕褐色等，玻璃光泽，白云母用于电缘材料。金云母黑云母黑云母的晶体形态与金云母相同。颜色为黑色、深褐色，有时带浅红、浅绿或其它色调。透明至不透明。玻璃光泽，黑色则呈半金属光泽。硬度2－3，比重3.02－3.12。黑云母细片常用作建筑材料填充物。高岭石高岭石的名称来自我国江西镇江高岭山的名字。该地的高岭土以其质量优良而闻名于世界。硬度2－3.5。比重2.6－2.63。是陶瓷工业最主要的原料。蛇纹石形态为叶片状、粒状或显微叶片状集合体。黄绿色至绿色，浅黄至无色。油脂或蜡状光泽。硬度3－3.5，比重2.6－2.7，微透明至不透明。有滑感。颜色鲜艳美丽者可琢磨成台面、桌石，纤维状的蛇纹石可织成石棉布，制作防火衣。石棉厂排出的废物，可作农业上甜菜的肥料。蛇纹石石棉方解石本是无色或白色的，但有时被铁、锰、铜等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色等。无色透明的方解石称为冰洲石。方解石硬度2.50－3.75。比重2.6－2.9。可以烧制石灰、水泥。冰洲石加工磨制成偏光镜片。磷灰石

无色、海绿、淡蓝绿、淡红褐、紫、红、褐、灰、白色等。磷灰石的用途是制农肥，它是磷肥的主要矿物原料。

石英石英就是人们常说的水晶，硬度为7，比重为2.65。贝壳状断口。颜色有紫色、烟色、红色、兰色等。石英用途极广。人们一般都知道水晶可作眼镜片及各种装饰品。刚石（刚玉）刚石（刚玉）的化学成分是氧化铝。刚玉的硬度为9，比重3.95－4.1。呈玻璃光泽、金刚光泽、珍珠光泽等各种光泽。颜色有蓝色、绿色、红色、黄色和褐色等。透明的蓝色刚玉就是蓝宝石。红色的为红宝石。赤铁矿赤铁矿的化学成分为三氧化二铁。硬度为5.5－6.5，比重4.8－5.3，呈金属光泽和半金属光泽。赤铁矿的颜色为赫色。有鲕状和肾状结构。磁铁矿磁铁矿的硬度5.5－4.6，呈半金属至金属光泽，铁黑或褐黑色。金绿宝石金绿宝石硬度为8.5，比重3.5－3.8。具有玻璃光泽。颜色有淡绿白、淡绿黄、淡绿褐色及黄色等。透明或半透明。是贵重的宝石，有翠绿宝石和猫眼石，质坚而色美。被视为世界之珍品。翠绿宝石猫眼五光十色的玉石什么是玉？在不同情况下，“玉”的涵义差别很大狭义而言，玉石类专指“硬玉”和“软玉”。广义而言，玉石可以包括许多用于工艺美术雕刻的岩石和矿物。硬玉所谓硬玉，碱性辉石的一种，常呈隐晶质致密状，呈现珍珠光泽或玻璃光泽，摩氏硬度达到6-7，难溶，化学性稳定。硬玉又称为翡翠－－－“红色为翡、绿色为翠”。软玉软玉是由一种交织成毡状的阳起石或透闪石纤维状的微晶组成的集合体。阳起石颜色较深，一般由墨绿到苹果绿；透闪石颜色浅，常由乳白到苹果绿，偶而有墨绿色，透明或半透明，摩氏硬度5-6。软玉实际上质坚韧而不易压碎，但易熔。深绿色者亦是被称为“玉中珍品”，与翡翠很难用肉眼区别。软玉和阗（tian田）玉

和阗白玉，也叫羊脂玉。新疆密勒塔山地区盛产。岫（xiu）玉：东北辽宁省岫岩县，在我国著名的文物中，满城汉墓中出土的金缕玉衣就是用岫岩玉片制成的。诱人的玉石两种不同颜色的玉石一块原料中

不同颜色的玉石工艺品四、主要成土岩石岩石：由一种或多种矿物有规律地组成的集合体。有些岩石是由一种矿物组成的，如纯大理石由方解石组成的;大多数的岩石是由两种以上的矿物组成的，如花岗岩是由长石、石英及云母等多种矿物集聚而成。岩石的分类根据成因分三类：1.岩浆岩（或火成岩）由岩浆活动形成2.沉积岩由外力作用所形成的3.变质岩由变质作用形成的。（一）岩浆岩岩浆：是地壳深处和上地幔中含挥发成分的复杂的硅胶盐熔融体。性质:位置：地面一下几公里至几十公里的深处，温度：750－900摄氏度压力：几千个大气压以上成分：1.固定成分（固定成分主要是硅胶盐，含量可达30％－80％）2.挥发性成分3.金属硫化物4.氧化物。岩浆和岩浆岩来源、分类岩浆有两种：基性岩浆（玄武岩浆）：高含铁、镁成分，而钾、钠和硅的含量要相对少些，粘度较小，容易流动。酸性岩浆（花岗岩岩浆）：主要特点是钾、钠和硅的含量更高些，粘性较大，不易流动。在全球范围内，火山多分布在环太平洋的岛屿和大陆边缘。印度尼西亚、菲律宾、日本、美国、墨西哥、新西兰、意大利和冰岛是火山活动比较多的一些国家。特别是印度尼西亚和日本，火山活动十分频繁。印度尼西亚有千岛之国之称，全国400余座火山中，活火山就达100座之多；日本虽然陆地面积狭小，却集中了世界上近十分之一的活火山。壮观的火山喷发按照火山活动的历史，又可以分出活火山、死火山以及休眠火山三种。现在仍在喷发或者在历史上有喷发记载的火山，是活火山；在两次喷发之间处于静止状态，但是仍有可能爆发的火山，是休眠火山，它也属于活火山范畴；喷发很早，并且预见将来不可能再喷发的火山，视为死火山。我国虽然没有现代火山活动，但是新生代时火山活动相当频繁，特别是在中新世到更新世这段时间曾发现了数百个火山群和火山锥，它们就是火山喷发的历史见证。壮观的火山喷发意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体意大利庞贝城被岩浆吞噬后人们的遗体岩浆岩的概念岩浆岩：由岩浆冷凝固结形成的岩石称为岩浆岩，又称火成岩。其物质成分主要是硅酸盐。气体喷出物火山，英文名为"Volcano"，这个名词是由位于地中海利帕里群岛著名的武尔卡诺火山音译而来的。通常，岩浆沿着一些通道上升到地表形成的喷出物，围绕各种不同形状的喷出口形成的山丘，就是人们常说的火山。喷出口就是火山口。由于火山通道和喷发形式的不同，形成的火山也形态各异。地质学家把火山喷发归结为三种形式：熔透式、裂隙式和中心式。

壮观的火山喷发黑龙江五大莲池的石海溢出地表的熔岩流冷却的火山熔岩流岩浆岩的物质成分

1、岩浆岩的化学成分

O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti等九种元素，其次是Mn、P、H、B等。岩浆岩中最主要的化学成分是

SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、FeO、MgO、K2O、Fe2O3、H2O等九种化合物。根据SiO2含量将岩浆岩分为四类：超基性岩，SiO2<45%；基性岩，SiO245－52％；中性岩，SiO252－65%；酸性岩，SiO2>65%。2、岩浆岩的矿物成分

岩浆岩中常见的矿物不过二十种，通称为造岩矿物。长石60.2％石英12.4％橄榄石和辉石、角闪石16.3％云母（黑云母和白云母）5.2％磷灰石0.6％钛铁矿和磁铁矿等不透明矿物4.1％其他1.2％造岩矿物中根据其化学成分或颜色的特点分为两类：1.浅色矿物

即硅铝矿物或长英矿物。这类矿物富含SiO2和Al2O3，其次是K2O和Na2O，不含铁镁或含量很少，主要为石英，长石类等。这些矿物颜色较浅，多为白色、灰白色、肉红色等，故称之为浅色矿物。2.暗色矿物

即铁镁矿物。这类矿物富含铁镁成分，而SiO2的含量较低，主要有橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。矿物颜色较深暗，多为黑色、黑绿色等，称之为暗色矿物。根据矿物在岩浆岩中的含量的多少和在岩浆岩分类命名上所起的作用分为三类：1.主要矿物含量一般大于10％，如花岗岩类的主要矿物是正长石和石英，缺少其一不能称之为花岗岩。2.次要矿物一般含量5－10％左右，3.副矿物在岩石中含量最小，通常不到1％，偶尔可达5％，肉眼不易看见。（二）沉积岩

沉积岩：是地表和接近地表的原有岩石在高温、常压条件下，经过风化剥蚀，在原地或经过搬运、沉积、固结而形成的岩石；或者生物的遗骸或生物的新陈代谢物沉积而形成的岩石。最普遍的岩石－沉积岩田野上的河流1、沉积岩的形成过程（1）、压固作用（2）、胶结作用

胶结物质，主要是化学沉积物质（硅质SiO2、钙质CaCO3、铁质Fe2O3.nH2O、粘土质和火山灰等）填充在沉积物的空隙之中将松散的碎屑粘接在一起，称为胶结作用。如砾石和砂胶结后形成砾岩和砂岩。（3）、重结晶作用砾岩2、沉积岩的矿物成分

（1）.

碎屑矿物（继承矿物）

如石英、酸性长石、白云母等。呈碎屑状大量存在沉积岩中。（2）.

粘土矿物

主要有含氯硅酸盐矿物的岩石经过化学作用分解后产生的新的矿物。主要有高岭石、蒙脱石、水云母、铝土矿等。（3）.化学和生物成因的新矿物

碳酸盐矿物（方解石、云母石），磷酸盐矿物（胶磷矿、磷灰石）、硫酸盐矿物（石膏、硬石膏）、化石等，3、沉积岩的结构和构造结构：（1）碎屑结构：砾状、砂状、粉砂状（2）泥质结构由极细小的粘土质点（<0.005毫米）所组成的，肉眼不易识别，比较致密均一，较软，用于摩擦没有粗糙砂感，有土状粉末染手。为粘土岩所具有的结构。沉积岩的碎屑结构（3）化学结构是由化学作用和生物作用从溶液中沉淀的晶粒所构成的岩石结构。如大部分石灰岩都是由结晶的方解石组成，常称为晶粒结构。是化学岩所具有的结构，如石灰岩。（4）生物结构是由生物遗体或其碎片（多已化石）组成的结构。古代鸟类化石恐龙蛋化石三叶虫化石构造（1）.层理构造

层理是沉积岩的成层性质，是由于先后沉积下来的沉积物，因颗粒大小、形状、物质成分和颜色不同显示出来的成层现象，称为层理构造。层理是沉积岩最重要的特征之一，也是野外区别沉积岩与岩浆岩及某些变质岩的最主要标志。沉积岩的层理层状砂岩（2）．结核结核是经常出现于岩层内的一种似球状团块状物质，在成分、结构、颜色等方面与围岩有明显的差异。（3）.缝合线和刀砍状构造

岩石剖面中呈头盖骨接缝样子的锯齿状起伏的曲线，叫缝合线。在岩石中被方解石充填的细小裂隙缝，经差异风化，方解石被溶解掉，在风化面上呈现的裂纹构造，似刀砍构造。几种沉积岩地貌西南地区的石灰岩地貌丹霞地貌(三)变质岩1、变质作用和变质岩的概念变质作用：在地表以下的一定深度内，原有的岩浆岩、沉积岩由于地壳运动、岩浆活动等内力作用的影响下，受到高温、高压以及化学活动性流体的作用，使原来固态的岩石，在矿物成分、化学成分和结构、构造方面发生一系列的变化而成新的岩石。由变质作用形成新的岩石叫做变质石，大理岩---变质岩变质岩2、变质作用的因素引起岩石变质的因素是温度、压力和化学活动性流体。（1）温度

变质作用的温度范围约200—800℃或900℃岩石在高温作用下，可以引起两方面的变化：促进重结晶作用促进新矿物形成

（2）压力（3）化学性质活泼的气体和液体的作用变质作用巨大的褶皱-地质应力的产物变质岩的构造常见的有如下几种：1）.片理构造（定向构造）（1）板状构造（或劈理构造）（2）千枚状构造（3）片状构造（4）片麻状构造（5）眼球状构造（6）条带状构造

2）.块状构造3）.变余构造:保留下来的原岩构造板状岩石千枚构造片麻岩什么样的岩石矿物容易风化？1、成分复杂2、颜色深3、有缝隙4、质地疏松5、易与空气、水等反应一、层状硅酸盐粘土矿物

(一)构造特征1、基本结构单位（1）硅氧四面体（2）铝氧八面体粘土矿物2、单位晶片：

(1)硅片(2)铝片3、单位晶层按硅片和铝片的配合比例的不同分为

1：1型晶层：一个硅片和一个铝片

2：1型晶层：两个硅片夹一个铝片

2：1：1型晶层：两个硅片夹一个铝片，一个水镁片或水铝片（二）硅酸盐粘土矿物的种类及一般特性根据其构造特点和性质可归纳为4个类组:1、高岭组：1：1型2、蒙蛭组：2：1型膨胀型3、水云母组：2：1型非膨胀型4、绿泥石组：2：1：1型二、非硅酸盐粘土矿物这一类是结构简单、水化程度不等的铁、锰、铝和硅的氧化物及其水合物和水铝英石等粘土矿物。粘土矿物第二节岩石的风化与成土母质是地球表面或近地球表面的岩石在大气、水、温度和生物等因素的综合作用下，发生一系列的崩解和分解过程。一、风化作用的概念二、风化作用的类型

1、物理风化是指岩石在外力影响下机械地破裂成碎屑，只改变大小与外形，而不改变化学成分的过程。(1)温度：岩石里外受热不一致，在表面温度大于50度时，就会产生鳞片状层层剥落。（温差大的沙漠、戈壁）夏季新疆沙漠地区、冰达坂的实例(昼夜温差达60-70多度).

影响因素：温度、流水、水的冻融、盐的结晶胀裂、风(2)冰劈作用（冻融）

(干寒区)⑶层裂或卸载作用深部岩石上升减压会造成向上或向外的膨涨,产生与地面平行的膨胀节理。⑷盐分结晶撑裂作用岩石中多含盐类,这些盐分在晚上因吸收大气水分会潮解,并渗入岩石内部，溶解所经岩石中的盐分。白天烈日照晒,使地下水沿岩石裂隙上升蒸发,岩石中盐分饱和结晶、撑裂岩石。发生在蒸发量大于降水量的半干旱地区。（哈密）水蚀风蚀2.化学风化指岩石在水、水溶液、氧气、二氧化碳等化学因素作用下发生的破坏过程。它改变了岩石的矿物成分与性质，形成了新的次生矿物。化学作用：1.溶解作用2.水解作用3.水化作用4.氧化作用氧化苏州天平山一线天

柱状风化：湘西张家界

云南元谋土林

泰山阜虎石3、生物风化

生物及其生命活动对岩石、矿物产生的破坏作用称为生物风化，实际上也表现为物理的与化学的两种形式。1.植物的根劈作用

2.生物分泌的有机酸

3.生物腐烂分解有机酸

4.人类的破坏：矿山滥采和爆破、污水排放。

苏州天平山花岗岩根劈在自然界，三种风化同时并存互相影响互相促进各有侧重三、土壤母质的物质组成与常见类型成土母质：岩石经过一系列风化作用在地表形成的疏松表层，是形成土壤的母体物质。（一）母质的物质组成：碎屑物质：性质接近岩石次生黏土矿物：化学生物风化可溶性盐类：强烈风化的产物

（二）土壤母质的常见类型风化物有的原地堆积，有的被搬运，堆积残积物坡积物洪积物湖积物冲积物残坡积物风积物冰碛物第四纪沉积物海积物1、残积物：是未经搬运的风化残留物，又称为定积母质。它一般分布在山区比较平缓的高地上，是山区主要的成土母质之一。2、坡积物：是由于山坡上部的风化碎屑物质，搬运到山坡的中、下部堆积形成。3、洪积物：山坡风化物质在流水或重力作用下，被搬运到山谷出口处堆积形成。4、冲积物：风化碎屑物质受河流的侵蚀，搬运和堆积而形成。5、其他母质：湖积物海积物风积物黄土、黄土性物质、红土海积物土壤母质类型、分布、性质残积母质坡积母质洪积母质河积母质湖积母质海积母质通气性磨圆度分选性肥力厚度颗粒大小强弱小大差好高低薄厚大小第三节土壤矿质土粒的粒级和质地一、土壤矿物质粒级（一）粒级的概念及划分土壤矿物质颗粒：单粒和复粒。土壤粒级（粒组)：根据土壤单粒直径和性质而划分的土粒级别。常分为砂粒、粉粒和粘粒等。粒级划分常用的标准有以下四种：土粒的大小分级－－粒级制（1）国际粒级制（2）美国农业部粒级制（3）卡钦斯基粒级制（4）中国制

一般的土粒分为砾石、砂粒、粉粒、粘粒粒径(mm)国际制美国制中国制卡庆斯基制＞10石砾石砾石块石块10－3石砾3－2石砾2－1粗砂粒极粗砂1－0.5粗砂粗砂物理性砂粒粗砂0.5－0.25中砂中砂0.25－0.2细砂粒细砂细砂0.2－0.1细砂粒0.1－0.05极细砂0.05－0.02粉粒粗粉粗粉粒0.02－0.01粉粒0.01－0.005中粉物理性黏粒中粉0.005－0.002细粉细粉粒0.002－0.001黏粒黏粒粗黏粒0.001－0.0005细黏粒粗黏粒0.0005－0.0001细黏粒＜0.0001胶质黏粒不同粒级土壤颗粒的性质砂粒：矿物为原生矿物，疏松多孔，孔隙大，通气透水，不易保水肥，粘结性、黏着性、可塑性差，耕性较好粘粒：主要为次生矿物，孔隙小，毛管作用强，通气性差，易保水肥，粘结性、黏着性、可塑性强，耕性差粉粒：原生矿物、次生矿物都有，大小孔隙适中，通气较好，保水肥较好，耕性好石砾：岩石碎屑，山区土壤中石砾含量较高。土壤孔隙过大，易漏水、漏肥、跑墒、损坏农具，应进行改良。二、土壤质地（一）概念土壤机械组成（土壤颗粒组成）：土壤中各级土粒所占的质量百分数。土壤质地:依据土壤机械组成划分的土壤类型。或土壤中大小不同的各级土粒所占百分数不同表现出来的性质。一般分为：砂土、壤土、粘土（二）质地分类制分类制：国际制美国制中国制苏联制1、国际制土壤质地分类质地分类土粒百分率类别质地名黏粒（＜0.002mm）粉粒（0.02－0.002mm）砂粒（2－0.02mm）砂土类砂及壤质砂土0－150－1585－100壤土类砂质壤土0－150－4555－85壤土0－1535－4540－55粉质壤土0－1545－1000－55黏壤土类砂质黏壤土15－250－3055－85黏壤土15－2520－4530－55粉质黏壤土15－2545－850－40黏土类砂质黏土25－450－2055－75壤质黏土25－450－4510－55粉质黏土25－4545－750－30黏土45－650－350－55重黏土65－1000－350－35国际制土壤质地分类标准sand50%silt30%clay20%1砂土砂壤土2砂壤3壤土4粉壤5砂粘壤6粘壤7粉粘壤8砂粘土9壤粘土10粉粘土11粘土12重粘土2美国制土壤质地分类标准3卡庆斯基土壤质地分类(1965)质地分类物理性黏粒（<0.01mm）含量（％）物理性砂粒（<0.01mm）含量（％）土壤土壤质地组质地灰化土类草原土及红黄壤土碱化及强碱化土类灰化土类草原土及红黄壤土碱化及强碱化土类名称砂土松砂土0－50－50－5100－95100－95100－95紧砂土5－105－105－1095－9095－9095－90壤土砂壤土10－2010－2010－1590－8090－8090－85轻壤土20－3020－3015－2080－7080－7085－80中壤土30－4030－4520－3070－6070－5580－70重壤土40－5045－6030－4060－5055－4070－60黏土轻黏土50－6560－7540－5050－3540－2560－50中黏土65－8075－8550－6535－2025－1550－35重黏土>80>85>65<20<15<354中国土壤质地分类质地组质地名称颗粒组成（％）（粒径：mm）砂1－0.05粗粉0.05－0.01粘<0.001砂土粗砂土>70－<30细砂土≥60≤70－面砂土≥

50－60－壤土砂粉土≥

20≥

40粉土<20砂壤土≥

20＜40壤土<20砂黏土≥

50≥

30黏土粉黏土

≥

30－35壤黏土

≥

35－40黏土≥

40≤60重黏土＞60（三）、不同质地土壤的肥力特点项目砂土壤土粘土矿物成分原生矿物原生、次生次生、原生通气性强适中弱保水肥性差适中强土温性暖性土暖性土冷性土热容量小较大大耕性好好差毛管性差好较好养分含量少较多多作物生长特点发小苗不发老苗小老苗都发发老苗不发小苗综合评价差好差适种作物耐旱、耐贫瘠适种作物广耐涝、根深土壤质地的农业利用1、适宜砂质土的作物：勤浇水勤施肥（少量多次）；生长期短的、耐旱耐瘠的、要求早熟的。地瓜、马铃薯、西瓜、果树、烟草、棉花适宜较粘土质的作物：灌水和施肥少次多量；宜种种子籽粒小、须根系、生育期长作物和水稻；播量多，播种宜浅不宜深；精细整地、破除板结、勤中耕松土、畦子宜窄而长；重视有机肥使用。耐涝、根长、需肥。高梁、大蒜、茶树适宜壤土土质的作物：旱地农业最为理想的质地类型，适合各种作物土壤质地剖面：土壤在垂直剖面上质地的排列状况。

(四)土壤质地的层次性（五）不良质地的改良措施（1）、客土法，（2）、深耕、深翻，翻砂翻粘（3）、放淤法（4）、多施有机肥（六）土壤质地测定方法1、吸管法2、微吸管法3、比重计法：

简易比重计法、常用比重计法

4、手测法原理：可塑性和粘结性第一节土壤有机质的来源、含量及其组成

一、概念：土壤有机质是指土壤中的所有含碳的有机物质。包括土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物质。二、来源、含量、组成土壤有机质来源：1.作物、动植物、微生物遗体及残落物；2.人们施入的各种有机肥广义的土壤有机质：过2cm筛再磨细（0.25mm）测定的有机物总量。狭义的土壤有机质(腐殖质)：是挑出异源有机物质、未腐烂或半腐烂的动植物残体后，过2mm筛孔后，再磨细（0.25mm）测定的有机物总量。含量及组成一般把耕作层含有机质20％以上称为有机土壤；小于20％为矿质土壤。山东省大田土壤有机质含量为0.8－1.5%东北2%－5%,个别50%；华北西北1%；华南1.5%－3.5%

肥力水平低较低中等较高高OM（%）<0.5%0.5~1.01.0~1.21.2~1.5>1.5土壤有机质的组成

1.元素组成是C、O、H、N、P、S、K、Na、Ca、Mg等有机质的含碳量平均为58％，故土壤有机质的含量大致是有机含碳量的1.724倍。2.化合物组成

碳水化合物（糖、淀粉、纤维素和半纤维素）、含氮化合物（主要为蛋白质）、木质素、脂肪、树脂、蜡质、单宁。三、土壤有机质的存在状态吸附态游离态有机无机复合态一、土壤微生物的种类

原核微生物

真核微生物

单细胞的原生动物

无细胞结构的分子生物

真菌（酵母、霉菌）、藻类和地衣

纤毛虫、鞭毛虫、根足虫

病毒

细菌、放线菌和蓝细菌第二节土壤微生物（一）原核微生物

1、古细菌2、细菌3、放线菌4、蓝细菌5、粘细菌1、古细菌甲烷产生菌极端嗜酸热菌极端嗜盐菌。2、细菌占土壤微生物总数的70％－90％，能分解各种有机质个体小、代谢强、繁殖快主要有：节杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆菌属、产碱杆军属、黄杆菌属。土壤中细菌生理群：纤维分解细菌、固氮细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、硫化细菌、氮化细菌等，在土壤碳、氮、磷、硫循环中担当重要的角色。细菌3、放线菌

能转化土壤有机质产生抗生素，对其他有害菌能起拮抗作用高温型的放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要作用。4、蓝细菌又称蓝（绿）藻。淡水、海水和土壤是它们的主要场所，可进行光合作用。5、粘细菌在土壤中的数量不多，抗旱性强，在干旱、低温和贫瘠的土壤中存活。

1、真菌有许多土壤真菌是重要的植物病原菌还有与植物共生的菌根菌，它们对植树造林起着重要作用参与动、植物残体的分解，成为土壤中氮、碳循环不可缺少的动力，特别是在植物有机体分解的早期阶段，真菌比细菌和放线菌更为活跃。主要有青霉属、曲霉属、镰刀菌属、木霉属、毛霉属、根霉属。（二）真核微生物2．藻类

主要由硅藻、绿藻、黄藻组成。藻类是土壤生物的先行者，对土壤的形成和熟化起重要作用，它凭借光能自养的能力，成为土壤有机质的最先制造者。3、地衣是真菌和藻类形成的不可分离的共生体。通常是裸露岩石和土壤母质的最早定居者，在土壤发生早期起重要的作用三、土壤微生物营养类型的多样性

（一）化能有机营养型（二）化能无机营养型（三）光能有机营养型（四）光能无机营养型四、土壤微生物呼吸类型的多样性

有氧呼吸：为好氧性微生物，如固氮菌、硝酸化细菌、硫化细菌、藻类等无氧呼吸（发酵）：为厌氧性微生物，如梭菌、产甲烷细菌、和脱硫弧细菌等有氧呼吸（无氧呼吸）：为兼厌氧性微生物，如酵母菌和大肠杆菌第二节影响土壤微生物活性的环境因素

一、影响因素温度：低温型（零下-20度）中温型（0-50度）高温型（30-100以上）水分及其有效性pH：大多数细菌、藻类最适宜的pH为6.5－7.5，在pH4.0－10.0也可以生长；放线菌pH7.5－8.0最适宜；真菌适宜于pH5.0－6.0的酸性环境，而生存范围可在pH5.0－9.0之间。大多数土壤pH为4－9，能维持各类微生物生长发育。氧气和EH值生物因素土壤管理措施二、土壤中微生物的分布土壤类型暗棕壤砖红壤肥力水平高低剖面分布数量减少多少简单介绍：种类：后生动物有小的土居性的多细胞的动物，主要包括线虫、蚯蚓、蜗牛、千足虫的等作用：对植物残体的破碎作用，使得这些物质有利于原生动物得取食和微生物得进一步分解。后生动物：原生动物种类：单细胞真核生物作用：1、调节细菌数量2、增进某些土壤生物的活性3、参与土壤植物的分解草履虫土壤酶土壤酶：土壤中产生专一生物化学反应的生物催化剂。土壤酶一般吸附在土壤胶体表面或呈复合体存在，部分存在于土壤溶液中。土壤酶参与土壤中各种生物化学过程，如腐殖质的分解与合成；动植残体和微生物残体的分解，及其合成有机化合物的水解与转化；某些无机化合物的氧化、还原反应。

第三节土壤简单有机质的分解和转化有两个过程：有机质的矿化作用和腐殖化作用一、土壤有机质的矿化作用定义：土壤有机质在微生物作用下，最终分解为简单化合物释放矿质养料，并释放能量的过程。（释放养分过程）

有机化合物只有在微生物的作用下才能分解成为简单化合物。在好气条件下易形成有益物质；在嫌气条件下形成NO、CH4、H2S等对作物有害气体。因此提高土壤通气性很重要。矿化作用的快慢为矿化率——年消耗的有机质占土壤全部有机质的百分数。矿化率一般2－5％有机氮矿化：水解过程：蛋白质→氨基酸氨化过程：氨基酸

水解

NH3二、有机质的腐殖化过程定义：有机残体在微生物的作用下将矿化过程的中间产物转化成腐殖质的过程。（储存养分）快慢用腐殖质系数：年加入到土壤中的有机物质转化成土壤腐殖质的百分数。腐殖质系数一般为20－40％土壤有机质矿质化、腐殖化的关系

矿化作用有机残体简单盐类＋能量

腐殖化

矿质化腐殖质植物动物三、影响土壤有机质分解和转化的因素（1）有机物种类：草本－木本（2）老嫩程度：老化－鲜嫩（3）破碎程度：破碎的易分解（4）组成：糖、淀粉、蛋白质﹥粗蛋白﹥半纤维素、纤维素﹥木质素、脂肪（5）元素组成：

C：N＝25：1有机物质C（％）N（％）C/N硬木锯削460.1400/1小麦秸秆380.580/1玉米禾茎400.757/1甘蔗渣400.850/1黑麦草（开花期）401.137/1草坪禾草401.331/1腐烂畜肥412.120/1堆肥402.516/1嫩苜蓿干草403.013/1毛叶苕子403.511/1城市淤泥314.57/1讨论：秸秆还田或堆肥时为何经常要加入适量的速效氮肥？(6)温度：土壤微生物活动的最适宜的温度大约范围为25－35摄氏度（7）土壤水分和通气状况：土壤相对含水量为60－100％时，水、气都较合适。（8）土壤酸碱度：中性土壤转化快第四节有机质的主要组分及其特征一、非腐殖物质

二、腐殖物质

成分

植物组织（g·kg-1）

土壤有机质（g·kg-1）

纤维素

200～50020～100半纤维素

100～3000～20木质素

100～300350～500粗蛋白质

10～150280～350油脂、蜡质等

10～8010～80一、非腐殖物质主要包括碳水化合物含氮有机物含磷有机物含硫有机物二、腐殖物质

腐殖质：微生物将矿化过程的中间产物转化成更复杂、难分解、深色胶体高分子有机化合物。腐殖物质一般占有机质总量的50~90%腐殖酸：胡敏酸和富里酸（黄腐酸）的总称。（一）腐殖质组分的分离和提取土壤样品非腐殖质未分解或部分分解的动植物残体土壤腐殖质用碱液提取可溶性腐殖物质黑色残余物，即胡敏素，黑腐素用酸酸化至pH1溶液即富里酸黄腐酸沉淀物即胡敏酸褐腐酸用比重液（比重2.0）分离（二）腐殖酸的性质

1、腐殖酸分子量大，变动范围在几至几百万之间。我国几种主要土壤胡敏酸和富里酸的平均分子量分别在890－2550和675－1450之间。2、腐殖酸具有较大的比表面积，高达2000平方米每克，远大于金属氧化物和粘土矿物的表面积。3、腐殖酸是一种亲水胶体，最大吸水量可以超过其本身重量的五倍。4、腐殖物质整体呈黑色，富里酸颜色较淡，黄色至棕红色，而胡敏酸的颜色较深，棕黑色至黑色。5、腐殖酸的元素组成多：有C、H、O、D、S、Ca、Mg、Fe、Si等灰分元素。6.腐殖酸结构复杂，抗分解能力强。

在温带条件下，一般植物残体的半分解周期少于3个月有机质的半分解期为5-9年胡敏酸的平均停留时间为780-3000年富里酸的平均停留为200-630年。一、有机质在土壤肥力等方面上的作用（一）提供植物需要的养分土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源。第五节土壤有机质的作用和管理

（1）促进团粒结构的形成：通过功能团以胶膜形式包被在矿质土粒的外表

。（2）改善土壤通气、透水及持水性。（3）改善耕性，延长适耕期，提高耕作质量。（4）有利于土壤增温（二）改善物理性质

（三）、改善土壤化学性质

（1）提高保肥能力。（2）降低重金属毒害。（3）提高土壤磷的有效性（4）提高对酸碱度的缓冲性能。（四）、改善生物性质

（1）提高微生物活性和数量。（2）增加土壤养分转化。（3）促进植物和生物生长发育。（五）、改善土壤生态环境（1）减少重金属污染：吸附、包被、络合、螯合、溶解排出等。（2）加速对农药等有机污染物的降解。（3）对全球碳平衡产生影响：土壤碳大气碳二、提高土壤有机质的措施

1.施用有机肥：绿肥、粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕沙、鱼肥、河泥、塘泥2.秸秆还田：苜蓿三叶草苕子田菁土壤孔隙作用：容纳水分和空气的空间植物根系伸展和土壤动物及微生物活动场所数量及质量，影响土壤、水、气、热诸因素一、土壤孔隙的数量（一）土壤比重、土粒密度土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）的重量(g/cm3)

。土壤比重：土粒密度与水（4℃）的密度之比，无量纲。土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲土壤比重是土壤相对稳定的性质比重大小决定于矿物组成和有机质含量①土壤矿物组成和含量有关，②与土壤有机质含量有关，表土层有机质含量高，比重小于心土、底土，有机质比重1.2-1.4g/cm3。不同土壤密度差别较小：一般2.6-2.7g/cm3

，通常用2.65g/cm3作为土粒密度。（二）土壤容重土壤容重（土壤密度）：在自然状况下,单位容积(包括土壤孔隙和土粒体积)干土壤的重量。单位为g/cm3。影响因素：内部性状：颗粒排列、质地、结构、松紧、矿物、有机质

砂质土1.2~1.8g/cm3，粉质土1.0~1.5g/cm3，外界因素：降水、耕作、施肥、灌溉旱地1.0－1.6g/cm3淹水期水田0.8－1.４0g/cm3环刀法测定土壤容重土壤容重的作用：反映土壤的松紧状况：较好旱地土壤：1.1－1.3，＞1.3较紧实，＞1.5很紧实，＜1.0较松散计算土壤重量：面积×深度×容重＝2000/3×0.2×1000×1.2＝16万公斤每亩耕层土壤土重常用15万kg来表示计算有机质、养分、水分、盐分：灌溉、施肥OM1%，N0.05%，H2O15%，耕层含OM=N＝土壤水重＝16万公斤×1%＝1600kg16万公斤×0.05%＝80kg

15%×16＝24t（三）土壤孔隙度土壤孔隙度：指单位土壤总容积中的孔隙容积。%土壤孔隙度（％）＝（1－土壤密度/土粒密度）×100

一般土壤孔隙度有30－60%，农业土壤＞＝50%。孔隙比：指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。孔隙比＝孔隙容积/土粒容积＝孔隙度/（1－孔隙度）

土壤固液气三相体积组成的计算土壤的固相率＝土壤容重/土壤比重＝1—土壤孔隙度土壤液相率(容积含水率)＝土壤含水量(质量％)×土壤容重土壤气相率＝土壤孔隙度-容积含水率土壤三相比＝固相率:液相率:气相率例：土壤容重1.2g/cm3，含水量15%（质量），求三相比二、土壤孔隙的类型（一）当量孔径土壤的当量孔径（又称实效孔径）—指与一定土壤水吸水相当的孔径叫当量孔径。hdd＝3/Td当量孔径，单位mm，T为土壤对水的吸力，单位hPa或cm水柱孔隙据大小和水分的有效性，分为三级：1）通气孔隙：孔隙直径＞0.02mm，土壤水吸力＜0.15Bar。理想的通气孔隙度10－20%，一般砂土高，黏土低。主要作用是通气、透水。2）毛管孔隙

孔径在0.0002－0.02mm（也有0.002－0.02的说法），土壤水吸力在15－0.15bar范围的孔隙，具有毛管作用。保持植物利用的有效水分。3）无效孔隙：土壤中孔径＜0.0002mm（或0.002mm），土壤水吸力＞15bar的细微孔隙。其水分不能被吸收。土壤的各级孔隙度为：非活性孔隙度（％）＝V非活性孔隙／V土×100毛管孔隙度（％）＝V毛管孔隙／V土×100通气孔隙度（％）＝V通气孔隙／V土×100总孔度＝非活性孔度＋毛管孔度＋通气孔度毛管孔隙度%=（田间持水量—凋萎含水量）×容重旱作土壤耕层总孔度为50%～56％；通气孔隙度不低于10%；大小孔隙之比在1：2～4较为合适

三、影响土壤孔性的因素(1)土壤质地黏土、砂土、壤土－总孔隙度，通气孔隙、毛管孔隙和无效孔隙、大小比例比较(2)土粒排列疏松时高，紧密时低。(3)土壤结构团粒孔隙适当，总孔隙度增加。片状、块状、柱状结构孔隙少，比例失调(4)有机质疏松多孔，结构良好(5)外部因素耕作、中耕，镇压、灌水、雨滴击打、动物活动粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和无效孔为主；砂质土孔隙度33—45%，非毛管孔（通气孔）较多；壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，大多数作物适宜的孔隙状况：

土体内的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层（0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%；底层土壤（15~30cm）孔度和通气孔度分别为50%和10%左右。一般旱地土壤来说，保持三相比2：1：1为较宜。易产生土壤压实的场所耕作和收获机械压实娱乐性场所和游览地区高尔夫球场以及草场上述问题如何解决？第二节土壤结构性

土壤结构：一是土壤结构性，二是土壤结构体。土壤的结构体：自然界中土粒相互黏结团聚成大小形状和性质不同的聚合体。土壤结构性：是指土体中结构体的大小、形状、数量、性质及其相互排列方式和相应的孔隙状况等的综合特性。影响水、肥、气、热状况一、土壤结构体类型块状核状柱状片状团粒二、结构体评价（土壤肥力的关系）（一）块状、柱状、片状结构体的不良表现结构体内部致密、紧实，根系下扎阻力大；无效孔隙多，通气差，厌氧微生物活跃，易产生还原性有毒气体；土壤易出现大裂隙，引起漏水漏肥、扯断根系；土壤耕性差，阻力大，土坷垃多，影响耕种。（二）、良好团粒结构体与土壤肥力的关系（1）良好的孔隙状况，大小孔隙适宜，能通气，不易产生还原性有毒气体。（2）对水分保蓄，保水性较好；（3）利于对养分的保持和提供；（4）可提高土壤耕作质量，土壤较疏松，阻力小，不起坷垃，根系下扎阻力小；三、团粒结构的形成第一阶段是单粒凝聚、胶结形成复粒（微团粒），复粒结合团聚再形成团粒结构体。单个土粒团聚体微团粒土粒土粒土粒Ca2+腐殖质五、创造团粒结构的措施（一）多施有机肥，种绿肥；（二）注意灌水方法；（三）合理耕作，用地养地相结合；（四）调节土壤酸碱度，合理进行石灰或石膏的施用；（五）施用土壤结构改良剂。腐殖酸/水解聚丙烯睛钠盐和乙酸乙烯脂土壤结构的研究团聚体的测定干筛法湿筛法：约得法和萨维若夫法土壤结构的研究土壤结构的研究土壤结构的研究微团聚体分析—类似于土壤颗粒分析差别在于：是否用化学分散剂。盐碱土用盐化水浸泡微结构的镜检法第三节土壤耕性

一、土壤耕性的含义它泛指土壤在耕作中所表现的各种性质及耕作后的表现。（一）耕作的难易程度是指土壤在耕作时对农机具产生阻力的大小（二）耕作质量好坏耕后土垡松散、容易耙碎、不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；（三）宜耕期的长短指在保证耕作质量和劳动效率的前提下，宜于耕作时间的长短。二、影响土壤耕性的因素土壤物理机械性质是土壤在不同含水量情况下所表现的物理性质，包括土壤的粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及其它受外力作用（如农机具的切割、穿透和压板等作用）而发生形变的性质。（一）土壤粘结性和土壤粘着性土壤粘结性:指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。土壤粘着性:是土壤在一定含水量的情况下，土粒粘附于外物表面的性能。含水为饱和水量的40％～70％时开始表现，到80％时最大。再增加，降低，呈流体，消失。（二）土壤的可塑性土壤可塑性指土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，当外力去除后和土壤干燥后仍能保持变形的性能。

（三）土壤胀缩性

土壤胀缩性土壤吸水后体积膨胀干燥后体积收缩的特性。土壤膨胀损伤植物根系，收缩拉断根系膨胀，土壤孔隙变小，透水通气性差，热量差收缩，漏风、跑墒，拉断根系。水分蒸发快影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体。改良质地，土壤结构，增加土壤有机质含量，耕锄。三、改良土壤耕性的措施改良耕性要从调节影响土壤物理机械性的因素着手（一）增施有机肥料

（二）改良土壤质地

（三）创造良好的结构

（四）合理灌排

四、耕作方法（一）免耕法和少耕法免耕法把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何耕作。少耕法只在播种行进行整地作业，在作物生长期间进行一、二次中耕。免耕法包括三个主要环节：一是覆盖地面二是利用除草剂消灭杂草三是用免耕播种机进行播种并保证播种质量。ChiselPlowing（凿耕）NO-TillPlanting免耕法和少耕法的优点1.保持土壤水分

2.改善表土的结构状况

3.防止土壤侵蚀

4.防止土壤压板

5.节约能源

免耕法和少耕法存在的问题

1．可能会产生有毒物质

2．对土壤温度的影响

3．病虫害较严重

4．杂草危害1.犁耕（深耕）形式及特点：有臂犁

（1）全层翻耕、耗能多，深度0－30cm（2）耕层偏松、水分损失大（3）翻后需耙、压易产生水土流失等

铧犁

（二）典型的耕作方法

无臂犁松土铲：（1）只松土不翻土,深度30－40cm（2）水分损失少（3）减少耙、压地次数（4）掩盖残茬、肥料能力差2.整地（耙地）平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤3.中耕：作物生长期间疏松表土破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除杂草、调节土温4.土壤镇压：调节土层湿度及土壤通气性联合整地机

丁齿耙水田星型耙旋犁农民自创自行车犁第一次测验题什么是土壤？其基本组成物质有哪些？土壤肥力的四大因素是什么？简述矿物的鉴定依据简述岩石的鉴定依据；花岗岩的主要矿物组成有哪些？简述土壤有机质的作用及提高土壤有机质的措施。在秸秆还田或堆肥时为何要加适量速效氮肥？第一节土壤水分土壤水：在105－110摄氏度从土壤中驱赶出来的水。

土壤水是重要的：是作物生长发育所需水分的主要来源一般作物要获得一份产量，必须消耗500－1000份的水是作物吸收养分的重要条件参与土壤中许多物理、化学和生物学过程自然界重要“水库”和水循环重要环节，环境的重要组分土壤－植物－大气连续体(SPAC)。二、土壤水含量的表示方法（一）质量含水量土壤质量含水量(%)＝土壤水质量/干土质量×100%（二）容积含水量

土壤容积含水量（％）＝土壤水容积/土壤总容积×100％＝水重％×土壤容重（三）相对含水量土壤相对含水量（％）＝土壤含水量÷田间持水量一般合适的相对含水量为70%～80%（60-100%）（四）水层厚度（水深）mm

＝土层厚度×水容％（五）土壤水贮量（方/亩或吨/亩）＝2/3×水层厚度

(六)墒情：干墒、黄墒、灰墒、黑墒干、润、潮、湿三、土壤水分含量的测定（一）烘干法：常用

1、经典烘干法：恒温箱105－110ºC烘干称重计算

2、快速烘干法：红外线烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法、电炉法等。（二）中子法：定点长期测定（三）TDR法：快速测定土壤的容积水含量英文全称是Time-Domain-Reflectometry，中文译为时域反映仪。（四）电阻法：石膏块加导线。定点长期测定