第4章土壤质地和结构 ■工,士壤颗粒与质地 工土壤结构 ■Ⅲ士壤孔性 ■Ⅳ土壤结构性评价与管理 1.土壤颗粒与质地 土粒与粒级 ■土粒 ■粒径当量粒径(有效粒径) 斯托克斯( Stockes Law)定律 ■颗粒半径与颗粒在静水中自由沉降速率的关系式 V=2(Ps"P w)gr29n ■利用该式求得某一粒径粒自由沉陶到某固定深度所需的时间按时 抽吸土壤悬液,测定该粒级士粒的重量 ■应用条件 (1)必须采用规定的沉降筒(直径>58cm) ■(2)沉降环境最好恒温〔或温变小),静置。 ■(3)土壤悬液的密度应<3%(测定的土壤样品量应控制)
第4章 土壤质地和结构 ◼ Ⅰ.土壤颗粒与质地 ◼ Ⅱ.土壤结构 ◼ Ⅲ.土壤孔性 ◼ Ⅳ.土壤结构性评价与管理 Ⅰ.土壤颗粒与质地 ◼ 一、土粒与粒级 ◼ 土粒 ◼ 粒径—当量粒径（有效粒径） ◼ 斯托克斯（Stockes. Law)定律 ◼ 颗粒半径与颗粒在静水中自由沉降速率的关系式。 ◼ V=2（ρ s-ρ w）gr 2/9η ◼ 利用该式求得某一粒径土粒自由沉降到某固定深度所需的时间，按时 抽吸土壤悬液，测定该粒级土粒的重量。 ◼ 应用条件 ◼ （1）必须采用规定的沉降筒（直径>5-8cm） ◼ （2）沉降环境最好恒温（或温变小），静置。 ◼ （3）土壤悬液的密度应<3%（测定的土壤样品量应控制）
■粒级 ■二、土粒的组成与性质 土粒的矿物组成 ■砂粒(粗粉粒或物理性砂粒)-石英、正长石和白云母等原生矿物为 主 中、细粉粒-石英、正长石和白云母等原生矿物少,部分斜长石、 辉石、角闪石和黑云母等原生矿物,少量次生矿物 ■粘粒-次生矿物为主 ■土粒的化学组成 土壤矿质土粒的元素组成包括:o、S、A、Fe、ca、Mg、T、K Na、P、S、Mn、zn、B、Mo等,就含量而言,以O、Si、A、Fe 所占比例最高,Sio2+A知3+Fe2O3>75%是土壤的骨干分,其 中Sio2>A2o3、Fe2o3 ■从砂粒-粉粒-粘粒,Sio2含量逐渐咸少,AO3、Fe2O3和盐基含 量则逐渐增加,Sio/Azo3+Fe2O的分子比率逐渐降低 ■分子比率=(Sio2%/Sio2分子量)/(Aao%/Azo3分子量)+ Fe2o3%/Fe2O3分子量)] ■土粒的性质
◼ 粒级 ◼ 二、土粒的组成与性质 ◼ 土粒的矿物组成 ◼ 砂粒（粗粉粒或物理性砂粒）—石英、正长石和白云母等原生矿物为 主 ◼ 中、细粉粒---石英、正长石和白云母等原生矿物少，部分斜长石、 辉石、角闪石和黑云母等原生矿物，少量次生矿物 ◼ 粘粒---次生矿物为主 ◼ 土粒的化学组成 ◼ 土壤矿质土粒的元素组成包括：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Ti、K、 Na、P、S、Mn、Zn、B、Mo等，就含量而言，以O、Si、Al、Fe 所占比例最高，SiO2+Al2O3+Fe2O3>75%, 是土壤的骨干成分，其 中SiO2>Al2O3、Fe2O3 ◼ 从砂粒--粉粒--粘粒，SiO2含量逐渐减少，Al2O3、Fe2O3和盐基含 量则逐渐增加，SiO2/ Al2O3+Fe2O3的分子比率逐渐降低。 ◼ 分子比率= （SiO2%/ SiO2分子量）/[（Al2O3 % /Al2O3分子量）+ （Fe2O3 % /Fe2O3分子量）] ◼ 土粒的性质
■土粒的表面积 ■随土粒直径的减小,土粒的总表面积增加,尤其是粘粒,总表面积显 著提高。 ■三、土壤机械组成与质地类别 ■土壤机械组成 ■利用比重计法或吸管法测定的士壤各粒级的相对含量。 ■质地类别 ■根据机械组成相近而划分的土壤类别相同质地类别的土壤机械组成 相似,肥力特性相近 ■四、不同质地士壤的肥力特点 ■壤土是理想的土壤质地类型 ■五、土壤质地的改良利用 ■土壤质地的改良方法 ■增施有机肥 ■有机质粘性大于砂粒小于粘粒,可促进良好土壤结构的形成 客土法 ■(1)砂质土掺粘土,粘质土掺砂土。(2)砂质土施用塘泥。(3) 砂质土引洪漫淤
◼ 土粒的表面积 ◼ 随土粒直径的减小，土粒的总表面积增加，尤其是粘粒，总表面积显 著提高。 ◼ 三、土壤机械组成与质地类别 ◼ 土壤机械组成 ◼ 利用比重计法或吸管法测定的土壤各粒级的相对含量。 ◼ 质地类别 ◼ 根据机械组成相近而划分的土壤类别，相同质地类别的土壤机械组成 相似，肥力特性相近。 ◼ 四、不同质地土壤的肥力特点 ◼ 壤土是理想的土壤质地类型 ◼ 五、土壤质地的改良利用 ◼ 土壤质地的改良方法 ◼ 增施有机肥 ◼ 有机质粘性大于砂粒小于粘粒，可促进良好土壤结构的形成。 ◼ 客土法 ◼ （1）砂质土掺粘土，粘质土掺砂土。（2）砂质土施用塘泥。（3） 砂质土引洪漫淤
■深耕深翻法 ■若土壤表层为砂士,心土层为粘土,或相反,可采用深耕深翻法,使 两层土壤相互混合以改良质地 l.土壤结构 土壤结构体 ■土壤结枃体 ■土粒单粒和复粒湘互排列和团聚成定形状和大小的士团或士块 ■土壤结构体类型 通常根据结构体的形状和大小等外部性状来划分。 ■二、团粒结构的形成 ■粘结团聚过程 ■胶体的凝聚作用 ■当向土壤胶体溶液中加入多价阳离子(ca++、Fe+等)或pH降低 时(如施肥等),带负电荷的士壤胶粒之间因分孑引力超过相互之间 的静电排弃力而相互凝聚 ■无机物质的粘结作用 土壤中的碳酸钙、硫酸钙、无定的硅酸、氧化铁和氧化铝以及粘粒 本身在湿润时对其它土粒的粘结作用
◼ 深耕深翻法 ◼ 若土壤表层为砂土，心土层为粘土，或相反，可采用深耕深翻法，使 两层土壤相互混合以改良质地。 Ⅱ.土壤结构 ◼ 一、土壤结构体 ◼ 土壤结构体 ◼ 土粒（单粒和复粒）相互排列和团聚成一定形状和大小的土团或土块。 ◼ 土壤结构体类型 ◼ 通常根据结构体的形状和大小等外部性状来划分。 ◼ 二、团粒结构的形成 ◼ 粘结团聚过程 ◼ 胶体的凝聚作用 ◼ 当向土壤胶体溶液中加入多价阳离子（Ca++、Fe+++等）或pH降低 时（如施肥等），带负电荷的土壤胶粒之间因分子引力超过相互之间 的静电排弃力而相互凝聚。 ◼ 无机物质的粘结作用 ◼ 土壤中的碳酸钙、硫酸钙、无定形的硅酸、氧化铁和氧化铝以及粘粒 本身在湿润时对其它土粒的粘结作用
■有机物质的胶结和复合作用 ■木质素、蛋白质、真菌及丝状菌菌丝、多糖类、脂肪、蜡质和腐殖质 等对士粒的胶结作用,其中以多糖类和腐殖质最为重要。 ■土壤腐殖质不仅是重要的有机胶结物质而且可通过多种复合机制与 矿质土粒形成有机矿质复合体。 ■蚯蚓及其它小动物的作用 ■土居动物,如蚯蚓和蚁类等的活动可促进团粒结构的形成,特别是蚯 蚓,其排泄物本身即为良好的团粒 ■切割造型过程 ■根系切割 干湿交替 ■冻融交替 ■耕作施肥 三、团粒结构的肥力意义 团粒结枃是旱地土壤理想的结枃类型 ■大小吼孔隙兼备,水、气、热协调 ■团粒具有多级孔隙,不仅总孔隙大,而且大小孔隙比例协调。团粒之 间为通气孔隙有利于透水通气,团粒内部则有35级大小不同的毛
◼ 有机物质的胶结和复合作用 ◼ 木质素、蛋白质、真菌及丝状菌菌丝、多糖类、脂肪、蜡质和腐殖质 等对土粒的胶结作用，其中以多糖类和腐殖质最为重要。 ◼ 土壤腐殖质不仅是重要的有机胶结物质，而且可通过多种复合机制与 矿质土粒形成有机—矿质复合体。 ◼ 蚯蚓及其它小动物的作用 ◼ 土居动物，如蚯蚓和蚁类等的活动可促进团粒结构的形成，特别是蚯 蚓，其排泄物本身即为良好的团粒。 ◼ 切割造型过程 ◼ 根系切割 ◼ 干湿交替 ◼ 冻融交替 ◼ 耕作施肥 ◼ 三、团粒结构的肥力意义 ◼ 团粒结构是旱地土壤理想的结构类型 ◼ 大小孔隙兼备，水、气、热协调 ◼ 团粒具有多级孔隙，不仅总孔隙大，而且大小孔隙比例协调。团粒之 间为通气孔隙有利于透水通气，团粒内部则有3—5级大小不同的毛