液相率（土壤容积含水量）=土壤质量含水量×土壤容重 气相率=1一固相率一液相率=孔隙度一液相率 土壤三相比=固相率：液相率：气相率适宜的土壤三相比为： 固相率50%左右： 容积含水率25-30%： 气相率15-25%。 (3)计算土壤的重量以及土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分和盐分等）的含量 例1：若土壤容重为1.15g/cm3,则每亩耕层土壤（0~20cm)的总重为多少？ 667×0.2×1.15×103=153410kg≈1.5×10kg=150t 例2：若土壤全氮为0.1%，计算每亩耕层土壤含氮量？ 150t×0.1%=150kg 例3：若土壤含水量为5%，要求灌水后达到20%，则每亩需灌水多少？ 150t×(20%-5%)=22.5t (三)土壤孔隙类型 根据当量孔径大小及其作用可分为： 1、非活性孔 非活性孔又称无效孔、束缚水孔。这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般<0.002mm,士 壤水吸力>1.5×10P。根毛和微生物不能进入此孔隙，因此其中的养分和水分难以被植物利 用。 质地愈粘，非活性孔愈多，则无效水愈多。对作物生长来说，非活性孔度愈小愈好。 2、毛管孔隙 毛管孔隙也称贮水孔隙，当量孔径约为0.02-0.002mm,土壤水吸力1.5×10Pa-1.5× 10P,具有毛管作用。在保证良好通气性的前提下，毛管孔隙度愈大愈好。 3、通气孔隙
36 液相率（土壤容积含水量）＝土壤质量含水量×土壤容重 气相率＝１－固相率－液相率＝孔隙度－液相率 土壤三相比＝固相率：液相率：气相率适宜的土壤三相比为： 固相率 50%左右； 容积含水率 25-30%； 气相率 15-25%。 (3)计算土壤的重量以及土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分和盐分等）的含量 例 1：若土壤容重为１.15g/cm3，则每亩耕层土壤（０～20ｃｍ）的总重为多少？ 667×0.2×1.15×10３＝153410kg≈1.5×105 kg=150ｔ 例 2：若土壤全氮为 0.1％，计算每亩耕层土壤含氮量？ 150ｔ×0.1％＝150kg 例 3：若土壤含水量为 5％，要求灌水后达到 20％，则每亩需灌水多少？ 150ｔ×（20％－5％）＝22.5ｔ (三)土壤孔隙类型 根据当量孔径大小及其作用可分为： 1、 非活性孔 非活性孔又称无效孔、束缚水孔。这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般<0.002mm, 土 壤水吸力>1.5×106 Pa。根毛和微生物不能进入此孔隙，因此其中的养分和水分难以被植物利 用。 质地愈粘，非活性孔愈多，则无效水愈多。对作物生长来说，非活性孔度愈小愈好。 2、毛管孔隙 毛管孔隙也称贮水孔隙，当量孔径约为 0.02-0.002mm, 土壤水吸力 1.5×105 Pa-1.5× 106 Pa,具有毛管作用。在保证良好通气性的前提下，毛管孔隙度愈大愈好。 3、通气孔隙
当量孔径>0.02mm,相应的土壤水吸力<1.5×10Pa,毛管作用明显减弱。旱地耕层土壤通 气孔隙度在10%一20%为佳。 (四)孔隙分布 上虚下实较好一一蒙金土 二、影响土壤孔性的因素及其调控 (一)内因：质地、结构、有机质： (二)外因：自然因素（气象变化）： (三)人工管理措施：灌溉、施肥、耕作等农业生产上常采用施用有机肥、适宜耕作等调控土 壤孔性。 第二节土壤结构性 自然界的土壤中，土壤固体颗粒很少以单粒形式存在，一般都会胶结成大小、形状、性质 不一的团聚体。 一、土裹结构体和土壤结构性 (一)土壤结构体：土壤结构体又称土壤结构，是指原生土粒（单粒）和次生土粒（复粒） 的排列与组合状况。 (二)土壤结构性：土壤结构性指土壤结构体的数量、大小、形状、性质、相互排列方式以 及相应的孔隙状况等综合特性。通常所说的土壤结构多指结构性。 二、土壤结构（体）的类型 (一)似立方体型 1、块状结构 其长、宽、高三轴大体近似，边面不明显。缺乏有机质、质地粘重的土壤中，尤其过干 过湿耕作时最易形成。 2、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。常出现在石灰性土壤和缺乏 有机质的粘重心土、底土层中。 3
37 当量孔径>0.02mm,相应的土壤水吸力<1.5×105 Pa,毛管作用明显减弱。旱地耕层土壤通 气孔隙度在 10%～20%为佳。 （四）孔隙分布 上虚下实较好——蒙金土 二、影响土壤孔性的因素及其调控 (一)内因：质地、结构、有机质； (二)外因：自然因素（气象变化）； (三)人工管理措施：灌溉、施肥、耕作等农业生产上常采用施用有机肥、适宜耕作等调控土 壤孔性。 第二节 土壤结构性 自然界的土壤中，土壤固体颗粒很少以单粒形式存在，一般都会胶结成大小、形状、性质 不一的团聚体。 一、土壤结构体和土壤结构性 （一）土壤结构体：土壤结构体又称土壤结构，是指原生土粒（单粒）和次生土粒（复粒） 的排列与组合状况。 （二）土壤结构性: 土壤结构性指土壤结构体的数量、大小、形状、性质、相互排列方式以 及相应的孔隙状况等综合特性。通常所说的土壤结构多指结构性。 二、 土壤结构（体）的类型 （一）似立方体型 1、块状结构 其长、宽、高三轴大体近似，边面不明显。缺乏有机质、质地粘重的土壤中，尤其过干 过湿耕作时最易形成。 2、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。常出现在石灰性土壤和缺乏 有机质的粘重心土、底土层中
(二)条柱型 1、柱状结构：结构体的垂直轴特别发达，呈立柱状：半干旱地带的心、底土中常出现。2、棱 柱状结构：棱角明显：质地粘重而干湿交替频繁的心、底土中常出现（如水稻土的潴有层中）。 (三)扁平型 1、片状：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，流水沉积作 用所致，故多出现在冲积土壤中。 2、磷片状：片状结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，农耕机具长期压实所造成，故多出现 在耕作历史较长的水稻田和长期耕深不变的旱地土壤的犁底层。 (四)似球型 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2-3m。多出现在有机质含量高的耕作层土壤中，具有多级孔隙和力 稳性、机械稳定性和生物稳定性。我们通常所说的改良土壤结构就是指促进团粒结构的形 成。 孔隙性质是评价结构性重要指标，它包括整个土体的孔隙分布状况以及结构体内外的孔 隙分布状况， 良好的土壤结构性应该具备以下两个条件： 在土体以及团粒内外的孔隙分配上，除了有较多的孔隙容量外（土壤总孔隙度大），大 小孔隙的分配要适当： 土壤团粒要有一定的稳定性（水稳性、机械稳定性、生物稳定性），才能使良好的孔隙 状况得以保持，使它们在雨水、灌溉、耕作等影响下不至于迅速破坏，而使孔隙性质恶化。 不良结构体（块状、柱状、片状等）：总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，结构体之 间大的通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。 良好结构体（团粒）：不仅总孔隙度大，而且有多级孔隙，大小孔隙分配适当，兼有蓄 水和通气的双重作用，团粒之间排列疏松易与耕作。 三、土壤团粒结构的形成 (一)形成过程 单粒→复粒→微团聚体→团聚体（团粒） 分 38
38 （二）条柱型 1、柱状结构:结构体的垂直轴特别发达，呈立柱状；半干旱地带的心、底土中常出现。2、棱 柱状结构:棱角明显；质地粘重而干湿交替频繁的心、底土中常出现(如水稻土的潴育层中)。 （三）扁平型 1、片状: 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，流水沉积作 用所致，故多出现在冲积土壤中。 2、磷片状: 片状结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，农耕机具长期压实所造成，故多出现 在耕作历史较长的水稻田和长期耕深不变的旱地土壤的犁底层。 （四）似球型 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。多出现在有机质含量高的耕作层土壤中，具有多级孔隙和力 稳性、机械稳定性和生物稳定性。我们通常所说的改良土壤结构就是指促进 团粒结构的形 成。 孔隙性质是评价结构性重要指标，它包括整个土体的孔隙分布状况以及结构体内外的孔 隙分布状况， 良好的土壤结构性应该具备以下两个条件： 在土体以及团粒内外的孔隙分配上，除了有较多的孔隙容量外（土壤总孔隙度大），大 小孔隙的分配要适当； 土壤团粒要有一定的稳定性（水稳性、机械稳定性、生物稳定性），才能使良好的孔隙 状况得以保持，使它们在雨水、灌溉、耕作等影响下不至于迅速破坏，而使孔隙性质恶化。 不良结构体（块状、柱状、片状等）：总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，结构体之 间大的通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。 良好结构体（团粒）：不仅总孔隙度大，而且有多级孔隙，大小孔隙分配适当，兼有蓄 水和通气的双重作用，团粒之间排列疏松易与耕作。 三、土壤团粒结构的形成 （一）形成过程 单粒→复粒→微团聚体→团聚体（团粒）
所以团粒结构体是多次团聚复合的结果，每团聚一次产生一级孔隙，所以团粒结构不但 总孔度大，而且具备大小多级孔隙。 (二)形成条件 1、胶结物质 (1)有机胶体：腐殖质、蛋白质、多糖等。 (2)无机胶体：层状铝硅酸盐、铁铝氧化物（稳定性较强） (3)胶体的凝聚作用：金属盐类(Ca+) (4)水膜：细土粒具有表面能，能吸引水分子，通过水分子可使土粒相互联系在一起。 2、成型动力： (1)生物作用：植物根系在生长过程中，对土体会产生一定程度的穿插、分割作用，把土体 切割成土团，在根系生长过程中，还会对土团产生挤压，把土团压紧，在根系发达的表层士 壤中容易产生较好的团粒结构，另外土壤中的动物和微生物对土壤结构的形成也能起到一定 的作用。 (2)干湿交替：湿士在干燥过程中会发生体积收缩，由于土体的各部分和各种胶体脱水程度 和速率不同，收缩的程度也不同，就会使土体裂开形成各种结构体。 (3)冻融交替：土壤孔隙中的水结冰后，体积增大，对土体产生压力，使土体崩碎，有助于 团粒结构的形成。 (4)耕作：合理的耕作施肥，有助于团粒结构的形成，不合理的耕作会破坏团粒结构。 四、土镶团粒结构与土镶肥力 团粒结构对土壤肥力的作用： 能协调水分和空气的矛盾，稳定土壤温度： 能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾（保肥与供肥）： 改良耕性和有利于作物根系伸展。 总之团粒结构使土壤孔性良好，协调土壤水肥气热的能力强，耕性优良。 五、土壤结构的改善与恢复 39
39 所以团粒结构体是多次团聚复合的结果，每团聚一次产生一级孔隙，所以团粒结构不但 总孔度大，而且具备大小多级孔隙。 （二）形成条件 １、胶结物质 （1）有机胶体：腐殖质、蛋白质、多糖等。 （2）无机胶体：层状铝硅酸盐、铁铝氧化物（稳定性较强） （3）胶体的凝聚作用：金属盐类（Ｃａ２＋） （4）水膜：细土粒具有表面能，能吸引水分子，通过水分子可使土粒相互联系在一起。 ２、成型动力： （1）生物作用：植物根系在生长过程中，对土体会产生一定程度的穿插、分割作用，把土体 切割成土团，在根系生长过程中，还会对土团产生挤压，把土团压紧，在根系发达的表层土 壤中容易产生较好的团粒结构，另外土壤中的动物和微生物对土壤结构的形成也能起到一定 的作用。 （2）干湿交替：湿土在干燥过程中会发生体积收缩，由于土体的各部分和各种胶体脱水程度 和速率不同，收缩的程度也不同，就会使土体裂开形成各种结构体。 （3）冻融交替：土壤孔隙中的水结冰后，体积增大，对土体产生压力，使土体崩碎，有助于 团粒结构的形成。 （4）耕作：合理的耕作施肥，有助于团粒结构的形成，不合理的耕作会破坏团粒结构。 四、土壤团粒结构与土壤肥力 团粒结构对土壤肥力的作用： 能协调水分和空气的矛盾，稳定土壤温度； 能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾（保肥与供肥）； 改良耕性和有利于作物根系伸展。 总之团粒结构使土壤孔性良好，协调土壤水肥气热的能力强，耕性优良。 五、土壤结构的改善与恢复
(一)增施有机肥一一提供有机胶体 (二)扩种绿肥牧草、实行合理耕作一一提供胶结物质和成型动力。 科学的农田土壤管理一一合理灌溉（喷灌、滴灌等），水早轮作、晒垄、冻垄，适耕期。 (三)合理耕作，调节土壤pH值等 (四)施用土壤结构改良剂 天然高聚物（胡敏酸、树脂胶等）、天然无机物（膨润士、沸石）：所用原料多，施用 量达，且形成的团聚体稳定性差。 人工合成高聚物（水解聚乙烯，乙酸乙烯脂等）可快速形成团聚体，并维持3~5年 但价格昂贵，施用技术高，一般不含养分。目前处于适用阶段。 近年来，腐殖酸类肥料是一类较有发展前景的改良剂。 第三节土壤耕性 土壤耕性是指士壤在耕作时所表现出来的特性，它是土壤物理性质和物理机械性质的综合 反映。 一、土壤耕性的内容 主要包括三个方面 (一)耕作的难易程度 良好的土壤耕性要求耕作时，阻力要尽可能地小，以使节约劳力和能源。 (二)耕作质量的好坏 良好的士壤耕性要求耕作后土质要疏松，以有利于根系的穿插、保温、保墒、通气和养 分转化。 (三)宜耕期的长短 良好的土壤耕性耕作要求土壤的宜耕期尽可能地长。 二、土襄物理机械性质
40 （一）增施有机肥——提供有机胶体 （二）扩种绿肥牧草、实行合理耕作——提供胶结物质和成型动力。 科学的农田土壤管理——合理灌溉（喷灌、滴灌等），水旱轮作、晒垄、冻垄，适耕期。 （三）合理耕作，调节土壤ｐＨ值等 （四）施用土壤结构改良剂 天然高聚物（胡敏酸、树脂胶等）、天然无机物（膨润土、沸石）：所用原料多，施用 量达，且形成的团聚体稳定性差。 人工合成高聚物（水解聚乙烯，乙酸乙烯脂等）可快速形成团聚体，并维持３～５年， 但价格昂贵，施用技术高，一般不含养分。目前处于适用阶段。 近年来，腐殖酸类肥料是一类较有发展前景的改良剂。 第三节 土壤耕性 土壤耕性是指土壤在耕作时所表现出来的特性，它是土壤物理性质和物理机械性质的综合 反映。 一、土壤耕性的内容 主要包括三个方面 （一） 耕作的难易程度 良好的土壤耕性要求耕作时，阻力要尽可能地小，以使节约劳力和能源。 （二） 耕作质量的好坏 良好的土壤耕性要求耕作后土质要疏松，以有利于根系的穿插、保温、保墒、通气和养 分转化。 （三） 宜耕期的长短 良好的土壤耕性耕作要求土壤的宜耕期尽可能地长。 二、土壤物理机械性质