粘着性大小，以粘着强度（ N/cm2 ）表示。
第一节
土壤的结持性
1．影响土壤粘着性大小的因素
（1）土壤含水量：含水少时，粘着性小，含水增多，粘着 性增大。随土壤水分进一步增加，水膜加厚，吸水力减小， 粘着强度降低。当含水量增多至土壤成流体状态时，粘着性 消失。 （2）土壤质地：土粒越细，粘着性越强。 （3）农机具材料的性质：农机具所用材料的亲水性，直接 影响土壤的粘着强度。亲水性强，易粘着，反之不易粘着。 （木料易粘着，塑料不易粘着） （4）土壤有机质含量、结构性：有机质多、结构性好的土 壤，粘着性低。
力。
第一节
土壤的结持性
3．土壤粘结性与土壤耕作的关系
粘结力大，耕作时易形成大土块，即使经 耙耱也会形成小于0.25mm的团聚体，破 坏土壤结构。 粘结力增加农机具对土壤作用的阻力和附 着力。
第一节
土壤的结持性
二、土壤的粘着性
土壤的粘着性：土壤粘附于其它物体的性质称土壤
的粘着性。 粘着性是土粒－水－外物分子间相互作用的结果。
第一节
土壤的结持性
三、土壤的可塑性
土壤在外力作用下，能塑造成任意形状而不破裂，并 在去掉外力以后仍能保持新形状的性质，称土壤塑性。
塑性仅在一定含水量范围才能表现出来。
干土无塑性，随土壤含水量增加 至土粒表面 形成一薄层水膜时 因水膜张力作用使土粒粘结在 一起 当外力大于水膜的张力时 土粒相互滑动 使土体变形。外力消失时，土粒仍被水膜粘结力保持 在土体变形后的位置上 土壤就表现出塑性。
第一节
土壤的结持性
塑性下限（塑限） ：土壤开始出现塑性时的最 小含水量。
塑性上限（液限或流限）：土壤能够保持塑性 的最大含水量。 塑性指数：塑性上限与塑性下限之差。它反映 土壤塑性的强弱。
第一节
土壤的结持性
1．影响土壤塑性的因素
土壤质地和矿物种类：粘粒含量小于15％的土壤无塑 性，随粘粒增多，塑性下限增加较少，上限增加较多， 故塑性指数增加，塑性增强。2：1型膨胀型矿物（蒙 脱石类）塑性最大，2：1型非膨胀型（水云母类）次 之，1：1型矿物（高岭石类）最小。
提出控制土壤粘着农具的因素：
土壤的粘结性要大—干燥土壤粘结性最大，脱土最好；
土壤内摩擦系数要大—有结构的土壤内摩擦系数大，有利脱土； 土壤与金属的外摩擦系数要小—要利用摩擦系数低的材料，或提 高金属表面的光洁度；
土壤对金属的粘着性要小，土壤含水量少，土粒和金属之间不足 以形成水膜；土壤含水量超出一定范围，水膜厚度增加，土壤水 吸力减小，粘着性降低。 农具与前进方向所成的角度应保持最小。
土壤抗剪切的力包括：摩擦力和粘结力。
S=C＋P· tgφ
S―抗剪强度； C―粘结强度； P―正压应力； φ―内摩擦角
当农机具作用于土壤时，对土壤施 加剪力，土壤会发生形变，随作用力增 加，土壤发生形变达到最高值时，作用 力再增加，土壤则破碎，抗剪阻力迅速 下降。
第三节
土壤的抗剪强度
（二）影响土壤抗剪强度的因素
第四节
土壤的压缩和压实
（二）压实对土壤和作物生长的影响
①压实的土壤空气少，通气差，蓄水少，好气性微生物活动受抑， 有效态养料少。
②压实土壤的渗水性差，遇大雨易产生径流，引起土壤冲刷。
③压实土壤的结构被破坏，土粒紧密结合，易板结。 ④压实土壤的粘结力、抗剪强度等增加，从而增大耕作阻力。
⑤压实土壤上作物出苗缓慢，不整齐，植株生长慢，矮小，根系浅
第四章
土壤的物理机械性质
第一节 第二节 第三节
土壤的结持性 土壤的抗剪强度 土壤的压缩和压实
土壤的物理机械性质：土壤对外力的反作用 力和变形的特性称为～。
主要受土壤的结持性以及对外力作用时而产生 的摩擦性、抗剪强度、压缩特性等影响。
研究了解土壤的物理机械性质，对提高土壤的 耕作质量、节约动力十分重要。
而目前拖拉机轮胎的接地压力为8-16 N/cm2，播种机轮子 为12-19 N/cm2，收获机（康拜因）为18-23 N/cm2。
第四节
土壤的压缩和压实
（四）防止土壤压实的方法
采用适当的排水措施，平整地面，减少局部积 水或土壤过湿时耕作； 避免在塑性范围内耕作土壤； 改进农机具设计，减少接地压力；
饱和 0 流动 无
耕作性质
阻力大，形成土 阻力小，形成团 块，破坏结构 聚体，最适耕作
第二节 土壤的摩擦性质
外摩擦力—土壤与农机具的金属部件或轮胎 之间的摩擦称为外摩擦力。
内摩擦力—土壤颗粒与颗粒之间产生的摩擦 力称为内摩擦力。
第二节 土壤的摩擦性质
一、土壤的外摩擦性质
外摩擦力的产生有三个阶段：
推广适合的少耕法、免耕法，尽量减少耕作次
数。
土壤的物理机械性质复习思考题
1、什么叫土壤的结持性？结持性包括哪三种类型，影响结持 性的因素如何？
2、土壤粘结性、粘着性、可塑性对土壤耕作有何影响？ 3、土壤的摩擦力有哪几种？影响土壤摩擦力的因素是什么？ 4、什么是土壤的抗剪强度？其影响因素有哪些？ 5、什么是土壤压缩与压实？简述产生土壤压实的原因及土壤 压实对土壤耕作和作物生长的影响。 6、防止土壤压实的主要方法有哪些？
第三节
土壤的抗剪强度
(三) 土壤抗剪强度与土壤耕作的关系
1．土壤水分低时 （1）结构良好的土壤：整体抗剪强度低，而土块、团聚体抗剪强度 高，此时耕作，虽然土块不易破碎，但也不易破坏土壤结构。 （2）结构不良土壤：土块和整体土壤的抗剪强度相仿，此时耕作， 不但原有土块不易散，并且会形成新的土块。 2．土壤水分增加时


含水量多时，水膜弯月面力影响大，粘结力减小；
含水减少时，内聚力增加，弯月面力也增加，粘 结力迅增。
土壤粘结力随含水量的减少而迅速增加。
第一节
土壤的结持性
（2）土壤质地
土壤质地越细，土粒间分子引力越大，水膜越 多，粘结性越强。
（3）阳离子种类、有机质含量
Na＋使土粒分散，增加粘结性；Ca2+使胶粒 凝聚，减少土粒接触面积，降低粘结力。土壤 腐殖质可增加砂土粘结力，而减少粘土的粘结
土壤干燥阶段，摩擦系数较小； 土壤水分增加，土壤出现粘着性时，摩擦系数 增大，水分增至接近液限时，摩擦系数最大；
水分超过液限时，水膜起润滑作用，摩擦系数 减小成一常数。
第二节 土壤的摩擦性质
影响土壤外摩擦力大小的因素：
所受的正压力； 金属表面的粗糙特性； 土壤水分； 土壤质地。土粒越细，土粒与金属的接触面积 越大，摩擦越强；反之，则小。
有机质含量：增加土壤有机质，可使土壤塑性上、下 限都增加，但对塑性指数无大的影响，这有利于土壤 耕作（因为提高土壤塑性下限，就扩大了适于耕作的 土壤含水量范围）。
第一节
土壤的结持性
2．土壤塑性对土壤耕作的影响
在土壤塑性范围内耕作，土粒滑动使土壤粘闭， 易形成大的垡条，干后形成大的土块，降低耕 作质量，不利作物生长。 另外，在土壤塑性范围内耕作，因机械压力而
另一种是水膜的弯月面力。（土壤含水量低时，弯月面力很大）
第一节
土壤的结持性
2．影响土壤粘结性的因素 （1）水分：
a 非粘闭土壤：即疏松土壤（如结构好的土壤、 沙性土壤、疏松土壤）。 粘结力：主要受水膜弯月面力决定。（曲线C） b 粘闭土壤：即土粒紧密排列的土壤（压实土壤、 大土块等）。 粘结力：主要受分子内聚力和水膜弯月面力的 双重作用。（曲线A、B）
3．压力增加，最适压实含水量（指土壤压实
至最大密度的含水量）降低。因为较大压力下，
土壤孔隙度降低，土粒表面形成水膜需要的水
分减少。 4．在压应力和剪应力同时起作用情况下，压 应力是土壤压实的主要原因，在含水量高时， 剪应力的压实作用增加。
第四节
土壤的压缩和压实
二、耕作栽培中的土壤压实问题
（一）土壤压实的概念 土壤压实：指在农机具作用下，土壤压缩、容 重加大，孔隙减少至影响作物生长时，称为～。
产生塑流，易陷车。同时，土壤的粘结力、内
摩擦力很小，机械易打滑。 避免在土壤的塑性范围内耕作。
第一节
土壤的结持性
土壤的结持状态
水分 土壤吸水 力（105Pa） 结持状态 作用力
干 10000～31 坚硬 粘结力
湿润 31～0.6 酥松 很弱的粘结力
湿 ＜0.6 粘着、可塑 粘结力、粘着力 阻力从大小，粘 闭、下陷、打滑
第一节
土壤的结持性
土壤的结持性：指在不同含水量条件下，土 壤抵抗破碎、变形以及粘着在其它物体上的 性质。 土壤结持性包括：粘结性、粘着性、塑性。
第一节
土壤的结持性
一、土壤粘结性
指土壤抵抗机械破碎的性质。是土粒－水－土粒之间不同力相 互作用的结果。 土壤的粘结性大小以压碎或拉断单位断面土柱所需的力表示 （N/cm2）. 1．土壤粘结力：是产生土壤粘结性的根本原因。 一种是分子内聚力（范德华力和静电引力等）
第一节
土壤的结持性
2．土壤粘着性对土壤耕作的影响
粘着性强时，增加耕作阻力，降低耕作质量。
生产中采用表面光滑、摩擦系数小、亲水性差 的农机具材料，或者降低土壤含水量都有利于 提高耕作质量。
第一节
土壤的结持性
Fountaine和Payne研究指出:土壤粘着在农具上的主 要原因是土壤的粘结强度＜土壤的粘着强度。
1. 土壤质地：土壤越粘重，抗剪强度越大。 2. 土壤容重：容重越大，土壤越紧密，土粒咬 合越大，抗剪强度越大。
第三节
土壤的抗剪强度
3. 土壤水分：
a 土块抗剪强度：土块、团粒结构和团聚 体被剪切时，土壤抗剪强度主要由分子内聚 力形成的粘结力起作用。 故含水少，抗剪强度大。含水量增加， 抗剪强度下降（曲线A）。 b 整体抗剪强度（指耕层土壤被剪切时 的抗剪强度）：耕层土壤较疏松，主要由水 膜张力形成的粘结力起作用。 土壤含水量在塑限以下时，土壤抗剪强 度随水分增加而增加，至塑性下限时达最大 值，然后迅速下降，含水量达塑性上限时， 抗剪强度很小（曲线B）。