土壤学(孔性、结构性、耕性
一、土壤结构(体)的类型
1.团粒结构:是指近似球形、疏松多孔、由有机质胶结形
成,直径约为0.25~10mm的小团聚体,俗称“蚂蚁蛋”、 “ 米 糁 子 ” 等 , 农 业 生 产 上 最 理 想 的 粒 径 为 2 ~ 3mm 。 0.25mm以下的团聚体称微团聚结构。
常出现在有机质含量较高、质地适中的土壤中,土壤肥力高。
(4)计算土壤储水量及灌水(或排水)定额
设土层厚度1m,土壤含水量25%,容重为1.3 t/m3。
公 式
1hm2的1m土层储水量 =10000m2×1m×1.3 t/m3×25% =3250m3/hm2= 325mm
二、 土壤孔隙性
1. 土壤孔隙度
土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙体积占土 壤总体积的百分数。
蚂蚁蛋、 米糁子
团粒结构与土壤肥力
(1) 良好土体结构 a、有一定的形态、结构和大小 b、有一定的稳定性
水稳性:浸后不分散称水稳性结构体。 C、 有多级孔隙: 大孔隙通气,小孔隙存水,水气协调。
土壤容重也受到很多因素的影响, (主要通 过影响孔隙影响容重)如:降水和灌溉、结构、 紧实度、有机质含量、土壤质地、土层深浅、 耕作等。
土壤容重是一个重要的参数:
(1)计算土壤的重量
土壤重量=土壤体积×土壤容重
(2)反映土壤松紧度:
大多土壤土壤容重为1.14—1.26g/cm3;水 田0.5-0.6g/cm3 较适宜
表5-1 土壤中常见组分的密度
组分 石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
密度(g/cm3) 2.60~2.68 2.54~2.57 2.62~2.76 2.77~2.88 2.70~3.10 2.85~3.57 3.15~3.90 3.60~4.10
组分 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙脱石 伊利石 腐殖质
包括孔隙度(孔隙的数量)和孔隙类 型(孔隙的大小及其比例),前者决定着 土壤气、液两相的总量,后者决定着气、 液两相的比例。
一、土壤密度和容重
1.土壤密度
单位体积(无粒间孔隙)的土粒的烘干土质量。 单位为: g/cm3或t/m3
土壤密度与4℃时纯水密度之比
土壤密度的大小主要决定于土壤矿物质的组成和有机 质的含量。有机质的密度为 1.4-1.8 g/cm3;矿物密 度大多在2.6-2.7之间;一般取土粒(土壤)密度为 2.65 g/cm3
根据土壤孔隙的通透性和持水能力,分为三种类型:
①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>1.5×105Pa。
②毛管孔隙:当量孔径约为0.02-0.002mm, 土壤水 吸力1.5×104Pa-1.5×105Pa,具有毛管作用。
③通气孔隙:当量孔径>0.02mm,相应的土壤水吸力 <1.5×104Pa,毛管作用明显减弱。
密度(g/cm3) 4.90~5.30 5.03~5.18 2.30~2.40 2.61~2.68 2.53~2.74 2.60~2.90 1.40~1.80
2.土壤容重
是指在田间自然状态下,单位体积土壤 (包括粒间孔隙在内的原状土)的烘干土重。 单位:g/cm3或t/m3。
一般旱地土壤容重大体在1.00~1.80 g/cm3之间。
3.土壤三相比的计算
(1)土壤固相容积(%) =(1-土壤总孔隙度)×100%
(2)土壤液相容积(%) =土壤含水量×土壤容重
(3)土壤气相容积(%) =土壤总孔隙度-土壤液相容积
土壤三相组成的适宜范围(comfort zone)
土壤三相比=固相:液相:气相
多数旱地作物(upland field crop)适宜的 土壤固、液、气三相比为:
第三章 土壤的基本性质
土壤的基本性质 (物理和化学)
1.土壤孔隙性 2.土壤结构性 3.土壤耕性 4.土壤热性质 5.土壤吸收性能 6.土壤酸碱性 7.土壤养分
第一节 土壤孔隙性
土壤孔隙性的概念 土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内 部的空隙叫做土壤孔隙。
土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、 比例和性质的总称。
(3)计算土壤中各组分(如土壤水分、有 机质、养分和盐分等)的含量
设耕层厚度0.2m,容重1.3t/m3,有机质含量 15g/kg=0.015t/t,全氮量0.75g/kg=0.00075t/t。 1hm2(104m2)0.2m土层计:
土壤=10000×0.2×1.3=2600t 有机质储量=2600×0.015=39.0t 全氮储量=2600×0.00075=1.95t
三、土壤孔隙性调节
1.防止土壤压实 2.合理轮作和增施有机肥 3.合理耕作 4.工程措施
第二节 土壤结构
土壤结构体和土壤结构性的概念
土壤结构体:又称土壤结构,是指土壤 颗粒(单粒)团聚形成的具有不同形状 和大小的土团和土块。 土壤结构性:土壤结构体的类型、数量、 稳定性以及土壤孔隙状况的综合特征。
= (1-容重/土粒密度)×100%
2. 土壤孔隙类型
土壤孔隙大小、形状各异,但无法按其真实孔 径来计算,用当量孔径表示大小 当量孔径: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔 径。它与孔隙的形状及其均匀性无关。土壤水 吸力与当量孔径的关系式为:
d = 3/S d为孔隙的当量孔径(mm),S为土壤水吸力 (KPa0.3∶0.15~0.25
4.土壤孔隙状况与植物生产的关系
土壤耕层孔隙一般30%~60%
适宜作物生长的总孔隙:50~56% 通气孔隙:10%以上,最好15~20%。
土壤耕层孔隙状况垂直分布以“上虚下实”为好。 15cm以上总孔隙度55%左右,通气孔隙15%左右。 15cm以下总孔隙度50%左右,通气孔隙10%左右。 利于根系生长,利于保水保肥。
它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是 通过土壤容重和土壤密度来计算。
土壤孔隙度= [1- (容重)/土壤密度] ×100%
土壤孔隙度=[孔隙容积/土壤容积] ×100%
=[(土壤容积-土粒容积)/土壤容积] ×100%
=[1-(土粒容积/土壤容积)] ×100%
= [1-(土粒重量/土粒密度)/(土壤重 量/容重 )] ×100%