第三章土壤孔性、结构性与耕性
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第三章__土壤的孔性、结构性与耕性
孔隙度计算*：
非活性孔度=非活性孔容积/土壤容积*100% 毛管孔度=毛管孔隙容积/土壤容积*100% 通气孔度=通气孔隙容积/土壤容积*100% 土壤总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+通气孔度
小 孔 隙
大 孔 隙
三、土壤的密度和容重
土壤孔隙一般很难直接测定，常常通过土壤容重和土壤密度来 计算。同时在土壤其他性状的研究中，其应用也十分广泛。
土壤容重的在农业上的应用：
1）反映土壤松紧状况
相同质地时，疏松的土壤容重较小，紧实的土壤容重较大。 不同质地时，一般砂土〉壤土〉粘土。
2)计算土壤三相比
孔隙度＝Ｖ孔／Ｖ土体＝（Ｖ土体－Ｖ固体）／Ｖ土体＝１－Ｖ固体／Ｖ土体 ＝１－（ｗ／土壤密度）／（ｗ／土壤容重）＝１－土壤容重／土壤密度
固相率＝１－孔隙度＝土壤容重／土壤密度 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 适宜的土壤三相百分数为： 固相率50%左右； 容积含水率25-30%； 气相率15-25%。
4、改良耕性和有利于作物根系伸展。
团粒之间接触面积减少而大大减弱了土壤的粘结性与粘 着性，改善土壤耕性；并且团粒间疏松多孔，利用根系 伸展，而团粒内部，孔隙小利于根系的固定和支撑。
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。
高产田并非一定要有水稳性团粒，没有也可
土壤结构性的评价
容重 孔隙度＝ 1－ 密度
土壤总孔度=孔隙容积/土壤容积*100% 旱地耕层土壤以50%～５６％适宜大多数作物生长。一般砂土孔度30%-45%，壤 土40%-50%，粘土45%-60%。
孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度） 1，稍大
《土壤学》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
（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
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，
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
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，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
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
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。
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
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，
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
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，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
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
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。
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性分析
二、土壤结构体的类型及其特征
（1）块状结构体 （2）核状结构体 （3）片状结构体
(4)柱状结构体 （5）团粒状结构体
三、土壤结构性的评价
评价土壤结构性，从两个方面来考虑：
一是土壤结构体的类型、数量和总孔隙度；
二是团粒和微团粒的数量、稳定性及孔性。
四、土壤团粒结构体的形成
（一）、土壤团粒结构体形成的机制
第三节 土壤的物理机械性与耕性
一、土壤物理机械性
土壤物理机械性是指土壤的结持性（粘 结性、粘着性、可塑性）、胀缩性、松紧性 以及受其它外力作用(农机具的剪切、穿透 压板等作用)而发生形态变化的性质。
1. 土壤结持性：
不同含水量下土壤粘结性、粘着性和可塑性的综合表 现称为土壤结持性。
（1）、土壤粘结性:
练习：某土壤比重为2.7,容重为1.55 g/cm3,若土壤含水 量为25%,问此土壤含有空气容积是否适合于一般作物生长的 需要？
三、土壤孔隙状况与土壤肥力和作物生长的关系 （一）土壤孔隙状况与土壤肥力的关系
土壤疏松时保水通气能力强，紧实的土壤保水通气能力 差。不同孔隙状况，养分有效化和保肥供肥性能有较大差异。
比值。其值为1或稍大于）
（三）土壤孔隙分级
根据孔隙中的土壤水吸力大小或当量孔径 大小可将孔隙划分为三种类型：非活性孔隙、 毛管孔隙、通气孔隙。
1.非活性孔隙 土壤中最细的孔隙，当量 孔径小于0.002mm，常被束缚水充满。
非活性孔隙度=非活性孔容积/土壤总容积×100%
腐殖质含量：腐殖质的粘结性比砂土
强而比粘土弱。
代换性阳离子的组成：钾钠等一价阳
离子含量越高，粘结性越强。
（2）、土壤粘着性:
指土壤颗粒粘附在外物上的性能。土
土壤的孔性、结构性和耕性讲诉
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生 物均可在通气孔隙中活动。
3. 土壤孔性与土壤肥力的关系
孔隙大小和数量
土壤松紧状况
水、气含量
养分有效性 土壤的增温 和保肥供肥 与稳温
第二节 土壤结构性
定义：
在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成 大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤 结构。
1. 土壤结构的类型
土壤容重的的用途：
a.反映土壤松紧度
土壤容重大
土壤紧实板硬而缺少结构
土壤容重小
土壤疏松多孔结构良好
b.估算各种土壤重量
土重=面积×土层深度×容重
c. 计算土壤各组分的数量
各组分数量= 土重×各组分含量
孔 隙 度
47.46 %
疏松排列
紧密排列
24.51 %
③ 孔隙比：
定义： 它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。 其值为1或稍大于1为好。
水膜的粘结作用：细润土壤中的粘粒所带的负电 荷，可吸引极性水分子，并使之作定性排列，形 成薄层水膜，当粘粒相互靠近时水膜为邻近的粘 粒共有，粘粒就通过水膜而联结在一起。
胶结作用 土壤中的土粒、复粒通过各种物质的胶 结作用进一步形成较大的团聚体。
成型过程：
根系切割 干湿交替 冻融交替 土壤的耕作
Fe2+ 土粒
土壤的比重为单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的 干重(g/cm3或t/m3)
土壤相对密度的大小与土壤组成有关，常用土壤 相对密度值2.65 。
②土壤容重
定义：
自然状态下单位容积土壤(包括孔隙在内)的 干重(g/cm3 或t/m3)。
土壤容重的范围1.0-1.5 g/cm3 理想1.14-1.26 g/cm3
土壤学孔性、结构性、耕性
农业生产中，常采用排水晒田、晒垄、冻 垄等措施，提高土壤溶液电解质的浓度，促进
土壤胶粒凝聚。
(2) 水膜(water film)的粘结作用
土粒在水膜的作用下，在土粒接触处形成 弯月面，由于弯月面内侧的负压，把相邻的土 粒团聚在一起，形成土团。
(3) 胶结作用(cementation)
a、简单的无机胶体
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 （KPa） 当量孔径与土壤水吸力成反比
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。
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：
二土壤力学性质是土壤颗粒之间以及土壤与外物之间的相互作用又称土壤物理机械性包括土壤黏结性黏着性可塑性胀缩性等土壤耕性的好坏主要是由土壤物理机械性质引起的
3-1 土壤孔性、结构性和耕性
1、土壤结构的类型（soil configuration type）
主要根据结构体的大小、外形及与土壤肥力的关系划分的。
① 块状结构(blocky structure)
形状：立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面不明显，
内部紧实。
产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质而粘 重的底土多为块状结构。
大小划分：大块状结构,直径>10cm;
2、土壤孔隙类型
通气孔隙(aeration pore)：孔径＞0.02(0.06)mm，透水通气，
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生物均可在通气孔 隙中活动。
毛管孔隙 (capillary pore)：孔径：0.02(0.06)-0.002(0.0002)mm。
对植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在其中生长和 活动。
正长石 斜长石 白云母 黑云母
角闪石 辉 石
2.85～3.57 3.15～3.90
3.60～4.10
伊利石 腐殖质
2.60～2.90 1.40～1.80
纤铁矿
紧密排列
疏松排列
孔 隙 度 24.51 %
理想土壤的最松排列（左）和最紧排列（右）
47.46 %
（4）影响土壤容重的因素 通过影响孔隙
土壤质地 土壤结构 自然因素（动物孔穴等） 人为因素（耕作，压实，结构改良剂等） 土壤有机质含量
形状：横轴远大于纵轴，呈扁平状结构体。
产生条件：雨后土壤表面结壳或老耕作土壤犁底层。 大小划分： >3mm者为板状，
<3mm者为片状。
⑦ 团粒结构(spheroidal structure)
形状：近似于球形，疏松多孔的小土 团称团粒结构，是含有机质丰富肥沃土壤 的标志特征。
土壤肥料学第3章土壤孔性、结构性与耕性
和土壤本身属性影响，内因为主。
（一）内因பைடு நூலகம்
1、土壤有机质 有机质含量高的土壤，孔度大， 容重小，通气孔多，可改善土壤通气透水性；
2、土壤结构性 土壤结构性可以影响土壤的总孔度、 大小孔隙的分配比例及其分布状况；
3、土粒的排列方式 4、土壤质地 （二）外因
降雨、 施肥、 灌溉、 耕作 土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
（一）土壤孔度与孔隙比
1、孔（隙）度/总孔度：土壤（大、小）孔隙的容 积占整个土壤容积（固相+孔隙）的百分数称为土壤 孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔度（%）=（孔隙容积/土壤容积）x100
2、孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积
（固相）的比值。其值为1或稍大于1为好。 孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度）
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过 本章学习，让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型
及对土壤肥力和生产性能的影响；重点介绍团粒结构的 肥力特征及创造机理；物理机械性的概念及与耕性的关
系，从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。
二、土壤相对质量密度（比重）和容重
1、土壤相对质量密度（比重） 指单位体积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重
与同体积标准状况水的质量之比。 即：土壤比重=土粒密度/水密度
土壤比重是构成土粒（固相）各种组分的质量分数和 相对质量密度（比重）的综合反映。其大小主要取决于 矿物质和有机质的比重。但土壤有机质的质量分数较低 （大多在1.25-1.40%），而多数土壤矿物比重在2.62.7左右（将2.65作为土壤矿物的平均值），所以土壤 比重的大小主要取决于其矿物质组成。
（一）内因பைடு நூலகம்
1、土壤有机质 有机质含量高的土壤，孔度大， 容重小，通气孔多，可改善土壤通气透水性；
2、土壤结构性 土壤结构性可以影响土壤的总孔度、 大小孔隙的分配比例及其分布状况；
3、土粒的排列方式 4、土壤质地 （二）外因
降雨、 施肥、 灌溉、 耕作 土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
（一）土壤孔度与孔隙比
1、孔（隙）度/总孔度：土壤（大、小）孔隙的容 积占整个土壤容积（固相+孔隙）的百分数称为土壤 孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔度（%）=（孔隙容积/土壤容积）x100
2、孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积
（固相）的比值。其值为1或稍大于1为好。 孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度）
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤肥料学第3章土壤孔性、结构 性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过 本章学习，让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型
及对土壤肥力和生产性能的影响；重点介绍团粒结构的 肥力特征及创造机理；物理机械性的概念及与耕性的关
系，从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。
二、土壤相对质量密度（比重）和容重
1、土壤相对质量密度（比重） 指单位体积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重
与同体积标准状况水的质量之比。 即：土壤比重=土粒密度/水密度
土壤比重是构成土粒（固相）各种组分的质量分数和 相对质量密度（比重）的综合反映。其大小主要取决于 矿物质和有机质的比重。但土壤有机质的质量分数较低 （大多在1.25-1.40%），而多数土壤矿物比重在2.62.7左右（将2.65作为土壤矿物的平均值），所以土壤 比重的大小主要取决于其矿物质组成。
土壤的基本理化性质
黄土 土壤碱化层 土壤龟裂层 灌溉后土壤结壳
1.35~1.50 1.50~1.70 1.70~1.90 1.60~1.90
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度 容重(g/cm3) 孔度(%)
最松 松 适合 稍紧 紧实
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
依次形成第二级、第三级……微团聚体，再经多次聚合，
最终成为大小形状不同的团粒结构体。因此，团粒结构不 仅孔度大，而且具有多级孔隙。
单个土粒 团聚体
微团粒
腐殖质
粉 粒
粉粒
砂粒
粘粒
砂粒
Ca2+
土粒
土粒
腐 殖 质
土粒
Fe2+
土粒
土粒
腐 殖 质 Fe3+
土粒
Al3+
其它结构体的形成
立方体型、条柱型、片状型结构体多由单粒直
团粒结构体的土壤肥力特点：
②能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；
大孔隙有充足的氧气供应，好气性微生物活动旺 盛，有机质分解快；
小孔隙中有机质进行嫌气分解，速度慢而使养分
得以保存。
团粒结构体的土壤肥力特点： ③能稳定土壤温度，调节土壤热量状况；
④团粒结构降低了土粒间的粘着性、粘结性，减
少了耕作阻力，提高了耕作质量，土壤耕性好； ⑤有利于作物根系的伸展和生长；
4℃时水的密度为1g.cm-3，因此土粒密度（单位容积固 体土粒的干重）与土壤比重数值相等，但土壤比重无单位。
表 4－2
粒级（粒径毫米） 全土样 0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001 <0.001
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
(二)外因
降雨, 施肥, 灌溉, 降雨, 施肥, 灌溉, 耕作
第二节 土壤结构 一,土壤结构的类型及其特性
土壤中的土粒常常不是以单粒形式存在, 土壤中的土粒常常不是以单粒形式存在,而是许多单 粒粘合,胶结在一起,形成复合团聚体.或称为复粒. 粒粘合,胶结在一起,形成复合团聚体.或称为复粒. 土壤结构体: 土壤结构体:土壤中的各级土粒或其中的一部分互相 胶结,团聚而形成的大小,形状,性质不同的土团,土块, 胶结,团聚而形成的大小,形状,性质不同的土团,土块, 土片等. 土片等. 土壤结构性:土壤中的单粒和结构体的数量,大小, 土壤结构性:土壤中的单粒和结构体的数量,大小, 形状,性质及其相互的排列和相应孔隙状况等的综合特性. 形状,性质及其相互的排列和相应孔隙状况等的综合特性.
(3)推知土壤的松紧状况 ) 容重 <1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30 松紧状况 很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧 孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
气三相容积比率, (4)计算土壤固,液,气三相容积比率,用 )计算土壤固, 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
1.土壤相对质量密度(比重) .土壤相对质量密度(比重) 是指单位容积的固体土粒(不包括粒间孔隙) 是指单位容积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的干 重与同体积水的质量之比. 重与同体积水的质量之比. 多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右 , ( 将 2.65作为土壤 左右, 多数土壤矿物比重在 左右 作为土壤 矿物的平均值) 而一般土壤有机质的比重为1.25矿物的平均值 ) , 而一般土壤有机质的比重为 1.40. 由于表层土壤有机质含量较多 , 其比重通常都 . 由于表层土壤有机质含量较多, 低于心土及底土层. 低于心土及底土层.
土壤的孔性、结构性和耕性
孔径大小:
0.02—0.002mm
水分水吸力
T=3/0.02=150百帕~T=3/0.002=1500百帕
对植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在 其中生长和活动。
c. 通气孔隙(空气孔隙）
孔径 ＞0.02mm 水分水吸力
T<3/0.002=150百帕
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生 物均可在通气孔隙中活动。
3. 土壤孔性与土壤肥力的关系
孔隙大小和数量
土壤松紧状况
水、气含量
养分有效性 和保肥供肥
土壤的增温 与稳温
第二节
定义：
土壤结构性
在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成
大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤
结构。
1. 土壤结构的类型
①块状结构
②核状结构
③ 柱状结构
④ 片状结构 ⑤ 团粒结构
土 壤 团 粒 体
b.土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑 性愈强。一般而言,上塑限、下 塑限和塑性值的数值随着粘粒含 量的加而增大。 c.代换性阳离子 d.土壤有机质
③ 土壤胀缩性
土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩称为土壤 胀缩性。 土壤胀缩性对生产不利。
土壤膨胀 根系发生 机械损伤 孔隙变小、透水 困难气体交换、热 量受到障碍 土壤收缩 拉断植物 根系
1. 土壤孔隙度
定义: 土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数 称为土壤孔隙度，又称总孔度。 它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔隙度的计算
土壤孔隙度=(1-{土壤容重}/土壤相对密度)×100%
① 土壤相对密度
定义： 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的干重 (g/cm3或t/m3)与4℃时同体积水重之比。 土壤的比重为单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的 干重(g/cm3或t/m3) 土壤相对密度的大小与土壤组成有关，常用土壤 相对密度值2.65 。
0.02—0.002mm
水分水吸力
T=3/0.02=150百帕~T=3/0.002=1500百帕
对植物是有效的，而且植物的根系和微生物都可在 其中生长和活动。
c. 通气孔隙(空气孔隙）
孔径 ＞0.02mm 水分水吸力
T<3/0.002=150百帕
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生 物均可在通气孔隙中活动。
3. 土壤孔性与土壤肥力的关系
孔隙大小和数量
土壤松紧状况
水、气含量
养分有效性 和保肥供肥
土壤的增温 与稳温
第二节
定义：
土壤结构性
在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成
大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤
结构。
1. 土壤结构的类型
①块状结构
②核状结构
③ 柱状结构
④ 片状结构 ⑤ 团粒结构
土 壤 团 粒 体
b.土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑 性愈强。一般而言,上塑限、下 塑限和塑性值的数值随着粘粒含 量的加而增大。 c.代换性阳离子 d.土壤有机质
③ 土壤胀缩性
土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩称为土壤 胀缩性。 土壤胀缩性对生产不利。
土壤膨胀 根系发生 机械损伤 孔隙变小、透水 困难气体交换、热 量受到障碍 土壤收缩 拉断植物 根系
1. 土壤孔隙度
定义: 土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数 称为土壤孔隙度，又称总孔度。 它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔隙度的计算
土壤孔隙度=(1-{土壤容重}/土壤相对密度)×100%
① 土壤相对密度
定义： 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的干重 (g/cm3或t/m3)与4℃时同体积水重之比。 土壤的比重为单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的 干重(g/cm3或t/m3) 土壤相对密度的大小与土壤组成有关，常用土壤 相对密度值2.65 。
第三章 土壤物理化学性质概述
1）固相率=容重／密度 2）液相率=水％ x容重 水％通常指田间持水 量 3）气相率=１－固％－液％＝孔隙度-容积含水率
（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以 容积为基础。
（6）计算一定面积与深度的土壤质量
（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量
计算一定面积厚度土壤质量 例：公顷耕层土壤质量 耕层厚度20cm 容重1.2g/cm3
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）内因
1）土粒排列：立方体型（Ｌ）47.67% 三斜六面体（C）24.51% 2）土壤结构： 团粒结构总孔度大，大小孔度比例适合，
不良结构体总孔度小，小孔隙多，土壤紧实。 3）质地
砂 30-45% 大孔隙多 壤 40-50% 粘 45-60% 小孔隙多 4）有机质多，本身疏松，同时促进团粒结构形成。
＝（饱和持水量－田间持水量）x容重
（3）推知土壤的松紧状况
Байду номын сангаас容重
松紧状况
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧
孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
结构好（团粒结构），55-65%甚致70%，比非团聚体 增加1/2-1/3
理想土壤（大小一致实心圆球）。立方体47.46% 三 斜方面体24.51%
3．孔隙的分级
当量孔径：
1)非活性孔度 (<0.0002mm) 15~16ba以上 2)毛管孔度 (0.0002—0.02mm)：也称活性孔度 15~0.1ba 3)非毛管孔度 (>0.02mm)：也称通气孔度 0.1~0ba
（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以 容积为基础。
（6）计算一定面积与深度的土壤质量
（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量
计算一定面积厚度土壤质量 例：公顷耕层土壤质量 耕层厚度20cm 容重1.2g/cm3
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）内因
1）土粒排列：立方体型（Ｌ）47.67% 三斜六面体（C）24.51% 2）土壤结构： 团粒结构总孔度大，大小孔度比例适合，
不良结构体总孔度小，小孔隙多，土壤紧实。 3）质地
砂 30-45% 大孔隙多 壤 40-50% 粘 45-60% 小孔隙多 4）有机质多，本身疏松，同时促进团粒结构形成。
＝（饱和持水量－田间持水量）x容重
（3）推知土壤的松紧状况
Байду номын сангаас容重
松紧状况
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧
孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
结构好（团粒结构），55-65%甚致70%，比非团聚体 增加1/2-1/3
理想土壤（大小一致实心圆球）。立方体47.46% 三 斜方面体24.51%
3．孔隙的分级
当量孔径：
1)非活性孔度 (<0.0002mm) 15~16ba以上 2)毛管孔度 (0.0002—0.02mm)：也称活性孔度 15~0.1ba 3)非毛管孔度 (>0.02mm)：也称通气孔度 0.1~0ba
第三章 土壤孔性、结构性和耕性
近年来我国广泛开展利用腐殖酸类肥料可以在许多地区就地取材利用当地生产的褐煤泥炭生产腐殖酸类肥料它是一种固体凝胶物质能起到很好的结构改良剂作土壤耕性是指土壤在耕作时所表现的特性也是一系列土壤物理性质和物理机械性的综合反映耕性的好坏密切影响到土壤耕作质量及土壤肥力
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
第三章土壤的孔性、结构性和耕性
第三章⼟壤的孔性、结构性和耕性第三章⼟壤的孔性、结构性和耕性第⼀节⼟壤孔性⼀、⼟壤⽐重和容重(⼀)、⼟壤⽐重1、⼟粒密度⼟粒密度指单位容积的固体⼟粒（不包括粒间孔隙）的⼲重。
单位g/cm3。
⼀般为2.65。
2、⼟壤⽐重⼟粒密度与⽔的密度之⽐。
由于⽔的密度1g/cm3，故⼟壤⽐重实质就等于⼟粒密度。
(⼆)、⼟壤容重⼟壤容重是指单位容积原状⼟壤（包括孔隙）的烘⼲重量。
单位g/cm3 、t/m3 。
⼟壤容重⼤⼩是⼟壤肥⼒⾼低的重要指标，可以判断⼟壤的松紧程度、计算⼟壤重量和各组分的数量。
1、判断⼟壤的松紧程度2、计算⼟壤重量3、计算⼟壤各组分的数量练习：某⼟壤50cm⼟层平均含⽔量（重量%）8%，容重1.2 g/cm3,问此⼟壤每公顷50cm⼟层共贮有多少吨⽔?⼆、⼟壤孔隙性（⼀）⼟壤孔隙度⼟壤孔隙是指⼟壤中⼤⼩不等、弯弯曲曲、形状各异的各种孔洞。
⼟壤孔隙度(%)=⼟壤孔隙/⼟壤容积×100%=（⼟壤容积-⼟粒容积）/⼟壤容积×100%=（1-容重/⽐重）×100%注：⽐重常以2.65计算（⼆）⼟壤孔隙⽐⼟壤孔隙数量也可⽤⼟壤孔隙⽐表⽰。
⼟壤孔隙⽐是指⼟壤孔隙容积与⼟粒容积的⽐值。
其值为1或稍⼤于1为好。
⼟壤孔隙⽐=孔隙度/（1-孔隙度）（三）⼟壤孔隙分级根据孔隙中的⼟壤⽔吸⼒⼤⼩或当量孔径⼤⼩可将孔隙划分为三种类型：⾮活性孔隙、⽑管孔隙、通⽓孔隙。
1.⾮活性孔隙⼟壤中最细的孔隙，当量孔径⼩于0.002mm，常被束缚⽔充满。
⾮活性孔隙度=⾮活性孔容积/⼟壤总容积×100%2、⽑管孔隙⼟壤中⽑管⽔所占据的孔隙。
当量孔径为0.002mm～0.02mm。
⽑管孔隙度=⽑管孔隙容积/⼟壤总容积×100%或⽑管孔隙度=（⽥间持⽔量-凋萎含⽔量）*容重3、通⽓孔隙孔隙的当量孔径>0.02mm，是通⽓的通道，不具备⽑管作⽤。
通⽓孔隙度=通⽓孔容积/⼟壤总容积×100%练习：某⼟壤⽐重为2.7,容重为1.55 g/cm3,若⼟壤含⽔量为25%,问此⼟壤含有空⽓容积是否适合于⼀般作物⽣长的需要？三、⼟壤孔隙状况与⼟壤肥⼒和作物⽣长的关系（⼀）⼟壤孔隙状况与⼟壤肥⼒的关系⼟壤疏松时保⽔通⽓能⼒强，紧实的⼟壤保⽔通⽓能⼒差。
第三章土壤的孔性、结构性与耕性
第三章土壤的孔性、结构性与耕性第三章土壤孔性、结构性和耕性第一节土壤孔性第二节土壤结构性（重点）二、孔隙分级——质量指标（一）当量孔径：相当于一定的土壤水吸力的孔径，单位为毫米。
与孔隙的形状及其均匀性无关。
土壤的真实孔径往往无法实际测定。
土壤水吸力与当量孔径的关系式为：d=3/Td为孔隙的当量孔径（mm）T为土壤水吸力（100Pa）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≈1.5×１０5ｋｇ=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四、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）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。
四、土壤团粒结构的形成条件胶结物质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。
成型动力１）生物作用２）干湿交替３）冻融交替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。
五、土壤团粒结构与土壤肥力1、能协调水分和空气的矛盾，稳定土壤温度:由于团粒结构本身的构造特点，决定其具有恰当的大小孔隙比，而水分与空气是互为消长的关系.2、水和气：团粒之间的大孔隙通水、透气，保证良好的通气，透水性；小孔隙蓄水，可保蓄水分。
3、热（温度）：适宜的水汽比例，导致土壤稳热状况适中，即利于升温而又具有稳温性，不会产生骤冷、骤热的现象，4、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）大孔隙通气良好，有机物质分解，供给植物需要的养分，小孔隙蓄水，通气性差，有机物质分解较慢，使有机质得以保存。
第三章 土壤基本性质
解离成离子，形成符号相反而电量相等的两层 电荷，所以称之为双电层。
• 双电层由决定电位离子层和补偿离子层组
成。
•土壤胶体的特性
•（1）土壤胶体比表面和表面能
•比表面（比面）是指单位重量或单位体积土体颗
粒的总表面积（cm2/g， cm2/cm3）。
表面积
• （2）土壤胶体电荷
• 永久电荷：由于粘土矿物晶格中的同晶置
2∶1型粘粒矿物，其不同点为水云母的晶层间 夹含钾离子，晶格距离较为稳定。
铝片
硅片
铝片 硅片
高岭石
• （2）有机胶体(organic colloid) • 有机胶体中最主要的成分是腐殖质（胡
敏酸、富啡酸和胡敏素等），还有少量的木 质素、蛋白质、纤维素等。
• 特点：颗粒极小、具有巨大的比面和带
换所产生的电荷。
• 粘土矿物的结构单位是硅氧四面体和
铝氧八面体，硅氧四面体的中心离子Si4+和 铝氧八面体的中心离子Al3+能被其它离子所 代替，从而使粘土矿物带上电荷。
• 如果中心离子被低价阳离子所代替，
粘土矿物带负电荷；如果中心离子被高价 阳离子所代替，粘土矿物带正电荷。
1O
被
1O
替
代
4+ Si
• 3、胶结作用
• 土壤中具有胶结作用的物质很多，大体上可
分为以下三类：
• a：有机物质：是土壤中主要的胶结物质，胶结方
式多种多样。
• ①有机物质能通过阳离子（比如Ca2+、Fe3+、Al3+）
为桥梁与粘粒连在一起。
• ②有机物质表面的—COOH、—OH 能与粘粒表
面的氧（O）原子通过氢键连接在一起。
[H+]
• 双电层由决定电位离子层和补偿离子层组
成。
•土壤胶体的特性
•（1）土壤胶体比表面和表面能
•比表面（比面）是指单位重量或单位体积土体颗
粒的总表面积（cm2/g， cm2/cm3）。
表面积
• （2）土壤胶体电荷
• 永久电荷：由于粘土矿物晶格中的同晶置
2∶1型粘粒矿物，其不同点为水云母的晶层间 夹含钾离子，晶格距离较为稳定。
铝片
硅片
铝片 硅片
高岭石
• （2）有机胶体(organic colloid) • 有机胶体中最主要的成分是腐殖质（胡
敏酸、富啡酸和胡敏素等），还有少量的木 质素、蛋白质、纤维素等。
• 特点：颗粒极小、具有巨大的比面和带
换所产生的电荷。
• 粘土矿物的结构单位是硅氧四面体和
铝氧八面体，硅氧四面体的中心离子Si4+和 铝氧八面体的中心离子Al3+能被其它离子所 代替，从而使粘土矿物带上电荷。
• 如果中心离子被低价阳离子所代替，
粘土矿物带负电荷；如果中心离子被高价 阳离子所代替，粘土矿物带正电荷。
1O
被
1O
替
代
4+ Si
• 3、胶结作用
• 土壤中具有胶结作用的物质很多，大体上可
分为以下三类：
• a：有机物质：是土壤中主要的胶结物质，胶结方
式多种多样。
• ①有机物质能通过阳离子（比如Ca2+、Fe3+、Al3+）
为桥梁与粘粒连在一起。
• ②有机物质表面的—COOH、—OH 能与粘粒表
面的氧（O）原子通过氢键连接在一起。
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第三章土壤的孔性结构性和耕性-精品
土壤三相组成计算
第三节 土壤孔性和土体构造
固相率 =（容重/土壤密度） x100%
土壤含水量（质量%） =（土壤水质量/干土质量）x100%
土壤含水量（容积%） = 土壤含水量（质量 %）x土壤容重
孔隙度 = 1－固相率 =1－(容重/土壤密度）x100%
气相率 = 1－容积含水率 土壤孔隙比 = 孔隙度/(1-孔隙度)
孔 隙 度
47.46 %
疏松排列
紧密排列
24.51 %
第三节 土壤孔性和土体构造
影响土壤容重的因素
通过影响孔隙 土壤质地 土壤结构 自然因素（动物孔穴等） 人为因素（耕作，压实，结构改良剂等） 土壤有机质含量
土壤容重和土壤比重（土壤密度）测定
土壤容重的测定 环刀（容重圈）法
土壤密度的测定 比重瓶法
切割造型过程： 根系切割 干湿交替 冻融交替 耕作
Ca2+ 土粒 腐
殖
土粒
质
土粒
Fe2+ 土粒
土粒 腐 殖 质
土粒 Fe3+
Al3+
单个土粒
微团粒
团聚体
腐殖质
粉
砂粒
粒
粘粒
粉粒
砂粒
土壤结构的肥力意义
（与质地比较）
水、气 肥 热 耕性与作物生长
土壤结构的改良
增施有机肥料 合理轮作 合理耕作 结构改良剂
塑性值愈大表示土壤塑性愈强。上塑限、下塑限 和塑性值均以含水量％表示之，它们的数值随 着粘粒含量的增加而增大。
影响土壤可塑性的因素：
• 水分含量 • 土壤质地 • 代换性阳离子 • 土壤有机质
土壤胀缩性
• 土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩称 为土壤胀缩性。
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2. 土壤容重
是指单位容积土壤体（包括粒间空隙） 的烘干重，单位为g/cm 的烘干重，单位为g/cm3。土壤容重大体 为1.00-1.70g/cm3之间，是土壤肥力的重 1.00要标志之一。
3. 土壤容重的应用
（1）计算土壤总孔度
（2）配合水分常数计算各级孔度
（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用以 反映土壤自身调节肥力因素的功能 （5）计算一定面积与深度的土壤质量 （6）计算一定土层内各种土壤养分的储量
应用举例
根据土壤密度的数值还可以计算单位 容积土壤的质量、 水分、 养分及孔隙度。 容积土壤的质量 、 水分 、 养分及孔隙度 。 例如已知土壤密度为1 209／ 例如已知土壤密度为1．209／cm2。 求：⑴ 求：⑴ 1hm2地20cm土层土壤质量。 20cm土层土壤质量。 解：⑴ 667×15× 解：⑴ 667×15×0.2×1.02≈2400(t) 02≈2400(t)
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物 理性质。通过本章学习，主要掌握土壤 中孔隙、结构的概念、类型及对土壤肥 力和生产性能的影响；重点介绍团粒结 构的肥力特征及创造机理；物理机械性 的概念及与耕性的关系，从而了解土壤 物理性状对土壤肥力的影响。
主要内容包括：
第一节 土壤孔性 第二节 土壤结构性 第三节 土壤物理机械性与耕性
2、能协调土壤有机质中养分消耗 与累积的矛盾
在团粒结构土壤中， 团粒之间的大孔隙， 在团粒结构土壤中 ， 团粒之间的大孔隙 ， 可以通气， 供应充足， 可以通气 ， O2 供应充足 ， 有利于好气微 生物的活动，能促进OM分解， 生物的活动，能促进OM分解，供给作物 OM 养分；团粒结构内部的孔隙， 养分；团粒结构内部的孔隙 ， 因为贮藏 有毛管水而缺乏空气， 有毛管水而缺乏空气 ， 不有利于好气微 生物的活动，OM分解缓慢， 生物的活动，OM分解缓慢，使养分能保 存下来。 存下来。
团粒结构正好相反， 团粒结构正好相反 ， 团粒内部的 孔隙是活性孔隙， 孔隙是活性孔隙 ， 可以蓄水；由于团 粒近似球形， 团粒接触面积小 ， 粒近似球形 ， 团粒接触面积小， 而排 列疏松， 列疏松 ， 耕性良好；团粒之间的孔隙 多为大孔隙， 有利于空气的流通 ， 多为大孔隙 ， 有利于空气的流通， 总 体上讲团粒结构的孔隙性质良好， 体上讲团粒结构的孔隙性质良好 ， 大 小孔隙的分配适当， 小孔隙的分配适当 ， 在旱地土壤中团 粒结构发达的土壤， 孔隙性质良好 ， 粒结构发达的土壤 ， 孔隙性质良好， 兼有通气性和蓄水性 兼有通气性和蓄水性。 通气性和蓄水性。
水稳性：泡水时不分散的性质。 这里面的性质主要指的是 力稳性：抗机械破坏的性质。 生物稳性：抗生物破坏的性质。
土 粒 的 排 列 方 式
土 壤 结 构 体 的 类 型
(1) 块状结构(blocky structure):
土粒胶结成块,近立方体形, 土粒胶结成块,近立方体形,其长、宽、 高三轴大体近似，边面不明显，大的直 径大于10cm，小的直径为5 10cm。 径大于10cm，小的直径为5-10cm。
二、土壤孔隙性
1．土壤孔性 土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的 大小及其比例，土壤孔隙的数量用孔隙 度或孔隙比表示。
2．土壤孔度与孔隙比 土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数称为土壤 孔度， 又称总孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。
土壤孔隙度
孔隙容积 = 土壤容积
× 100 %
土壤孔隙度一般不直接测定， 土壤孔隙度一般不直接测定 ， 而是 通过土壤容重与比重值换算出来， 通过土壤容重与比重值换算出来，即：
(3)通气孔隙
当量孔径大于0.02mm，相应的土 当量孔径大于0.02mm，相应的土 壤水吸力小于150KPa。通气孔隙的水 壤水吸力小于150KPa。通气孔隙的水 分主要受重力支配而排出，不具有毛 管作用，成为空气成为空气流动的通 道，不具有毛管作用，所以叫通气孔 或非毛管孔。
（四）土壤各级孔隙度的计算
通常根据孔隙的大小及作用将土壤 孔隙分为三级：非活性孔隙、毛管孔隙 和通气孔隙。
小 孔 隙
大 孔 隙
(1)非活性孔隙
当量孔隙在0.002mm以下，土壤水 当量孔隙在0.002mm以下，土壤水 吸力为1500KPa以上。这种孔隙中，几乎 吸力为1500KPa以上。这种孔隙中，几乎 是被土粒表面的吸附水所充满。土粒对 这些水有较强的分子引力，使它们不易 运动，也不易损失，无效孔径中植物的 根与根毛难以伸入，供水性差，这部分 水不能为植物所利用，故称为无效孔隙。
(2)毛管孔隙
当量孔隙为0.02-0.002mm，土壤水 当量孔隙为0.02-0.002mm，土壤水 吸力为150-1500KPa。植物的细根、原生 吸力为150-1500KPa。植物的细根、原生 动物和真菌等很难进入毛管孔隙中，但 植物根毛和一些细菌可在其中活动，有 利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保存 的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。
良好的土壤结构性应该具备以 下两个条件：
a. 在土体以及团粒内外的孔隙分配上 ， 除了有 在土体以及团粒内外的孔隙分配上， 较多的孔隙容量外（土壤总孔隙度大） 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。 孔隙的分配要适当。
b. 土壤团粒要有一定的稳定性 （ 水稳性、 机械 土壤团粒要有一定的稳定性（ 水稳性 、 稳定性、生物稳定性） 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、 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。 响下不至于迅速破坏，而使孔隙性质恶化。
总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+ 总孔隙度=非活性孔度+毛管孔度+通气孔度
非活性孔隙容积 × 100% 非活性孔度= 土壤容积
毛管孔隙容积 毛管孔度 = × 100% 土壤容积
通气孔容积 通气孔度 = 土壤容积 × 100 %
重点难点： 重点难点：
重点掌握土壤孔隙的概念、类型及调控。 重点掌握土壤孔隙的概念、类型及调控。 难点：土壤比重和容重的区别。 难点：土壤比重和容重的区别。
孔隙比：
它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。 它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值 。 其值为1或稍大于1为好。 其值为1或稍大于1为好。
孔隙容积 孔隙容积 孔隙容积 孔隙度 土壤容积 孔隙比 = = = = 孔隙容积 1 − 孔隙度 土粒容积 土壤容积 − 孔隙容积 1− 土壤容积
3．孔隙的分级
五、团粒结构对土壤肥力的作 用
1）协调土壤水、气矛盾 2）协调土壤有机养分消耗与积累矛盾 3）能稳定土壤温度，使温度状况适宜 4）改良土壤耕性，有利于根系伸展 团粒结构是改进土壤固、液、气三相比的 一个重要因素。有团粒结构的土壤中，水、肥、 气热比较相互协调，被称为土壤肥力调节器。
1、能协调土壤水分和空气的矛盾
在团粒结构发达的土壤中， 在团粒结构发达的土壤中 ， 团粒与团粒 之间的孔隙是通气孔隙， 可以通气、 之间的孔隙是通气孔隙 ， 可以通气 、 透 水 ， 能把大量的雨水甚至暴雨迅速吸入 土壤。 土壤 。 而团粒内部的孔隙有大量的毛管 孔隙， 可以保存水分， 孔隙 ， 可以保存水分 ， 所以团粒结构发 达的土壤中， 水气能并存， 达的土壤中 ， 水气能并存 ， 能协调植物 对水分、空气的需求。 对水分、空气的需求。
（4）片状结构(platy structure) ：
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，且结 构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，片 状结构的厚度可小于1cm与大于5cm 状结构的厚度可小于1cm与大于5cm 不等。
（5）团粒结构(spheroidal structure) ：
⑵ 如土壤含全氮0.05 ％ ， 1hm20 ～ 20cm 如土壤含全氮 0 05％ 20cm 土层有全氮多少千克？ 土层有全氮多少千克？
⑵ 67×15×0.2×1.02×0.05%≈1200(kg) 67×15× 02× 05% 1200(kg)
⑶ 如果把0 ～ 20cm土层的土壤含水量由 如果把 0 20cm 土层的土壤含水量由 10％提高到25％，1hm2地需灌多少水？ 10％提高到25％ 地需灌多少水？ ⑶ 667×15× 667×15×0.2×1.02×(25% 02× 25% － 10%)≈360(m3) 10%)≈360(m
容重 土壤孔隙度 = 1 − × 100% 密度
土壤孔隙度=
孔隙容积 土壤容积− 土粒容积 土粒容积 × 100% = × 100% = 1 − ×100% 土壤容积 土壤容积 土壤容积
土壤质量 1 − 密度 ×100% = 1 − 容重 ×100% = 土壤质量 密度 容重
第二节 土壤结构性
自然界的土壤中， 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、 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。 形状、性质不一的团聚体。
一、土壤结构的类型及其特性
土壤结构体：在内外因素的综合作用下， 土壤结构体： 土粒土壤结构性：土壤结构体的数量、大小、 土壤结构性： 形状、性质、相互排列方式以及相应的 孔隙状况等综合特性
微团粒结构: 粒径< 25mm 以下的, 称微团粒。 微团粒结构: 粒径 <0.25mm以下的, 称微团粒。 生产中最理想的团粒结构粒径为2 3mm,是一 生产中最理想的团粒结构粒径为2-3mm,是一 种较好的土壤结构类型
二、土壤结构性评价 土壤结构性评价
土壤的结构性是土壤颗粒的排列方式 及其相对应的孔隙状况， 及其相对应的孔隙状况 ， 所以评价土壤 的结构性应从以下两个方面来考虑： a.从土壤的整体来看，要考虑土壤结构 从土壤的整体来看， 体的类型、数量以及孔隙状况。 体的类型、数量以及孔隙状况。 b.从土壤结构体的个体来看，要考虑土 b.从土壤结构体的个体来看，要考虑土 壤结构体的外形、大小及品质（稳定性、 孔性）