第四章+土壤的物理性质

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土壤物理性质(四)

土壤物理性质(四)

土壤物理性质(四)(五)土壤力学性质与耕性土壤受外力作用(如耕作)时,显示出一系列动力学特性.统称土壤力学性质(又称物理机械性)。

主要包括黏结性、黏着性和塑性等。

耕性是上壤在耕作时所表现的综合性状,如耕作的难易,耕作质量的好坏,宜耕期的长短等。

土壤耕性是土壤力学性质的综合反映。

1.土壤黏结性和黏着性 (1)概念土壤黏结性是土粒与土粒之间因为分子引力而互相黏结在一起的性质。

这种性质使土壤具有反抗外力破裂的能力,是耕作阻力产生的主要缘由。

干燥土壤中,黏结性主要由土粒本身的分子引力引起。

而在潮湿时,因为土壤中含有水分,土粒与土粒的黏结经常是通过水膜为媒介的,所以事实上它是土粒-水膜-土粒之间的黏结作用。

同时,粗土粒可以通过细土粒(黏粒和胶粒)为媒介而黏结在一起,甚至通过各种化学胶结剂为媒介而黏结。

土壤黏结性的强弱,可用单位面积上的黏结力(g/cm2)来表示。

土壤的黏结力,包括不同来源和土粒本身的内在力。

有范德华力、库仑力以及水膜的表面张力等物理引力,有氢键的作用,还往往有如化学胶结剂(腐殖质、多糖胶和等)的胶结作用等化学键能的参加。

土壤黏着性是土壤在一定含水量范围内,土粒黏附在外物(农具)上的性质,即土粒-水-外物互相吸引的性能。

上壤黏着力大小仍以g/cm2等表示。

土壤开头展现豁着性时的最小含水量称为黏着点;上壤丧失黏着性时的最大含水量,称为脱黏点。

(2)结性与瓤着性的影响因素土壤赫结性和载着性均发生于土粒表面,同属表面现象,其影响因素相同,主要有土壤比表面大小和含水量凹凸两个方面。

1)土壤比表面及其影响因素土壤质地、黍占粒矿物种类和交换性阳离子组成,以及土壤团圆化程度等。

都是影响土壤黏结性和黏着性离子大小的因素。

土壤质地愈黏重,黏粒含量愈高,尤其是2:1型黏粒矿物含量高,交换性钠在交换性阳离子中占的比例大,而使土粒高度簇拥等,则黏结性与黏着性增加;反之,土粒团圆化降低了彼此间的接触面,所以有团粒结构的土壤就整体来说黏结力与黏着性削弱。

大学土管知识点总结大全

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大学土管知识点总结大全第一章:土壤学基础知识1.1 土壤的定义与分类土壤是地球表面最上层由岩石颗粒、有机质、水和空气所组成的,支持生物生长的物质。

土壤根据其形成过程、化学性质、物理性质和生物性质可以分为多种类型,常见的有砂土、壤土、粘土、沙壤土等。

1.2 土壤的物理性质土壤的物理性质主要包括土壤颗粒的大小和形状、土壤的密度、孔隙度等。

这些性质对土壤的渗透性、通气性、保水性等有一定的影响。

1.3 土壤的化学性质土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、土壤中的养分含量等。

这些性质对于土壤的肥力、养分供应等有着重要的作用。

1.4 土壤的生物性质土壤的生物性质主要指土壤中的微生物、腐解生物等。

这些微生物能够分解有机物、促进土壤的肥力等,对土壤的生态系统有着重要的作用。

第二章:土壤与植物2.1 土壤对植物的影响土壤中的养分、水分、氧气等对植物的生长有着直接的影响。

不同类型的土壤对植物的影响也有所不同,需要根据具体情况进行合理的土壤处理和管理。

2.2 土壤养分的供给土壤中的养分对于植物的生长发育至关重要。

常见的养分包括氮、磷、钾等,需要通过施肥等方式来进行补充。

2.3 土壤中的微生物土壤中的微生物对于植物的生长发育有着积极的影响。

它们可以分解有机物,促进植物的吸收养分等。

第三章:土壤改良与施肥技术3.1 土壤改良土壤改良是通过改变土壤的物理性质、化学性质、生物性质等,来提高土壤的肥力、改善土壤的透气性、保水性等。

通常采用的方法有耕作、施肥、植被覆盖等。

3.2 施肥技术施肥是为了保证植物充分获得所需的养分而对土壤进行的一种活动。

施肥的方式有化肥施用、有机肥施用等,需要结合实际情况进行选择。

第四章:土壤保护与治理4.1 土壤侵蚀土壤侵蚀是指风、水、人类等因素对土壤进行的剥蚀、冲刷等,导致土壤流失的过程。

土壤侵蚀对于土地的生产力有着严重的影响,需要采取措施加以防治。

4.2 土壤污染土壤污染是指土壤中出现的有毒物质,对土壤环境和人类健康带来危害的情况。

土壤的物理性质

土壤的物理性质
4

2、卡庆斯基土壤质地分类标准

这是一种2级分类法。按物理性砂粒和物理性粘 粒含量,将土壤划分为9级。详见表。
5

3、我国土壤质地分类标准

中国科学院南京土壤研究所,针对我国南、北 方土壤质地名称和差异,综合划分为3类12种, 质地名称详见表。
6
沙性土 壤性土 黏性土
7

(三)不同质地土壤的肥力特点 1、砂质土:
教学要求




1、掌握土壤质地概念和不同质地土壤的肥力特点。 2、掌握土壤孔隙度、比重、容重、土壤黏结性、 黏着性、可塑性和耕性等有关概念。 3、掌握土壤容重在农业中的应用。 4、掌握耕作对土壤的影响。 5、了解改善土壤质地和土壤结构的相关措施。 6、了解土壤团粒结构的形成和所需的条件。 7、熟悉土壤结构的类型及基特性。
大小孔隙的相对比率(以土壤孔隙度为100计)
持水隙度 85~90 70~80 60~70 50~60 40~50 25~40 重壤土 中壤土 轻壤土 砂壤土 砂 土
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4、孔隙在土壤中的分布

一般土壤耕层(0-15cm)的总孔隙度为50-60%, 其中通气孔隙度为15-20%。底层(15-30cm)分 别为50%(总)和10%(气)为宜。
25
不同质地的土壤孔隙状况%
土壤质地 土壤孔隙度 粘 土 50~60 45~50 45~50 45~50 40~45 30~35

在干燥状态下,以手掌中研磨时的感觉来初步 判断土壤属于那一类质地。

砂土:松散易碎,砂粒可辨,搓揉时发出沙沙声,即 土粒分散不成团。 粗砂土:很粗糙,沙声强,主要是粗砂粒。
15

土壤的物理性质

土壤的物理性质

土壤的物理性质1、 土壤的温度:土壤的温度在土壤中的分布于变化时是土壤热量状况的反映。

土壤温度状况也是土壤系统分类中的重要诊断特性。

2、 土壤的孔隙(1) 土壤孔隙度: 土壤的孔隙状况取决于土壤的质地和土壤的结构,土壤的孔隙度在不同类型的土壤和同一类型土壤不同发生层中都是不相同的。

土壤孔隙度通常不直接测定,而是通过土壤相对密度和容量的数据来计算获取的。

%100-1⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=土壤相对密度土壤容量土壤孔隙度 (2) 影响土壤孔隙的因素土壤孔隙度、孔径大小和大小孔隙的比例,决定与土粒的粗细以及土粒排列和团聚的形式。

影响土壤孔隙状况的因素主要有以下几种。

a. 土壤质地b. 土粒排列松紧与土壤结构c. 有机物质(3) 土壤相对密度和容重以动态观点及非线性动力学理论和方法来探索地质环境演化在自然因素与人为因素双重的作用下环境产生变化, 而这些因素的变化在许多情况下是无序的,是一个非线性问题。

非线性动力学理论和方法研究,在国际上已成为热点问题。

要了解和掌握这些因素变化, 就要通过长期的连续的对环境各要素进行监测, 取得必要的资料,从而来认识它。

因此, 国际上非常重视建立不同级别的(即全球性的、国家级的、地区性的) 长期的环境监测网站。

收集环境变化记录资料, 作为全球环境变化研究的科学依据,也是地球系统科学的重要组成部分。

这种以研究环境和生态系统为目的的不同级别的长期监测网站的建立已成为国际性趋势。

例如美国的长期生态研究网络、亚洲—太平洋地区的全球变化网络、中国生态系统研究网络、欧洲全球变化研究网络等等(方精云等, 2000) [10 ] 。

以各类环境监测数据为基础, 采用动态观点及非线性动力学理论和方法, 综合性地来探索地质环境演化的特点和地质环境灾变预报的可能性。

212 从不同空间尺度研究地球环境演化着眼于地球是个复杂系统, 是个多层次结构,以及通过各圈层相互作用的演化过程, 来研究全球性环境变化。

既研究现代的, 也研究过去地质历史时期(如晚更新世以来, 尤其是全新世时期的古环境变迁) , 同时对21 世纪内全球变化趋势进行预测。

土壤物理性质

土壤物理性质

2、土壤通气性的度量指标
1)空气孔度 一般将非毛管孔隙度≥10%作为土壤通气性良好 而且分布比较均匀时,作为土壤通气性良好的 标志。
的指标;或将土壤空气孔度占总孔度的1/5~2/5,
2)土壤氧扩散率

即氧被呼吸消耗或被水排出后重新恢复的速率, 单位mg/(cm2 ·min)。一般要求在30×10-5 ~ 40 ×10-5mg/(cm2 ·min)以上,植物才可良好 生长。

含水氧化铁、铝胶体
包括晶质的褐铁矿、针铁矿、水铝石和三水铝石。 它们均属两性胶体,所带电荷随pH值变化有很大 不同,在溶液偏酸时,解离出OH-,成为 Al(OH)2+带正电。 在溶液偏碱时,解离出H+,成为Al(OH)2O-带负电。
③ 层状铝硅酸盐粘土矿物
高岭石(kaolinite)
*带电原因: 一部分电荷是晶格破裂产生的; 另外晶格表面的—OH和—OH2在土壤呈强碱性条 件下,释放出氢质子,导致高岭石带负电荷(可 变电荷)。 *带电量的多少:高岭石所带电荷数量较少。

各种阴离子被土壤胶体吸附的顺序如下: F->草酸根>柠檬酸根>PO43-〉AsO43->HCO3>H2BO3->CH3COO->SCN->SO42->Cl->NO3-
根据阴离子吸收的特点,在施肥时,应采取相应措施, 磷肥施用时应防止固定,硝酸态氮肥应防止流失。
Ⅳ 离子吸收代换作用的意义
1、使土壤具有保持和供应养分的能力
(2)意义: 阳离子交换量是评价土壤肥力的一 个指标。它直接反应土壤可以提供速效养分的 数量,也能表示土壤保肥能力、缓冲能力的大 小。
一般认为:<10 cmol/kg,保肥力弱;

土壤的物理性质

土壤的物理性质
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
土壤的物理性质
1.2土壤孔隙性
(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
1.1土壤质地与土壤结构
土壤质地
物理性粘粒 (<0.01mm)%
物理性沙粒 (>0.01mm)%
组别
名称
灰化土类
草原土及 红黄壤土
碱土及 强碱化土
灰化土 类
草原土及 红黄壤土
碱土及 强碱化土
砂土
松砂土 紧砂土
壤土
砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土
粘土
轻粘土 中粘土 重粘土
0–5 5 – 10
10 – 20 20 – 30 30 – 40 40 – 50
90 – 80 80 – 70 70 – 60 60 – 50
90 – 80 80 – 70 70 – 55 55 – 40
40 –50
50 – 60 >65
50 –35
35 – 20 <20
40 –25
25 – 15 <15
100 – 95 95 – 90
90 – 85 85 – 80 80 – 70 70 – 60
土壤的物理性质
1.3土壤物理机械性质与耕性
土壤物理机械性质
土壤粘结性
土壤粘着性
土壤可塑性
土壤的物理性质
1.3土壤物理机械性质与耕性 土壤黏结性:土粒与土粒之间相互黏结在一起,抵抗机械破碎 的性能

第四章土壤的基本性质

第四章土壤的基本性质
(2)特征:
a.是一种可逆过程,能很快的达到动 态平衡。
b.离子间是等当量的代换关系。
c、代换反应受质量作用定律的支配: 对可逆反应来说,化学反应的速度
与反应物的浓度成正比。
或:增加反应物的浓度,减小生成物 的浓度,化学平衡向正方向移动。
生产意义:
d、不同的离子,代换能力不同: Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>NH+>Na+
特点:
a.有选择性,保留的都是土壤养分;
b.是一种周期短的循环性吸收。
生产意义:
是生物小循环的一个环节,可减少养 分淋失,提高土壤养分含量。
5、离子代换吸收作用: 指土壤胶体扩散层中的离子,能被土
壤溶液中带相同电荷的其它离子所代换而 产生的吸收作用。
这种作用,是土壤中对土壤保肥供肥 能力影响最大的一种吸收方式。
土壤固体土粒重
土壤比重=———————— 土粒体积
影响土壤比重的因素:
(g/cm3)
有机质含量;【有机质比重1.25;矿物质2.6~2.7】 ,有机质含量越高,土壤比重越小。
(一般土壤中有机质含量少,土壤比重可作为常数来 看待,取值2.65参加各种计算)
二、土壤容重
定义:单位体积原状土的烘干重。
状土干重
土壤溶液中,离子间由于发生化学反 应,生成难溶性化合物而沉淀于土壤中被 保存下来的作用。
特点:
a.无选择性。
b.吸收的结果,一方面减少养分的 淋失,但另一方面又将水溶性养分转变为 难溶性,生产中应尽量避免。
生产意义:
减少水溶性养分数量,应避免。
4、生物吸收作用:

《土壤物理性质》课件

《土壤物理性质》课件
土壤聚集体
由颗粒聚集形成的土壤结构,影响土壤通气性 和水分调节。
结论和要点
1 土壤物理性质
2 土壤质地和颗粒组成
土壤物理性质决定了土壤的结构和功能, 对植物生长和生态系统的运行起重要作用。
土壤质地和颗粒组成影响土壤的保水性、 通气性和渗透性等特性。
3 土壤水分运动及保持
4 土壤通气性和渗透性
合理管理土壤水分可以提高植物生长和土 壤质量。
良好的土壤通气性和渗透性有利于植物根 系的生长和土壤中水分的运动。
5 土壤温度调节
6 土壤表面性质和颗粒的聚结
土壤的热容量和热传导性能够调节气温变 化对植物生长的影响。
土壤的骨架和颗粒聚结能够影响土壤的结 构和稳定性。
土壤温度适宜性
土壤温度适宜范围对植物生 长、土壤微生物活动等具有 重要影响。
土壤表面性质和颗粒的聚结
土壤骨架
由颗粒聚结而成,对土壤的结构和稳定性起重 要作用。
土壤结壳
土壤表面形成的硬壳,降低土壤渗透性,影响 土壤水分的供应和植物根系的生长。
有机质
有机质可以增加土壤的肥力和保水性,提高土 壤的结构稳定性。
2 影响土壤通气性的
因素
土壤湿度、有机质含量 和土壤结构等因素会影 响土壤的通气性。
3 土壤渗透性
土壤渗透性是指水分在 土壤中传导的能力,受 土壤质地和孔隙度等因 素影响。
土壤温度调节
日变温
土壤能吸收并储存日间太阳 能量,晚上释放给周围环境, 起到调节作用。
季节变温
土壤具有较大的热容量,能 缓冲季节变化的温度波动, 保持较稳定的温度环境。
淤泥质土壤
淤泥颗粒较细腻,保水性能和肥力较好。
土壤密度和孔隙度
土壤密度

第四章 土壤的组成及基本性质

第四章 土壤的组成及基本性质

+4
+3

三、土壤的矿物组成
1)层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
高岭组矿物(1:1型矿物)包括:高岭石、珍珠陶土、 迪恺石及埃洛石等
The structure of kaolinite(高岭土的结构)
三、土壤的矿物组成
1)层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
高岭类矿物(1:1型矿物)的特点: (1)1:1型的晶层结构 单位晶胞的分子式可表示为Ai4Si4O10(OH)8。 (2)无膨胀性 两个晶层的层面间产生了键能较强的氢 键,膨胀 系数一般小于5%,高岭石层间距约为0.72nm。 (3)电荷数量少,阳离子交换量只有3-15Cmoles(+)Kg-1。 (4)胶体特性较弱 ,较粗(有效直径0.2-2m),颗粒的总表 面积相对较小,为10-20×103m2kg-1
三、土壤的矿物组成 硅酸盐粘土(一层硅氧四面体和一层铝氧八面体)
2.次生矿物(secondary mineral)
原生矿物在风化和成土作用下,新形成的矿物. 1) 层状硅酸盐黏粒矿物—基本结构 硅氧四面体 铝氧八面体
Silicon tetra
Al u mi ni u m oc ta he dr on
三、土壤的矿物组成
1)层状硅酸盐粘土矿物—种类和性质
Chlorite group ( 2:1:1 layer clays )
绿泥石组:以绿泥石为代表,富含镁、铁等
在2:1粘土矿物的相邻晶片间加 入一个八面体水镁片(或水铝 片)。由于强烈的静电吸引使其 成为非膨胀粘土。
Properties of Chlorite group 绿泥石组的特性
2 ( s w ) gr2 2 Kr 9
影响因子:
•重力加速度g •颗粒密度ρs •液体的密度ρw •液体的粘度η •颗粒半径r

第四章 土壤物理性质

第四章 土壤物理性质
3. 土壤三相组成的适宜范围(comfort zone) 多数旱地作物适宜的土壤固、液、气三相比为: 0.5∶0.25~0.3∶0.15~0.25
(三)孔隙的分级
1. 当量孔径 与土壤水吸力相当的孔隙直径称为当量孔径。 T=3/D D为孔隙直径(毫米)。T为水吸力,可理解为
土壤对水的吸力,单为厘米或百帕(hpa)。
三、土壤孔性
(一)概念 土壤总孔度、大小孔隙分配、孔隙在土体中分布。 (二)孔隙度(soil porosity)
土壤全部孔隙容积(pore volume)占土体容积的百 分率。
水和空气共存并充满于土壤孔隙中。
2. 土壤三相组成及孔度计算 总孔度(total porosity)= (1-容重/密度) ×100% 固相(solid phase)=(容重/密度) ×100% 液相(liquid phase)=(水分重量百分率×容重) ×100% 气相(gas phase)=(总孔度-液相) ×100% 土壤三相比=固相:液相:气相
土粒后形成核状结构。 大 小 划 分 : 大 核 状 , 直 径 > 1 cm; 核 状 , 直 径
7~10mm;小核状,5~7mm。
4. 柱状(columnar structure) 形状:侧面,横断面形状不规则。
产生条件:柱状结构是碱化土壤的标志特征, 常在干旱半干旱地带的底土出现。
表3-1 土壤中常见组分的密度
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
密度(g/cm3)

土壤学课件:土壤物理性质

土壤学课件:土壤物理性质
相當於每畝土15萬公斤,150噸,常取值30萬斤/畝。 根據土壤重量,可計算水分,養分,有機質等貯量,如某耕
層土壤含N量為0.1%,則1公頃含N量為: 2300000х0.1%=2300公斤
➢計算孔度
三、土壤孔性
1、三相比
土壤固、液、氣三相的容積分別占土體容積的百分率,
稱為固相率、液相率(即容積含水量或容積含水率,可與品 質含水量換算)和氣相率。三者之比即是土壤三相組成
糰粒結構 腐殖質含量 2)、含水量:完全乾燥,沒有粘結力;15%時,粘結力最大;隨著含 水量增加,水膜增厚,粘結力減少;水分達到飽和時,粘結性消失。
(二) 土壤粘著性 土粒粘附於外物的性質 指土粒---水膜----外物間的相互吸引的性能
1)、含水量:乾燥的土壤無粘著力,隨著水分含量增加,土粒與外 物間的水膜生成(粘著點),粘著力增強,繼而水膜太厚,粘著力下降, 到可流動的泥漿時(脫粘點),消失。
環刀取樣法
3、應用
➢ 反映土壤鬆緊度
在質地相似條件下比較 •容重小表明疏鬆多孔,結構性良好,反之緊實; •過松會加快水分損失,容重大過緊,不利根系發育,通氣透水; •旱作:適宜1.1-1.3範圍,砂土可以偏高些 。
➢ 計算土壤重量及土壤中各組分數量
例:1公頃耕層土重:耕層厚0.2m,容重1.15噸/米3 10000m2х0.2mх1.15噸/米3 = 2300噸
一、土壤結持性
指不同含水量下土壤粘結性,粘著性和塑性的綜合表現。 (一) 土壤粘結性:土粒之間通過各種引力而互相粘結在一起的性質。
它使土壤具有抵抗外力而不被破壞的能力。是產生耕作阻力的原因之一
1、粘結力(內聚力) 土粒----水膜----土粒之間的粘結作用
2、影響粘結的因素 1)、比表面:粘粒含量 含量高—粘結力強,砂土幾無粘結力

土壤基本性质..

土壤基本性质..

土壤与肥料学
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。
土壤与肥料学
一、土壤耕性的内容
主要包括三个方面: 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。 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。 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。
土壤与肥料学
计算题:一公顷地,耕层深度为20cm,土壤容 重为1.15g/cm3,比重为2.65 1)计算耕层土重和总孔隙度。 2)已知现在土壤含水量为5%,要求灌水后达到 25%,应补充多少水? 3)经测定,土壤有机质含量为2%,计算土壤有 机质的重量。
土壤与肥料学
第三节
土壤耕性
土壤与肥料学
(三)土壤胀缩性 土壤吸水后膨胀,干燥后收缩的性质称为土壤的 胀缩性。 土壤胀缩性越强,对生产越不利,当土壤膨胀时, 会对周围土壤产生强大的压力,可能会对植物根 系产生机械损伤,土壤干燥收缩时,可能会拉断 植物根系。
影响土壤胀缩性的因素 粘土矿物的类型 蒙脱石>高岭石 代换性阳离子的种类
3、土壤的阳离子交换能力 土壤的阳离子交换能力指一种阳离子将土壤胶体 上的另外一种阳离子交换下来的能力。 影响因素:
a、电荷的数量: M3+>M2+>M+ b、离子半径和离子水化半径:对于同价的离子,离子半径 越大,水合半径越小,交换能力越强。H+的交换能力比两 价的Ca2+、Mg2+离子大。 c、离子浓度:浓度愈大,交换能力愈强。
二、土壤结构性
团粒结构的形成: 1)土粒的粘聚 单粒变复粒,并进一步胶结成较大 结构体的过程。 土粒的粘聚主要经过胶体的凝聚作 用、水膜的粘结作用和胶结作用 2)成型动力 主要有生物作用、干湿交替作用、 冻融交替作用、土壤耕作的作用。

第四章 土壤的物理性质

第四章  土壤的物理性质

土壤结构(体)的类型
不良结构:块状、核状、柱状、棱柱状
和片状结构
总孔隙度小,主要是小的非活性孔隙和毛管 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:团粒结构
不仅总孔隙度大,而且内部有多级大量的大 小孔隙,团粒之间排列疏松,大孔隙较多, 兼有蓄水和通气的双重作用。
毛管孔隙 非毛管孔隙 (通气孔隙)
孔径> 0.02 mm的孔隙, 其中> 0.2 mm的粗 孔植物的细根可伸入其中;0.2∽0.02 mm 的中孔是原生动物、真菌和根毛的栖身地。
各种孔隙度的计算
按照土壤中各孔隙所占的容积计算: 实际研究中常通过田间持水量、调萎含水量、和容重容重
适宜的孔隙状况:
耕层土壤(0~15cm)的总孔隙度为 50 ~ 60%,其中通气孔隙度为 15 ~ 20%,底层土壤(15 ~ 30 cm)分别为50%和10%。
影响土壤孔隙状况的因素
土壤质地 土粒排列方式 土壤结构 耕作措施和土层深度 土壤有机质含量
二、土壤质地
一)、几个概念
不同质地土壤的性状见:
P64 表2-10
三、土壤结构
(一)土壤结构和结构性的概念
土壤结构(体):在内外因素的综合作用下,土粒相互团聚成大小、形状、 性质不同的团聚体,称土壤结构(体)。 土壤结构性:土壤中结构体的种类、形状、大小排列情况及孔隙状况等产 生的综合特性。 通常所说的土壤结构多指结构性(structurality)
土壤孔隙度(%)=
容重 1 100 土壤密度
小 孔 隙
大 孔 隙
三、土壤孔隙的类型
孔径< 0.002 mm的孔隙,根毛和微生物不 能进入此孔隙。无效孔隙。 非活性孔隙 孔径为0.02~0.002 mm的孔隙, 植物细根、 原生动物和真菌不能进入毛管孔隙中,但 根毛和菌丝可在其中生活。

农田土壤的物理性质

 农田土壤的物理性质

农田土壤的物理性质农田土壤的物理性质农田土壤是农业生产中不可或缺的重要资源,它的物理性质直接关系到农作物的生长发育和产量。

了解农田土壤的物理性质,有助于农民合理利用土壤资源,提高农作物的产量和质量。

本文将从土壤质地、土壤结构和土壤水分等方面,论述农田土壤的物理性质。

一、土壤质地土壤质地是指土壤颗粒的大小和相对含量的指标。

常见的土壤颗粒主要有砂粒、粉粒和粘粒。

砂粒较大,粒间隙多,透气性和渗水性较好;粉粒较细,颗粒间隙较少,保水性较好;粘粒具有较强的结合力,可以增加土壤的稳定性。

土壤质地对农作物的生长发育有着直接影响。

以砂土为例,砂土的通透性较好,但保水性较差,容易出现水分干旱情况;而粉土具有较好的保水性,但通气性较差,容易出现积水。

因此,在农田规划和土壤改良中,需要根据农作物生长的需要,合理调整土壤质地的比例。

二、土壤结构土壤结构是指土壤颗粒间的排列方式及其稳定性。

常见的土壤结构有团粒结构、块状结构、柱状结构和块斑结构等。

具有良好土壤结构的农田土壤对农作物的生长发育有着积极的影响。

良好的土壤结构可以增加土壤的通气性、渗水性和保水性,有利于根系的生长和养分的吸收。

此外,良好的土壤结构还能提供良好的栽培条件,促进土壤微生物的活动,有利于有机物质的分解和养分的释放。

三、土壤水分土壤水分是农田土壤中的重要组成部分,对农作物的生长和发育至关重要。

土壤中的水分又可以分为毛管水分和重力水分。

毛管水分是土壤颗粒表面附着的水分,农作物通过根系吸收。

毛管水分的含量影响土壤的保水能力和根系的吸水能力。

过少的毛管水分会导致农作物干旱,而过多的毛管水分则会导致土壤积水,影响农作物的呼吸。

重力水分是土壤颗粒间的孔隙中的水分,通过土壤的渗水性排出。

重力水分的含量影响土壤的透水性和排水性。

过少的重力水分会导致土壤干旱,而过多的重力水分则会导致土壤湿润,容易引起积水和土壤侵蚀。

农民在进行灌溉和排水时,需要根据土壤的水分状况合理调整水的供给和排除,保持土壤水分的适宜程度。

土壤学(第四章)土壤质地和结构

土壤学(第四章)土壤质地和结构

片状结构
土片较大,相互之间结合紧密,不易破碎。这种结构通常 出现在粘质土壤中。
团粒结构
土粒呈圆形或椭圆形的团聚体,团聚体之间有明显的粘结 性。这种结构是理想的土壤结构,能够提高土壤的通气透 水性能和保水保肥能力。
柱状结构
土柱上下粗细一致,通常出现在粘质土壤中。这种结构容 易造成土壤的板结和排水不良。
土壤结构对植物养分吸收的影响
土壤结构是指土壤颗粒的排列组合方式,包括 团聚体、块状结构、片状结构等。良好的土壤 结构有利于植物根系对养分的吸收。
团聚体结构是由微小的土壤颗粒粘结在一起形 成的较大颗粒,这种结构有利于养分的保持和 释放,使植物根系能够更好地吸收养分。
块状结构和片状结构则容易造成养分的不均匀 分布,影响植物对养分的吸收。
常见的土壤结构类型包括块 状结构、片状结构、团粒结 构等,每种结构类型都有其
特定的形成条件和特点。
土壤结构观察与描述的结果 可以用于指导土地利用和土 地保护,例如,根据土壤结 构类型选择适宜的土地利用 方式,避免过度开发和破坏
土壤结构。
04 土壤质地和结构对植物生 长的影响
土壤质地对植物根系生长的影响
土壤学(第四章土壤质地和结构
contents
目录
• 土壤质地 • 土壤结构 • 土壤质地和结构的测定方法 • 土壤质地和结构对植物生长的影响
01 土壤质地
土壤颗粒的分类
石块
直径大于2mm的颗粒,一般来源于岩石或 矿物的破碎。
粉粒
直径介于0.002-0.05mm之间的颗粒,主要 由粘土矿物和有机质组成。
土壤质地和结构对植物水分利用的影响
土壤质地和结构对植物的水分利用也有重要影响。一般来说,砂质土壤具有良好的 排水性和透气性,有利于植物对水分的吸收和利用。

土壤的基本性质ppt课件

土壤的基本性质ppt课件

一是冷:开沟排水,增加排水沟密度和沟深,以降低 地下水位。
二废水毒害:在排水的基础上,加大灌 溉量,以对盐碱、工业废水毒害进行冲洗。
四是酸度改良:主要是对一些土壤酸度过大的水稻土 适用石灰
土壤可 塑性
土壤胀 缩性
眼看
犁试
手感
一是因土选种适宜的作物
• 南方酸性很强的土壤—茶; • 盐碱地--甜菜、向日葵、紫苜蓿、棉花 • 北方大面积石灰性土壤可不治理
二是化学改良
• 酸性土壤施用石灰质肥料 • 碱性土壤施用石膏、磷石膏、明矾
一是交换性阳离子的缓冲作用 二是弱酸及其盐类的缓冲作用 三是两性物质的的缓冲作用
土壤 孔隙 体积
土壤 总体

通常是通过测定土壤密度、土壤容重后计算出来的
土壤容重
土壤密度
土壤孔隙度(%)=
土壤容重 1 — ————— ×100
土壤密度
土团或土块
土壤结构体
团粒结构 粒状结构
块状结构
核状结构

柱状结构

棱柱状结构
不 良
片状结构
俗称蚂蚁蛋、米糁子; 近似球形且直径大小1~10mm,是农业生产最理想的结构体; 有机质含量较高,质地适中。
土壤物理性质 土壤的基本性质
土壤化学性质
土壤孔隙性 土壤结构性
土壤耕性 土壤酸碱性 土壤缓冲性 土壤吸收性
结构 颜色
质地 水分
土壤 空气
孔隙
机械 物理 性
热性 质
无效孔隙 毛管孔隙
通气孔隙 土壤中通气孔隙和毛管孔隙适宜,有利于土壤的通气和保水蓄水
土壤 孔隙
数 量
大 小
土壤孔 隙性
比 例
性 质

土壤的物理化学性质

土壤的物理化学性质

土壤的物理化学性质土壤的物理性质1土壤质地和结构土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,其中固体颗粒是组成土壤的物质基础,约占土壤总重量的85%以上。

根据固体颗粒的大小,可以把土粒分为以下几级:粗砂直径2.0~0.2mm、细砂0.2~0.02mm、粉砂0.02~0.002mm和粘粒0.002mm以下。

这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。

土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。

砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小,土壤粘性小、孔隙多,通气透水性强,蓄水和保肥性能差,易干旱。

粘土类土壤以粉砂和粘粒为主,质地粘重,结构致密,保水保肥能力强,但孔隙小,通气透水性能差,湿时粘、干时硬。

壤土类土壤质地比较均匀,其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等,既不松又不粘,通气透水性能好,并具一定的保水保肥能力,是比较理想的农作土壤。

土壤结构就是指液态颗粒的排序方式、孔隙和团圆体的数量、大小及其稳定度。

它可以分成微团粒结构直径大于0.25mm、团粒结构0.25~10mm和比团粒结构更大的各种结构。

团粒结构就是土壤中的腐殖质把矿质土粒导电成0.25~10mm直径的小团块,具备泡水止息的水稳性特点。

具备团粒结构的土壤就是结构较好的土壤,它能够协同土壤中水分、空气和营养物质之间的关系,统一保肥和供肥的矛盾,有助于根系活动及汲取水分和养分,为植物的生长发育提供更多较好的条件。

并无结构或结构不当的土壤,土体稳固,通气透水性高,土壤中微生物和动物的活动受到遏制,土壤肥力高,有利于植物根系扎根和生长。

土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况存有紧密的关系。

2土壤水分土壤水分能直接被植物根系所吸收。

土壤水分的适量增加有利于各种营养物质溶解和移动,有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化,这些都能改善植物的营养状况。

土壤水分还能调节土壤温度,但水分过多或过少都会影响植物的生长。

水分过少时,植物会受干旱的威胁及缺养;水分过多会使土壤中空气流通不畅并使营养物质流失,从而降低土壤肥力,或使有机质分解不完全而产生一些对植物有害的还原物质。

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0.02-0.002 0.05-0.002 〈0.002 〈0.002 1-0.01mm
物理性砂粒:
物理性粘粒: 〈0.01mm
③ 各级土粒的矿物组成的性质
a. 矿物组成 b. 化学组成
石砾 砂粒 粉砂粒 粘粒
石英 原生矿物 次生矿物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 盐基含量
c. 物理性质 P74页
沙性土 壤性土 黏性土
质地与肥力的关系?
4.质地不同土壤的肥力特点和利用改良
(1)肥力特点: 砂土: 1-0.05mm砂粒大于50% 总的来说 蓄水力弱,养分含量少,保肥力较差,土温变化 快,但通气性和透水性好,且易适合花生、西瓜等块根、块茎作 物耕作。 粘土:〈0.001mm颗粒高于30% 通气透水不良;保水保肥,养分含量高;耕性差,发老苗 不发小苗,适合于禾谷类作物 壤质土壤 0.05∽0.01 mm颗粒大于30% 北方称为二合土;性质介于黏土与砂土之间。
物理性砂粒:
粒径在1~0.01 mm之间的土粒。 物理性粘粒:
粒径<0.01 mm的土粒。
土壤颗粒
土壤颗粒
土壤颗粒分级:(mm)
直径
石砾 砂粒 粉粒 粘粒
国际制
>2 2-0.02
美国制
>2 2-0.05
卡庆斯制
>1 1-0.05 0.05-0.001 〈0.001
中国制
>1 1-0.05 0.05-0.002 〈0.002
第三节 土壤孔性和土体构造
一、三相组成和孔隙度
1、三相比
土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的 百分率,称为固相率、液相率(即容积含水量或容 积含水率,可与质量含水量换算)和气相率。三者 之比即是土壤三相组成:
固相容积 固相率 1 0 0 % 土体容积 水容积 液相率 1 0 0 % 土体容积 空气容积 气相率 1 0 0 % 土体容积
⑵ 不同质地土壤的利用与改良 a. 利用 砂土 选择植物: 生育期短 耐瘠作物 耐旱 作物 施肥 :多施有机肥 施化肥要多 次少量且注意后期追肥 耕作 :无需深沟高畦 畦幅可以 放宽 粘土 生育期长 肥水需要量大
b. 改良
客土法 引洪漫淤法 施用结构改良剂 施用有机肥
第二节 土壤的结构
土壤的结构性和土壤的结构体 土壤的结构体: 土壤中的固体颗粒在内外因素的作用下 形成大小不一、形状各异、性质不同的土 团、土片、土块等,这些团聚体即土壤的 结构体。
气相率=孔隙度-容积含水率
4.三相比
土壤三相比=固相率:容积含水率:气相率
小总积 数孔的 表度比所 示或例有 。孔,孔 隙 度叫 )做体 ,土积 以壤的 百总总 和 分孔 数隙占 (度整 %(个 土 )简 或称壤 体
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%。
二、 土壤的质地 1. 定义 据土壤机械分析,分别计算出各 粒级的相对含量,即机械组成,通过机械组 成来划分土壤类型即质地。 2. 意义 质地是土壤的一种十分稳定的自 然属性,反映母质来源及成土过程的某些属 性,对肥力有很大影响,常被用于土壤分类 系统中基层分类依据 3. 质地分类制 砂土 壤土 粘土 国际制 美国制 卡庆斯基制 我国制
腐殖质
粉 粒 粉粒
砂粒
粘粒
砂粒
二、团粒结构
1.定义 土粒多在腐殖质作用下形成 粒状或小团块状,大体成球型,自小 粒至蚕豆粒大小。
土 壤 团 粒 体
2.特点 : ① 由一定的大小和形状。其直径 0.25~10mm,<0.25mm为微团粒 ②多级孔隙 ③具有一定的稳定性(水稳型、生物 稳定性、机械稳定性)
壤土
≥40 <40
<30
粘土
30~35 35~40 40~60 >60
土壤质地
国际制:
根据砂粒(2-0.02毫米)、粉粒(0.02-0.002毫米)和粘粒(<0.002毫米)三 粒级含量的比例,划定12个质地名称,可从三角图上查质地名称。
查三角图的要点为:以粘粒含量为主要标准,
<15%者为砂土质地组和壤土质地组; 15%-25%者为粘壤组; >25%者为粘土组。 当土壤含粉粒>45%时, “粉质” ; 当砂粒含量在55%-85%时, “砂质” , 当砂粒含量>.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
腐殖质
1.40~1.80
②影响其大小的因素: 构成土粒的矿物质和有机物,主要是 前者,因土壤中主要矿物质组成的差异不 大,其大小在2.6—2.7g/cm3间,故取平均 值2.65 g/cm3作为参数
当干旱少雨时,毛管孔可以通过毛管 作用力使地下水上升满足植物的需要。 同时团粒因干燥收缩与其他结构脱离, 使毛管中断,减少水分的损失。
而非团粒结构则水气难以并存
2〉协调土壤中养分积累与释放的矛盾 团粒表面与空气接触,好气性微生物 活动剧烈,有机质分解,提供养分,团 粒内部多为嫌气状况,有利于养分的积 累和保存。 “小肥料库”
土壤颗粒
土壤质地分类制:
国际制: 美国制:中国制:
卡庆斯制:
三级
二级
我国将土壤质地分为砂土、壤土和粘土三大组, 每组再细分。 一般常用的质地种类有: 砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土
土壤质地
表 4-6 质地组 砂土 壤土 卡钦斯基土壤质地基本分类(简制) 不同土壤类型的<0.01 毫米粒级含量(%) 灰化土 草原土壤、红黄壤 碱化土、碱土 0~5 0~5 0~5 5~10 5~10 5~10 10~20 10~20 10~15 20~30 20~30 15~20 30~40 30~45 20~30 40~50 45~60 30~40 50~65 65~80 >80 60~75 75~85 >85 40~50 50~65 >65 质地名称 松砂土 紧砂土 砂壤 轻壤 中壤 重壤 轻粘土 中粘土 重粘土
3〉合理耕作,水分管理
淹灌<细流沟灌<喷灌、渗灌产生团粒结构越多;伏 耕晒垡、秋耕冬灌、冬犁晒垡充分发挥干湿交替和冻 融交替,促进团粒结构的形成。 酸性土施用石灰 碱性土施用石膏 不同程度的改良土壤的结构 生土上施用FeSO4.nH2O
4〉施用土壤结构改良剂: 施用人工合成的高分子聚合物,可以 快速形成团粒结构。
第四章
土壤的物理性质
第一节 第二节 第三节 第四节
土壤的质地 土壤的孔性 土壤的结构性 土壤的耕性
第一节 土壤质地 一、土粒和粒级 1. 土粒的种类 矿物质土粒 单粒 按成分 复粒 有机质土粒
2. 粒级 ① 定义 据矿质土粒(单粒)粒径大小及其性质
上的变化将其划分为若干组,每组即一个粒级, 称为土壤粒级(粒组)
土壤的结构性: 土壤中结构体的类型、数量、排 列(结合)形式、孔隙状况以及其稳 定性等综合特性即称之为土壤的结构 性。
一、土壤中结构体的类型: 按照形态、大小和特性分类: 1. 块状和核状结构:结构单元为长宽高三轴平 均发展似立方体型 2. 柱状和棱柱状结构:结构单元为垂直轴方向 发达的条柱型 3.片状和鳞片状结构:结构单元为水平轴发达 的扁平型 4. 球状团粒结构:结构单元近似球型的粒状结 构型
土壤结构体
不良结构:
块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体总 孔隙度小,主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙, 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:
团粒结构体不仅总孔隙度大,而且内部有 多级大量的大小孔隙,团粒之间排列疏松,大 孔隙较多,兼有蓄水和通气的双重作用。
粉 粒 粉粒
砂粒
粘粒
砂粒
腐殖质
d. 蚯蚓和其他小动物的作用:
2)切割过程:
a.根系切割作用 b.干湿交替 c.冻融交替 d.合理耕作
4.团粒结构在土壤肥力上的作用: 1> 协调土壤中水和气的矛盾 团粒结构大小孔隙兼备,蓄水、透 水和通气同时进行。 降雨、灌溉时大孔隙透水,小孔隙 吸收容纳大量的水分(小水库),但 又不失通气性。
粘土
土壤质地
表 4-8 中国土壤质地分类 (邓时琴,1985)
质地组 砂土
质地名称 极重砂土 重砂土 中砂土 轻砂土 砂粉土 粉土 砂壤 壤土 轻粘土 中粘土 重粘土 极重粘土 砂粒(1-0.05) >80 70~80 60~70 50~60 ≥20 <20 ≥20 <20
颗粒组成%(粒径:毫米) 粗粉粒(0.05-0.01) 细粘粒(<0.001)
土 壤 团 粒 体
3〉能够稳定土温 4〉使土壤具有良好的耕性和耕层构造 耕作阻力小,耕作质量高,易耕期长, 旱作土壤团粒结构在1-3mm,水稳型团 粒结构多,适于作物生长,水田土壤团 粒结构在10mm是适于作物生长。
5、创造团粒结构的途径: 1〉增施有机肥 增加有机胶结物质,有机质含量 越高,团粒结构越多。 2〉合理轮作,扩种绿肥牧草 植物根系分泌物,庞大的生物群 可以提供有机质物质;甘薯与小麦轮 作比小麦连作增加水稳性团粒结构为 21.5-14.5%。
② 粒级制 a. 国际制 b. 美国制
c. 卡庆斯基制 >1mm 石砾 >0.01mm
1-0.05mm 砂粒 <0.01mm <1mm 细土部分 0.05-0.001mm 粉粒 <0.001mm粘粒 d. 我国制
石砾: 砂粒: 粉粒:
粘粒:
0.002mm
1mm 1-0.05mm 0.05-0.002mm
2、土壤孔隙度(或孔度):
单位土壤容积内孔隙所占的百分数。 孔隙度=1-固相率 =液相率+气相率
孔隙容积 孔隙比= 土粒容积
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