第一节土壤物理性质定

第一节土壤的物理性质

土壤物理性质与植物的生态关系非常密切。土壤的物理性质是指土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质等。本节着重讨论土壤孔性、土壤结构性、土壤耕性、土壤热性质的变化情况，并由此引起的土壤水分、土壤空气和土壤热量等变化规律。了解土壤物理性质与植物的关系，可以为园林植物合理耕作、施肥、灌溉、排水等措施提供理论依据。

一、土壤孔性

土壤孔性是土壤的一项重要物理性质，对土壤肥力有多方面的影响。土壤孔性反映在土壤的孔度、大小孔隙的分配及其在各土层中的分布情况等方面。土壤的孔性如何，决定于土壤的质地、有机质含量、松紧度和结构性。调节土壤的孔性，极其有利于土壤肥力的发挥和作物的生长发育，是土壤耕作管理的重要任务之一。

(一)土壤密度、容重的概念

1．土壤密度单位体积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的质量叫做土壤密度或土粒密度，单位g／cm3 土壤密度的数值大小，主要决定于土壤矿物质颗粒组成和腐殖质含量的多少。

一般土壤的密度在2.60～2.70g／c m3范围内，通常取其平均值2.65g／c m3，一般土壤有机质的密度为1.25～1.40g／cm3，故土壤中有机质含量愈高，土壤密度愈小。

2．土壤容重

(1)概念土壤容重即自然状态下单位体积干燥土壤(包括土壤孔隙在内)的

质量。单位g／cm3。其数值大小随孔隙而变化，不是常数，大体为1.00～1.80g ／cm3。它与土壤内部性状如土壤结构、腐殖质含量及土壤松紧状况有关。

水田土壤水分饱和时的单位体积土壤(折成烘干土)质量称浸水容重。浸水容重的大小在一定程度上能反映出水稻土在泡水时的淀浆、板结和肥沃程度。

(2)特点

①土壤容重的数值小于土粒密度。因为计算容重的体积包括土粒间的孔隙部分。

②土壤容重可反映土壤的孔隙状况和松紧程度。砂土孔隙粗大，但数目较少，总的孔隙容积较小，容重较大；反之，黏土的孔隙容积较大，容重较小；壤土的情况介于两者之间。土壤愈疏松，或是土壤中有大量的根孔、小动物穴或裂隙，则孔度大而容重小；反之，土壤愈紧实则容重愈大。

③土壤容重值经常变化。由于经常受外部因素，如降雨、灌水、耕作活动的影响，因此土壤容重值经常发生变化。一般说来，砂质土壤的容重变化于1.2～1.8g／cm3之间，黏质土壤的容重变化于1.0～1.5g/cm3。之间。

一定条件下，土壤容重值的大小是土壤肥力高低的重要标志之一。

(3)应用

土壤容重是一个十分重要的基本数据。生产实践中有多种用途。

①根据容重判断土壤的松紧状况在土壤质地相同的条件下，容重的大小可以反映土壤的松紧度。容重小，表明土壤疏松多孔，结构性良好；反之，表明土壤紧实

板结而缺少团粒结构。各种作物对土壤松紧度有一定的要求，过松过紧均不相宜。适宜于作物生长发育的土壤松紧度，因气候条件、土壤类型、质地和作物种类而异( 2表3-1)。

适宜于作物生长发育的土壤孔性：总隙度50-60%，容重1.14～1.26。

②计算土壤重量

例如，1hm2土地，耕层厚度为20cm，土壤容重为1.15g／cm3，则

它的总重量为：

100×100×0.2×106×1.15=2.3×109（g）=2.3×106kg

表3-1 土壤容重、土壤孔隙度和土壤松紧状况的关系

资料来源于原北京农业大学，为华北平原旱地土壤数据。

③计算土壤中一定土层内各种组分的数量

根据土壤容重可以计算单位面积土壤的含水量、有机质含量、养分含量和盐分含量等，作为灌溉排水、养分和盐分平衡计算以及施肥的依据。

例如，上例中的土壤耕层，现有土壤含水量为5%，要求灌水后达到25%，则每公顷的灌水定额应为：

2.3×106kg×(25%-5%)=4.6×105kg

④计算土壤孔隙度

土壤孔隙度是土壤孔隙的数量标度，是指单位体积自然状态的土壤中所有孔隙容积占土壤总容积的百分数。

土壤孔隙度= （1-土壤容重/土粒密度）100%

土壤孔隙度的变幅一般在30%～60%，适宜的孔隙度为50%～60%。

(二)孔隙的类型和性质

1．土壤孔隙的分级

(1)非活性孔隙非活性孔隙是指土壤当量孔径<0.002m m的孔隙。这样的孔隙中充满着土粒吸附水(束缚水)，水分移动极慢且极难被植物利用，通气性差，所以称非活性孔或无效孔。

(2)毛管孔隙毛管孔隙是指土壤中毛管水所占据的孔隙。土壤当量孔径为

0.02～0.002mm。这种孔隙具有毛管作用，水在其中的传导率大，且易于被植物吸收利用。

(3)通气孔隙(非毛管孔隙)通气孔隙是指当量孔径>0.02mm的孔隙。这

×100%

种孔隙中的 水分可在重力作用下排出，因而成为空气的过道，所以叫做通气孔隙或非毛管孔隙。

2．土壤的分级孔隙度 按照土壤中各级孔隙占的的容积，可以计算各级孔隙度如下：P28 （1）非毛管孔隙度

（2）毛管孔隙度

（3）通气孔隙度土

壤总孔隙度=非活性孔隙度+毛管孔隙度+通气孔隙度

3、土壤松紧和孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关系

(1)土壤松紧和孔隙状况与土壤肥力的关系

土壤孔隙的大小和数量影响着土壤的松紧状况，土壤松紧状况的

变化反过来又影响土壤孔隙的大小和数量。土壤紧实时，总孔隙度小，其中小孔隙多，大孔隙少，土壤容重增加；土壤疏松时，土壤孔 隙度增大，容重下降。

土壤的松紧、孔隙状况，密切影响着土壤保水透水能力、影响水

气含量、养分 的有效化和保肥供肥性能，还影响土壤的增温与稳温，因此土壤松紧状况对土壤肥 力的影响是巨大的。

(2)土壤松紧和孔隙状况与作物生长的关系 各种植物对土壤松紧

和孔隙状况的 要求是不同的，因为各种作物的生物学特性不同，根系的穿透能力不同，如小麦为须根系，其穿透能力较强，当土壤孔隙度为38.7%，容重为1.63g ／cm 3时，根系才不易透过；蔬菜中的黄瓜，其根系穿透能力较弱，当土壤容重为1.45g ／c m 3，孔隙度 为45.5%时，即不易透过。另外，同一种作物，在不同的地区，由于自然条件的悬殊，对土壤的松紧和孔隙状况要求也不同。

紧实黏重的土壤，种子发芽与幼苗出土均较困难，出苗比一般

较疏松土壤迟1～2d ，特别是播种后遇雨，幼苗出土更为困难，易造成缺苗断垄，因此黏重土壤 播种量要适当加大。

耕层“坷垃”较多、土壤孔隙过大的土壤，植物根系往往不能 与

土壤紧密接触，吸收水分均感困难，作物幼苗往往因下层土壤沉陷将根拉断出现 “吊死”现象。有时由于土质过松，植物扎根不稳，容易倒伏，因此在干旱季节， 在过松与孔隙过大的土壤上播种，往往采取