土壤的基本理化性质

土壤结构性
要点:土壤结构体和土壤结构性的概念; 土壤结构体的类型及其评价; 土壤团粒结构的形成 土壤结构的改善与恢复
(一) 土壤结构体和土壤结构性的概念
•土壤结构体:指土壤中的土粒在内外因素综合作用 下形成大小、形状、性质不同的团聚体，如土团、 土块、土片等。 •土壤结构性：结构体在土壤中的类型、数量、排 列形式、孔隙状况以及稳定性的综合特性。
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 一种森林土壤表层各级土粒的密度
百度文库粒级（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
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
第一节 土壤的孔性、结构性和耕性
一、 土壤孔性 二、 土壤结构性 三、 土壤耕性
孔隙的数量决定着土壤中气、液两相的总量，孔隙 的大小及其比例决定着气、液两相的比例。
一、 土壤孔性
是土壤孔隙的数量、孔隙的大小及其比例、 以及孔隙在土层中分布情况的综合反映。
小
大
孔
孔
隙
隙
(一)土壤孔隙度 土壤孔隙度：单位容积土壤中孔隙容积占整个土
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度
最松 松 适合 稍紧 紧实
容重(g/cm3)
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30
>1.30
孔度(%)
>60 60~56 56~52 52~50
<50
土壤容重一般是比重的一半左右。
3.土壤容重作用 (1)计算工程土方量
土壤重量=土壤体积×土壤容重 (2)估算各种土壤成分储量
密度(克/厘米 3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质
量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内,
夯实的土壤容重典则型可土高壤达容1.重8-2.0克/厘米3。
土壤
容重（g/cm3)
二、 土壤结构性
土壤松紧状况如何不仅直接影响到植物根系的伸展和植 物的生长发育，而且还影响着土壤水分运动（渗透与蒸 发）、土壤空气（数量与质量）变化以及土壤养分（含 肥料）的转化与供应等。
土壤的松紧状况主要决定于土壤的孔性、结构性和耕性 等重要物理性状；
土壤的孔性如何决定于土壤质地、有机质含量及土壤结 构性；
土壤
容重（g/cm3)
泥炭
0.20~0.50
黄土
1.35~1.50
蓬松盐土
0.80~1.00
土壤碱化层
1.50~1.70
灰化层
0.80~1.00
土壤龟裂层
1.70~1.90
黑钙土耕层 1.10~1.30 灌溉后土壤结壳 1.60~1.90
沼泽土
1.10~1.30
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。
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 (3)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。 1hm2的1m土层储水量=10000m2×1m×1.3 t/m3×25%=3250m3/hm2= 325mm
结构良好的耕层 土的孔隙比应≥1
土壤孔隙比
=
孔隙容积 土粒容积 =
孔隙度 1- 孔隙度
5、衡量土壤孔隙质量的指标 —— 土壤孔隙的分级
(二)结构体类型及特性
根据结构体的形态、大小以及与土壤肥力的 关系划分为如下类型： 1、长、宽、高三轴平均发展的似立方体型结构体 主要类型：块状结构体和核状结构体；
2、垂直轴方向发达的条柱型结构体 主要类型：柱状结构体和棱柱状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，孔隙小而少， 通气不良，根系难以伸入；结构体间易形成大 的垂直裂隙，成为水、肥下渗通道，造成跑水、 跑肥；
体容积的百分数。
孔隙容积 土壤孔隙度 = 土壤容积 ╳ 100%
土壤容积 —土粒容积
=
土壤容积
╳
100%
土粒 容积 =（1 — 土壤 容积 ）╳ 100%
一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。
1、土壤比重：单位容积（不含粒间孔隙）固体土粒的干重
与4℃时同体积水重之比，也称土壤相对密度。
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
> 1500
无效
毛管孔隙
0.002 ~ 0.02
150 ~ 1500
有效
通气孔隙
> 0.02
< 150
主要贮存空气
孔隙度
47.46%
24.51%
大小颗粒相互填 充是土壤孔隙度 达到了最低值
2、对于大多数作物适宜的孔隙状况：
耕层土壤总孔隙度为50 ~ 60%，其中通气孔隙度 为8~10%以上，如能达到15~ 20%为最好；土体内 的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层 （0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%， 底层土壤（15 ~ 30 cm）孔度和通气孔度分别为 50%和10%左右。上虚有利于通气和种子的发芽， 破土。“下实则有利于保水和扎稳根系。“上虚下 实”是相对而言，下层必须保证一定孔度，有利于 根系伸展，扩大觅水觅肥空间，有利于微生物活动， 有利于土壤排水等。
3、水平轴方向发达的扁平型结构体 主要类型：片状结构体； 土壤肥力特点：结构体内部紧实，多为非活性 孔隙，有效水少且通气不良，不利于扎根；结 构体间裂隙太大，通气虽好，但易漏水、漏肥；
不良结构体： 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，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。
• 当量孔径 —— 分级的标准
指与一定土壤水吸力相当的孔径。
其与孔隙的形状及其均匀性无关，其与土壤水
吸力的关系为： 3
当量孔径(mm) = 土壤水吸力
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
(二)土壤孔隙类型
土壤孔隙的持水功 能和毛管水上升情况 成为孔隙分类的主要 依据
孔隙类型
孔径大小 ( mm) 土壤水吸力 （kPa） 所含水分有效性