第二章土壤理化性质

团聚结构。
Fe2+ 土粒 腐
殖
土 粒
质 土粒 Fe3+
Al3+
2 土壤结构形成的动力机制
生物作用
干湿交替
土壤结构形成动力机制：
胶结 作用
水膜的粘 结作用
胶体的凝聚作用
（三）土壤结构以对土壤物理性质的影响
不同类型土壤结构，给土壤带来不同的孔隙状况和分 散状态，进而影响----土壤通气、透水、持水、保肥 以及物质迁移。
单个土粒
微团粒
团聚体
块状结构 Blocky
柱状结构 Columnar
大块状结构 Massive
棱柱状结构 Prismatic
（1）球状或团粒状：疏松多孔，由腐殖质和高价盐胶结而成，是 农业理想的的水稳性土壤结构。团粒直径为 0.25-10mm；0.250.005mm:微团聚体（微团聚体）
土壤固相物质组成、土壤质地和土壤结构 是决定土壤许多重要物理特性的物质基础，而 土壤颗粒密度、土壤密度、孔隙度、土壤磁性 和土壤颜色则是反映土壤物质组成和土壤发生 条件的重要定量指标。
第一节 土壤物理性质
一、土壤结构及意义
（一）土壤结构以其形态类型
1.土壤结构体：土粒（单粒和复粒）因胶结、凝聚等作用形成大小、形 状不同的团聚体。 2.土壤结构：土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。按形状可分为块状 、片状和柱状三大类型；按其大小、发育程度和稳定性等，再分为团（粒 ）状、块状、棱柱或柱状、片状等结构。
（5）大块结构：外形不规则而紧实，大于20mm，半湿润半干旱 的具有碳酸钙淀积的心土或底土，以及亚热带具有明显黏粒聚集 土层的心土层
土壤结构 形态图
团状（团粒状） 片状
块状
棱柱状
发生土层 A层
E层
B层
B层
（二）土壤结构形成机制
1 土壤结构形成的物质条件
胶结物质存在，包括有机胶结物质和无机胶结物质
有机胶结物质及其胶结作用： 无机胶结物质以及胶结作用：
包括土壤腐殖质、微生物菌丝 体和黏液。最重要是腐殖质， 能与钙、镁离子形成不可逆的 凝胶，是形成水稳性团粒结构 的重要胶结物质。
Ca2+
土 粒
腐
殖
土粒
质
土粒
包括粘土矿物、铁铝氢氧化物、硅酸凝胶和 石灰质。通常带负电荷，与土壤中的二、三 价正电荷的阳离子（Ca，Mg，Fe，Al）形 成凝胶，形成初步微团粒，然后和腐殖质等 胶体化合物进一步凝聚，逐步形成
土壤所获得的的辐射能与地理纬度 、地形条件、地表物质、季节变化 和植被覆盖有关系
（二）土壤的热平衡
土壤所获得的太阳能转化为热能 以后，主要部分消耗于土壤水分 的蒸发及与大气层间的湍流交换 上，一部分被生物活动所消耗， 很少一部分通过热交换传导至土 壤底层。
根据色调、彩度和亮度来确定颜色， 一般采用美国蒙氏比色法测定，包含 428个标准比色卡
蒙氏土壤颜色卡图
在明亮光线，湿润的土壤测定；避免 在强阳光测定，并且土样应是新鲜而 平的自然裂面为宜，不用刀削的平面
四、土壤的热特性
（一）土壤热量的来源
土壤热量主要来源于太阳辐射、地 球内部向外输送的热、土壤生物过 程释放的生物热和化学过程产生的 化学热，其中太阳辐射能占总能量 来源的99.97%
土壤容重是土壤发生学重要参数、是计算土壤孔隙度、水分和养 分含量、和土层重量的必须指标，是评价土壤物理性质和肥力水 平的重要依据。
（二）土壤的孔隙性
土壤的多孔性称为孔隙性， 孔隙所占体积的百分比，称
为孔隙度
土壤孔隙度%=（1-容重/比重）×100%
•土壤孔隙包括毛管孔隙（直径小于0.1 mm）和非毛管孔隙（ 直径大于0.1mm），毛管孔隙使土壤具有持水能力；非毛管 孔隙使土壤具有透水性和通气性。
库布其沙漠治理
二、土壤孔隙性（比重，容重，孔隙度 ）
（一）土壤的比重与容重
土壤比重：单位体积土壤固相物质的重量（不包括土壤孔隙体积 ）和同体积水的重量之比，无单位。一般土壤比重为2.65， 测 定方法：比重计法；
土壤容重：单位体积原状土体（包括固体和孔隙在内）的干土重
。单位为g/cm3, 一般为1.325 g/cm3。（环刀法）
•土壤的孔隙性由毛管孔隙和非毛管孔隙组成，孔隙形状复杂 多样，是土壤重要属性，影响土壤的水、肥、气、热。
•适宜的土壤孔隙度为50%左右，而毛管孔隙和非毛管孔隙各 占50%左右。 •影响土壤孔隙性的主要是土壤质地、有机质含量和土壤结构
三、土壤颜色
是土壤物质成分和内在性质的外部反 映，是土壤发生层外表形态的最显著 标志，很多土壤类型的名称以其颜色 命名，如黑土、红壤、黄壤等
片状：土粒排列紧密、妨碍透水和根系下扎生长 块状、柱状：内部紧实，构体间断裂大，漏肥漏水
团粒（团聚体）：不同直径大小的多孔隙分布， 解决土壤持水又透水的矛盾 解决土壤供肥和保肥的矛盾 解决土壤持水和通气的矛盾
为什么说 团粒结构是最佳的土壤结构？ 土壤质地与土壤结构的区别
土壤结构改良剂 （土壤结构改良的人工方法之一）
第二章土壤wk.baidu.com化性质
知识回顾
• O层：半分解或未分解的有机残体组成，主要是植物 残体（枯落物层)； • A层：受生物气候或人类活动影响形成的有机质积累 和物质淋溶表层。有机质含量高，颜色较暗黑；（腐殖 质层） • E层：是硅酸盐粘粒、铁铝等物质明显淋失的漂白淋 溶层 ；（淋溶层 ） • B层：硅酸盐粘粒、氧化铁、氧化铝、碳酸盐、其他 盐类和腐殖质等物质聚积的层 ；（沉淀层） • C层：与土壤发育有密切关系的岩石风化物层；（母 质层） • R层：坚硬的大块基石，非土壤发生层 ，却是土壤剖 面的重要组成部分，土壤形成的基础。（母岩）
• 是将土壤颗粒粘结在一起形成团聚体的物质，能显著的增加 土壤中水稳定性团粒的数量，形成良好的团粒结构；
• 包括天然土壤结构改良剂和人工合成土壤结构改良剂两种；
• 天然改良剂：植物残体、泥炭、褐煤等原料, 抽取腐殖酸、 纤维素、木质素、多糖羧酸类等物质,或人工合成的高分子聚合 物：聚乙烯醇和聚丙烯酰胺制剂
（2）片状：耕层土壤多年承受机具压力出现紧实的片状机构，影 响根系下扎，容易排水不畅而内涝；
（3）块状：外形不规则，多出现缺乏有机质的粘土中，内部结构 紧实，多为非水稳态
（4）柱状和棱柱状：多见于半干旱和干旱地区土壤下层，内部紧 实，最典型为碱土的柱状结构；棱柱状多见于质地粘重和干湿交 替发生的底层土壤，干湿交替缓慢时候易形成大棱柱结构。