土壤的物理机械性和耕性
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。
第五章 土壤的力学性质和耕性
第一节 土壤力学性质
三、土壤塑性
3、影响因素：影响粘结性因素都会影响土壤塑性 1）水分：过干过湿无塑性 A）下塑限：随含水量增加，土壤出现塑性的土壤含水量为下塑限。 B）上塑限：随含水量增加，土壤失去塑性的土壤含水量为上塑限。 C）塑性范围 D）塑性值：上塑限和下塑限的差称为塑性值。塑性值越大塑性越强。 强塑性（粘土）大于17 塑性土（壤土）大于-17 弱塑性（砂壤土）小于7 无塑性（砂土）0 2）质地：粘粒增加，下塑限，上塑限，塑性值均增大。 3）代换性阳离子种类。 4）有机质数量：不改变塑性值，但能提高上、下塑限。 5）结构。
越小，但砂土无此关系。 B）团粒结构坚实度小； 碱土分散死板，含Na+多，干燥时坚实度很大。 C）通常孔度高，坚实度小些，但在含水量极少，土壤干燥情况下，坚
实度仍可能很大。
第一节 土壤力学性质
五、土壤耕作阻力：
（二）土壤的位移阻力 用抗剪强度表示
1、抗塑强度：一定压力下，土壤剪应力的大小。
2、测定 如图
3、垂直载荷与土壤剪应力关系
计算公式：S=PtgΦ+C
S——土壤剪应力 P——垂直载荷
tgΦ——内摩擦系数 Φ——内摩擦角
C——土壤粘结力
砂22O C较大
4、在塑性范围内耕作，在压力和剪力作用下，土壤出现粘闭现象，孔隙度 减小，孔径变小，无效孔隙增大。
第二节 土壤耕性
3、粘结性影响因素
1）质地 粘土比表面积大，粘结性强 2）代换性阳离子种类 K+ Na+离子多，土壤高度分散，粘结性增强，相反
Ca2+ Mg2+为主，土壤发生团聚化，粘结性弱。 3）团粒结构粘结性降低。 4）腐殖质数量； 粘结力大于砂土，小于粘土。 5）土壤含水量；由干—湿 粘结力 无——有——最大—小—流体
土壤学3
和塑性不同，这对选择土壤进行耕作的时
机十分重要。
在土壤粘结性弱而粘着性和塑性均无时进
行耕作，耕作阻力小而耕作质量好。
第 四 章
Soil water
第 四 章
Soil water
土 壤 水
土 壤 水
第一节 土壤水的基本知识 一、土壤墒情 二、土壤水分类型 三、土壤水分含量的表示方法
第二节 土壤水分的有效性
土壤墒情的种类（课本P86）
汪水（田间持水量以上） 黑墒（田间持水量75%以上）
黄墒（田间持水量为50%~75%）
潮干土（田间持水量50%以下）
干土（萎蔫系数以下）
二、土壤水分类型
土壤学中的土壤水是指在一个大气 压下，在105℃ ～110℃条件下能 从土壤中分离出来的水分。
根据土壤水分所受力的作用,分为：
其受密度和孔隙影响，疏松多孔容重小； 粘质土壤(1.1-1.5 g/cm3 ) <砂质、壤质 土壤(1.2-1.6 g/cm3 )； 表层土壤 < 底层土壤？
对作物生长发育最适宜的容重1.1-1.2 g/cm3 。
土壤孔隙度：在一定容积的 土体内，土壤孔隙容积占整 个土体容积的百分数（亦称 总孔隙度）。
第三章土壤孔隙性结构性和耕性第一节土壤孔隙性一概念二土壤孔隙的类型第二节土壤的结构soilstructure一概念二土壤结构类型三团粒结构在土壤肥力上的意义四土壤结构的管理第三节土壤物理机械性与耕性soiltilth一土壤的物理机械性二土壤耕性第一节土壤孔隙性土壤孔隙性
第三章 土壤孔隙性、结构性和耕性
总孔度的范围
砂土 30－45％
壤土
粘土
40-50%
45-60%
泥炭土 〉80％
农业概论第五章 土壤物理机械性质2016.4.5
三、土壤可塑性
1.土壤塑性的概念
土壤在外力作用下，能塑造成任意形状而不
破裂（没有裂缝），并在去掉外力以后仍能保持
新形状的性质，称为土壤塑性或可塑性。
沙土湿时可塑成型，但干燥后塑性破碎，因 此沙土无塑性。
2、土壤塑性的实质
由片状粘粒和水膜造成的。水分增加至土粒间出现水膜， 在水膜张力的作用下，相邻土粒粘结在一起；当外力大于这 些水膜张力时，土粒就互相滑动，使土体变形。
力增加，最适压实含水量降低，因为较大压力下，土壤孔
隙度降低，土粒表面形成水膜需要的水分减少。 4. 在压力和剪应力同时起作用情况下，压力是土壤压实的主 要原因，在含水量高时，剪应力的压实作用增加。
二、耕作栽培中的土壤压实
（一）土壤压实的概念 • 在农机具作用下，土壤压缩、容重加大，孔隙 减少至影响作物生长时，称为土壤压实，或称 压板。
4、土壤粘结性与土壤耕性
1） 粘结力大，土壤不易碎散，耕作时将形成许
多大的土块，为了使土块碎散，需要采取耙压等作业，
结果形成大量小于0.25mm的团聚体，破坏土壤结构。
2）粘结力是土壤抗剪强度的主要组成部分，对
土壤阻力、农机具的附着力等起重要作用。
二、土壤粘着性
1.土壤粘着性
土壤依附于其他物体的性质，称为土壤粘着性。粘着 性的大小，以粘着强度（ N/cm2）表示。 土壤在一定含水量条件下，土粒粘附在外物（如农具）
数较大。
二、土壤的内摩擦性质
土壤的内摩擦系数与含水量的关系
•土壤水分多时，水膜起润滑作减少，直至接近于 零。因为粘重土壤渗水慢，在饱和条件下，水分对压力产生 支承作用。
•质地较轻的土壤，摩擦系数也随水分增加而减少，但当水
分超过塑性上限后，因为质地较轻的土壤渗水快，所以能维 持一定的摩擦系数值。
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
第九章 土壤的物理机械性和耕性
表 9-2
各种质地土壤的塑性值（含水量％） 各种质地土壤的塑性值（含水量％）
土壤质地
4、水膜的表面张力 、 当土壤中含有一定水分的时候， 当土壤中含有一定水分的时候，在土粒与 土粒的接触点上，水膜相互连接， 土粒的接触点上，水膜相互连接，而形成凹形 的曲面，借表面张力的作用，可使相邻的土粒 的曲面，借表面张力的作用， 互相靠近。 互相靠近。
(三) 影响土壤粘结性的因素 三 1、土壤质地 、 土壤质地越粘重，特别是 型粘粒矿物的 土壤质地越粘重，特别是2:1型粘粒矿物的 含量较高时，土壤的粘结性强, 砂土的粘结性最 含量较高时，土壤的粘结性强 弱，壤土居中。 壤土居中。
另一方面， 另一方面，腐殖质还能促进团粒结构的形 成，从而使粘质土壤的粘结性减弱。 从而使粘质土壤的粘结性减弱。
4、土壤含水量 、 土壤含水量的多少， 土壤含水量的多少，对粘结性的强弱影响很 大。 土壤含水量对粘结性的影响， 土壤含水量对粘结性的影响，可以分为两种 情况分别说明。 情况分别说明。
2、土壤的结构性 土壤的结构性 由于土壤颗粒在团聚过程中降低了彼此间 的接触面，有团粒结构的土壤粘结性弱。 的接触面，有团粒结构的土壤粘结性弱。 如果代换性钠在阳离子组成中占的比例 较大，会使土粒高度分散，粘结性会增强。 较大，会使土粒高度分散，粘结性会增强。
3、腐殖质含量 、 腐殖质含量高的土壤粘结力低， 腐殖质含量高的土壤粘结力低，有两方面 原因。一是腐殖质本身的粘结性弱， 原因。一是腐殖质本身的粘结性弱，当腐殖质 成膜状包被在粘粒周围时， 成膜状包被在粘粒周围时，就改变了接触面的 性质，而使粘粒的粘结力减弱。 性质，而使粘粒的粘结力减弱。
(三) 影响因素 三 影响因素 1、土壤含水量 、 土粒间的水膜已厚到允许土粒之间互相滑 动，使土块产生形变，但又没有丧失粘结性。 使土块产生形变，但又没有丧失粘结性。
第四章 土壤孔性、结构性和耕性
在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结性实际土 粒-水-土粒之间相互吸引而表现的板结力。
影响粘结力的因素：
• 1.土壤颗粒的比表面积：比表面积越大， 粘接力越强。 （1）土壤质地：粘性土>壤质土>砂质 （2）粘土矿物的类型： 2：1矿物>1:1型 矿物 （3）代换性阳离子组成：土壤上代换性 Na+（盐渍土）越高，粘结力越强（白 僵土）。 （4）土壤颗粒的团聚化程度：结构性强 的土壤粘结性差 • 2.土壤水分含量 • 在适度含水量时粘结力最大。水分的 C表明由干土到湿土 变化过程也会影响到粘结力（见图） 粘结力变化，A • “湿时一团糟，干时一把刀”； (Clay）、B（sand） • “宁可干耕勿湿耕” 从湿到干变化中粘结 • 3.有机质缺乏的土壤，粘结性强。 力变化
1．土壤团粒结构的形成过程 包括“多级团聚说”和“粘团说”两种。 第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初 级复粒或致密的小土团。 第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第 二级、第三级及微团聚体的过程。
2．团粒结构形成的必备条件 ①各种各样的单粒、复粒、黏团及微团粒的数量 及组成； ②胶结物质：有机胶体、无机胶体及胶体凝聚物 质。 成型动力 包括：土壤生物的作用、干湿交替、适宜土壤含水 量下耕作。
项目四 土壤的孔性、结构性与耕性
第一节 土壤孔性
小 孔 隙 大 孔 隙
土壤孔隙是容纳 水分和空气的空 间； 是土壤中物质和 能量贮存和交换 的场所； 是众多土壤动物 和微生物活动的 场所； 是植物根系伸展 并从土壤中获取 水分和养料的介 质。
植物生产环境-土壤物理机械性与耕性
土壤的物理机械性与耕性土壤在受到外力作用时，显现出来各种不同的动力学特征，包括粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及其他受外力作用后而发生形变的性质。
一、土壤物理机械性（一）土壤黏结性土壤黏结性是指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。
（二）土壤黏着性土壤的黏着性是指土粒黏附于外物上的性能，是由土粒—水膜—外物之间相互吸附而产生的。
影响土壤粘结性和粘着性的因素有：1.土壤质地土壤愈细，接触面愈大，粘结性和粘着性愈强，所以粘质土壤的粘结性和粘着性都很显著，耕作困难。
砂质土则粘结性和粘着性弱，易于耕作。
2.土壤含水量含水量愈少，土粒距离愈近，分子引力愈大，粘结性愈强，故干燥土块破碎甚为困难。
随着水分含量增加，水膜使土粒间的距离加大，分子引力减弱，粘结性减小。
土壤干燥时无粘着性，随着水分含量的增加，粘着性逐渐增强。
因为此时土粒与外物间有水膜生成。
但是当水分过多时（一般认为大约超过土壤饱和持水量的80%以后），由于水膜太厚而降低了粘着性，直到土壤开始呈现流体状态时，粘着性逐渐消失。
所以粘质土壤在水分较多时进行耕作，常因土壤粘着于农具而感到费力；而土壤在清水条件下犁耙却很少受粘着性的影响。
3.土壤结构团粒结构可使土团接触面减少，因而其粘结性和粘着性降低，土壤疏松易耕。
据试验，在相同质地条件下，有团粒结构土壤的粘结性比无团粒结构土壤要小2-6倍。
4.土壤腐殖质含量腐殖质含量增加可减弱粘土的粘结性，因为腐殖质在土粒外围形成薄膜，改变了粘粒接触面的性质。
也可减低粘性土壤的粘着性，腐殖质的粘结力和粘着力都比砂土大，因而腐殖质可以改善砂质土过于松散的缺点。
5. 土壤代换性阳离子的组成不同的阳离子种类可影响土粒的分散和团聚。
钠、钾等一价阳离子可使土粒分散，导致粘结性、粘着性增大。
二价钙、镁离子能促使土壤胶体凝聚，土粒间的接触面积减少，从而降低土壤的粘结性和粘着性。
（三）土壤胀缩性土壤吸水体积膨胀，失水体积变小，冻结体积增大，解冻后体积收缩这种性质，称为土壤的胀缩性。
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。
土壤的物理机械性和耕性
土壤的物理机械性和耕性土壤耕作是土壤管理的主要技术措施之一，耕作的目的是改善土壤孔隙状况，为植物生长创造良好的土壤条件。
若要合理地对土壤进行耕作，就应了解土壤的物理机械性能和耕作性质。
一、土壤的物理机械性当土壤受到外力作用（如耕作）时发生形变，显示出的一系列动力学特性，称为土壤的物理机械性。
这一性能是多项土壤动力学性质的统称，包括黏结性、黏着性、可塑性等。
（一）土壤黏结性和黏着性土壤黏结性（soil cohesiveness）是土粒间通过各种引力而黏结在一起的性质。
这种性质使土壤具有抵抗外力破碎的能力，也是耕作时产生阻力的主要原因之一。
土壤中往往含有水分，土粒之间的黏结常以水膜为媒介。
同时，粗土粒可以通过细土粒（黏粒）而黏结在一起，甚至通过各种化学胶结剂为媒介而黏结在一起。
土壤黏着性（soil adhesiveness）是土壤在一定含水量条件下，土粒黏附在外物（如农具）上的性质。
土壤过湿耕作，土粒黏着农具，增加土粒与金属间的摩擦阻力，使耕作困难。
土粒与外物的吸引力也是由于土粒表面的水膜和外物接触面产生的分子引力引起的，故黏着性实际上是指土粒—水膜—外物之间相互吸引的性能。
土壤黏结性和黏着性强弱，分别用单位面积上的黏结力（g/cm2）和黏着力（g/cm2）表示。
影响土壤黏结性和黏着性的因素主要有两方面，即土壤活性表面和土壤含水量。
土壤活性表面，一般用土壤比表面来表示。
土壤黏结性和黏着性强弱首先与土壤比表面成正比，比表面越大，黏结力和黏着力越大，黏结性和黏着性越强，反之亦然。
因此，土壤质地、土壤中黏土矿物种类和交换性阳离子组成以及土壤团聚化程度等，都影响其黏结性和黏着性。
土壤质地越黏重，黏粒含量越高，土壤黏结力和黏着力越大；而土壤质地越轻，黏结力和黏着力越小。
另外，土壤中蒙脱石为主，交换性Na+占优势，土壤高度分散，则土壤黏结性和黏着性增强；反之，黏土矿物以高岭石为主，交换性离子以Ga2+占优势，土壤团聚化程度高，则土壤的黏结性和黏着性降低。
土壤的孔性结构性和耕性
Columnar（Symbol cpr or COL）
Y X
Z
Prism-like structural units where the length of the unit in the x and y direction are much less than the z direction.
The units tend to have rounded tops.
（2）毛管孔隙 当量孔隙为，土壤水吸力为150-1500KPa。植物旳细根、原生动物和真菌
等极难进入毛管孔隙中，但植物根毛和某些细菌可在其中活动，有利于养分 旳吸收与转化，毛管孔隙保存旳水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。
（3）通气孔隙 当量孔径不小于0.02mm，相应旳土壤水吸力不不小于150KPa。通气孔
➢ Coarse (Thick)
➢ Very Coarse (Very Thick)
Soil Structure Size (Granular and Blocky)
Image Source: NRCS, Ver. 2.0, 2023
Soil Structure Size (Platy and Prismatic)
Platy – Flat and Tabular- Units
Structure has a horizontal dimension that is longer or greater than the vertical dimension. The plates tend to parallel the surface. Typical Symbol (pl or PL)
土壤构造改良剂是用来增进土壤形成团粒，提升土壤肥力和固定表土、保护耕层、 预防水土冲刷旳矿物质制剂、腐殖质制剂和人工合成聚合物制剂，它是根据土壤中团 粒构造形成旳客观规律，提取腐殖质、木质素等物质作为团粒旳胶结剂。 要点：土壤构造性旳评价，尤其是团粒构造对土壤肥力旳调整作用。 难点：土壤团粒构造旳形成机制。
土壤的孔性、结构性和耕性
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 。
土壤的耕性
8
3.3.3 改良土壤耕性
1 防止压板土壤：土壤由松变紧的过程
2 在宜耕期内耕作: 保持土壤适宜的含水量
3 改良土壤耕性：
影 质地（土粒比表面）
响 因
水分（土粒间的水化膜）
素 有机质（比表面、
第三章 土壤的基本性质
土壤的 基本性质
1 土壤质地 2.1
2 土壤孔性 3.1
3 土壤结构性 3.2
4 土壤耕性 3.3
5 氧化还原性 3.4
6 土壤胶体 3.5
7 离子交换 3.6
8 酸碱性
3.7
知识的网状结构 发散性思维与逻辑思维
物理性质
化学性质
1
3.3 土壤耕性 3.4土壤氧化还原性
本节重点：
田间劳动实践--拔草？翻地？玩泥巴？
1 土壤耕性
稻田为什么排放温室气体甲烷？
2 土壤物理机械性
3 土壤氧化还原性
4 氧化还原性与土壤肥力
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3.3 土壤耕性
3.3.1 土壤耕性(soil tilth) 3.3.2 土壤的物理机械性 1 耕作难易程度：土壤对农具操作的机械阻力。 2 耕作质量好坏：耕作后土壤的物理性状。 3 宜耕期长短：土壤含水量适宜耕作的时段范围。
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(2) 土壤可塑性
影响土壤可塑性的因素：
2 质地：粘粒越多、质地愈细、塑性愈强 3 代换性阳离子：Na+水化度大，土壤分散，可塑性大。 4 有机质：提高土壤上、下塑限，但不能提高塑性，
本身塑性小，吸水性强。 土壤在塑性范围内不宜耕作：土壤吸水膨胀、干燥后体积收缩，是由于粘粒 水化及其周围的扩散层增厚引起的。只存在于塑性土壤中。 各种阳离子对土壤膨胀作用的次序：
土壤物理机械性质
The Plow A plow is a wedge that is dragged through the soil by a draft animal or a tractor. It cuts away the top layer of soil. The plow lifts and turns over the soil layer. In this way, the soil is broken up for planting crops. The plow is one of mankind’s oldest machines. Wooden plows have been in use for about 5000 years. Metal plows date back less than 200 years.
第一节 土壤物理机械性质
土壤物理机械性质：当土壤受到外力作用（如耕作）时发生 的形变、显示出一系列动力学特性（dynamic property)叫做土 壤物理机械性质。它是多项土壤动力学性质的统称，包括了一 下性质： 一.土壤粘结性（soil cohesion）
（一）概念： 指土壤颗粒之间被此粘结在一起的性质。又称 为“土壤内聚力”。它使土壤具有抵抗外力（机械破坏和根系 穿插时）而不被破坏的能力。
原因：粘粒成薄片状，在有水存在的条件下，粘粒表面被包一层水膜，外力 揉搓时，片状的粘粒重新排列且粘结固定，由于粘结力的存在，失水后能保持原 状。粘结性关系到土壤耕作质量。
土壤表现塑性的含水量范围是土粒间的水膜 已厚到允许土粒滑动变形，但又没有丧失其 粘结性的范围 （二）影响可塑性的因素 凡影响粘结性的因素都影响可塑性 （1）下塑限（塑限）（lower plastic limit）： 土壤呈现塑性的最小含水量 （2）上塑限（upper plastic limit): 土壤因含
第十章 土壤耕性
第十章土壤耕性第一节土壤的物理机械性和耕性一、土壤的物理机械性1、粘结性：指土粒之间相互吸引粘合的能力。
也就是土壤对机械破坏和根系穿插时的抵抗力。
粘粒含量高、含水量大、有机质缺乏的土壤，粘结性强。
2、粘着性：土壤粘附外物的性能。
是土壤颗粒与外物之间通过水膜所产生的吸引力作用而表现的性质。
在土壤湿润时产生。
水分过多时，粘着性下降。
3、可塑性：土壤在适宜水分范围内，可被外力揉捏成各种形状，在外力消除后和干燥后，仍能保持原形的性能。
粘粒是产生粘结性、粘着性和可塑性的物质基础，水分条件是表现强弱的条件。
4、土壤压实：是由人畜、机具在土壤上通过时，引起土壤孔隙减少、土壤变紧的现象。
每平方米土地上每天超过15人次践踏时，土壤就会板结，植物高度减少15%——20%。
仍能保持原形的性能。
二、土壤耕性1、耕作的难易程度：指土壤对机具的阻力大小。
2、耕作质量：耕作后，土壤性状对植物生长发育的影响。
疏松、细碎、平整利于植物生长。
影响土壤耕性的因素：土壤水分、土壤质地、土壤结构和土壤有机质。
第二节土壤质地的改良粘重土、砂质土以及渣砾质土壤都有严重的土壤肥力缺陷。
（一）粘重土壤的改良1、掺沙子或砂土，是最根本方法。
改良前，应先测定土壤的机械组成，计算掺沙（砂）量。
河沙（0.5——0.1毫米）最好。
风积沙，应去除>2毫米的部分。
海岸沙，应将盐分洗掉。
2、翻砂压淤。
在冲积母质中，粘土层的下面有砂土层（腰砂），可采用深翻措施。
3、施用膨化岩石类。
珍珠岩、膨化页岩、岩棉、陶粒、浮石、硅藻土等。
在草坪建植中，不要用粉煤灰或炉渣（碱性）。
4、施有机肥。
施C/N高的有机物料时，应配合氮肥的使用。
（二）砂质土壤的改良1、掺入粘土、河泥、塘泥等。
2、翻淤压砂。
3、施用腐熟的细质有机肥、泥炭。
4、翻压绿肥（三）碴砾质土壤的改良1、对耐旱的树木、灌木，渣砾含量<30%时，，可以不改良。
2、栽花、种草时，大的渣砾应尽量挖走。
必要时要过筛，去除渣砾。