第三章 土壤质地和结构

第三章

土壤质地和结构
第一节 土壤质地


第二节 土壤结构
第三节 土壤孔性
第一节Biblioteka 土壤质地（soil texture）
一、土粒和粒级
二、土壤质地
三、土壤质地与肥力的关系
四、不同质地土壤的利用
五、土壤质地的改良
一、土粒和粒级
土粒（土壤颗粒soil particle）是构成土壤固相骨架的基
本颗粒，它们的数目众多，大小和形状迥异，矿物组成和理
（二）土壤质地分类—— 质地分类制

根据土壤中各粒级含量的百分率进行的土 壤分类，叫做土壤的质地分类。 与土壤粒级分类一样，土壤质地分类也有 不同的方法。 主要介绍国际制、前苏联制和我国制的土 壤质地分类方法。


（1）国际制土壤质地分类
国际制土壤质地分类是一种三级分类法，
即按砂粒（2-0.02mm）、粉粒（0.020.002mm）、粘粒（＜0.002mm）三种粒 级所占百分数划分为4类12种（见表）。
对应其底边作平行线，三条平行线的交点即
为该土壤的质地。看其落在哪种质地的范围
内，从而确定质地名称。
举例： 砂粒35%，粘粒25%，粉粒40%
壤土
例如：土壤S的砂粒含40%，粉粒含25%，粘粒含
35%，则该土壤的质地名称为壤质粘土（见图） 。
国际制土壤质地分类三角图
六组土壤颗粒分析结果见下表，根据土壤质地三 角表，分别确定其质地名称。
国 际 制 多 以 三 角 坐 标 图 来 表 示
图中等边三角形的三个顶点分别代表100%的粘粒、 粉粒和砂粒，而以其相对应的底边作为其含量百分 数的起点线，分别代表0%的粘粒、粉粒和砂粒。
每种质地在三角坐标中都有一定的范围（粗
线条所包围的范围），如知道各粒级的百分
数后，就可查对，在图中查出其点位再分别

矿物质土粒非常稳定，能够长期存在；而 有机质土粒通常极易被小动物吞噬和微生 物分解掉。

在土壤中，矿物质土粒的数目占绝对优势， 是构成土壤固相骨架的主体。

我们通常所说的土粒，就是专指矿物质土
粒而言的。
2、按土粒的存在状态划分

按照土粒的存在状态，可分为单粒（原生土粒） 和复粒（次生土粒）。 单粒是指单个的矿物质土粒。在缺少有机质的土 壤中，单粒在数量上占绝对优势；而在有机质含 量较多的土壤中，许多单粒相互聚集成复粒（团 聚体aggregate） 。团聚体:土粒通过各种自然过 程的作用而形成的直径＜10mm的结构单位。 由于有机质比较容易分解，所以我们通常所说的 土粒，都是指矿物质土粒中的单粒而言的。
国际制土壤质地分类标准
质地分类 类别 1、砂 土 2、壤 土 质地名称 1 、砂土和壤砂 土 2、砂壤土 3、壤土 4、粉砂壤土 5、砂粘壤土 3、粘 壤土 粘粒＜0.002mm 0～15 0～15 0～15 0～15 15～25 颗粒组成（W/W %） 粉粒0.02～0.002mm 0～15 0～45 30～45 45～100 0～30 砂粒2～0.02mm 85～100 55～85 40～55 0～55 55～85


（二）土壤粒级（粒组）
1、土粒的大小分级——粒级制
按土粒的大小，分为若干组，称为土壤粒级 （粒组）。 由于土粒形状多是不规则的，难以直接测量 其真实直径。为了按大小进行土粒分级，通 常以土粒的当量粒径或有效粒径来代替其真 实粒径。
当量粒径和有效粒径
当量粒径和有效粒径的概念来自土壤机械分 析（颗粒分析）时采用的假设和方法。
K2O P2O5
0.4
0.8 0.05
0.5
1.5 0.1
0.8
2.3 0.2
1.6
4.2 0.1
1.6
4.9 0.4
变化规律：

① 随粒径由大到小，SiO2含量由多到少；
② R2O3（即Fe2O3与Al2O3的总称）与SiO2
相反，随粒径由大到小，R2O3含量由少到
多；

③ CaO、MgO、P2O5、K2O随土粒由大到
小，含量增加。
（3）各粒级的主要特征
①石块：主要是残留的母岩碎块，山区的土
壤中常见，土壤中含石块多，对耕作和作物
生长是不利的，一般可发展林业与果树，如
农业利用时要设法除去。
②石砾：多为岩石碎块，山区土壤与河漫滩
土壤中常见，含量多时，孔隙过大，易漏水
漏肥，损坏农具，应进行改良。
③砂粒：常以单粒存在。主要为石英颗粒。 通透性好、保水肥能力差。比表面积小，无 粘着性、可塑性和胀缩性等性质。矿质养分 含量低。 ④粉粒：比砂粒的比表面积大，保水性大为 加强，透水性减弱，粘结性、粘着性、可塑 性仍较弱。矿质营养较砂粒高。
砂粒
粉粒
粗砂粒
细砂粒 粗粉粒 中粉粒 细粉粒
1～0.25
0.25～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.002
粘粒
粗粘粒 细粘粒
0.002～0.001 <0.001
2、各级土粒的组成

（1）矿物组成 砂粒和粉粒主要是由各种原生矿物组成的， 其中以石英最多，其次是原生硅酸盐矿物 （如长石、云母、辉石、角闪石和橄榄石 等）。 粘粒中，原生矿物很少，基本上是次生矿 物，比如高岭石、蒙脱石、水云母以及铁 铝等的氧化物和氢氧化物。
把全部复粒被分散成为单粒的土壤悬液，通 过套筛进入沉降筒中。粗粒部分先后被截留 在各个筛子上，即以圆筛的孔径作土粒的有 效粒径。如通过1mm筛而阻留在0.5mm筛上 的土粒即是1-0.5mm粒级，余类推。
细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉
降速率的关系（斯托克斯定律），计算不同
粒级土粒在静水中的沉降速度，把土粒看作
国际制土壤质地分类的要点是：
① 根据粘粒含量将质地分为三类即：
粘粒含量小于15%为砂土类、壤土类； 粘粒含量15%—25%为粘壤土类；
粘粒含量大于25%为粘土类。
②根据粉砂粒含量，凡粉砂粒含量大于45%的，在 质地名称前冠“粉质”。 ③ 根据砂粒含量，凡砂粒含量55%～85%的，在质 地名称前冠“砂质”，＞85%时，称为壤质砂土， ＞90%时，称为砂土。

不同粒级（mm）的矿物成分（%）
矿物 石英 长石 1-0.25 86 14 0.250.05 81 12 0.050.01 72 15 0.010.005 63 8 ＜0.005 10 10
云母
角闪石
——
—— —— 100
——
4 3 100
7
2 4 100
21
5 3 100
67
7 6 100
其它矿 物
79 36 25
13 30 40
粉壤土 壤粘土 壤质粘土
（2）前苏联（或卡钦斯基）制土壤 质地分类

前苏联制是一种二级分类法，即根据物理 性粘粒和物理性砂粒的含量，把土壤质地 分为3类9种（表）。 前苏联制土壤质地分类标准（1958）

（3）我国制土壤质地分类 中科院南土所等单位综合国内研究结果，将 土壤分为3类11种质地名称（表）。
由上可见，虽然土壤质地有很多分类方法， 但各种分类制的一个共同特点是： 都把土壤质地粗略划分为砂土、壤土和粘土 三类。
备注： 2、胀缩性：吸水后总容积增大的现象。 3 、可塑性： plasticity 土壤在一定含水量时，在外力作 用下能成形，当外力去除后仍能保持塑形的性质。换种说 法：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。 4、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。 5、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。
二、土壤质地（Soil texture）

土粒在土壤中都是混
合存在的，因此，在 实用上经常不会遇到 单纯的砂粒、粉粒或 粘粒，而是各粒级以

所以只能对土粒的组
合体进行分类，这样 以便于应用。
各种比例相配合而存
在于土壤中的。
（一）土壤质地的概念

土壤质地是土壤的重要物理性质之一，对土壤肥力 有重要的影响。

各粒级（mm）的化学成分（%）
化学 成分
SiO2
1-0.2
96.3
0.20.04
94.0
0.040.01
89.4
0.010.002
74.2
＜ 0.002
53.2
Al2O3
Fe2O3 MgO
1.6
1.2 0.5
2.0
1.2 0.1
5.1
1.5 0.3
13.2
5.1 0.3
21.5
13.2 1.0
CaO
化性质变化甚大，尤其是粗土粒与细土粒的成分和性质几乎 完全不同。
（一）土粒的种类
1、按土粒的成分划分
2、按土粒的存在状态划分
1、按土粒的成分划分
根据土粒的成分，可以分为矿物质土粒和有 机质土粒两种：
（1）矿物质土粒是以土壤矿物质为主的土粒。
（2）有机质土粒是指以土壤有机质为主的土
粒。这些有机质或者是有机残体的碎屑， 或者是与矿物质土粒相结合。
粉粒 silt
粘粒 clay
0.02～0.002
<0.002
（2）前苏联（或卡钦斯基）土壤粒级制（1957）
粒级名称
当量粒径/mm >3
石块 石砾
物理性砂粒 Physical sand （直径大小＞ 0.01mm的土壤
颗粒）
3～1
砂粒
粉粒