第一章 土壤组成

Soil Atmosphere
Soil organic matter (12%,v/v)
(5%,w/w)
(15-35%,v/v)
§1-1 土壤矿物质
§ 1-1 Soil mineral
Mineral – an element or combination of elements that form natural, inorganic compounds of specific formulation and [often] crystalline structure. 矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形 成的自然产物，是岩石的组成单位 。 矿物都具有一定的化学成分和物理性质，并以 各种形态（固、液、气）存在于自然界中。 矿物可以是单一元素所组成的，也可以是几种 元素组成的化合物。 自然界的矿物绝大多数是固态，少数为液态或 胶体状态。
砂 土（sandy） 壤 粘 土（loam） 土（clay）
粒级名称
各粒级含量
砂粒 1-0.05mm 26%
粗粉砂粒 0.05-0.01mm 52%
细粘粒 <0.001mm 22%
分类标准
中国土壤质 地分类标准
质地名称
？？ 粉砂土
(1)国际制
分为砂土、壤土、粘壤土、粘土四大类，以粘 粒含量为主要标准： <15 ％为砂土、壤土组； 15 ％～25％为粘壤组；>25%为粘土组。 粉砂粒含量>45%，冠以“粉砂质”； 砂粒含量55％～85％，冠以“砂质”； 砂粒含量>85%，称“砂土或壤砂土”
particle according to its diameter
石 砾（gravel） 砂 粒（sand） 粉砂粒（silt） 粘 粒（clay）
土壤gt;1mm
砂粒 1-0.05mm
粉砂粒 0.05-0.002mm
粘粒 <0.002mm
2.土粒分级标准 (1) 国际制
结而形成的矿物。如石英、长石、云母、辉石、 角闪石等。
Primary minerals：formed from molten (igneous)
materials.
氧化物类(oxides) 原 生 矿 物
硅酸盐类(silicates) 硫化物类(sulfides)
磷化物类(phosphides)
石英 (quartz)，SiO2
Secondary minerals ： minerals formed from
weathering or soil-forming processes from primary minerals.
次 生 矿 物
次生硅铝酸盐 类 氧化物类
粘土矿物
简单盐类
蒙脱石（montmorillonite）
伊利石（illite）
国际制质地分类三角图
粘粒<0.002mm
重粘土 粘土 壤质粘土
砂质粘土 砂质粘壤土 粉砂质粘土
粘壤土 壤土
粉砂质粘壤土
砂土及 壤质砂土
砂粒 2～0.02mm
砂质壤土
粉砂质壤土
粉砂粒 0.02～0.002mm
粉砂粒0～100％
(2)卡庆斯基制（简制）
根据物理性粘粒的含量划分为砂土、壤土、粘土 三类九种；同时考虑到土壤类型的差别。
特点： 俗称“红土”、“红泥土” 通气透水性差 保水保肥性强 养分含量高但释放较慢，肥效时间长，“发老苗不 发小苗” 升温降温慢，冷性土 耕性较差 宜： 适种小麦、水稻、玉米等禾本科作物，多施有机 肥，加强水分管理。
3. 壤土类（loam）：柔、沃、温
特点： 俗称“两合土”、“连合土” 兼具砂土、粘土类的优点，消除了砂土和粘土 的缺点，是农业生产中质地较理想的土壤 通气透水性适中，保水保肥性好，土温比较稳 定，“发小苗又发老苗” 宜：适种作物种类多。
1～0.01
1～0.5 0.5～0.25 0.25～0.05 0.05～0.01 <0.01 0.01~0.005 0.005~0.001 0.001~0.0005 0.0005~0.0001 <0.0001
(3)中国制
粒 级
中国科学院南京土壤所等单位编制。把粘 粒分为粗和细两个粒级。
粒径（mm） >3 3～ 1 1～0.05 1～0.25 0.25～0.05 0.05～0.002 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.002 <0.002 0.002~0.001 <0.001
斜长石
白云母 黑云母
61－70
44－46 33－36
19－26
34－37 13－30
－
0－ 2 3－11
0－ 9
－ 0－ 2
－
0－ 3 2－20
0－ 4
8－11 6－ 9
6－11
0－ 2 －
－
－ －
辉石
45－55
3－10
0－ 6
16－26 6－20
－
－
－
二、土壤质地（土壤机械组成）
土壤质地：土壤中各粒级土粒的比例组合
原为瑞典 土壤学 家爱特伯拟定 ， 1930年第二届国际土壤学会提出。粒级分类标准为 十进位，简明易记，但人为性强，西欧多采用。 粒 级 石砾（gravel） 砂粒（sand） 粗砂粒（coarse sand） 细砂粒（fine sand） 粉砂粒（silt） 粘粒（clay） 粒径（mm） >2.0 2.0～0.02 2.0～0.2 0.2～0.02 0.02～0.002 <0.002
(2)卡庆斯基制
前苏联的分类标准。将大于1mm的划 为石砾；1mm～0.01mm的称为物理性砂粒，<0.01mm的称
为物理性粘粒。两大粒级进一步细分。
粒 级 粒径（mm） >3 3～ 1 石块（block） 石砾（gravel） 物理性砂粒（physical sand） 粗砂粒（coarse sand） 中砂粒 （medium sand） 细砂粒（fine sand） 粗粉粒（coarse silt） 物理性粘粒（ physical clay ） 中粉粒（ medium slit ） 细粉粒（ fine silt ） 粗粘粒（ coarse clay ） 细粘粒（ fine clay ） 胶 粒（colloidal particle）
砂粒 (1～0.05mm)
>70 60～70 50～60
粗粉粒 (0.05～0.001mm)
细粘粒 (<0.001mm)
砂土
壤土
砂粉土 粉土
砂壤土 壤土 粉/轻粘土 壤/中粘土 粘土 重粘土
≥20 <20
≥20 <20
≥40 <40
<30
粘土
30～35 35～40 40～60 >60
（三）土壤质地与肥力的关系
正长石 (orthoclase) KAlSi3O8
石英晶簇 (quartz druse )
斜长石(plagioclase) Na(AlSi3O8)· Ca(Al2Si2O8)
白云母 (muscovite) KH2Al3Si3O12
辉石 (augite) Ca(Mg, Fe)Si2O6
黑云母 (biotite)
第一章 土壤基本物质组成
（Soil physical composing）
Basic physical composing of soil
Soil mineral matter (38%,v/v)
(95%,w/w)
Soil water (solution)
土 壤 固 相
土 壤 孔 隙
(15-35%,v/v)
质地组 砂土 质地名称 松砂土 紧砂土 物理性粘粒含量（％） 灰化土 0～5 5～10 草原土壤、红黄壤 0～5 5～10 碱化土、碱土 0～5 5～10
壤土
砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土
轻粘土 中粘土 重粘土
10～20 20～30 30～40 40～50
50～65 65～80 >80
10～20 20～30 30～45 45～60
结合国际制、卡制及我国土壤情况，粗质土以砂 粒 （ 1 ～ 0.05mm ） 含 量 为 依 据 ， 粘 质 土 以 粘 粒 （<0.001 mm）含量为依据，而壤土则综合考虑砂
粒、粉砂粒与粘粒比例，共划分为3类12种。
中国土壤质地分类标准
质地 组 颗粒组成（％） 质地名称 粗/重砂土 细/中砂土 面/轻砂土
3.各粒级的组成
(1) 矿物组成
砂粒和粉粒以原生矿物为主，粘 粒以次生硅酸盐矿物为主
(2) 化学组成
砂粒和粉粒中二氧化硅（ SiO2 ） 含量高，粘粒中Al2O3、Fe2O3含量较高
（二）土壤质地（soil texture）
1.土壤质地分类
按照各土粒含量的百分组合，一般将土壤分 为砂土、壤土、粘土三大类
一、土壤矿物质的组成
土壤矿物：由土壤中所有无机物质的总和，是土壤的
主要组成物质，构成“土壤骨骼”，是土壤具有各 种物理、化学、生物学性质的物质基础。
（一）土壤矿物组成
土 壤 矿 物
原生矿物
Primary minerals
次生矿物
Secondary minerals
1. 原生矿物：由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固
石块（block） 石砾（gravel） 砂粒（sand） 粗砂粒（coarse sand） 细砂粒（fine sand） 粉粒（silt） 粗粉粒（coarse silt） 中粉粒（ medium slit ） 细粉粒（ fine silt ） 粘粒（clay ） 粗粘粒（ coarse clay ） 细粘粒（ fine clay ）
Soil texture： the proportions of sands, silts, and clays in a soil