第三 耕性 土壤的基本性质
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土壤的基本理化性质[专业内容]
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<0.001
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
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。
高等教育
6
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,
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。
高等教育
7
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
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)
土壤
容重（g/cm3)
泥炭
0.20~0.50
黄土
1.35~1.50
蓬松盐土 灰化层
0.80~1.00 0.80~1.00
土壤碱化层 土壤龟裂层
1.50~1.70 1.70~1.90
黑钙土耕层 1.10~1.30 灌溉后土壤结壳 1.60~1.90
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
高等教育
11
(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
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
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。
高等教育
6
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,
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。
高等教育
7
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
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)
土壤
容重（g/cm3)
泥炭
0.20~0.50
黄土
1.35~1.50
蓬松盐土 灰化层
0.80~1.00 0.80~1.00
土壤碱化层 土壤龟裂层
1.50~1.70 1.70~1.90
黑钙土耕层 1.10~1.30 灌溉后土壤结壳 1.60~1.90
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
高等教育
11
(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
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
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》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
（三）宜耕期的长短 指在保证耕作质量和劳动效 率的前提下，宜于耕作时间的长短。
二、影响土壤耕性的因素
• 土壤物理机械性质是土壤在不同含水量 情况下所表现的物理性质，包括土壤的 粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及 其它受外力作用（如农机具的切割、穿 透和压板等作用）而发生形变的性质。
（一）土壤粘结性和土壤粘着性
一、土壤孔隙的数量
（一）土壤比重 、 土粒密度 土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）
的重量(g/cm3) 。 土壤比重：土粒密度与水（4℃）的密度之比，无量纲。
• 土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲 • 土壤比重是土壤相对稳定的性质
• 比重大小决定于矿物组成和有机质含量 • ①土壤矿物组成和含量有关，
三、影响土壤孔性的因素
(1)土壤质地 黏土、砂土、壤土－总孔隙度，通气孔隙、毛管孔隙 和无效孔隙、大小比例比较
粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和无效孔为主 ； 砂质土孔隙度33—45%，非毛管孔（通气孔）较多； 壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
非活性孔隙度（％）＝V非活性孔隙／V土×100 毛管孔隙度（％）＝V毛管孔隙／V土×100 通气孔隙度（％）＝V通气孔隙／V土×100 总孔度＝非活性孔度＋毛管孔度＋通气孔度 •毛管孔隙度%=（田间持水量—凋萎含水量）×容重 •旱作土壤耕层总孔度为50%～56％；通气孔隙度不 低于10%；大小孔隙之比在1 ：2～4较为合适
2）毛管孔隙 孔径在0.0002－0.02mm（也有0.002－0.02的 说法），土壤水吸力在15－0.15bar范围的孔隙，具有毛管 作用。保持植物利用的有效水分 。
3）无效孔隙 ：土壤中孔径＜0.0002mm（或0.002mm），土壤 水吸力＞15bar的细微孔隙。其水分不能被吸收。
二、影响土壤耕性的因素
• 土壤物理机械性质是土壤在不同含水量 情况下所表现的物理性质，包括土壤的 粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及 其它受外力作用（如农机具的切割、穿 透和压板等作用）而发生形变的性质。
（一）土壤粘结性和土壤粘着性
一、土壤孔隙的数量
（一）土壤比重 、 土粒密度 土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）
的重量(g/cm3) 。 土壤比重：土粒密度与水（4℃）的密度之比，无量纲。
• 土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲 • 土壤比重是土壤相对稳定的性质
• 比重大小决定于矿物组成和有机质含量 • ①土壤矿物组成和含量有关，
三、影响土壤孔性的因素
(1)土壤质地 黏土、砂土、壤土－总孔隙度，通气孔隙、毛管孔隙 和无效孔隙、大小比例比较
粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和无效孔为主 ； 砂质土孔隙度33—45%，非毛管孔（通气孔）较多； 壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
非活性孔隙度（％）＝V非活性孔隙／V土×100 毛管孔隙度（％）＝V毛管孔隙／V土×100 通气孔隙度（％）＝V通气孔隙／V土×100 总孔度＝非活性孔度＋毛管孔度＋通气孔度 •毛管孔隙度%=（田间持水量—凋萎含水量）×容重 •旱作土壤耕层总孔度为50%～56％；通气孔隙度不 低于10%；大小孔隙之比在1 ：2～4较为合适
2）毛管孔隙 孔径在0.0002－0.02mm（也有0.002－0.02的 说法），土壤水吸力在15－0.15bar范围的孔隙，具有毛管 作用。保持植物利用的有效水分 。
3）无效孔隙 ：土壤中孔径＜0.0002mm（或0.002mm），土壤 水吸力＞15bar的细微孔隙。其水分不能被吸收。
土壤的基本性质.
这种孔隙较为粗大，其当量孔径大于
0.02mm ，相应的土壤水吸力小于 150KPa 。 通气孔隙的水分主要受重力支配而排出， 不具有毛管作用，成为空气成为空气流动 的通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔 或非毛管孔。
非活性孔度 %= （ 非活性孔容积 / 土壤总容积） X100= 凋萎含水量（ % ） X 容重
1.25-1.40 。由于表层土壤有机质含量较多，其比重通
常都低于心土及底土层。
土壤容重是指单位容积土壤体（包 括粒间空隙）的烘干重，单位为 g/cm3 。土壤容重大体为 1.001.70g/cm 3 之间，是土壤肥力的重要 标志之一。
1 影响土壤孔性的内因
土壤结构性
土粒的排列方式
2 ．影响土壤孔性的外因
3 ．孔隙的分级
土壤孔度与孔隙比只能说明土壤
“ 量 ” 的 问题，并不能说明土壤孔隙 “ 质 ” 的差别， 即使两种土壤孔隙（度）与孔隙比相同，如果 大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透 水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将 孔隙按其大小和作用分为若干级。 通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三 级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。
毛管孔（隙）
是指土壤中毛管水所占据的空隙，其当量
孔隙为 0.02-0.002mm ，土壤水吸力为 150-1500KPa 。植物的细根、原生动物和 真菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛 和一些细菌可在其中活动，有利于养分的 吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植 物吸收利用。为有效孔隙。
通气孔隙
重量 / 容重） ]X100 = （ 1- 容重 / 比重） X100
二、土壤相对质量密度（比重）和容重
1
．土壤相对质量密度（比重） 是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔 隙）的干重与同体积水的质量之比。（由 于 4 ℃ 时水的密度为 1g/cm 3 ），土壤 比重无量纲，而土壤密度有量纲
0.02mm ，相应的土壤水吸力小于 150KPa 。 通气孔隙的水分主要受重力支配而排出， 不具有毛管作用，成为空气成为空气流动 的通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔 或非毛管孔。
非活性孔度 %= （ 非活性孔容积 / 土壤总容积） X100= 凋萎含水量（ % ） X 容重
1.25-1.40 。由于表层土壤有机质含量较多，其比重通
常都低于心土及底土层。
土壤容重是指单位容积土壤体（包 括粒间空隙）的烘干重，单位为 g/cm3 。土壤容重大体为 1.001.70g/cm 3 之间，是土壤肥力的重要 标志之一。
1 影响土壤孔性的内因
土壤结构性
土粒的排列方式
2 ．影响土壤孔性的外因
3 ．孔隙的分级
土壤孔度与孔隙比只能说明土壤
“ 量 ” 的 问题，并不能说明土壤孔隙 “ 质 ” 的差别， 即使两种土壤孔隙（度）与孔隙比相同，如果 大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透 水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将 孔隙按其大小和作用分为若干级。 通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三 级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。
毛管孔（隙）
是指土壤中毛管水所占据的空隙，其当量
孔隙为 0.02-0.002mm ，土壤水吸力为 150-1500KPa 。植物的细根、原生动物和 真菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛 和一些细菌可在其中活动，有利于养分的 吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植 物吸收利用。为有效孔隙。
通气孔隙
重量 / 容重） ]X100 = （ 1- 容重 / 比重） X100
二、土壤相对质量密度（比重）和容重
1
．土壤相对质量密度（比重） 是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔 隙）的干重与同体积水的质量之比。（由 于 4 ℃ 时水的密度为 1g/cm 3 ），土壤 比重无量纲，而土壤密度有量纲
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性.
本节重点难点：
重点：掌握土壤孔隙的概念、类型 及调控。 难点：土壤比重和容重的区别。
第二节
土壤结构
土壤结构和土壤质地是土壤的两项基本物理性质， 两者密切相关，并有互补性。土壤结构是指土粒（单粒 和复粒）的排列、组合形式，包含两重意义：结构体和 结构性。通常所说的土壤结构多指其结构性。
一、土壤结构体的类型及其特性
（2）毛管孔隙 当量孔径为0.02-0.002mm，土 壤水吸力为150-1500KPa。植物的细根、原生动物和真 菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可 在其中活动，有利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保 存的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。 （ 3 ）通气孔隙 当量孔径大于 0.02mm ，相应的 土壤水吸力小于 150KPa 。通气孔隙的水分主要受重力 支配而排出，因而成为空气流动的通道，不具有毛管 作用，所以叫通气孔或非毛管孔。
土壤结构体或结构单元，它是土粒互相排列和团聚 成为一定形状和大小的土块和土团。他们具有不同程度 的稳定性，以抵抗机械破坏（力稳性）或泡水时不致分 散（水稳性）。 土壤结构性是由土壤结构体的种类、数量（尤其是 团粒结构的数量）及结构体内外的孔隙状况等产生的综 合性质。
土壤结构体的分类
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
有团粒结构的土壤水肥气热比较相互协调故团粒结构被称为土壤肥力调节三土壤团粒结构的形成一土壤团粒结构的形成过程目前主要有多级团聚说和粘团说两种观点但无论哪种观点团粒结构的形成都包括以下两个阶段
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过 本章学习，让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型 及对土壤肥力和生产性能的影响；重点介绍团粒结构的 肥力特征及创造机理；物理机械性的概念及与耕性的关 系，从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。
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
土壤学孔性、结构性、耕性
农业生产中，常采用排水晒田、晒垄、冻 垄等措施，提高土壤溶液电解质的浓度，促进
土壤胶粒凝聚。
(2) 水膜(water film)的粘结作用
土粒在水膜的作用下，在土粒接触处形成 弯月面，由于弯月面内侧的负压，把相邻的土 粒团聚在一起，形成土团。
(3) 胶结作用(cementation)
a、简单的无机胶体
径来计算，用当量孔径表示大小
当量孔径: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔 径。它与孔隙的形状及其均匀性无关。土壤水 吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/S d为孔隙的当量孔径（mm）,S为土壤水吸力 （KPa） 当量孔径与土壤水吸力成反比
根据土壤孔隙的通透性和持水能力，分为三种类型：
①非活性孔：又称无效孔、束缚水孔。 这是土壤中 最细微的孔隙，当量孔径一般<0.002mm, 土壤水 吸力>1.5×105Pa。 ②毛管孔隙：当量孔径约为0.02-0.002mm, 土壤水 吸力1.5×104Pa-1.5×105Pa,具有毛管作用。 ③通气孔隙：当量孔径>0.02mm,相应的土壤水吸力 <1.5×104Pa,毛管作用明显减弱。
3.土壤三相比的计算
（1）土壤固相容积（％） ＝（1－土壤总孔隙度）×100％ （2）土壤液相容积（％） ＝土壤含水量×土壤容重
（3）土壤气相容积（％） ＝土壤总孔隙度－土壤液相容积
土壤三相组成的适宜范围(comfort zone)
土壤三相比＝固相:液相:气相
多数旱地作物(upland field crop)适宜的 土壤固、液、气三相比为：
二土壤力学性质是土壤颗粒之间以及土壤与外物之间的相互作用又称土壤物理机械性包括土壤黏结性黏着性可塑性胀缩性等土壤耕性的好坏主要是由土壤物理机械性质引起的
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。
土壤的基本理化性质
黄土 土壤碱化层 土壤龟裂层 灌溉后土壤结壳
1.35~1.50 1.50~1.70 1.70~1.90 1.60~1.90
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。
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度 容重(g/cm3) 孔度(%)
最松 松 适合 稍紧 紧实
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30
依次形成第二级、第三级……微团聚体，再经多次聚合，
最终成为大小形状不同的团粒结构体。因此，团粒结构不 仅孔度大，而且具有多级孔隙。
单个土粒 团聚体
微团粒
腐殖质
粉 粒
粉粒
砂粒
粘粒
砂粒
Ca2+
土粒
土粒
腐 殖 质
土粒
Fe2+
土粒
土粒
腐 殖 质 Fe3+
土粒
Al3+
其它结构体的形成
立方体型、条柱型、片状型结构体多由单粒直
团粒结构体的土壤肥力特点：
②能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；
大孔隙有充足的氧气供应，好气性微生物活动旺 盛，有机质分解快；
小孔隙中有机质进行嫌气分解，速度慢而使养分
得以保存。
团粒结构体的土壤肥力特点： ③能稳定土壤温度，调节土壤热量状况；
④团粒结构降低了土粒间的粘着性、粘结性，减
少了耕作阻力，提高了耕作质量，土壤耕性好； ⑤有利于作物根系的伸展和生长；
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
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
土壤的基本理化性质经典实用
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
•土壤的基本理化性质
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
•土壤的基本理化性质
2、对于大多数作物适宜的孔隙状况：
•土壤的基本理化性质
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；
•土壤的基本理化性质
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。
•土壤的基本理化性质
(二)结构体类型及特性
•土壤的基本理化性质
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；
•土壤的基本理化性质
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；
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。
•土壤的基本理化性质
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
(二)外因
降雨, 施肥, 灌溉, 降雨, 施肥, 灌溉, 耕作
第二节 土壤结构 一,土壤结构的类型及其特性
土壤中的土粒常常不是以单粒形式存在, 土壤中的土粒常常不是以单粒形式存在,而是许多单 粒粘合,胶结在一起,形成复合团聚体.或称为复粒. 粒粘合,胶结在一起,形成复合团聚体.或称为复粒. 土壤结构体: 土壤结构体:土壤中的各级土粒或其中的一部分互相 胶结,团聚而形成的大小,形状,性质不同的土团,土块, 胶结,团聚而形成的大小,形状,性质不同的土团,土块, 土片等. 土片等. 土壤结构性:土壤中的单粒和结构体的数量,大小, 土壤结构性:土壤中的单粒和结构体的数量,大小, 形状,性质及其相互的排列和相应孔隙状况等的综合特性. 形状,性质及其相互的排列和相应孔隙状况等的综合特性.
(3)推知土壤的松紧状况 ) 容重 <1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30 >1.30 松紧状况 很松 松 适宜作物生长 稍紧 紧 孔隙度 >60% 56~60% 52~56% 50~52% <50%
气三相容积比率, (4)计算土壤固,液,气三相容积比率,用 )计算土壤固, 以反映土壤自身调节肥力因素的功能
1.土壤相对质量密度(比重) .土壤相对质量密度(比重) 是指单位容积的固体土粒(不包括粒间孔隙) 是指单位容积的固体土粒(不包括粒间孔隙)的干 重与同体积水的质量之比. 重与同体积水的质量之比. 多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右 , ( 将 2.65作为土壤 左右, 多数土壤矿物比重在 左右 作为土壤 矿物的平均值) 而一般土壤有机质的比重为1.25矿物的平均值 ) , 而一般土壤有机质的比重为 1.40. 由于表层土壤有机质含量较多 , 其比重通常都 . 由于表层土壤有机质含量较多, 低于心土及底土层. 低于心土及底土层.
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
(二)土壤粘着性
粘着性指土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着 于外物表面的性质。土壤粘着性是由土粒——水— —外物，相互之间的分子引力引起的，这种性质会 使土壤在耕作时粘着农具，增加摩擦阻力，造成耕 作困难。
各种土壤的粘结力及对铁片的粘着力
干土的相对粘结力 (以灰色纯粘土作为 100) 湿土对铁片的粘着力 (磅/英尺2)
近年来，腐殖酸类肥料是一类较有发展前景的改良 剂。
第三节 土壤耕性
一、土壤耕性的内容 耕作的难易程度
良好的土壤耕性要求耕作时，阻力要尽可能地小， 以使节约劳力和能源。
耕作质量的好坏
良好的土壤耕性要求耕作后土质要疏松，以有利于 根系的穿插、保温、保墒、通气和养分转化。
宜耕期的长短（适宜耕作的土壤含水量范 围）
和成型动力。 科学的农田土壤管理——合理灌溉（喷灌、滴灌 等），水旱轮作、晒垄、冻垄，适耕期
合理耕作，调节土壤ｐＨ值等
施用土壤结构改良剂
天然高聚物（胡敏酸、树脂胶等）、天然无机物（膨润 土、沸石）：所用原料多，施用量达，且形成的团聚体 稳定性差。 人工合成高聚物（水解聚乙烯，乙酸乙烯脂等）可快速 形成团聚体，并维持３～５年，但价格昂贵，施用技术 高，一般不含养分。目前处于适用阶段。
2)计算土壤三相比
孔隙度＝Ｖ孔／Ｖ土体＝（Ｖ土体－Ｖ固体）／Ｖ土体＝１－Ｖ固体／Ｖ土体 ＝１－（ｗ／土壤密度）／（ｗ／土壤容重）＝１－土壤容重／土壤密度
固相率＝１－孔隙度＝土壤容重／土壤密度 液相率（土壤容积含水量）＝土壤质量含水量×土壤容重 气相率＝１－固相率－液相率＝孔隙度－液相率 土壤三相比＝固相率：液相率：气相率 适宜的土壤三相百分数为： 固相率50%左右； 容积含水率25-30%； 气相率15-25%。
土壤的耕性
Na+、K+ > Ca2+、Mg2+ > H+ 土壤质地粘重，（片状）粘粒含量高，胀缩性强。 （eg. 蒙脱石>高岭石）
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
2
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。
6
(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：
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
2
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。
6
(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：
第三章 土壤孔性、结构性和耕性
近年来我国广泛开展利用腐殖酸类肥料可以在许多地区就地取材利用当地生产的褐煤泥炭生产腐殖酸类肥料它是一种固体凝胶物质能起到很好的结构改良剂作土壤耕性是指土壤在耕作时所表现的特性也是一系列土壤物理性质和物理机械性的综合反映耕性的好坏密切影响到土壤耕作质量及土壤肥力
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
第三章 土壤的孔性、结构性和耕性
第一节 土壤三相组成 第二节 土壤结构性
称土壤假比重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均 以105－110℃下烘干土计。
或
单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。 土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3
过松的土壤（容重小），土粒间黏结力弱，大孔隙占优势，虽然耕
作起来容易，但太松也使植物根系难以扎稳，保水能力差，易漏风 跑墒，土壤养分也容易随降水或灌水流失。
概念：指单位容积(包括孔隙在内)的原状土壤的干重，单位
为g／cm3。严格地讲应称为干容重(以b表示)，其含义是干土 粒的质量与总容积之比：。
公式：
b=Ms/Vt=Ms/(Vs+V+V)
总容积包括固体土粒和孔隙的容积，应大于固体土粒Vs因而
土壤容重b必然小于土壤比重p
土壤容重b可作为表示土壤松紧程度的一项尺度。耕作层容
6.67X106X20X1.15X(25％一5％)=30(m3)
土壤孔隙状况
土壤孔隙在土壤中土粒与土粒，土团与土团，土团
与土粒(单粒)之间相互支撑，构成弯弯曲曲、粗细不 同和形状各异的各种孔洞。
为了满足农作物对水分和空气的需求，有利于根系
的伸展和下扎，要求土壤(尤其是耕作层)不仅要有适 当的孔隙数量，而且也要有适宜的大小不同孔隙的搭 配比例，土壤基模孔隙状况通常包括孔隙度(孔隙总 量)和孔隙类型(孔隙大小及比例，又叫孔径分布)两 个方面。前者决定土壤气、液两相总量，后者决定气、 液两相所占比例。
第三章 土壤的基本性质
毛管孔隙：孔隙直径在0.02～0.002mm，土壤水吸力为1.5*
104 ～1.5 * 105Pa。具有毛管作用，孔隙中水的毛管传导率大 ，易于被植物利用。 非活性孔隙：当量孔径<0.002mm，土壤水吸力>1.5*105Pa。特 点：最细的孔隙，束缚水，非活性，无效孔，移动慢，难被植
物吸收，粘质土中非活性孔隙多，耕性差，粘着力强。
良好结构体：团粒结构体。 不仅总孔隙度大，而且内部有
多级大量的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼 有蓄水和通气的双重作用。
土 壤 团 粒 体
团粒结构体的特点：
团粒结构土壤的大小孔隙兼备。
团粒结构土壤中水、气矛盾的解决。
团粒结构土壤的保肥与供肥协调。 团粒结构使土壤宜于耕作。
耕层土壤重量＝耕层土壤体积×土壤容重
耕层养分重量＝耕层土壤重量×养分含量 耕层水份重量＝耕层土壤重量×水份含量 例：土壤容重为1.45 g/cm3，计算每亩耕层（15cm)的土重？
（667m2×0.15m×1.45t/m3＝153t＝30万斤）
影响土壤容重的因素：
（1） 土壤质地：沙土>壤土>粘土 （2）有机质含量：含量越高，容重越小。
土壤结构的影响 有机质的影响
五、土壤孔性的生产意义
土壤孔性与肥力 土壤孔性与作物生长 土壤孔隙状况的调节
合理耕作 增施有机肥 改良土壤质地
第二节
土壤结构性
一、土壤结构（Soil structure)
土壤结构指土粒的排列、组合形式。包含两重含义:
土壤结构体和土壤结构性。 土粒相互团聚成大小，形状和性质不同的团聚体， 称为土壤结构体。土壤结构性是由土壤结构的种类、数量 及结构体内外的空隙状况等综合性质。
第三 耕性 土壤的基本性质
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四.土壤耕性改良
(1）改良土壤质地：黏土掺砂，可减弱黏重土壤的黏 结性、黏着性、可塑性和起浆性；砂土掺黏，可增加土壤 的黏结性，并减弱土壤的淀浆板结性。
（2）增施有机肥料：可以降低黏质土壤的黏结性、黏
着性，增强砂质土的黏结性、黏着性，并使土壤疏松多孔， 因而改善土壤耕性。
(3)创造良好的土壤结构性：良好的土壤结构，如团
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三、 影响土壤耕性的因素：
4、土壤含水量：
土壤黏结性与土壤含水量的关系
土壤黏着性与土壤含水量的关系
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三、 影响土壤耕性的因素：
4、土壤含水量：
土壤开始呈现可塑状态时的最低水分含量称为可塑下限（塑限） 土壤失去可塑性而开始流动时的最大含水量，称为可塑上限 （流限）。上塑限与下塑限含水量之差称为塑性值，也叫塑性 指数。塑性值大，土壤的可塑性强。干燥的土壤不具有塑性, 塑性强的土壤耕性往往不好。
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三、 影响土壤耕性的因素： 土壤物理机械性与宜耕期的关系
土壤湿度 土壤状况
干燥 坚硬
固态,黏 结性强, 无黏着性 和塑性 大
湿润 酥软
潮湿 可塑
泞湿 黏韧
多水 浓浆
极多水 稀浆
土壤特征
耕作阻力
酥松,黏结 性弱,无黏 着性和塑 性,易散碎 小
有塑性, 黏结性和 黏着性极 弱 大
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四.土壤耕性改良
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一.土壤耕性
1、土壤耕性指土壤在耕作时所表现的特性,也是土壤物理机械 性的综合反映。 2、衡量耕性好坏的标准： A.耕作难易：指耕作阻力的大小,耕作阻力越大,越不易耕作。 耕作时省工省劲，称“土轻”、“口松”、“绵软”； B.耕作质量好坏：指土壤耕作后所表现出来的土壤状况。
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二.土壤物理机械性
土壤物理机械性是指土壤颗粒 之间以及土壤与外物之间的相 互作用。 黏结性
土壤物理机械性
黏着性 可塑性
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二、 土壤物理机械性
• 1、粘结性：土粒与土粒之间由于分子引力而相
互粘结在一起的性质。
• 2、粘着性：土壤在一定含水量的情况下，土粒
粘着外物表面的性能。
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四.土壤耕性改良
(1）改良土壤质地：黏土掺砂，可减弱黏重土壤的黏 结性、黏着性、可塑性和起浆性；砂土掺黏，可增加土壤 的黏结性，并减弱土壤的淀浆板结性。
（2）增施有机肥料：可以降低黏质土壤的黏结性、黏
着性，增强砂质土的黏结性、黏着性，并使土壤疏松多孔， 因而改善土壤耕性。
(3)创造良好的土壤结构性：良好的土壤结构，如团
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三、 影响土壤耕性的因素：
2、有机质含量
腐殖质分子为疏松的网状结构，粘结性、粘着性和可 塑性，比较好。 土壤有机质可提高砂土的黏结性,降低黏土的黏结性。 有机质能提高土壤上、下塑限，但一般不改变其塑性值。
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。
有塑性和 黏着性， 黏结性极 弱 大
塑性消失 但有黏着 性,黏结 性极弱 大
易流动,塑 性、黏结 性、黏着 性消失 小
耕作质量
成硬土 块不散 碎 不宜
易散碎, 成小土 块 宜旱地耕 作
不散碎, 不散碎， 成大土块 成大土块, 易黏农具 不宜 不宜
泥泞状的 浓泥浆 不宜
成稀泥浆
宜耕性
宜水田耕作
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三、 影响土壤耕性的因素：
4、土壤含水量：
土壤黏结性与土壤含水量的关系
土壤黏着性与土壤含水量的关系
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三、 影响土壤耕性的因素：
4、土壤含水量：
土壤开始呈现可塑状态时的最低水分含量称为可塑下限（塑限） 土壤失去可塑性而开始流动时的最大含水量，称为可塑上限 （流限）。上塑限与下塑限含水量之差称为塑性值，也叫塑性 指数。塑性值大，土壤的可塑性强。干燥的土壤不具有塑性, 塑性强的土壤耕性往往不好。
第二章
土壤的基本性质
第三节
高一（1）班
土壤耕性
兰春华
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土壤耕性
【学习目标】： 1、土壤耕性的概念及衡量土壤耕性的标准。 2、根据土壤耕性与土壤物理机械性的关系 改良土壤耕性。
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土壤耕性
【学习重点】：衡量土壤耕性的标准，土壤耕 性与土壤物理机械性的关系，改良土壤耕性。 【学习难点】：土壤耕性与土壤物理机械性的关系。
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三、 影响土壤耕性的因素： 土壤物理机械性与宜耕期的关系
土壤湿度 土壤状况
干燥 坚硬
固态,黏 结性强, 无黏着性 和塑性 大
湿润 酥软
潮湿 可塑
泞湿 黏韧
多水 浓浆
极多水 稀浆
土壤特征
耕作阻力
酥松,黏结 性弱,无黏 着性和塑 性,易散碎 小
有塑性, 黏结性和 黏着性极 弱 大
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四.土壤耕性改良
（4）掌握耕作时土壤适宜含水量：
二是手摸，湿的程度，扒开 二指表土,取一把土能握 紧成团,且在1m高处松手, 落地后散碎。
三是试耕，耕作效果 用犁 试耕后,土垡能被抛散而 不黏附农具。
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凡耕后土垡松散易耙碎、不成坷拉、疏松、孔隙良好、有利于种 子发芽、出土及幼苗生长的土壤称为耕作质量好，
C.宜耕期长短：宜耕期是指适宜耕作的土壤含水量范围。 一般来说，适耕期长的土壤耕性好，耕性不良的土壤适耕期短， 适耕期应选择在土壤含水量低于可塑下限（干耕）或高于可塑上限 （湿耕) 。
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粒结构，其土壤的黏结性、黏着性、可塑性减弱，松紧适 度，通气透水，耕性良好。
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四.土壤耕性改良
（4）掌握耕作时土壤适宜含水量，选择宜耕状态
一是眼看，看土壤颜色，雨后 和灌溉后，地表呈“喜鹊斑 ”,外白里湿,黑白相间,出现 “鸡爪裂纹”或“麻丝裂纹 ”,即半干半湿状态。
• 3、可塑性：土壤在一定含水量范围内，可被外
力任意改变成各种形状，当在外力解除和土壤干 燥后，仍能保持其形状的性能称为可塑性。
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三、 影响土壤耕性的因素：
• 1、土壤质地
• 黏质土壤比表面积大，土粒间分子引力大，
粘结性、粘着性和可塑性愈强。土壤耕作 阻力大，耕作质量差，宜耕期短。 • 砂质土壤比表面积小，土粒间分子引力小， 粘结性、粘着性和可塑性愈弱，土壤耕作 阻力大，耕作质量差，宜耕期长。 • 质地越黏,土壤黏结性就越强,反之则相反。