土壤的孔性、结构与耕性
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❖ 通常所说的土壤结构多指结构性。
土壤的孔性、结构与耕性
土壤结构性的含义
➢“土壤结构”一词，实际上包含两方面的含义，一是泛指具有调节土
壤物理性质的“结构性”，二是指各种不同的结构体的形态特性。
➢土壤结构性反映了土壤的一种重要的物理性质的状态，主要指土壤中 单粒和复粒、(包括各种结构体)的数量、大小、形状，性质及其相互 排列、相应的孔隙状况等综合特性。
土壤的孔性、结构与耕性
（二）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, 夯实的土壤容重则可 高达1.8-2.0克/厘米3。
旱地作物适宜的容重为1.1～1.3 g/cm3。
土壤的孔性、结构与耕性
土壤容重的在农业上的应用：
1）反映土壤松紧状况 相同质地时，疏松的土壤容重较小，紧实的土壤容重较大。 不同质地时，一般砂土〉壤土〉粘土。
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤的孔性、结构与耕性
主要内容：
3.1土壤孔性
3.2土壤结构性（重点）
3.3土壤耕性与物理机械性
土壤的孔性、结构与耕性
What is Soil?
Organic Air
Water
土壤的孔性、结构与耕性
Mineral
20 % Sand 30 % Silt 50 % Clay
孔隙类型
非活性孔隙 <0.002mm 毛管孔隙0.06-0.002mm
通气孔隙 >0.06mm
土壤的孔性、结构与耕性
非活性孔隙*： 又称无效孔、束缚水孔，这是土壤中最细微的孔隙。 根毛和微生物不能进入此孔隙，因此其中的养分和水 分难以被植物利用 。 对作物生长来说，非活性孔度愈小愈好。
土壤的孔性、结构与耕性
适宜的土壤三相百分数为：
固相率50%左右；
wenku.baidu.com
容积含水率25-30%；
气相率15-25%。
土壤的孔性、结构与耕性
３)计算土壤的重量以及土壤中各组分（如土壤水分、 有机质、养分和盐分等）的含量
例１：若土壤容重为1.15g/cm3，则每亩耕层土壤（0～20cm） 的总重为多少？ 667×0.2×1.15×10３＝153410kg≈1.5×105ｋｇ=150ｔ
生动物、真菌和根毛的栖身地。 旱地耕层土壤通气孔隙度在10%~20%为佳。
土壤的孔性、结构与耕性
小 孔 隙
孔隙度 47.46%
大
粉 粒
砂粒
孔
粘粒
隙 粉粒
砂粒
土壤的孔性、结构与耕性
孔隙度 24.51%
三、土壤的密度和容重
土壤孔隙一般很难直接测定，常常通过土壤容重和土壤密度来 计算。同时在土壤其他性状的研究中，其应用也十分广泛。
土壤的孔性、结构与耕性
3.2土壤结构性
❖ 一、土壤结构体和土壤结构性 土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。包含
着两重含义：结构体和结构性。
❖ 土壤结构体：又称土壤结构，是指原生土粒（单粒）和次生土 粒（复粒）的排列与组合状况。
❖ 土壤结构性：指土壤结构体在土壤中的类型、数量、相互排列 方式孔隙状况以及其稳定性（水稳性、力稳性、生物稳定性） 的综合特性。
例２：若土壤全氮为0.1％，计算每亩耕层土壤含氮量？ 150ｔ×0.1％＝150ｋｇ
例３：若土壤含水量为５％，要求灌水后达到20％，则每亩需灌 水多少？ 150ｔ×（20％－５％）＝22.5ｔ
土壤的孔性、结构与耕性
四、影响土壤孔性的因素及其调控
（一）内因： 质地、结构、土粒的排列方式、有机质 （二）外因： 自然因素（气象变化）：降雨、干旱等 人工管理措施：灌溉、施肥、耕作等． 农业生产上常采用施用有机肥、适宜耕作等调控土壤孔性。
➢任何一种土壤，除质地为纯沙外，各级土粒由于不同原因相互团聚成 大小；形状和性质不同的土团、土块、土片，称为土壤的结构体。这 些不同形态的结构体，在土壤中的存在及排列状况，会改变土壤的孔 性，直接影响土壤肥力、养分运转及耕性的变化。也可以说，土壤结 构性的好坏最终体现在土壤孔径的分布上；
（一）土壤密度
土壤密度指单位容积固体土粒（不包括孔隙）的干质量。
土壤密度的大小主要决定于土壤矿物质的密度和有机质的密度。
有机质的密度为 1.25-1.40 g/cm3；矿物密度大多在2.6-2.7之 间；由于有机质含量很少，所以一般取矿物质密度的平均数 2.65 g/cm3作为土壤密度。
土壤的孔性、结构与耕性
毛管孔隙*： 也称贮水孔隙，植物细根、原生动物和真菌
不能进入毛管孔隙中，但根毛和细菌可在其中生活。
在保证良好通气性的前提下，毛管孔隙度愈大愈好。
土壤的孔性、结构与耕性
通气孔隙*：
当量孔径> 0.06 mm的孔隙, 其中> 0.2 mm的粗孔 植物的细根可伸入其中；0.2∽0.06 mm的中孔是原
土壤的孔性、结构与耕性
二、孔隙分级——质量指标
（一）当量孔径***：
相当于一定的土壤水吸力的孔径，单位为毫米。与孔隙的形状及 其均匀性无关。土壤的真实孔径往往无法实际测定。
土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T
d为孔隙的当量孔径（mm） T为土壤水吸力（100Pa）
（二）孔隙分级
根据当量孔径大小 及其作用可分为：
Sand + Silt + Clay = 100%
Texture = Clay
土壤的孔性、结构与耕性
3.1土壤孔性
❖ 土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤 孔隙。
❖ 孔隙性（孔性）：它是土壤孔隙度、大小孔隙搭配比例及 其在土层中分布情况的综合反映。
土壤的孔性、结构与耕性
一、孔隙度或孔隙比——数量指标
指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率
孔隙度＝ 1－容 密重 度
指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。旱地耕层土壤以50%～５６％适宜大 多数作物生长。 一般砂土孔度30%-45%，壤土40%-50%，粘土45%-60%。 孔隙比：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。
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
土壤的孔性、结构与耕性
土壤结构性的含义
➢“土壤结构”一词，实际上包含两方面的含义，一是泛指具有调节土
壤物理性质的“结构性”，二是指各种不同的结构体的形态特性。
➢土壤结构性反映了土壤的一种重要的物理性质的状态，主要指土壤中 单粒和复粒、(包括各种结构体)的数量、大小、形状，性质及其相互 排列、相应的孔隙状况等综合特性。
土壤的孔性、结构与耕性
（二）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, 夯实的土壤容重则可 高达1.8-2.0克/厘米3。
旱地作物适宜的容重为1.1～1.3 g/cm3。
土壤的孔性、结构与耕性
土壤容重的在农业上的应用：
1）反映土壤松紧状况 相同质地时，疏松的土壤容重较小，紧实的土壤容重较大。 不同质地时，一般砂土〉壤土〉粘土。
第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
土壤的孔性、结构与耕性
主要内容：
3.1土壤孔性
3.2土壤结构性（重点）
3.3土壤耕性与物理机械性
土壤的孔性、结构与耕性
What is Soil?
Organic Air
Water
土壤的孔性、结构与耕性
Mineral
20 % Sand 30 % Silt 50 % Clay
孔隙类型
非活性孔隙 <0.002mm 毛管孔隙0.06-0.002mm
通气孔隙 >0.06mm
土壤的孔性、结构与耕性
非活性孔隙*： 又称无效孔、束缚水孔，这是土壤中最细微的孔隙。 根毛和微生物不能进入此孔隙，因此其中的养分和水 分难以被植物利用 。 对作物生长来说，非活性孔度愈小愈好。
土壤的孔性、结构与耕性
适宜的土壤三相百分数为：
固相率50%左右；
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容积含水率25-30%；
气相率15-25%。
土壤的孔性、结构与耕性
３)计算土壤的重量以及土壤中各组分（如土壤水分、 有机质、养分和盐分等）的含量
例１：若土壤容重为1.15g/cm3，则每亩耕层土壤（0～20cm） 的总重为多少？ 667×0.2×1.15×10３＝153410kg≈1.5×105ｋｇ=150ｔ
生动物、真菌和根毛的栖身地。 旱地耕层土壤通气孔隙度在10%~20%为佳。
土壤的孔性、结构与耕性
小 孔 隙
孔隙度 47.46%
大
粉 粒
砂粒
孔
粘粒
隙 粉粒
砂粒
土壤的孔性、结构与耕性
孔隙度 24.51%
三、土壤的密度和容重
土壤孔隙一般很难直接测定，常常通过土壤容重和土壤密度来 计算。同时在土壤其他性状的研究中，其应用也十分广泛。
土壤的孔性、结构与耕性
3.2土壤结构性
❖ 一、土壤结构体和土壤结构性 土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。包含
着两重含义：结构体和结构性。
❖ 土壤结构体：又称土壤结构，是指原生土粒（单粒）和次生土 粒（复粒）的排列与组合状况。
❖ 土壤结构性：指土壤结构体在土壤中的类型、数量、相互排列 方式孔隙状况以及其稳定性（水稳性、力稳性、生物稳定性） 的综合特性。
例２：若土壤全氮为0.1％，计算每亩耕层土壤含氮量？ 150ｔ×0.1％＝150ｋｇ
例３：若土壤含水量为５％，要求灌水后达到20％，则每亩需灌 水多少？ 150ｔ×（20％－５％）＝22.5ｔ
土壤的孔性、结构与耕性
四、影响土壤孔性的因素及其调控
（一）内因： 质地、结构、土粒的排列方式、有机质 （二）外因： 自然因素（气象变化）：降雨、干旱等 人工管理措施：灌溉、施肥、耕作等． 农业生产上常采用施用有机肥、适宜耕作等调控土壤孔性。
➢任何一种土壤，除质地为纯沙外，各级土粒由于不同原因相互团聚成 大小；形状和性质不同的土团、土块、土片，称为土壤的结构体。这 些不同形态的结构体，在土壤中的存在及排列状况，会改变土壤的孔 性，直接影响土壤肥力、养分运转及耕性的变化。也可以说，土壤结 构性的好坏最终体现在土壤孔径的分布上；
（一）土壤密度
土壤密度指单位容积固体土粒（不包括孔隙）的干质量。
土壤密度的大小主要决定于土壤矿物质的密度和有机质的密度。
有机质的密度为 1.25-1.40 g/cm3；矿物密度大多在2.6-2.7之 间；由于有机质含量很少，所以一般取矿物质密度的平均数 2.65 g/cm3作为土壤密度。
土壤的孔性、结构与耕性
毛管孔隙*： 也称贮水孔隙，植物细根、原生动物和真菌
不能进入毛管孔隙中，但根毛和细菌可在其中生活。
在保证良好通气性的前提下，毛管孔隙度愈大愈好。
土壤的孔性、结构与耕性
通气孔隙*：
当量孔径> 0.06 mm的孔隙, 其中> 0.2 mm的粗孔 植物的细根可伸入其中；0.2∽0.06 mm的中孔是原
土壤的孔性、结构与耕性
二、孔隙分级——质量指标
（一）当量孔径***：
相当于一定的土壤水吸力的孔径，单位为毫米。与孔隙的形状及 其均匀性无关。土壤的真实孔径往往无法实际测定。
土壤水吸力与当量孔径的关系式为： d = 3/T
d为孔隙的当量孔径（mm） T为土壤水吸力（100Pa）
（二）孔隙分级
根据当量孔径大小 及其作用可分为：
Sand + Silt + Clay = 100%
Texture = Clay
土壤的孔性、结构与耕性
3.1土壤孔性
❖ 土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤 孔隙。
❖ 孔隙性（孔性）：它是土壤孔隙度、大小孔隙搭配比例及 其在土层中分布情况的综合反映。
土壤的孔性、结构与耕性
一、孔隙度或孔隙比——数量指标
指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率
孔隙度＝ 1－容 密重 度
指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。旱地耕层土壤以50%～５６％适宜大 多数作物生长。 一般砂土孔度30%-45%，壤土40%-50%，粘土45%-60%。 孔隙比：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。
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