土壤物理性质.ppt

（2）土壤的电荷数量**
A. 质地一般来说，土壤的质地越粘，土粒越细， 其电荷总量也越多。所以粘土的电荷数量要比 壤土类和砂土类高得多。
B. 土壤胶体的种类 土壤质地完全相同的两种土 壤，它们所带的电荷数量可以完全不同。这是 由胶体类型不同所致。
C. pH值 主要影响可变电荷的数量。
粘质土壤的水分特征曲线 变化平缓，砂质土壤则变化 突出。
2）土壤结构及土温
土壤愈密实，则大孔隙数量愈少，中小孔径的孔 隙愈多。因此，在同一吸力值下，干容重愈大的 土壤，相应的含水率一般也要大。（？？？）
土温升高，水的粘滞性下降，水的粘滞性下降， 土壤水吸力减少
3）土壤水分变化过程
滞后现象：由土壤脱 湿过程和土壤吸湿过程 测得的水分特征曲线不 同，这一现象称为滞后 现象
②可变电荷(variable charge)*** 随pH的变化而变化的土壤电荷，这种电荷
称为可变电荷。
可变电荷的成因主要是胶核表面分子或原子团 的解离：
A. 含水氧化硅的解离 B. 粘粒矿物的晶面上的OH和H的解离 C. 腐殖质上某些官能团的解离 D. 含水氧化铁、铝表面的分子中OH的解离；
从上述四种情况来看，土壤胶体所带的电荷数量和 性质与介质的pH值有密切关系。
90-150 5-40 10-45 25-30
130-400
700-850 400-800 90-150
5-40 10-45
430 260-800
总之：2：1型粘土矿物和有机质的含量越高，土壤的比表面积越大。
3、土壤胶体的电性和电位
（1）土壤电荷的起因和种类
①永久电荷(permanent charge)*** 永久电荷起源于矿物晶格内部离子的同晶置换。
土壤粘结性：土粒与土粒之间由于分子引力而 相互粘结在一起的性质。
➢ 土壤粘结性使土壤具有抵抗外力破碎的能力， 是耕作阻力产生的主要原因。
➢ 土壤粘结力，包括不同来源和土粒本身的内在 力，有范德华力、库仑力、水膜表面的张力， 氢键，化学胶结剂等作用。
土壤粘着性：土壤在一定含水量范围内，土粒 粘附在外物上的性质。
滞后现象在砂土中比 在粘土中明显
土壤物理性质
（一）土壤质地 （二）土壤孔性和结构性 （三）土壤水分特性 （四）土壤通气性 （五）土壤力学性质与耕性
（四）土壤通气性
1、土壤通气性的定义及其重要性 土壤通气性是泛指土壤空气与大气进行交换以 及土体内部允许气体扩散和通气的能力。 土壤通气性的好坏，主要决定于土壤的总孔度， 特别是空气孔度的大小。
土壤物理性质
（一）土壤质地 （二）土壤孔性和结构性 （三）土壤水分特性 （四）土壤通气性 （五）土壤力学性质与耕性
（三）土壤水分特征
1、土壤水分特征曲线
Sa又称进气吸力 或进气值 一般来说，粗质 地砂性土壤Sa较小， 而细质地粘性土壤 Sa较大
2、影响因素
1）土壤质地
一般而言，粘粒含量越高， 同一吸力条件下土壤的含水 量越大，或同一含水量下其 吸力值越高。
一、土壤物理性质
（一）土壤质地 （二）土壤孔性和结构性 （三）土壤水分特性 （四）土壤通气性 （五）土壤力学性质与耕性
二、土壤的化学性质
（一）土壤的胶体特性 （二）土壤酸碱性 （三）土壤氧化性和还原ຫໍສະໝຸດ Baidu （四）土壤中的配位反应
（一）土壤的胶体特性及吸附性
Ⅰ土壤胶体的概述
1、概念：土壤胶体是指颗粒直径小于0.001mm 或0.002mm的土壤微粒。
2、土壤通气性的度量指标
1）空气孔度 一般将非毛管孔隙度≥10%作为土壤通气性良好 的指标；或将土壤空气孔度占总孔度的1/5～2/5， 而且分布比较均匀时，作为土壤通气性良好的 标志。
2）土壤氧扩散率 即氧被呼吸消耗或被水排出后重新恢复的速率，
单位mg/(cm2 ·min)。一般要求在30×10-5～ 40 ×10-5mg/(cm2 ·min)以上，植物才可良好 生长。
目前土壤胶体粒径的大小范围，并不是绝对的。这是因为 胶体性质的出现，是随着粒径的减小逐渐加强的。没有截 然划分的界限。
2、土壤胶体的比表面和表面能
＊比表面：单位重量或单位体积物体的总表面积.
很显然颗粒越小，比表面越大。
＊表面能：产生于两相介质上分子所受各方面的分
子引力不均衡，因而表面分子具有一定数量的自 由能。
物质的比面愈大，表面能也愈大。由于土壤胶体 有巨大的比表面，所以会产生巨大的表面能。
表 土壤中常见粘土矿物的比表面积（m2·g-1） 胶体成分 内表面积 外表面积 总表面积
蒙脱石 蛭石 水云母 高岭石 埃洛石 水化埃洛石 水铝英石
700-750 400-750
0-5 0 0
400 130-400
15-150 1-50
3）Eh值 一般以300mV为界
土壤物理性质
（一）土壤质地 （二）土壤孔性和结构性 （三）土壤水分特性 （四）土壤通气性 （五）土壤力学性质与耕性
（五）土壤力学性质与耕性
土壤受外力作用时显示出一系列动力学特性，统 称土壤力学性质，主要包括粘结性、粘着性和塑 性等。
土壤耕性是土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。
塑性：土壤在外力作用下变形，当外力撤销后 仍能保持这种变形的特性。
➢ 土壤只有在一定含水量范围内以及一定的粘结 性前提下才具有塑性
土壤耕性是由耕作所变现出来的土壤的物理性质，它 包括耕作时土壤对农具操作的机械阻力；耕作后与植 物生长有关的土壤物理性状。
土壤耕性的一般要求是：耕作阻力要小；耕作质量高， 翻耕的土壤要松碎，便于根的穿扎和有利于保温、保 墒，通气和养分转化；适耕期尽可能长。
土壤通气性对于保证土壤空气的更新有重大意 义。
在20℃～30℃以下，每平方米0~30cm表层土壤， 每小时耗氧量高达0.5 ～ 1.7L。假设土壤的 平均空气容量为33.3%，其中O2含量为20%，如 果土壤不能通气，土壤中O2将会在12 ～40h后 被耗尽。
通气性良好的土壤中，植物根生理活动旺盛， 根分泌作用强，好气性微生物数量增加，活性 增强，土壤中溶解氧浓度高，对重金属、农药 等有机污染物在土壤中的迁移转化及降解过程 产生影响。