第一章 土壤组成

粒级
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 ）
赤铁矿 (hematite) Fe2O3
黄铁矿 (hematite) FeS2
2. 次生矿物：原生矿物经物理、化学风化作用，
组成和性质发生化学变化，形成的新矿物。如蒙脱 石、高岭石、伊利石等。
Secondary minerals ： minerals formed from
weathering or soil-forming processes from primary minerals.
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
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）
Soil organic matter (12%,v/v)
(15-35%,v/v)
(5%,w/w)
§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.
中国土壤质地分类标准
质地 组
砂土
壤土
粘土
质地名称
粗/重砂土 细/中砂土 面/轻砂土
砂粉土 粉土
砂壤土 壤土
粉/轻粘土 壤/中粘土
粘土 重粘土
砂粒 (1～0.05mm)
>70 60～70 50～60
≥20 <20 ≥20 <20
颗粒组成（％） 粗粉粒
(0.05～0.001mm)
≥40 <40
细粘粒 (<0.001mm)
白云母 (muscovite) KH2Al3Si3O12
辉石 (augite) Ca(Mg, Fe)Si2O6
黑云母 (biotite)
角闪石 (hornblende) Ca(Mg,Fe)3Si4O12
方解石 (calcite) CaCO3
磷灰石 (apatite) Ca5(PO4)3(F,Cl)
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)
土土
(95%,w/w) 壤
壤
固孔
相隙
Soil water (solution)
(15-35%,v/v)
Soil Atmosphere
52%
细粘粒 <0.001mm
22%
分类标准 质地名称
中国土壤质 地分类标准
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”
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
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）
>85
10～15 15～20 20～30 30～40 40～50 50～65
>65
对于石砾（>1mm）含量高的土壤，应将其取出 称重后计算比例，在原质地名称前冠以石砾含量分 级。
石砾含量（%）
<0.5 0.5-5 5-10 >10
石质程度
非石质 轻石质 中石质 重石质
(3)中国制
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。
（一）土壤粒级（soil particle fraction）
1.概念
按照土粒的大小，将其分为若干组称为土壤 粒级，一般分为石砾、砂粒、粉砂粒和粘粒
Soil particle fraction： group partition of soil
particle according to its diameter
2. 土壤质地改良措施
（1）增施有机肥料 （2）客土法 （3）翻淤压砂，翻砂压淤 （4）引洪放淤、引洪漫沙 （5）因地制宜的耕作管理措施
（1）增施有机肥料
有机肥料中，含有大量有机质，有机质的粘 结力和粘着力都比砂粒强，而比粘粒弱。施用 有机肥可以克服砂土过砂，粘土过粘的缺点； 有机质还可改善土壤结构状况，使土壤松紧程 度、孔隙状况、吸收性能都得到改善，从而提 高土壤的肥力。
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
2. 粘土类（clay）：重、壮、冷
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。
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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
<30
30～35 35～40 40～60
>60
（三）土壤质地与肥力的关系
1. 砂土类（sandy）：轻、薄、暖
特点： 俗称“白土”、“白塘土” 通气透水性强 保水保肥性差 养分含量低，肥效快，“发小苗不发老苗” 升温降温快，热性土 耕性好，亦耕期长
宜：适种抗旱耐瘠作物，保证水源，及时灌溉，多 施有机肥，少施勤施化肥，保证养分、水分供给。
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
原生矿物
土 壤
Primary minerals
矿
物
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
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)
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。
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
materials.
氧化物类(oxides)
原
硅酸盐类(silicates)
生
矿
硫化物类(sulfides)
物 磷化物类(phosphides)
石英 (quartz)，SiO2
正长石 (orthoclase) KAlSi3O8
石英晶簇 (quartz druse )
斜长石(plagioclase) Na(AlSi3O8)·Ca(Al2Si2O8)
白云母 44－46 34－37 0－2 － 0－3 8－11 0－2 －
黑云母 33－36 13－30 3－11 0－2 2－20 6－9 － －
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 Soil texture： the proportions of sands, silts, and clays in a soil
质地组 质地名称
砂土 壤土 粘土
松砂土 紧砂土
砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土
灰化土
0～5 5～10
10～20 20～30 30～40 40～50 50～65 65～80
>80
物理性粘粒含量（％）
草原土壤、红黄壤 碱化土、碱土
0～5 5～10
0～5 5～10
10～20 20～30 30～45 45～60 60～75 75～85
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。
（四）不同质地土壤的利用与改良
1. 不同作物对土壤质地的要求
不同作物因其生物学特性及耕作栽培要求的不同，
对土壤条件的需求也不一样——土宜
生长期短、耐旱耐瘠、块根块茎类作物，如蔬菜、 高梁、花生、马铃薯、西瓜等，宜砂质土 水稻、小麦等生育期较长的作物宜壤土、粘壤土 果树宜土层深厚、排水良好的砂壤－中壤土 茶树宜含砾石的壤土、粘壤土
石 砾（gravel） 砂 粒（sand） 粉砂粒（silt） 粘 粒（clay）
土壤团聚体
土壤分散为单粒
土壤粒级划分
石砾 >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 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。
三氧化二铝(Al2O3) 三氧化二铁(Fe2O3) 占总质量的75％以上
土壤矿物质的化学组成
矿物 石英
SiO2 100
A12O3 Fe2O3 CaO
－
－
－
MgO K2O Na2O P2O3
－
－
－
－
正长石 62－66 18－20 － 0－3 － 9－15 9－4 －
斜长石 61－70 19－26 － 0－9 － 0－4 6－11 －
次生硅铝酸盐
次
类
粘土矿物
生
氧化物类
矿
物
简单盐类
蒙脱石（montmorillonite）
伊利石（illite）
高岭石（kaolinite）
方解石（calcite）
（二）土壤矿物质的化学组成
1. 四大元素：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)
占总质量的88.7％以上
2.三大化合物：二氧化硅(SiO2)
Soil texture is an important variable in controlling porosity, permeability, water storage capacity, aeration, root penetration, and other functional characteristics.
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
砂 土（sandy） 壤 土（loam） 粘 土（clay）
粒级名称
砂粒
1-0.05mm
各粒级含量
26%
粗粉砂粒 0.05-0.01mm
国际制质地分类三角图
粘粒<0.002mm
重粘土
粘土
砂土及 壤质砂土
壤质粘土
砂质粘土
砂质粘壤土 粘壤土
砂质壤土 壤土
粉砂质粘土 粉砂质粘壤土
粉砂质壤土
砂粒 2～0.02mm
粉砂粒0～100％
粉砂粒 0.02～0.002mm
(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。
粒径（mm）
>3 3～1 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 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。