第3章土壤的基本性状1物理性质
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一、土壤结持性(consistence) 概念：在不同含水量时土粒在外力作用下表现的可 移动性，它是不同含水量下土壤的粘结性、粘着性、 塑性等的综合表现。
二、土壤孔隙度(porosity)
1、概念：指土壤孔隙体积占土壤体积的百分数。
2、公式计算： 容重
土壤孔隙度（％）＝（1－ —— ） 比重
孔度 土壤孔隙比 = ————
1—孔度
土壤孔隙度一般在40％-70％之间变动，其大小与土壤质地、 结构、有机质含量有关。
例：已知某土壤的密度是2.65g/cm3，容重为 1.3g/cm3，试计算出该土壤的总孔隙度。
3、柱状和棱柱状：土粒胶结成纵轴长于横轴的柱状体。 边面明显有一定形状，顶部园而底部平，为柱状结构； 若边面有明显棱角者为棱柱状结构。常出现在质地粘重、 有机质缺乏的心土和底土层。
4、片状结构：土粒排列成水平状，三轴中两轴特别 发育，纵轴特别短的结构体。长期耕作受压，使土粒 粘结成坚实紧密的薄土片，成层排列（犁底层）。其 孔隙组成基本上是毛管孔隙，没有大孔隙，透水通气 保水性能较差。影响作物扎根和上下层水、气、热的 交换以及对下层养分的利用。
2）非毛管孔隙：毛管水不能占据的大孔隙。孔径 大于0.1mm以上，难于保持水分，主要是透水通气 和贮存空气的场所。其数量用非毛管孔隙度表示。
3、总孔隙度：毛管孔隙度和非毛管孔隙度之和为总 孔隙度。
旱地土壤：良好的土壤耕层总孔隙度一般为50%60%，非毛管孔隙度 > 10％，毛管孔隙与非毛管孔 隙比为2~4:1。
2、块状和核状结构：土粒相互交结成不规则的土块， 内部紧实，长、宽、高三者大致相似，称为块状结构； 按大小分为大块状(>10cm)和小块状结构。若土团边面 棱角明显，形状似核(1-3cm)为核状结构。常出现在有 机质含量少，质地粘重的土壤表层、底土和心土层。 这类结构的土壤，水肥气热及耕性等条件较差。
团粒结构的肥力价值
1）增加土壤的蓄水量，提高土壤通气、透水、保 水、供水性；
2）具有较好的保肥供肥性能，持续提供植物养分； 3）团粒结构富含有机质土色较暗，有利保持土温； 4）改善土壤耕性和有利于作物根系伸展。
三、土壤结构的形成 1、土粒的团聚 1）土粒的凝聚作用：土壤胶体表面带有电荷 2）有机质的胶结作用：有机质起胶结剂的作用 3）无机物质的胶结和粘结作用：氧化物、碳酸钙。 4）毛管力作用：
解：总孔隙度 = 1 – 1.3/2.65 = 50.94%
三、土壤孔隙类型(pore space)
1、分类：毛管孔隙、非毛管孔隙（按孔隙大小和功 能进行分类）
2、特点： 1）毛管孔隙：毛管水占据的孔隙。其孔径上限是几毫 米；是土壤贮水的地方，其数量用毛管孔隙度表示。 非活性孔隙：孔径小于0.001mm时，孔隙中水分所受 吸持力很大，超过毛管力，水分不能运动，不能为植 物利用，为无效孔隙。
第二节 土壤结构性(pedality) 一、概念 1、土壤中的颗粒以相互胶结成各种形状和大小不一 的土团形式存在，这种土团称为结构体或团聚体。土 壤中结构体的大小、形状和排列状况称为土壤结构性。 2、土壤结构性影响着土壤水、肥、气、热状况，可 反映土壤肥力水平。 3、不同土壤、同一土壤的不同层次，其结构体不一 样。并受人类生产活动的影响。
2、土块的崩解 1）生物作用 2）干湿交替作用 3）冻融交替作用 4）土壤耕作的作用
四、土壤结构的管理 1、合理的土壤耕作：耕作的最佳含水量为70%-80% 2、合理轮作与间套种： 3、增施有机肥料 4、改良土壤的化学性质 5、土壤结构改良剂的应用
第三节 土壤的力学性质与耕性
土壤物理机械性是指土壤受外力作用（耕作）时 发生形变，表现出一系列动力学的特性，如结持性、 胀缩性、压板等。
组分 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石 腐殖质
密度 4.90-5.30 5.03-5.18 2.30-2.40 2.61-2.68 2.53-2.74 2.60-2.90 1.40-1.80
表 一种森林土壤表层各级土粒的比重
粒径（mm) 全土样 0.1-0.05
0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001
< 0.001
Hale Waihona Puke 腐殖质(g/kg) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
比重（g/cm3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
矿物的比重多在2.6-2.7，土壤比重通常为2.65。
2、土壤容重：在自然状态下单位体积土壤（包 括孔隙体积）的烘干重。单位为g/cm3（或吨／ 立方米），其变幅范围在0.9-1.7。
第三章 土壤的基本性状
第一节 土壤的孔性
一、土壤密度重与容重(particle density and bulk density)
1、土壤比重：单位体积土粒（不包括孔隙）的
烘干重与同体积水重相比。
表 土壤矿物和腐殖质的比重
组分 石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
密度 2.60-2.68 2.54-2.57 2.62-2.76 2.77-2.88 2.70-3.10 2.85-3.57 3.15-3.90 3.60-4.10
3、有关计算：
例1 某耕层土壤容重1.25，耕层18厘米，问每亩耕层 土重多少？ 解：每亩耕层土重＝667*0.18*1.25*1000=150075(千克)
例2 某土壤0－10cm土层自然含水量为180g/kg，土壤 容重为1.3，每亩该层土壤含水量为多少？
解：每亩该层土壤含水量＝ 667*0.10*1.3*(180/1000)*1000=15608(千克)
二、土壤结构体的类型及其特性 1、团粒结构：呈粒状和小团块状，大体成球形。
1）团粒状结构：土粒胶结成长宽高三轴长度近似、土 粒直径约为0.25-10 mm（油菜籽至黄豆大小），近似圆 球形的结构体。肥沃旱地土壤表土的结构形态；具有水 稳定性和不易为机械力破坏。 2）粒状结构：大小与团粒近似，结构边面有棱角。一 般存在于有机质含量较低、熟化程度较差的土壤表层。 3）微团粒结构（微团聚体）：直径小于0.25 mm的结 构体。此结构在水稻土的耕层中最为重要。
二、土壤孔隙度(porosity)
1、概念：指土壤孔隙体积占土壤体积的百分数。
2、公式计算： 容重
土壤孔隙度（％）＝（1－ —— ） 比重
孔度 土壤孔隙比 = ————
1—孔度
土壤孔隙度一般在40％-70％之间变动，其大小与土壤质地、 结构、有机质含量有关。
例：已知某土壤的密度是2.65g/cm3，容重为 1.3g/cm3，试计算出该土壤的总孔隙度。
3、柱状和棱柱状：土粒胶结成纵轴长于横轴的柱状体。 边面明显有一定形状，顶部园而底部平，为柱状结构； 若边面有明显棱角者为棱柱状结构。常出现在质地粘重、 有机质缺乏的心土和底土层。
4、片状结构：土粒排列成水平状，三轴中两轴特别 发育，纵轴特别短的结构体。长期耕作受压，使土粒 粘结成坚实紧密的薄土片，成层排列（犁底层）。其 孔隙组成基本上是毛管孔隙，没有大孔隙，透水通气 保水性能较差。影响作物扎根和上下层水、气、热的 交换以及对下层养分的利用。
2）非毛管孔隙：毛管水不能占据的大孔隙。孔径 大于0.1mm以上，难于保持水分，主要是透水通气 和贮存空气的场所。其数量用非毛管孔隙度表示。
3、总孔隙度：毛管孔隙度和非毛管孔隙度之和为总 孔隙度。
旱地土壤：良好的土壤耕层总孔隙度一般为50%60%，非毛管孔隙度 > 10％，毛管孔隙与非毛管孔 隙比为2~4:1。
2、块状和核状结构：土粒相互交结成不规则的土块， 内部紧实，长、宽、高三者大致相似，称为块状结构； 按大小分为大块状(>10cm)和小块状结构。若土团边面 棱角明显，形状似核(1-3cm)为核状结构。常出现在有 机质含量少，质地粘重的土壤表层、底土和心土层。 这类结构的土壤，水肥气热及耕性等条件较差。
团粒结构的肥力价值
1）增加土壤的蓄水量，提高土壤通气、透水、保 水、供水性；
2）具有较好的保肥供肥性能，持续提供植物养分； 3）团粒结构富含有机质土色较暗，有利保持土温； 4）改善土壤耕性和有利于作物根系伸展。
三、土壤结构的形成 1、土粒的团聚 1）土粒的凝聚作用：土壤胶体表面带有电荷 2）有机质的胶结作用：有机质起胶结剂的作用 3）无机物质的胶结和粘结作用：氧化物、碳酸钙。 4）毛管力作用：
解：总孔隙度 = 1 – 1.3/2.65 = 50.94%
三、土壤孔隙类型(pore space)
1、分类：毛管孔隙、非毛管孔隙（按孔隙大小和功 能进行分类）
2、特点： 1）毛管孔隙：毛管水占据的孔隙。其孔径上限是几毫 米；是土壤贮水的地方，其数量用毛管孔隙度表示。 非活性孔隙：孔径小于0.001mm时，孔隙中水分所受 吸持力很大，超过毛管力，水分不能运动，不能为植 物利用，为无效孔隙。
第二节 土壤结构性(pedality) 一、概念 1、土壤中的颗粒以相互胶结成各种形状和大小不一 的土团形式存在，这种土团称为结构体或团聚体。土 壤中结构体的大小、形状和排列状况称为土壤结构性。 2、土壤结构性影响着土壤水、肥、气、热状况，可 反映土壤肥力水平。 3、不同土壤、同一土壤的不同层次，其结构体不一 样。并受人类生产活动的影响。
2、土块的崩解 1）生物作用 2）干湿交替作用 3）冻融交替作用 4）土壤耕作的作用
四、土壤结构的管理 1、合理的土壤耕作：耕作的最佳含水量为70%-80% 2、合理轮作与间套种： 3、增施有机肥料 4、改良土壤的化学性质 5、土壤结构改良剂的应用
第三节 土壤的力学性质与耕性
土壤物理机械性是指土壤受外力作用（耕作）时 发生形变，表现出一系列动力学的特性，如结持性、 胀缩性、压板等。
组分 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石 腐殖质
密度 4.90-5.30 5.03-5.18 2.30-2.40 2.61-2.68 2.53-2.74 2.60-2.90 1.40-1.80
表 一种森林土壤表层各级土粒的比重
粒径（mm) 全土样 0.1-0.05
0.05-0.01 0.01-0.005 0.005-0.001
< 0.001
Hale Waihona Puke 腐殖质(g/kg) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2
比重（g/cm3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
矿物的比重多在2.6-2.7，土壤比重通常为2.65。
2、土壤容重：在自然状态下单位体积土壤（包 括孔隙体积）的烘干重。单位为g/cm3（或吨／ 立方米），其变幅范围在0.9-1.7。
第三章 土壤的基本性状
第一节 土壤的孔性
一、土壤密度重与容重(particle density and bulk density)
1、土壤比重：单位体积土粒（不包括孔隙）的
烘干重与同体积水重相比。
表 土壤矿物和腐殖质的比重
组分 石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 纤铁矿
密度 2.60-2.68 2.54-2.57 2.62-2.76 2.77-2.88 2.70-3.10 2.85-3.57 3.15-3.90 3.60-4.10
3、有关计算：
例1 某耕层土壤容重1.25，耕层18厘米，问每亩耕层 土重多少？ 解：每亩耕层土重＝667*0.18*1.25*1000=150075(千克)
例2 某土壤0－10cm土层自然含水量为180g/kg，土壤 容重为1.3，每亩该层土壤含水量为多少？
解：每亩该层土壤含水量＝ 667*0.10*1.3*(180/1000)*1000=15608(千克)
二、土壤结构体的类型及其特性 1、团粒结构：呈粒状和小团块状，大体成球形。
1）团粒状结构：土粒胶结成长宽高三轴长度近似、土 粒直径约为0.25-10 mm（油菜籽至黄豆大小），近似圆 球形的结构体。肥沃旱地土壤表土的结构形态；具有水 稳定性和不易为机械力破坏。 2）粒状结构：大小与团粒近似，结构边面有棱角。一 般存在于有机质含量较低、熟化程度较差的土壤表层。 3）微团粒结构（微团聚体）：直径小于0.25 mm的结 构体。此结构在水稻土的耕层中最为重要。