土壤結構與質地

1、第四章第四章 土壤質地和結構主要內(nèi)容主要內(nèi)容 (重點重點)：1教學目標與要求：2教學方式與手段：3課時安排與進度：41.1.土壤三相組成（重點）土壤三相組成（重點） 2.2.土壤質地與結構（重點）土壤質地與結構（重點）3.3.土壤孔性和土體構造土壤孔性和土體構造 掌握土壤基質的基本特性，學會土掌握土壤基質的基本特性，學會土壤三相關系的換算；掌握砂粒、粉壤三相關系的換算；掌握砂粒、粉粒、粘粒的分級標準、了解不同的粒、粘粒的分級標準、了解不同的質地分類制，掌握質地土壤的生產(chǎn)質地分類制，掌握質地土壤的生產(chǎn)性質，掌握團粒結構的特點與肥力性質，掌握團粒結構的特點與肥力特性。特性?；脽?，動畫演示；計算訓練

2、；實驗分析；幻燈，動畫演示；計算訓練；實驗分析；課時數(shù)：課時數(shù)：3一、礦物質土粒一、礦物質土粒一、礦物質土粒一、礦物質土粒土粒：礦物質土粒和有機質土粒兩種土粒：礦物質土粒和有機質土粒兩種。土壤固體物質大小和形態(tài)各異，稱為礦物質土?；虻V質土土壤固體物質大小和形態(tài)各異，稱為礦物質土?；虻V質土粒，簡稱土粒。粒，簡稱土粒。土粒，常指礦質土粒。土粒，常指礦質土粒。單粒和復粒單粒和復粒一、礦物質土粒一、礦物質土粒石礫：石礫： 1mm1mm砂粒：砂粒：1-0.05mm1-0.05mm粉粒：粉粒：0.05-0.002mm0.05-0.002mm粘粒：粘粒： 0.002mm0.002mm一、礦物質土粒一、礦物質

3、土粒物理性砂粒：物理性砂粒： 粒徑粒徑0.01 mm的土粒。的土粒。物理性粘粒：物理性粘粒： 粒徑粒徑0.01 mm的土粒。的土粒。表 4-3 常見的土壤粒級制當量粒徑(毫米)中國制(1987)卡欽斯基制(1957)美國農(nóng)部制(1951)國際制(1930)3-2石 礫石 礫石 礫石 礫2-1極粗砂粒1 - 0 . 5粗砂粒粗砂粒粗砂粒粗砂粒0.5-0.25物中砂粒中砂粒0.25-0.2理細砂粒0 . 2 -0 . 1細砂粒性細砂粒0.1-0.05砂極細砂粒細砂粒0.05-0.02粗粉粒粒粗粉粒0.02-0.01粉 粒0.01-0.005中粉粒物中粉粒粉 粒0.005-0.002細粉粒理細粉粒0

4、.002-0.001粗粘粒性0.001-0.0005粘粘粗粘粒粘 粒粘 粒0.0005-0.0001細粘粒粒粒細粘粒2 2 1 12 2 1 1砂粒砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 粉粒粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.0020.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002粘粒粘粒 0.002 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.002 0.002 物理性砂粒：物理性砂粒：1-0.01mm1-0

5、.01mm物理性粘粒：物理性粘粒：0.01mm0.01mm土壤質地分類制：國際制國際制: : 三級三級美國制：美國制： 三級三級卡慶斯制：二級卡慶斯制：二級中國制：中國制： 三級三級土壤質地土壤質地* * * *指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫土壤的機械組成。指各粒級土粒占土壤重量的百分數(shù)，也叫土壤的機械組成。國際制：根據(jù)砂粒根據(jù)砂粒(2-0.02(2-0.02毫米毫米) )、粉粒、粉粒(0.02-0.002(0.02-0.002毫米毫米) )和粘粒和粘粒(0.002(0.002毫米毫米) )三粒級含量的比例，劃定三粒級含量的比例，劃定1212個質地名稱，可個質地名稱，可從三角圖上查質地名

6、稱。從三角圖上查質地名稱。查三角圖的要點為：以粘粒含量為主要標準， 25%者為粘土組。 當土壤含粉粒當土壤含粉粒45%時，時， “粉質粉質” ； 當砂粒含量在當砂粒含量在55%-85%時，時， “砂質砂質” ， 當砂粒含量當砂粒含量85%時，時， 則稱壤砂土或砂土。則稱壤砂土或砂土。質地三角圖：先找到該顆粒的定點（先找到該顆粒的定點（100%100%），按），按3 3個粒級含量分別做各個粒級含量分別做各頂點對應的三角形的頂點對應的三角形的3 3條底邊的平行線，條底邊的平行線，3 3線相交點，即為線相交點，即為所查質地區(qū)所查質地區(qū)粘粒粉粒粉粒砂粒砂粒粘粒20%粉粒40%砂粒40%土黏性土壤性土沙

7、性土*四、不同質地土壤的肥力特點和利用改良1 1、砂質土壤主要特性：、砂質土壤主要特性： 砂粒大于砂粒大于50%50%； 通氣透水，通氣透水， 養(yǎng)分少，不保水肥；養(yǎng)分少，不保水肥； 易耕，易耕， 溫度變化快，暖性土；溫度變化快，暖性土； 發(fā)小苗不發(fā)老苗發(fā)小苗不發(fā)老苗*四、不同質地土壤的肥力特點和利用改良2 2、粘質土壤主要特性：、粘質土壤主要特性： 粘高于粘高于30%30%， 通氣透水不良；通氣透水不良； 保水保肥，保水保肥， 養(yǎng)分含量高；養(yǎng)分含量高； 升溫慢，冷性土升溫慢，冷性土 耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗，耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗， 適合于禾谷類作物。適合于禾谷類作物。*四、不同質地土壤的肥力特

8、點和利用改良3 3、壤質土壤主要特性：、壤質土壤主要特性： 粉粒大于粉粒大于30%30% 北方稱為二合土；北方稱為二合土； 性質介于黏土與砂土之間。性質介于黏土與砂土之間。土壤質地剖面土壤質地剖面夾砂層夾粘層不同質地土壤的利用和改良不同質地土壤的利用和改良 1 1、各種作物對土壤質地的要求、各種作物對土壤質地的要求2 2、土壤質改良、土壤質改良 客土法地改良客土法地改良 深耕、深翻、人造塥深耕、深翻、人造塥 施用有機肥施用有機肥土壤的密度和容重（一）土壤密度（一）土壤密度土壤三相組成表 4-1 土壤中常見組分的密度 (克/厘米3)石 英正長石斜長石白云母黑云母角閃石輝 石纖鐵礦2.602.68

9、2.542.572.622.762.772.882.703.102.853.573.153.903.604.10赤鐵礦磁鐵礦三水鋁石高嶺石蒙皂石伊利石腐殖質4.905.305.035.182.302.402.612.682.532.742.602.901.401.80土壤三相組成注意：注意：常用土壤密度值：常用土壤密度值： 2.652.65克克/ /厘米厘米3 3。表42 一種森林土壤表層各級土粒的密度粒級（粒徑毫米）腐殖質（克/千克)密度(克/厘米3)全土樣0.100.050.050.010.010.0050.0050.00180%?？紫侗瓤紫度莘e土粒容積密度容重孔隙度1土壤三相組成3.3.

10、 氣相率氣相率=孔隙度容積含水率孔隙度容積含水率 土壤三相比固相率：容積含水率：氣相率土壤三相比固相率：容積含水率：氣相率小小孔孔隙隙大大孔孔隙隙疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度 土壤土壤孔性 當量孔徑當量孔徑* * * *： 相當于一定的土壤水吸力的孔徑，單位為毫米。 土壤的真實孔徑往往無法實際測定。根據(jù)茹林公式計算可得D=3/h非活性孔隙 0.06mm孔隙類型當量孔徑當量孔徑 0.06 mm 0.06 mm的孔隙的孔隙, , 其中其中 0.2 mm 0.2 mm的的粗孔植物的細根可伸入其中；粗孔植物的細根可伸入其中；0.20.06 mm0.20.06 mm的的中孔是原生動物、

11、真菌和根毛的棲身地。中孔是原生動物、真菌和根毛的棲身地。（一）土壤結構的概念（一）土壤結構的概念 土壤結構是土粒（單粒和復粒）的排列、組合形式。土壤結構是土粒（單粒和復粒）的排列、組合形式。 這個定義，包含著兩重含義：結構體和結構性。這個定義，包含著兩重含義：結構體和結構性。 通常所說的土壤結構多指結構性（通常所說的土壤結構多指結構性（structurality）。）。 土壤結構體或稱結構單位，它是土粒（單粒和復粒）互相排列和團聚土壤結構體或稱結構單位，它是土粒（單粒和復粒）互相排列和團聚成為一定形狀和大小的土塊或土團。成為一定形狀和大小的土塊或土團。耕層土壤（耕層土壤（0 0 15cm15c

12、m）的總孔隙度為）的總孔隙度為5050 60%60%，其，其中通氣孔隙度為中通氣孔隙度為1515 20%20%，底層土壤（，底層土壤（1515 30cm30cm）分別為分別為50%(50%(總）和總）和10%10%（氣）。（氣）。土壤的結構性：指土壤結構體的形狀、大小、排列和相應土壤的結構性：指土壤結構體的形狀、大小、排列和相應的孔隙狀況等綜合性狀。的孔隙狀況等綜合性狀。土壤的結構性直接影響土壤水、肥、氣、熱狀況，而且與土壤的結構性直接影響土壤水、肥、氣、熱狀況，而且與土壤耕作也有密切關系，是土壤的重要物理性質。土壤耕作也有密切關系，是土壤的重要物理性質。土壤結構土壤結構土壤結構體土壤結構體土

13、壤結構性土壤結構性大小大小形狀形狀不良性狀不良性狀結構體結構體理性結構體理性結構體塊狀結構塊狀結構片狀結構片狀結構，鱗片狀結構，鱗片狀結構柱狀結構柱狀結構，棱柱狀結構棱柱狀結構核狀結構核狀結構團粒結構團粒結構微團聚體微團聚體孔孔 性性穩(wěn)定性穩(wěn)定性肥力特性肥力特性水力學穩(wěn)定性水力學穩(wěn)定性機械學穩(wěn)定性機械學穩(wěn)定性生物學穩(wěn)定性生物學穩(wěn)定性協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱的能力和改善協(xié)調(diào)水、肥、氣、熱的能力和改善耕性能力耕性能力孔隙度和孔隙級別孔隙度和孔隙級別土壤結構體的形成：土壤結構體的形成：由單粒凝聚成復粒，由復粒相互粘結形成微團、團粒，在由單粒凝聚成復粒，由復粒相互粘結形成微團、團粒，在機械力的作用下，大塊土

14、破碎成各種大小、形狀各異的粒機械力的作用下，大塊土破碎成各種大小、形狀各異的粒狀或團粒狀結構體狀或團粒狀結構體塊狀、核狀： 10 cm 大塊狀 5-10 cm 小塊狀 0.5-5cm 碎塊狀柱狀、棱柱狀： 5 cm 大 3-5cm 中 3 cm 小團 粒 ： 10-0.25mm微團粒 : 0.25 mm塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結構體總孔隙塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結構體總孔隙度小，主要是小的非活性孔隙，結構體之間大的度小，主要是小的非活性孔隙，結構體之間大的通氣孔隙，往往成為漏水漏肥的通道。植物根系通氣孔隙，往往成為漏水漏肥的通道。植物根系很難穿扎，干裂時常扯斷根系。很難穿扎，干裂時

15、常扯斷根系。團粒結構體團粒結構體 不僅總孔隙度大，而且內(nèi)部有多級大量的大小孔隙，不僅總孔隙度大，而且內(nèi)部有多級大量的大小孔隙，團粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣團粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣的雙重作用。的雙重作用。（1）、塊狀結構 塊狀結構特點：近立方體型，縱軸與橫軸大致相等，邊面與棱角不明顯。塊狀結構在土壤粘重，缺乏有機質、耕性不良的土壤表層中。 塊狀結構生理特點：不良結構土壤、土體緊、孔隙少、通透性很差、微生物活動微弱；土塊與土塊之間，孔隙過大，易漏風跑墑，同時還會壓苗，造成缺苗斷壟現(xiàn)象。農(nóng)民稱之為“坷垃”。 改良方法:可在墑情合適時耙耱，冬季凍土后，輾壓，以提高土

16、壤有機質含量，也可摻河沙或爐渣灰來改良。（2 2）、）、核狀結構： 近立方體，邊面和棱角較為明顯。核狀結構表面有褐色膠膜，由石灰質鐵質膠膜膠結而成，常出現(xiàn)于缺乏有機質的心層土、底土中，農(nóng)民稱之為“蒜瓣土”。是一種不良結構土壤。蒜瓣土蒜瓣土（3 3）、柱狀和棱柱狀結構：）、柱狀和棱柱狀結構：群眾稱為群眾稱為“立土立土”邊面不明顯邊面不明顯柱狀柱狀; ;邊面明顯具棱角者邊面明顯具棱角者棱柱狀棱柱狀常出現(xiàn)在質地黏重、缺乏有機質，結構常出現(xiàn)在質地黏重、缺乏有機質，結構之間有明顯的裂縫，漏水漏肥。之間有明顯的裂縫，漏水漏肥。多出現(xiàn)在土體下部多出現(xiàn)在土體下部（心土、底土）（心土、底土）。改良方法：通過深翻

17、施肥和深翻種植綠肥。（4 4）、片狀結構：）、片狀結構：（5 5）、團粒結構和粒狀結構：）、團粒結構和粒狀結構： 團粒結構是有機質豐富的自然土壤與耕作土壤中，為近似球形疏松多孔的小土團。0.25-10mm之間，0.25mm稱微團粒,是形成團粒的基礎,在提高水稻土和農(nóng)業(yè)土壤肥力具重要作用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最理想的結構，俗稱“米糝子”“螞蟻蛋”。 粒狀結構指土粒團聚成棱角比較明顯，水穩(wěn)性和機械性較差，大小和團粒結構相似的土團。是一種較好的土壤。這是最適宜植物生長的結構體土壤類型，它在一定程度上標志著土壤肥力的水平和利用價值。其能協(xié)調(diào)土壤水分和空氣的矛盾；能協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分的消耗和累積的矛盾；能調(diào)節(jié)土壤溫度，

18、并改善土壤的溫度狀況；能改良土壤的可耕性，改善植物根系的生長伸長條件。團粒結構形成的必備條件團粒結構形成的必備條件膠結物質膠結物質：膠體及其凝聚物膠體及其凝聚物成型動力成型動力 包括：包括：土壤生物土壤生物干濕交替干濕交替凍融交替凍融交替耕作作用耕作作用（1）、團粒結構在土壤肥力方面的作用：團粒結構土壤的大小孔隙兼?zhèn)洹Ｄ軌騾f(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾。能協(xié)調(diào)保肥與供肥性能。具有良好的物理性和耕性。團粒團?？紫犊紫叮?）、培育團粒結構的措施：通過深耕，使土體破裂松散，適時采取耕、鋤、耱、鎮(zhèn)壓等耕作措施，結合施用有機肥料促進團粒結構的形成。通過種植綠肥或牧草，實行合理輪作倒茬，增加團粒結構。采用溝灌、噴灌

19、、滴灌和地下灌溉等節(jié)水灌溉技術，并結合深耕進行曬垡、凍垡，可充分利用干濕交替、凍融交替作用，有利于團粒形成。施用胡敏酸、樹脂膠、纖維素黏膠等土壤結構改良劑來促進團粒結構的形成。土壤團粒體土壤團粒體結構體的穩(wěn)定性結構體的穩(wěn)定性砂粒砂粒砂粒砂粒粉粒粉粒粉粉粒粒粘粒粘粒土粒土粒土粒土粒土粒土粒Ca2+腐腐殖殖質質土粒土粒土粒土粒土粒土粒良好的團粒結構體：大??；大??；多級孔隙；多級孔隙；穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、機械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性）。穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、機械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性）。土壤結構改良劑：能夠將土壤顆粒粘結在一起形成團聚體的物質，能夠將土壤顆粒粘結在一起形成團聚體的物質，包括天然物質和人工合成的高分子物質。包

20、括天然物質和人工合成的高分子物質。 1. 1. 比重比重 2. 2. 容重容重 3. 3. 土壤孔隙度土壤孔隙度 4. 4.當量孔徑當量孔徑 5. 5. 團粒結構團粒結構 6. 6. 土壤結構體土壤結構體 7. 7. 毛管孔隙毛管孔隙1 1、沙土和粘土的生產(chǎn)性狀有何不同，如何改良土壤質地？、沙土和粘土的生產(chǎn)性狀有何不同，如何改良土壤質地？ 2 2、為什么說粒狀、為什么說粒狀團粒狀結構是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的結團粒狀結構是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的結構構? ?培育良好結構的有效途徑是什么培育良好結構的有效途徑是什么? ?1. 隨著有機質含量增減，土壤比重也在發(fā)生變化( )2. 表層土壤比重一般小于底層土

21、壤( )3. 土壤的孔徑分布主要是指土壤中各類孔隙所占的比例( )4. 粘質土孔隙度大但通透性差，而砂質土孔隙小但通透性強( ) 5.團粘結構在任何質地土壤上都可以形成( )6.土壤結構性的好壞反映在土壤孔隙的數(shù)量和質量兩方面( )7. 不論旱田還是水田土壤有團粒結構肥力才高( )8. 蒙金土是上層質地粘重而下層質地較輕( )9. 土壤微結構體由土壤礦物質、有機質和孔隙所組成( )10.使用有機肥不僅可提高土壤有機質含量，也可改變土壤質地（ ）。（1 1）砂質土類）砂質土類水粒間孔隙大，毛管作用弱，透水性強而保水性弱，水氣易擴散，易干水粒間孔隙大，毛管作用弱，透水性強而保水性弱，水氣易擴散，易干不易澇；不易澇；氣大孔隙多，通氣性好，一般不會累積還原物質；氣大孔隙多，通氣性好，一般不會累積還原物質；熱水少氣多，溫度容易上升，稱為熱性土，有利于早春作物播種。熱水少氣多，溫度容易上升，稱為熱性土，有利于早春作物播種。肥養(yǎng)分含量少，保肥力弱，肥效快，肥勁猛，但不持久，易造成作物后肥養(yǎng)分含量少，保肥力弱，肥效快，肥勁猛，但不持久，易造成作物后期脫肥早衰；期脫肥早衰；耕性耕性 松散易耕。松散易耕。（2 2）粘質土類）粘質土類水粒間孔隙小，毛管細而曲折，透水性差，易產(chǎn)生地表徑流水粒間孔隙小，毛管細而曲折，透水性差，易產(chǎn)生地表徑流, ,保水抗旱力保水抗旱力強，易澇不易旱；強，易