植物生產(chǎn)環(huán)境-土壤孔隙性

土壤的孔隙性土壤的孔隙性是植物生長(zhǎng)的重要土壤條件，也是土壤肥力的重要指標(biāo)，關(guān)系到土壤中水氣熱狀況和養(yǎng)分的調(diào)節(jié)，以及植物根系的生長(zhǎng)和植物的生長(zhǎng)發(fā)育。土壤是一個(gè)極其復(fù)雜的多孔體系，由固體土粒和粒間孔隙組成。土壤孔隙是指土壤中的土粒和土粒、團(tuán)聚體與團(tuán)聚具體之間、土粒與團(tuán)聚體之間以及團(tuán)聚體內(nèi)部形成的空間。土壤孔隙是容納水分和空氣的空間,是物質(zhì)和能量交換的場(chǎng)所，也是植物根系生長(zhǎng)和土壤動(dòng)物、微生物活動(dòng)的地方。一、土壤孔隙和土壤孔隙性土壤孔隙——土壤中土?；驁F(tuán)聚體之間以及團(tuán)聚體內(nèi)部的孔隙。土壤孔隙性是指土壤孔隙的數(shù)量、大小、比例和性質(zhì)的總稱。土壤孔性包括：A、孔隙度（孔隙數(shù)量）決定著土壤氣、液兩相的總量B、孔隙類型（孔隙的大小及其比例），決定著氣、液兩相的比例。二、土壤密度、土壤容重和土壤孔隙度（一）土壤密度土壤密度是指單位體積土粒（不包括粒間孔隙）的烘干土重量，單位是g/cm3或t/m3。土壤密度數(shù)值的大小，主要決定于組成土壤的各種礦物的相對(duì)密度。大多數(shù)土壤礦物的相對(duì)密度在2.6?2.7左右。因此，土壤相對(duì)密度一般取其平均值為2.65。土壤有機(jī)質(zhì)的相對(duì)密度為1.25?1.40,表層的土壤有機(jī)質(zhì)含量較多，所以，表層土壤的比重通常低于心土及底土。（二）土壤容重土壤容重是指在田間自然狀態(tài)下，單位體積土壤（包括粒間孔隙）的烘干土重量，單位也是g/cm3或t/m3。土壤容重是一個(gè)十分重要的基本數(shù)據(jù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要用途有：.判斷土壤的松緊程度因?yàn)槿葜匕紫?，土粒只占其中的一部分，所以，相同體積的土壤容重的數(shù)值小于比重。一般旱地土壤容重大體在1.00?1.80g/cm3之間，一般土壤的容重在1.0?1.7g/cm3之間。旱地耕作層較利于作物生長(zhǎng)的土壤容重為1.1?1.3g/cm3。相同質(zhì)地的土壤，數(shù)值越小，土壤越疏松。其數(shù)值的大小除受土壤內(nèi)部性狀如土粒排列、質(zhì)地，結(jié)構(gòu)、松緊的影響外，還經(jīng)常受到外界因素如降水和人為生產(chǎn)活動(dòng)的影響，尤其是耕層變幅較大。.計(jì)算土壤質(zhì)量及土壤中物質(zhì)的量利用土壤容重可以計(jì)算單位面積土壤的質(zhì)量，并能計(jì)算單位面積土壤中水分、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分、鹽分等重量。A、計(jì)算土壤（總）孔度。用以判斷土壤松緊狀況。土壤孔隙度（％）=（1-土壤容重/土壤密度）X100B、計(jì)算一定面積與深（厚）度的土壤質(zhì)量（土方重）例：667m2面積耕層20cm，容重為1.15,其土壤總質(zhì)量為：667m2x0.2mx容重（1.15）x1000kg.m?3（水重/m3）=153410kg~153to在一般計(jì)算中可按每畝（667m2）耕層土重150t進(jìn)行概算。C、計(jì)算一定土層內(nèi)各種土壤成分的儲(chǔ)量。應(yīng)用容重可計(jì)算出單位面積一定土層內(nèi)土壤水分、有機(jī)質(zhì)、各種養(yǎng)分、鹽分的數(shù)量?？梢宰鳛楣喔?、排水，養(yǎng)分、鹽分平衡以及配方施肥設(shè)計(jì)的依據(jù)，有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用意義。例：上例中，測(cè)得土壤耕層土壤含水量為5%,要求灌溉后達(dá)到20%,則667m2的灌水定額應(yīng)為：150tx（20%?5%）=22.5t3．土壤孔隙度土壤孔隙的數(shù)量常以土壤孔隙度來表示,是指單位體積土壤中孔隙體積占土壤總體積的百分?jǐn)?shù)。它表示土壤中各種大小孔隙度的總和。一般是通過土壤容重和土壤相對(duì)密度來計(jì)算,方法如下,｛容重｝表示數(shù)值：土壤孔隙度=（1-｛容重｝/相對(duì)密度）x100%三、土壤孔隙類型土壤孔隙大小、形狀不同,無法按其真實(shí)孔徑來計(jì)算,因此土壤孔隙直徑是指與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖剑Q為當(dāng)量孔徑。按當(dāng)量孔徑大小及其作用可分為三類：（一）非活性孔隙非活性孔隙又稱無效孔隙、束縛水孔隙,保持在這種孔隙中的水分不易運(yùn)動(dòng),也不能被植物吸收利用。以水吸力1500kPa為界，孔徑約為0.002mm以下。是土壤孔隙中最細(xì)微的部分，保持在此間的水分由于被土粒強(qiáng)烈吸附,水分移動(dòng)極慢,同時(shí)植物的根與根毛均難以伸入其內(nèi),故供水性極差。同時(shí)，微生物也極難入侵，使該孔隙內(nèi)腐殖質(zhì)很難分解，可保存數(shù)百年以上而不能為植物利用。因此，又稱其為無效孔。土壤質(zhì)地越粘，土粒越分散。結(jié)構(gòu)性越差的土壤，非活性孔隙越多，無效水也越多，通氣透水性極差，根系伸展困難，耕作阻力也越大。對(duì)于作物生長(zhǎng)來說，非活性孔度越小越好。（二）毛管孔隙植物細(xì)根、原生動(dòng)物和真菌等難以進(jìn)入毛管孔隙中,但植物根毛和一些細(xì)菌可在其中活動(dòng)，其中保貯的水分可被植物吸收利用。相當(dāng)于水吸力150?1500kPa,孔徑為0.02?0.002mm時(shí)，毛管作用強(qiáng)烈，水分易于儲(chǔ)存于其中，且毛管傳導(dǎo)率大．毛管中所貯水分極易被植物利用，可保證持續(xù)供水，故又稱之為貯水孔隙。并因根毛與細(xì)菌均可在其間活動(dòng)，故也有利于養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)化。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，在保證良好通氣性的前提下，毛管孔度越大越好。（三）通氣孔隙通氣孔隙中的水分，主要受重力支配而排出，是水分和空氣的通道，經(jīng)常為空氣所占據(jù)?？讖剑?.02mm,相當(dāng)于水吸力150kPa以下；此中水分不受毛管力吸持作用；但受重力作用向下排出，因而成為通氣的過道、下雨或灌溉時(shí)，它可以大量吸收水分，滲水性好，但供水時(shí)間短，停止降雨或灌溉后，水分不能貯存其間而讓位于空氣，成為空氣貯存地；故又稱其為空氣孔隙。其中孔徑0.3?0.2mm者為粗孔；排水迅速，植物根可伸入；0.2?0.02mm者為中孔，一般細(xì)根不能伸入，但根毛及某些原生動(dòng)物和真菌可入內(nèi)。通氣孔的數(shù)量和大小是決定土壤通氣性和滲水性好壞的重要因素之一，反映了土壤空氣的（最大）客量、其數(shù)量多少常以通氣孔度示之。旱地耕層土壤通氣孔度應(yīng)維持在8%?10%之間或25%以下，以10%?20%為最佳。生產(chǎn)中常習(xí)慣將非活性孔與毛管孔合稱為小孔隙，而將通氣孔稱謂之大孔隙。下表為土壤孔隙類型及性質(zhì)。孔隙類型通氣孔隙毛管孔隙無效孔隙（非活性孔隙）當(dāng)量孔徑>0.02mm0.02?0.002mm<0,002mm土壤水吸力<15kPa15?150kPa>150kPa主要作用此孔隙起通氣此孔隙內(nèi)的水分受毛管力影此孔隙內(nèi)的水分移動(dòng)困難，透水作用，常被響，能夠移動(dòng)，可被植物吸收不能被作物吸收利用，空氣空氣占據(jù)利用，起到保水蓄水作用及根系不能進(jìn)入四、土壤孔隙與植物生長(zhǎng)的關(guān)系土壤的滲水性、保水性、通氣性及植物根系的伸展，除受大小孔隙分配比例的影響外，往往還與孔隙在土壤不同層次的分布狀況有關(guān)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，適宜于植物生長(zhǎng)發(fā)育的耕作層土壤孔隙狀況為：總孔隙度為50%?56%,通氣孔隙度在10%以上。旱作地中，當(dāng)土壤上層（0?15cm）質(zhì)地較輕，具有適當(dāng)?shù)耐饪锥?，通氣透水性?而下層（15?30cm）質(zhì)地較重，毛管孔占有優(yōu)勢(shì)時(shí)，該地塊保水保肥性好。這種上“虛”下“實(shí)”的孔隙層次分布，群眾常稱謂之“蒙金土”，是生產(chǎn)中較為理想的孔隙分布類型。孔隙分布若呈上‘實(shí)”下“虛”，則這種地塊常易導(dǎo)致漏水、漏肥而不利于作物生長(zhǎng)和肥料的