土壤結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)

土壤結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)了解土壤的顆粒大小與性質(zhì)掌握土壤質(zhì)地類別與不同質(zhì)地土壤肥力特點(diǎn)了解土壤的三相組成與計(jì)算方法理解土壤是一個(gè)復(fù)雜的多相體系了解土壤結(jié)構(gòu)體的種類及其重要性掌握土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力上的意義了解土壤力學(xué)性質(zhì)和土壤耕性第一節(jié)土壤顆粒土粒：土壤中的顆粒。根據(jù)土粒的成分，可分為：礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒。前者的數(shù)目占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而且在土壤中長期穩(wěn)定地存在，構(gòu)成土壤固相骨架；后者或者是有機(jī)殘?bào)w的碎屑，極易被小動(dòng)物吞噬和微生物分解掉，或者是與礦質(zhì)土粒結(jié)合而形成復(fù)粒，因而很少單獨(dú)地存在。一、土壤粒級(jí)（一）土壤顆粒的概念通常所指土粒，是專指礦質(zhì)土粒。單粒和復(fù)粒

固相骨架中的礦質(zhì)土粒可以單個(gè)地存在，稱為單粒，在質(zhì)地輕而缺少有機(jī)質(zhì)的土壤中，單粒在數(shù)目上占優(yōu)勢(shì)。在質(zhì)地粘重及有機(jī)質(zhì)含量較多的土壤中，許多單粒相互聚集成復(fù)粒。通常所說的土粒，均指礦質(zhì)土粒中的單粒土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+單個(gè)土粒團(tuán)聚體微團(tuán)粒土壤粒級(jí)：土粒的大小差別很大，為了便于研究不同大小顆粒的特性，人們將一系列大小不同的土粒，區(qū)分為若干組，稱為土壤粒級(jí)（粒組）。（二）土壤粒級(jí)（粒組）1、當(dāng)量粒徑與理想土壤土壤中的顆粒的形狀各異；當(dāng)量粒徑、有效粒徑、理想土壤的概念來自土壤機(jī)械分析（顆粒分析）時(shí)采用的假設(shè)和方法。當(dāng)量粒徑（有效粒徑）粗粒部分：過篩分級(jí)，如。

細(xì)粒部分：根據(jù)斯托克斯定律，把土?？醋龉饣膶?shí)心圓球，取與此粒級(jí)沉降速率相同的圓球直徑，作為其當(dāng)量粒徑。理想土壤：由光滑實(shí)心圓球各級(jí)土粒堆積的土壤

與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)（尤其是對(duì)片狀粘粒來說），但在土壤學(xué)、土工學(xué)研究及應(yīng)用中這種圓球堆積的“理想土壤”沿用已久這種粒徑劃分就是礦質(zhì)土粒的分級(jí)2、土粒的大小分級(jí)——粒級(jí)組內(nèi)粒徑大小、成分及性質(zhì)基本相近而組間則有明顯的差異粒級(jí)（粒組）：根據(jù)土粒直徑的大小和性質(zhì)上的差異，將礦物質(zhì)土粒劃分為若干粒徑等級(jí)，每一等級(jí)就叫一個(gè)粒級(jí)。表6-1常見的土壤粒級(jí)制（P109）當(dāng)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(xì)砂粒

0.2-0.1

細(xì)砂粒

性

細(xì)砂粒

0.1-0.05

砂

極細(xì)砂粒

細(xì)砂粒

-2

粗粉粒

粒

粗粉粒

-

粉

粒

-

中粉粒

物

中粉粒

粉

粒

-

細(xì)粉粒

理

細(xì)粉粒

-

粗粘粒

性

-

粘

粘

粗粘粒

粘

粒

粘

粒

-

細(xì)粘粒

粒

粒

細(xì)粘粒

膠質(zhì)粘粒

美國制蘇聯(lián)制土壤顆粒分級(jí)：(mm)直徑國際制美國制卡慶斯制中國制石礫>2>2>1>1砂粒2-0.022-0.051-0.05粉粒0.02-0.0020.05-0.0020.05-0.0010.05-0.002粘粒<0.002<<0.001<0.002物理性砂粒：物理性粘粒：由國內(nèi)外主要土粒分級(jí)制可見，土粒一般可分為3~11級(jí)，其基本級(jí)只有石礫、砂粒、粉粒和粘粒4級(jí)。注意兩點(diǎn)：一、各粒級(jí)間的界限多少是人為定的，盡量選擇其理化性質(zhì)變化較明顯的轉(zhuǎn)折處；二、不同粒級(jí)制是與對(duì)土粒的概念和機(jī)械組成分析的前處理方法相聯(lián)系的。1、土粒的礦物組成2、土粒的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)3、土粒的物理性質(zhì)4、不同粒級(jí)土粒的基本特征（三）各級(jí)土粒的礦物組成和化學(xué)組成1、土粒的礦物組成圖6-1土壤粗細(xì)顆粒的礦物組成示意圖粒級(jí)（mm）化學(xué)組成（占干重%）SiO2Al2O3Fe2O3TiO2MnOCaOMgOK2ONa2OP2O5灰色森林土0.1~0.0189.903.900.940.510.060.610.352.210.810.040.01~0.00582.638.132.390.970.060.951.942.771.450.140.005~0.00176.7511.323.951.340.041.001.053.321.300.25<0.00158.0323.4010.190.730.170.442.403.150.240.46全土85.105.962.460.530.120.920.682.380.750.11黑鈣土0.1~0.0188.125.751.290.450.040.740.291.991.210.020.01~0.00582.177.962.731.000.020.941.192.311.840.120.005~0.00167.3717.167.511.380.030.751.773.041.380.23<0.00157.4722.6611.540.660.080.382.483.170.190.39全土71.5213.745.520.700.182.211.732.670.750.21表6-2兩種代表性土壤各粒級(jí)的化學(xué)組成

2、土粒的化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)3、土粒的物理性質(zhì)表6-3紅壤及其各粒級(jí)的物理性質(zhì)

粒級(jí)（mm）相對(duì)密度容重（g/cm3）浸水容重（g/cm3）吸濕系數(shù)（%）流限（%）塑限（%）塑性指數(shù)膨脹（ml/g）抗壓強(qiáng)度（kg/cm2）全土（<1）2.721.250.669.7442.125.816.30.093.151~0.252.661.521.330.34無無無0.030.25~0.052.681.461.250.59無無無0.030.05~0.012.691.301.310.14無無無-0.040.01~0.0052.681.201.490.20無無無-0.060.005~0.0022.871.221.370.65無無無-0.040.120.002~0.0012.761.101.172.1341.223.617.60.060.28<0.0012.800.970.4618.7071.247.723.40.253.64A石礫和砂粒（>0.05mm）（1）顆粒大，所含礦物為原生礦物。（2）含石礫和砂粒較多的土壤疏松多孔，通氣透水好，排水通暢，脹縮性小。（3）比表面積小，無粘結(jié)性，粘著性、可塑性，耕性好。（4）吸水保肥能力弱，養(yǎng)分易隨水流失，升溫快，養(yǎng)分易轉(zhuǎn)化。不同粒級(jí)土粒的基本特征B粘粒（<0.002mm或<0.001mm）（1）顆粒細(xì)小，屬膠體范圍，礦物成分主要為次生礦物。（2）通氣透水性弱，排水不暢，易造成土壤積水和內(nèi)澇。（3）比表面大，粘結(jié)性，粘著性、可塑性均強(qiáng)，耕性不良，干時(shí)結(jié)塊龜裂，濕時(shí)泥濘。（4）粘粒本身養(yǎng)料豐富，吸水保肥能力強(qiáng)，潛在養(yǎng)分儲(chǔ)量多，但土溫較低，養(yǎng)分不易轉(zhuǎn)化。C粉粒（0.05mm~0.002mm）顆粒大小及其性質(zhì)位于砂粒和粘粒之間。二、土壤密度和容重（一）土壤密度單位容積固體土粒(不包括粒間孔隙的容積)的質(zhì)量（實(shí)用上多以重量代替，克/厘米3）稱為土壤密度。表6-4土壤中常見組分的密度多數(shù)土壤的密度為～3，在機(jī)械分析中計(jì)算各級(jí)土粒的沉降速率時(shí)，往往采用“常用密度值”即

常用土壤密度值：3。注意在同一土壤中,不同大小土粒的腐殖質(zhì)含量和礦物組成不同，因而其密度也不同。（二）土壤容重

1、土壤容重：田間自然壘結(jié)狀態(tài)下單位容積土體（包括土粒和孔隙）的質(zhì)量或重量(克/厘米3或噸/米3），曾稱土壤假比重。土壤容重總是小于土壤密度，兩者的質(zhì)量均以105－110℃下烘干土計(jì)。土壤容重值多介于克/厘米3范圍內(nèi),夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)克/厘米3①計(jì)算土壤孔隙度根據(jù)實(shí)測(cè)土壤的容重與密度，按下式計(jì)算：②計(jì)算工程土方量③估算各種土壤成分儲(chǔ)量④計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水（或排水）定額土壤容重的用處：2、浸水容重：反應(yīng)浸水條件下土壤結(jié)構(gòu)狀態(tài)和淀實(shí)程度的指標(biāo)。

測(cè)定方法：磨細(xì)的風(fēng)干土樣稱重后，放入盛水的大量筒中，浸泡分散，攪拌，靜置，待土粒下沉到筒底，記下沉淀容積；另取一份風(fēng)干土樣測(cè)定含水量，由此計(jì)算筒內(nèi)土樣的干質(zhì)量，再由公式計(jì)算浸水容重：3、影響容重值的因素質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量以及各種自然因素和人工管理措施。三、土壤孔隙小孔隙大孔隙（一）三相組成和孔隙度土壤固、液、氣三相的容積分別占土體容積的百分率，稱為固相率、液相率（即容積含水量或容積含水率，可與質(zhì)量含水量換算）和氣相率。三者之比即是土壤三相組成1、三相組成指標(biāo)三相組成的測(cè)定及計(jì)算先測(cè)定土壤的固相率、液相率，再用差減法計(jì)算其氣相率。

1）固相率由實(shí)測(cè)的土壤密度和土壤容重計(jì)算之：密度容重固相率＝2）液相率（容積含水率）土壤含水率（容積％）＝土壤含水量（質(zhì)量％）×土壤容重3）氣相率氣相率=孔隙度－容積含水率4）土壤三相比三相比＝固相率：容積含水率：氣相率適宜的土壤三相比為：固相率50%左右，容積含水率25-30%，氣相率15-25%。 單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)。

孔隙度＝1－固相率＝液相率＋氣相率2、土壤孔隙度(土壤孔度)土壤孔隙性質(zhì)（簡(jiǎn)稱孔性）指土壤孔隙總量及大、小孔隙分布狀況；是指能夠反映土壤孔隙總?cè)莘e的大小，孔隙的搭配及孔隙在各土層中的分布狀況等的綜合特性?？仔院脡娜Q于土壤質(zhì)地、松緊度、有機(jī)質(zhì)含量和結(jié)構(gòu)等。（二）土壤孔性土壤孔性可以從三方面理解：一是土壤孔隙總量（總孔度）；二是大小孔隙分配（分級(jí)孔度）；三是“土體構(gòu)造”即上下土層的孔隙分布、連通問題。

所有孔隙體積的總和占整個(gè)土壤體積的比例，叫做土壤總孔隙度（簡(jiǎn)稱總孔度或孔度），以百分?jǐn)?shù)（％）或小數(shù)表示。1、土壤孔度（1）總孔度的測(cè)定和計(jì)算（2）“理想土壤”的總孔度圖6-2理想土壤的最松（左）和最緊（右）排列方體排列的孔度為47.46%（左）三斜六面體排列的孔度為％（右）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的孔度比非團(tuán)聚化土壤增加1/3至1/2左右。砂土30－45％壤土40-50%粘土45-60%泥炭土>80％結(jié)構(gòu)良好的壤土和粘土的孔度高達(dá)55-65%，甚至在70％以上。（3）土壤總孔度的變化范圍土壤孔度通常不是直接測(cè)定的，而是根據(jù)土壤的密度和容重來計(jì)算：2、土壤孔隙的類型（1）毛管孔隙和非毛管孔隙

1864年德國學(xué)者舒馬赫（W.Schumacher）提出。客觀分界：田間持水量（2）通氣孔度、毛管孔度與非活性孔度

近年來，把大小孔隙分為三級(jí)：非毛管孔度（通氣孔度，P氣）毛管孔度（P毛，也稱活性孔度）束縛水占孔隙（P束=P緊束+P松束，也稱非活性孔度）通氣孔隙： 當(dāng)量孔徑>0.02mm的孔隙,其中>0.2mm的粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；0.2~0.02mm的中孔是原生動(dòng)物、真菌和根毛的棲身地。毛管孔隙： 當(dāng)量孔徑為～的孔隙,植物細(xì)根、原生動(dòng)物和真菌不能進(jìn)入毛管孔隙中，但根毛和細(xì)菌可在其中生活。非活性孔隙：當(dāng)量孔徑的孔隙，根毛和微生物不能進(jìn)入此孔隙。（3）土壤孔隙分級(jí)

美國土壤學(xué)會(huì)（2001）根據(jù)土壤孔隙的大小將孔隙分為五級(jí)：大孔隙（Macropore，0.08~5mm）、中孔隙（Mesopore，

）、微孔隙（Micropore，

）、超微孔隙（Ultramicropore，

）、和隱孔隙（Cryptopore，

）。（4）土壤薄片觀察適宜的孔隙狀況： 耕層土壤（0~15cm）的總孔隙度為50~60%，其中通氣孔隙度為15~20%，底層土壤（15~30cm）分別為50%和10%。3、當(dāng)量孔徑指與一定的土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?。?）圓管假設(shè)

把土壤孔隙看做一組平行的筆直圓管，采用逐步加壓法或負(fù)壓抽吸法測(cè)定。（2）茹林公式最早有美國學(xué)者理查茲（L.A.Richards）提出，其中：h為水在毛管中的上升高度（cm）；δ為水的表面張力；r為毛管半徑（mm）；ρ為水的密度；g為重力加速度；θ為水與土壤孔隙壁間的接觸角；α表面張力系數(shù)。測(cè)定水在20℃時(shí)，上式可簡(jiǎn)化為茹林公式：d=3/h式中：d為當(dāng)量孔隙直徑（mm）；h為土壤水分吸力（以cmH2O高表示）。

4、土壤孔性的影響因素

（1）質(zhì)地質(zhì)地重，無效孔隙和毛管孔隙占優(yōu)勢(shì)，總孔度高；質(zhì)地輕，通氣孔隙為主，總孔度低；壤土，孔隙度居中，孔隙大小分配較為適當(dāng)，水氣關(guān)系協(xié)調(diào)。（2）結(jié)構(gòu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)多，土壤疏松，孔隙狀況好。（3）土壤有機(jī)質(zhì)含量含量高，總孔度高，疏松多孔。（4）土粒排列（5）自然因素和土壤管理對(duì)孔隙的影響。降水、灌溉、重力作用使土壤沉實(shí)，孔度降低；耕作和施有機(jī)肥可調(diào)節(jié)土壤松緊度，增加土壤孔度。疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度A）耕地土壤孔隙：1、小孔隙，主要是團(tuán)聚體中的毛管孔隙，在濕潤時(shí)充滿水；2、中等大小的孔隙（小室，通道），當(dāng)濕潤時(shí)會(huì)有一小段時(shí)間充水，但隨著水的再吸收，空氣填充之；3、毛管孔隙；4、大孔隙，團(tuán)聚體之間，充滿空氣。B）土壤團(tuán)聚體中的可見孔隙（北方黑鈣土）：1、微團(tuán)聚體；2、可見孔隙。accordingtoKachinskiietal.,1950第二節(jié)土壤質(zhì)地一、土壤機(jī)械組成各種粒級(jí)土粒的配合比例，或各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤機(jī)械組成（soilmechanicalcomposition）。用途：土壤比表面積估算確定土壤質(zhì)地土壤結(jié)構(gòu)性評(píng)價(jià)各種物理數(shù)學(xué)模型二、土壤質(zhì)地類型（一）土壤質(zhì)地的概念土壤質(zhì)地是根據(jù)土壤機(jī)械組成劃分的土壤類型。質(zhì)地是土壤的一種十分穩(wěn)定的自然屬性，反映母質(zhì)來源及成土過程某些特征，對(duì)肥力有很大影響，常被用作土壤分類系統(tǒng)中基層分類的依據(jù)之一。（二）質(zhì)地分類制粘粒粉粒砂粒粘粒20%、粉粒40%、砂粒40%質(zhì)地三角圖：

先找到該顆粒頂點(diǎn)（100%），按3個(gè)粒級(jí)含量分別做各頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三角形的3條底邊的平行線，3線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)。 我國將土壤質(zhì)地分為砂土、壤土和粘土三大組，每組再細(xì)分。一般常用的質(zhì)地種類有：

砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土

黏性土壤性土砂性土1、砂質(zhì)土（SandSoil）

通透性能好，保蓄性能差；養(yǎng)分含量低，施肥見效快；溫度變幅大，熱性土；宜耕期長；發(fā)小苗不發(fā)老苗；無有毒物質(zhì)。（輕、薄、暖）（一）土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系三、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和利用改良2、黏質(zhì)土（ClaySoil）：通透性能差，保蓄性能強(qiáng)；養(yǎng)分含量高，肥效時(shí)間長；溫度變幅小，冷性土；耕作性能差；發(fā)老苗不發(fā)小苗；可能有毒害物質(zhì)。（重、壯、冷）3、壤質(zhì)土（LoamSoil）：性質(zhì)兼有砂土類和粘土類的優(yōu)點(diǎn)，介于粘土與砂土之間，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為理想的土壤質(zhì)地。（柔、沃、溫）夾砂層夾粘層（二）土壤質(zhì)地剖面與肥力的關(guān)系作物種類土壤質(zhì)地作物種類土壤質(zhì)地水稻粘土、粘壤土梨壤土、粘壤土小麥粘壤土、壤土桃砂壤土-粘壤土大麥壤土、粘壤土葡萄砂壤土、礫質(zhì)壤土粟砂壤土豌豆、蠶豆粘土、粘壤土玉米粘壤土白菜粘壤土、壤土甘薯粘壤土、壤土甘藍(lán)、萵苣砂壤土-粘壤土棉花粘壤土、壤土蘿卜砂壤土煙草礫質(zhì)砂壤土茄子砂壤土-壤土花生砂壤土馬鈴薯砂壤土、壤土油菜粘壤土西瓜砂土、砂壤土大豆粘壤土茶礫質(zhì)粘壤土、壤土蘋果壤土、粘壤土桑壤土、粘壤土表6-8主要作物的適宜土壤質(zhì)地范圍（三）不同質(zhì)地土壤的利用和改良

1、各種作物對(duì)土壤質(zhì)地的要求2、土壤質(zhì)地改良

對(duì)不同質(zhì)地的土壤，首先要強(qiáng)調(diào)因土制宜地耕作和管理。

對(duì)過砂或過黏的無法種植的土壤也可以通過以下幾種途徑進(jìn)行改良：1、客土法2、耕翻法（翻淤壓砂，翻砂壓淤）3、引洪放淤、引洪漫沙4、增施有機(jī)肥5、根據(jù)不同質(zhì)地采用不同的耕作管理措施第三節(jié)土壤結(jié)構(gòu)土壤結(jié)構(gòu)是土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。這個(gè)定義，包含著兩重含義：結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。土壤結(jié)構(gòu)體或稱結(jié)構(gòu)單位，它是土粒（單粒和復(fù)粒）互相排列和團(tuán)聚成為一定形狀和大小的土塊或土團(tuán)。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性（structurality）:由土壤結(jié)構(gòu)體的種類、數(shù)量（尤其是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的數(shù)量）及結(jié)構(gòu)體內(nèi)外的孔隙狀況等產(chǎn)生的綜合性質(zhì)。一、土壤結(jié)構(gòu)體（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念土壤結(jié)構(gòu)體（二）土壤結(jié)構(gòu)體分類粒狀柱狀塊狀扁平狀1、塊狀結(jié)構(gòu)和核狀結(jié)構(gòu)1）塊狀結(jié)構(gòu)>3cm,肥力較差2）核狀結(jié)構(gòu)比塊狀結(jié)構(gòu)小坷垃蒜瓣土2、棱柱狀結(jié)構(gòu)和柱狀結(jié)構(gòu)立土質(zhì)地粘重且缺乏有機(jī)質(zhì)的心土層較多3、片狀結(jié)構(gòu)臥土、平搓土4、團(tuán)粒（粒狀和小團(tuán)塊）結(jié)構(gòu)1、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)：2、微團(tuán)粒：螞蟻蛋、米糝子（三）土壤結(jié)構(gòu)性的評(píng)價(jià)1、土壤結(jié)構(gòu)體的孔隙狀況①不良結(jié)構(gòu)： 塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結(jié)構(gòu)體總孔隙度小，主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙，結(jié)構(gòu)體之間大的通氣孔隙，往往成為漏水漏肥的通道。植物根系很難穿扎，干裂時(shí)常扯斷根系。②良好結(jié)構(gòu)： 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體不僅總孔隙度大，而且內(nèi)部有多級(jí)大量的大小孔隙，團(tuán)粒之間排列疏松，大孔隙較多，兼有蓄水和通氣的雙重作用。土壤團(tuán)粒體機(jī)械穩(wěn)定性：也稱力穩(wěn)性，是指土壤結(jié)構(gòu)體抵抗機(jī)械壓碎的能力。生物穩(wěn)定性：指結(jié)構(gòu)體抵抗微生物分解的能力。水穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)體浸水后不易分散的性能。水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)體和非水穩(wěn)性結(jié)構(gòu)體。2、土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性（Structurestability)Baver提出用平均重量直徑（meanweightdiameter，MWD）作為評(píng)定土壤團(tuán)聚體的指標(biāo)。式中：MWD為團(tuán)聚體平均重量直徑（mm）；Xi為每一粒級(jí)團(tuán)聚體的平均直徑（mm）；Wi為每一粒級(jí)團(tuán)聚體的重量百分含量。一般來說，MWD值大，結(jié)構(gòu)好；相反，則較差。

由單粒凝聚成復(fù)粒；由復(fù)粒相互粘結(jié)形成微團(tuán)、團(tuán)粒。在機(jī)械力的作用下，大塊土垡破碎成各種大小、形狀各異的粒狀或團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)體。二、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（一）團(tuán)粒的形成過程單?！⒛垠w微團(tuán)聚體團(tuán)聚體成型動(dòng)力作用黏結(jié)膠結(jié)微凝聚體粘聚1、粘結(jié)團(tuán)聚過程黏結(jié)過程和團(tuán)聚過程的綜合。土壤團(tuán)粒的多級(jí)團(tuán)聚過程包括化學(xué)作用和物理化學(xué)作用，如膠體凝聚作用、黏結(jié)和膠結(jié)作用以及有機(jī)-礦質(zhì)膠體的復(fù)合作用等，并有生物參與。土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒腐殖質(zhì)單個(gè)土粒團(tuán)聚體微團(tuán)粒土壤團(tuán)聚體1）凝聚作用：指土壤膠體相互凝聚在一起的作用。2）無機(jī)物質(zhì)的黏結(jié)作用：土壤顆?；驁F(tuán)聚體間因膠結(jié)物質(zhì)的物理狀態(tài)的改變或化學(xué)組成的變化而相互團(tuán)聚在一起。常見的無機(jī)膠結(jié)物質(zhì)有碳酸鈣、硫酸鈣以及無定形的硅酸、氧化鐵和氧化鋁膠體等。3）有機(jī)物質(zhì)的膠結(jié)作用與復(fù)合作用：有機(jī)物質(zhì)是土壤中的重要膠結(jié)物質(zhì)。如腐殖質(zhì)、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)以及微生物活動(dòng)中產(chǎn)生的分泌物和真菌、絲狀菌菌絲等。4）有機(jī)-礦質(zhì)復(fù)合體：鐵鋁鍵結(jié)合和鈣鍵結(jié)合兩類。5）蚯蚓和其他小動(dòng)物的作用：土居小動(dòng)物如蚯蚓、蟻類和一些昆蟲的活動(dòng)也可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，特別是蚯蚓的作用甚大，其排泄物本身就是富含有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的團(tuán)粒。2、切割造型過程1）根系的切割；2）干濕交替；3）凍融交替；4）耕作（二）團(tuán)粒的多級(jí)孔性1、具有多級(jí)孔性2、能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾3、能協(xié)調(diào)保肥和供肥性能4、具有良好的物理性和耕性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤水、肥、氣、熱的“調(diào)節(jié)器”。（三）團(tuán)粒形成的微觀機(jī)制1、黏團(tuán)說2、等電凝聚說（四）團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力上的意義團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤水、肥、氣、熱的“調(diào)節(jié)器”。1、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的大小孔隙兼?zhèn)?、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤中水、氣矛盾的解決3、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤的保肥與供肥協(xié)調(diào)4、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作5、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層構(gòu)造良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體：具有一定的大小；具有大小不同的多級(jí)孔隙；具有一定的水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性。三、土壤結(jié)構(gòu)改良1、深耕結(jié)合施用有機(jī)肥2、合理輪作3、合理耕作4、土壤結(jié)構(gòu)改良劑5、鹽堿土電流改良小結(jié)一、核心名詞1、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)在土壤肥力方面作用和意義有哪些2、為什么說粒狀——團(tuán)粒狀結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上比較理想的結(jié)構(gòu)培育良好結(jié)構(gòu)的有效途徑是什么3、不同質(zhì)地土壤的肥力特性？二、思考題第四節(jié)土壤力學(xué)性質(zhì)土壤耕作的質(zhì)量、農(nóng)機(jī)具的作用性質(zhì)、地基的穩(wěn)定性以及作物根系的伸長等都與土壤力學(xué)性質(zhì)（土壤物理機(jī)械性）密切相關(guān)，其包括土壤結(jié)持特性（粘結(jié)性、粘著性、塑性）、脹縮性、壓板和阻力（穿透阻力和牽引阻力）、流變性、固結(jié)等。一、土壤黏結(jié)和黏著性

（一）土壤粘結(jié)性土粒與土粒之間由于各種引力（范德華力、水膜表面張力、庫倫力、氫鍵等）而相互粘結(jié)在一起的性質(zhì)。（二）土壤粘著性土壤在一定含水量的情況下，土粒粘著在外物表面的性能。

影響土壤粘結(jié)性和粘著性的因素有：

土壤質(zhì)地土壤含水量土壤結(jié)構(gòu)土壤腐殖質(zhì)含量

土壤可塑性指土壤在一定含水量范圍內(nèi)，可被外力造形，當(dāng)外力消失或土壤干燥后，仍能保持其塑形不變的性能。（一）土壤塑性的產(chǎn)生土壤塑性是片狀粘粒及其水膜造成的。二、土壤可塑性(plasticity)上塑限(upperplasticlimit)：土壤呈現(xiàn)塑性的最大含水量，又稱液限（liquidlimit）。下塑限(lowerplasticlimit)：土壤呈現(xiàn)塑性的最小含水量，又稱塑限(plasticlimit)。塑性值(plasticindex)：上塑限和下塑限的差值，又稱塑性指數(shù)（plasticitynumber）。（二）塑性指數(shù)塑性值愈大表示土壤塑性愈強(qiáng)。上塑限、下塑限和塑性值均以含水量％表示之，它們的數(shù)值隨著粘粒含量的增加而增大。（三）影響土壤可塑性的因素水分含量土壤質(zhì)地代換性陽離子土壤有機(jī)質(zhì)黏性土由于含水量的增加而發(fā)生體積增大的性能稱膨脹性（Soilswelling)；由于土中水分蒸發(fā)而引起體積減小的性能稱收縮性（soilshrinkage）；兩者統(tǒng)稱脹縮性。（一）土壤膨脹原因：黏粒的水化作用、黏粒表面雙電層的形成、擴(kuò)散層增厚等。（二）土壤收縮水分蒸發(fā)引起的容積減小過程。（三）影響