第三章 土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性課件

第三章土壤孔性、結(jié)構(gòu)性和耕性土壤孔性土壤結(jié)構(gòu)性（重點(diǎn)）土壤耕性

內(nèi)容：第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第一節(jié)土壤孔性

土壤中土?；驁F(tuán)聚體之間以及團(tuán)聚體內(nèi)部的空隙叫做土壤孔隙?？紫缎裕仔裕核峭寥揽紫抖取⒋笮】紫洞钆浔壤捌湓谕翆又蟹植记闆r的綜合反映。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性一、孔隙度或孔隙比——數(shù)量指標(biāo)指單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)?？紫抖龋?－固相率＝液相率＋氣相率指單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)。旱地耕層土壤以50%～５６％適宜大多數(shù)作物生長。一般砂土孔度30%-45%，壤土40%-50%，粘土45%-60%。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性二、孔隙分級——質(zhì)量指標(biāo)（一）當(dāng)量孔徑***：

相當(dāng)于一定的土壤水吸力的孔徑，單位為毫米。與孔隙的形狀及其均勻性無關(guān)。土壤的真實(shí)孔徑往往無法實(shí)際測定。土壤水吸力與當(dāng)量孔徑的關(guān)系式為：

d=3/Td為孔隙的當(dāng)量孔徑（mm）T為土壤水吸力（100Pa）（二）孔隙分級根據(jù)當(dāng)量孔徑大小

孔隙類型及其作用可分為：非活性孔隙<0.002mm毛管孔隙0.06-0.002mm通氣孔隙>0.06mm第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性非活性孔隙*：又稱無效孔、束縛水孔，這是土壤中最細(xì)微的孔隙。根毛和微生物不能進(jìn)入此孔隙，因此其中的養(yǎng)分和水分難以被植物利用。對作物生長來說，非活性孔度愈小愈好。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性毛管孔隙*：

也稱貯水孔隙，植物細(xì)根、原生動物和真菌不能進(jìn)入毛管孔隙中，但根毛和細(xì)菌可在其中生活。在保證良好通氣性的前提下，毛管孔隙度愈大愈好。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性通氣孔隙*：

當(dāng)量孔徑>0.06mm的孔隙,其中>0.2mm的粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；0.2∽0.06mm的中孔是原生動物、真菌和根毛的棲身地。旱地耕層土壤通氣孔隙度在10%~20%為佳。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性小孔隙大孔隙第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性

三、土壤的密度和容重土壤孔隙一般很難直接測定，常常通過土壤容重和土壤密度來計(jì)算。同時(shí)在土壤其他性狀的研究中，其應(yīng)用也十分廣泛。

（一）土壤密度土壤密度指單位容積固體土粒（不包括孔隙）的干質(zhì)量。土壤密度的大小主要決定于土壤礦物質(zhì)的密度和有機(jī)質(zhì)的密度。有機(jī)質(zhì)的密度為1.25-1.40g/cm3；礦物密度大多在2.6-2.7之間；由于有機(jī)質(zhì)含量很少，所以一般取礦物質(zhì)密度的平均數(shù)2.65g/cm3作為土壤密度。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性（二）土壤容重***

單位容積原狀土壤（包括孔隙）的干質(zhì)量。土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范圍內(nèi),夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)1.8-2.0克/厘米3。

旱地作物適宜的容重為1.1～1.3g/cm3。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土壤容重的在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：1）反映土壤松緊狀況相同質(zhì)地時(shí)，疏松的土壤容重較小，緊實(shí)的土壤容重較大。不同質(zhì)地時(shí)，一般砂土〉壤土〉粘土。2)計(jì)算土壤三相比孔隙度＝Ｖ孔／Ｖ土體＝（Ｖ土體－Ｖ固體）／Ｖ土體＝１－Ｖ固體／Ｖ土體＝１－（ｗ／土壤密度）／（ｗ／土壤容重）＝１－土壤容重／土壤密度固相率＝１－孔隙度＝土壤容重／土壤密度液相率（土壤容積含水量）＝土壤質(zhì)量含水量×土壤容重氣相率＝１－固相率－液相率＝孔隙度－液相率土壤三相比＝固相率：液相率：氣相率適宜的土壤三相百分?jǐn)?shù)為：固相率50%左右；容積含水率25-30%；氣相率15-25%。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性３)計(jì)算土壤的重量以及土壤中各組分（如土壤水分、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分和鹽分等）的含量例１：若土壤容重為１．１５g/cm3，則每畝耕層土壤（０～２０ｃｍ）的總重為多少？６６７×０．２×１．１５×１０３＝１５３４１０ｋｇ≈1.5×１０5ｋｇ=150ｔ

例２：若土壤全氮為０．１％，計(jì)算每畝耕層土壤含氮量？１５０ｔ×０．１％＝１５０ｋｇ例３：若土壤含水量為５％，要求灌水后達(dá)到２０％，則每畝需灌水多少？１５０ｔ×（２０％－５％）＝２２．５ｔ第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性四、影響土壤孔性的因素及其調(diào)控

（一）內(nèi)因：質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)（二）外因：自然因素（氣象變化）

人工管理措施：灌溉、施肥、耕作等．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常采用施用有機(jī)肥、適宜耕作等調(diào)控土壤孔性。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性一、土壤結(jié)構(gòu)體和土壤結(jié)構(gòu)性土壤結(jié)構(gòu)是土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。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：又稱土壤結(jié)構(gòu)，是指原生土粒（單粒）和次生土粒（復(fù)粒）的排列與組合狀況。土壤結(jié)構(gòu)性：指土壤結(jié)構(gòu)體在土壤中的類型、數(shù)量、相互排列方式孔隙狀況以及其穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、力穩(wěn)性、生物穩(wěn)定性）的綜合特性。通常所說的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性。第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)性自然界的土壤中，土壤固體顆粒很少以單粒形式存在，一般都會膠結(jié)成大小、形狀、性質(zhì)不一的團(tuán)聚體。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性二土壤結(jié)構(gòu)（體）的類型

似立方體型

條柱型

扁平型

似球型

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性不良結(jié)構(gòu)體：

塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結(jié)構(gòu)體總孔隙度小，結(jié)構(gòu)體內(nèi)部主要是小的非活性孔隙，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。良好結(jié)構(gòu)體：團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體不僅總孔隙度大，而且有多級孔隙，大小孔隙分配適當(dāng)，兼有蓄水和通氣的雙重作用，團(tuán)粒之間排列疏松易于耕作?？紫缎再|(zhì)是評價(jià)結(jié)構(gòu)性重要指標(biāo)，良好的土壤結(jié)構(gòu)性應(yīng)該具備土壤總孔隙度大，大小孔隙的分配要適當(dāng)?shù)谌峦寥赖目仔?、結(jié)構(gòu)性與耕性單個(gè)土粒團(tuán)聚體微團(tuán)粒三、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成過程復(fù)粒第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土壤團(tuán)粒體第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性四、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成條件膠結(jié)物質(zhì)

１）有機(jī)膠體：腐殖質(zhì)、蛋白質(zhì)、多糖等。２）無機(jī)膠體：層狀鋁硅酸鹽、鐵鋁氧化物（穩(wěn)定性較強(qiáng)）

３）膠體的凝聚作用：金屬鹽類（Ｃａ２＋）４）水膜：細(xì)土粒具有表面能，能吸引水分子，通過水分子可使土粒相互聯(lián)系在一起。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性１）生物作用２）干濕交替３）凍融交替４）耕作合理的耕作施肥，有助于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，不合理的耕作會破壞團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。成型動力第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性砂粒砂粒粉粒粉粒粘粒腐殖質(zhì)第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土粒土粒土粒Ca2+腐殖質(zhì)第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土粒土粒土粒Fe2+腐殖質(zhì)Fe3+Al3+第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性**：

機(jī)械穩(wěn)定性；生物穩(wěn)定性；水穩(wěn)定性；第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性五、土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤肥力1、能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾，穩(wěn)定土壤溫度:

由于團(tuán)粒結(jié)構(gòu)本身的構(gòu)造特點(diǎn)，決定其具有恰當(dāng)?shù)拇笮】紫侗?，而水分與空氣是互為消長的關(guān)系.適宜的水汽比例，使土壤的溫?zé)釥顩r適中，既有利于升溫又具有穩(wěn)溫性，不會產(chǎn)生驟冷驟熱2、水和氣：

團(tuán)粒之間的大孔隙通水、透氣，保證良好的通氣，透水性；小孔隙蓄水，可保蓄水分。3、熱（溫度）：適宜的水汽比例，導(dǎo)致土壤穩(wěn)熱狀況適中，即利于升溫而又具有穩(wěn)溫性，不會產(chǎn)生驟冷、驟熱的現(xiàn)象，第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性4、能協(xié)調(diào)土壤有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾（保肥與供肥）

大孔隙通氣良好，有機(jī)物質(zhì)分解，供給植物需要的養(yǎng)分，小孔隙蓄水，通氣性差，有機(jī)物質(zhì)分解較慢，使有機(jī)質(zhì)得以保存。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性5、改良耕性和有利于作物根系伸展。

團(tuán)粒之間接觸面積減少而大大減弱了土壤的粘結(jié)性與粘著性，改善土壤耕性；并且團(tuán)粒間疏松多孔，利用根系伸展，而團(tuán)粒內(nèi)部，孔隙小利于根系的固定和支撐。

總之團(tuán)粒結(jié)構(gòu)使土壤孔性良好，協(xié)調(diào)土壤水肥氣熱的能力強(qiáng)，耕性優(yōu)良。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性六、土壤結(jié)構(gòu)的改善與恢復(fù)增施有機(jī)肥——提供有機(jī)膠體擴(kuò)種綠肥牧草、實(shí)行合理耕作——提供膠結(jié)物質(zhì)和成型動力?？茖W(xué)的農(nóng)田土壤管理——合理灌溉（噴灌、滴灌等），水旱輪作、曬壟、凍壟，適耕期合理耕作，調(diào)節(jié)土壤ｐＨ值等第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑天然高聚物（胡敏酸、樹脂膠等）、天然無機(jī)物（膨潤土、沸石）：所用原料多，施用量達(dá)，且形成的團(tuán)聚體穩(wěn)定性差。人工合成高聚物（水解聚乙烯，乙酸乙烯脂等）可快速形成團(tuán)聚體，并維持３～５年，但價(jià)格昂貴，施用技術(shù)高，一般不含養(yǎng)分。目前處于適用階段。近年來，腐殖酸類肥料是一類較有發(fā)展前景的改良劑。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第三節(jié)土壤耕性一、土壤耕性的內(nèi)容耕作的難易程度良好的土壤耕性要求耕作時(shí)，阻力要盡可能地小，以使節(jié)約勞力和能源。耕作質(zhì)量的好壞

良好的土壤耕性要求耕作后土質(zhì)要疏松，以有利于根系的穿插、保溫、保墑、通氣和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化。宜耕期的長短（適宜耕作的土壤含水量范圍）

良好的土壤耕性耕作要求土壤的宜耕期盡可能地長。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土壤力學(xué)性質(zhì)與宜耕期的關(guān)系

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性（一）土壤粘結(jié)性

粘結(jié)性指土粒與土粒之間相互吸引而粘結(jié)在一起的性質(zhì)。是耕作時(shí)產(chǎn)生阻力的主要原因之一。

力學(xué)本質(zhì)：范德華力、氫鍵、庫侖力、水膜表面張力。粘結(jié)性的影響因素：1、土壤比面及其影響因素2、土壤含水量二、土壤物理機(jī)械性質(zhì)第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性(二)土壤粘著性

粘著性指土壤在一定含水量的情況下，土粒粘著于外物表面的性質(zhì)。土壤粘著性是由土?！馕铮嗷ブg的分子引力引起的，這種性質(zhì)會使土壤在耕作時(shí)粘著農(nóng)具，增加摩擦阻力，造成耕作困難。

第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性各種土壤的粘結(jié)力及對鐵片的粘著力土壤干土的相對粘結(jié)力(以灰色純粘土作為100)濕土對鐵片的粘著力(磅/英尺2)1.硅質(zhì)純砂土

2.腐殖質(zhì)

3.菜園土

4.砂粘土

5.壤粘土

6.灰色純粘土0.08.77.657.368.8100.03.88.86.47.910.617.2第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性土壤表現(xiàn)塑性的含水量范圍是土粒間的水膜已厚到允許土?；瑒幼冃?，但又沒有喪失其粘結(jié)性的范圍

(三)土壤塑性土壤在外力的作用下變形，當(dāng)外力撤消后仍能保持這種變形的特性第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性影響土壤可塑性的因素

土壤含水量

當(dāng)土壤開始出現(xiàn)可塑狀態(tài)時(shí)的水分含量——下塑限，隨著土壤水分含量的增加，當(dāng)土壤失去可塑性而開始流動時(shí)的土壤含水量——上塑限。上塑限－下塑限=塑性值（塑性指數(shù)）土壤質(zhì)地

土壤中粘粒越多，質(zhì)地越細(xì)，可塑性越強(qiáng)有機(jī)質(zhì)含量

OM能提高上塑限和下塑限，一般不改變塑性值，由于下塑限提高，就減少了產(chǎn)生可塑性的機(jī)會。故施用有機(jī)肥可延長旱地宜耕期，改善土壤耕性的目的。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性………下塑限----------------上塑限….......…..………….…..下塑限----------------上塑限………旱地宜耕期水田宜耕期含水量第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性各種質(zhì)地土壤的塑性值（含水量％）

下塑限上塑限塑性值粘土粘壤土壤土砂壤土砂土23～3016～2210～15<10041～5028～4017～27<16018～2012～177～12<70第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性三、合理耕作

耕作時(shí)，選擇土壤粘結(jié)性最小，粘著性尚未出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行，這樣耕作阻力小，耕后土壤質(zhì)量好。塑性范圍內(nèi)不宜耕作。

若任務(wù)緊迫，不得不在不適宜的含水量條件下耕作，原則上應(yīng)寧干勿濕，以免形成大量難打碎的土塊等。

選擇旱地土壤的宜耕狀態(tài)：表土細(xì)裂，土塊外干內(nèi)濕取一把土拈緊時(shí)可粘結(jié)成團(tuán)，放開自然落地，土團(tuán)松散；試耕，土塊不黏附農(nóng)具為宜。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性（三）幾種主要耕作方法

1、傳統(tǒng)耕作方法2、深松耕作法

①創(chuàng)造適宜的土壤緊實(shí)度；②提高土壤水的保蓄量；③促進(jìn)根系的發(fā)育；第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性3、免耕和少耕法20世紀(jì)60年代正式提出了免耕法。

根據(jù)1983年統(tǒng)計(jì)，美國三種耕作法的面積，免耕法是1300萬英畝，少耕法是11280萬英畝，傳統(tǒng)耕作法是19610萬英畝，免耕法中以玉米、大豆面積最大，分別為506萬英畝和492萬英畝，其余為高梁、棉花、蔬菜、小粒谷物和更新草地等。免耕法在美國西部占有很大比重。第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性免耕法主要由三個(gè)環(huán)節(jié)組成：殘茬覆蓋聯(lián)合免耕播種機(jī)應(yīng)用廣譜的除草劑第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性殘茬覆蓋第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性免耕后土壤蚯蚓數(shù)量增加第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性第三章土壤的孔性、結(jié)構(gòu)性與耕性4、深耕蓄肥改土耕作法