第3章 土壤的孔性、结构性与耕性 《土壤肥料学》课件

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1、第三章土壤的孔性、结构性与耕性土壤孔性、结构性是土壤重要的物理性质。通过本章学习，让学生掌握土壤中孔隙、结构的概念、类型及对土壤肥力和生产性能的影响；重点介绍团粒结构的肥力特征及创造机理；物理机械性的概念及与耕性的关系，从而了解土壤物理性状对土壤肥力的影响。主要内容包括：第一节土壤孔性第二节土壤结构性第三节土壤物理机械性与耕性第一节土壤孔性一、土壤孔隙性土壤孔性包括孔隙的数量、大小孔隙的搭配比例、及其在土层中的分布。土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙比表示；土壤孔隙的质量用当量孔径来衡量。（一）土壤孔度与孔隙比1、孔（隙）度/总孔度：土壤（大、小）孔隙的容积占整个土壤容积（固相+孔隙）

2、的百分数称为土壤孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。土壤孔度（%）=（孔隙容积/土壤容积）x1002、孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积（固相）的比值。其值为1或稍大于1为好。孔隙比=孔隙容积/土粒容积=孔度/（1-孔度）孔度、孔隙比反映的是土壤孔隙的数量多少，只能说明土壤能够储藏空气和水分的总量是多少，而不能反映有多少孔隙可储藏水分，多少孔隙可储藏空气。（二）孔隙的分级为了解孔隙“质”的状况（孔隙的大小及其分配），通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。1、分级标准：当量孔径/有效孔径d=3/T2、孔隙类型（1）非活性孔隙当量孔径在0.002m

3、m以下，土壤水吸力为1500KPa以上。这种孔隙中，几乎是被土粒表面的吸附水所充满。土粒对这些水有较强的分子引力，使它们不易运动，也不易损失，植物的根与根毛难以伸入，供水性差，这部分水不能为植物所利用，故称为非活性孔隙，也称为无效孔隙。（2）毛管孔隙当量孔径为0.02-0.002mm，土壤水吸力为150-1500KPa。植物的细根、原生动物和真菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可在其中活动，有利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。（3）通气孔隙当量孔径大于0.02mm，相应的土壤水吸力小于150KPa。通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，因

4、而成为空气流动的通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔或非毛管孔。3、各级孔度的计算土壤真实的孔隙十分复杂，毫无规律可言，因此各级孔隙的容积（孔隙度）很难实测。通常根据各类孔隙对土壤水分保持能力的不同，由不同水分常数和容重来计算其相应的孔度。（三）孔隙在土体中的分布上虚下实、上实下虚二、土壤相对质量密度（比重）和容重1、土壤相对质量密度（比重）指单位体积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重与同体积标准状况水的质量之比。即：土壤比重=土粒密度/水密度土壤比重是构成土粒（固相）各种组分的质量分数和相对质量密度（比重）的综合反映。其大小主要取决于矿物质和有机质的比重。但土壤有机质的质量分数较低

5、（大多在1.25-1.40%），而多数土壤矿物比重在2.6-2.7左右（将2.65作为土壤矿物的平均值），所以土壤比重的大小主要取决于其矿物质组成。由于表层土壤有机质含量较多，其比重通常都低于心土及底土层。2、土壤容重（假比重）指自然状态下单位容积（包括粒间空隙）干燥土壤体质量与标准状况下同体积水的质量比，单位为g/cm3。土壤容重大体为1.00-1.70g/cm3之间。土壤容重与土壤孔度呈负相关;它可以直接反应土壤的孔隙状况及其松紧情况,是土壤松紧度的一个数量指标。土壤容重可用于计算土壤孔度、估算土壤水分和养分的储量，以及作为评估结构性的参数。3、土壤容重的应用（1）计算土壤总孔

6、度（=1-容重/密度）；（2）配合水分常数计算各级孔度；（3）判断土壤松紧状况；（4）计算土壤固、液、气三相容积比率，用以反映土壤自身调节肥力因素的功能；（5）将土壤某些以质量为基础的数据换算为以容积为基础；（6）计算一定面积与深度的土壤质量（土方重）；（7）计算一定土层内各种土壤成分的储量。孔隙体积土壤体积-土粒体积土粒体积土壤孔度=————=————————=1-————土壤体积土壤体积土壤体积土粒体积x土重=1-————————土壤体积x土重土重土粒体积=1-（————x————）土壤体积土重土重土重容重=1-（————/————）=1-————土壤体积土粒体积密度三、影响土

7、壤孔性的因素及其调控主要受外部环境条件（自然、人为因素）和土壤本身属性影响，内因为主。（一）内因1、土壤有机质有机质含量高的土壤，孔度大，容重小，通气孔多，可改善土壤通气透水性；2、土壤结构性土壤结构性可以影响土壤的总孔度、大小孔隙的分配比例及其分布状况；3、土粒的排列方式4、土壤质地（二）外因降雨、施肥、灌溉、耕作本节重点难点：重点：掌握土壤孔隙的概念、类型及调控。难点：土壤比重和容重的区别。第二节土壤结构土壤结构和土壤质地是土壤的两项基本物理性质，两者密切相关，并