土壤學(xué)課程4土壤物理性質(zhì)VIP

第四章土壤物理性質(zhì),主要教學(xué)目的：1、土壤物理性質(zhì)包括哪些內(nèi)容？2、土壤質(zhì)地的基本含義？3、土壤孔性的基本含義？4、土壤物理性質(zhì)對土壤肥力有哪些影響？5、土壤不良的物理性質(zhì)有哪些？如何進行改良？,主要內(nèi)容,第一節(jié)土壤質(zhì)地第二節(jié)土壤結(jié)構(gòu)第三節(jié)土壤孔性第四節(jié)土壤耕性,第四章土壤物理性質(zhì),本章重點：1、掌握描述土壤物理性質(zhì)常用的術(shù)語，如土壤質(zhì)地、土壤孔隙度等；2、掌握土壤容重的意義，學(xué)會一些基本的計算；3、掌握土壤質(zhì)地與土壤肥力之間的關(guān)系。,第四章土壤物理性質(zhì),本章難點：1、土壤結(jié)構(gòu)的基本含義。如何描述？2、土壤孔隙的分類。土壤孔隙度如何測定？,第四章思考題,一、名詞解釋1、土粒密度；2、土壤容重（土壤密度）；3、土壤孔隙度；4、物理性粘粒；5、粒級；6、土壤機械組成；二、簡述土壤質(zhì)地對土壤肥力性狀的影響。三、什么樣的孔隙狀況較適合植物的生長？四、土壤容重有哪些用途？,第一節(jié)土壤質(zhì)地,主要內(nèi)容：一、土壤單粒與粒級二、土壤的機械組成與土壤質(zhì)地三、主要的土壤質(zhì)地分類系統(tǒng)四、土壤質(zhì)地對土壤肥力的影響五、簡易土壤質(zhì)地測定方法六、土壤質(zhì)地改良,一、土壤單粒與粒級,1、單粒的基本概念：相對穩(wěn)定的土壤礦物質(zhì)的基本顆粒，不包括有機質(zhì)單粒。注意：單粒并不是我們所見到的各種土團。土團：是由若干個單粒團聚而成的。,一、土壤單粒與粒級,土壤中單粒來說，在它的直徑變化中，是一個連續(xù)的變量。在研究土壤單粒時，為了研究和測定的方便，通常采用粒級概念。2、粒級：把土壤單粒，按一定的直徑范圍，劃分為若干組合，這些組合就叫土壤粒級。,3、我國的粒級分級制,（1）前蘇聯(lián)卡慶斯基制土粒分級（簡明系統(tǒng)）把0.01mm作為土粒劃分的界限。直徑10.01mm的顆粒，稱為物理性砂粒；而0.01mm的顆粒，稱為物理性粘粒。（2）我國第二次全國土壤普查采用的標(biāo)準(zhǔn)為20.2mm為粗砂粒0.20.02mm為砂粒0.020.002mm粉砂粒0.002mm為粘粒這一劃分基本是與目前國際標(biāo)準(zhǔn)相一致的。,3、我國的粒級分級制,（3）在土壤學(xué)科的科研工作中常用的分級標(biāo)準(zhǔn)是：這個標(biāo)準(zhǔn)是1995年制的。21mm極粗砂；10.5mm粗砂；0.50.25mm中砂；0.250.10mm細砂；0.100.05mm極細砂；0.050.02mm粗粉粒；0.020.002mm細粉粒；小于0.002mm粘粒。,一、土壤單粒與粒級,4、在粒級劃分中應(yīng)注意的有兩點：一是土壤顆粒的形狀是很不規(guī)則的，顆粒的直徑并不是它的真實直徑，而是它的幾何直徑。二是土粒的成分和性質(zhì)的變化是漸變的。同一粒級中土粒的成分和性質(zhì)基本一致，但組間則的差異較明顯。,5、各粒級的主要特性,各國粒級劃分在名稱上可歸納為石礫、砂粒、粉粒和粘粒四大粒級組。1、石礫。多為巖石碎塊。2、砂粒。常以單粒存在。主要成分為石英或礦物顆粒。通透性好、保水肥能力差。礦質(zhì)養(yǎng)分含量低。,5、各粒級組的性質(zhì),（3）粉粒：和砂粒相比，它的比表面積大，保水性加強，透水性減弱。礦質(zhì)營養(yǎng)較砂粒高。（4）粘粒：多呈片狀，常以復(fù)粒存在，具很強的粘性、可塑性，但通透性差，保水保肥能力很強，礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐富。,二、土壤的機械組成與土壤質(zhì)地,1、土壤的機械組成土壤的機械組成，又叫土壤的顆粒組成，土壤中各種粒級所占的重量百分比。如在某一土壤中，20.2mm粗砂粒含量為5%，0.20.02mm砂粒含量為20%0.020.002mm粉砂粒的含量為40%請計算Ca2+Mg2+H+NH4+K+Na+聚合能力逐漸減小。,三、土壤結(jié)構(gòu)形成的因素,3、需要有膠結(jié)物質(zhì)，把土粒和微凝聚體粘結(jié)成復(fù)粒。主要是各種土壤膠體。無機膠體：粘土礦物、含水的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅等；有機膠體包括腐殖質(zhì)、有機質(zhì)如多糖（線性的高分子聚合體）葡萄糖、胡敏酸等.,三、土壤結(jié)構(gòu)形成的因素,4、外力的推動作用主要是促使較大土壤顆粒破碎成細小顆粒，同時促進小顆粒之間的粘結(jié)。起外力推動作用的因素有三個方面：土壤生物：根系的生長（穿插、擠壓、分泌物及根際微生物）、動物的活動；大氣變化：干濕、凍融交替；人為活動：耕作、施肥。,四、土壤結(jié)構(gòu)與土壤肥力,1、土壤的表層A1層，如沒有被破壞，都有良好的團粒結(jié)構(gòu)，還有粒狀、塊狀結(jié)構(gòu)2、具有團粒結(jié)構(gòu)或粒狀的土壤，透氣性、滲水性和保水性好，有利于根的生長。3、土壤結(jié)構(gòu)可以改變質(zhì)地對土壤孔隙的影響。,五、土壤結(jié)構(gòu)的改良,1、不良的土壤結(jié)構(gòu)塊狀結(jié)構(gòu)：漏風(fēng)、跑墑、壓苗、妨礙根系穿插；片狀結(jié)構(gòu)：通透性差、易滯水，扎根阻力大；散砂結(jié)構(gòu)：漏水漏肥、貧瘠易旱，水蝕嚴(yán)重。,五、土壤結(jié)構(gòu)的改良,2、創(chuàng)造土壤團粒結(jié)構(gòu)的措施1）合理的耕作。一般土壤外白（干）、里暗（濕），或干一塊、濕一塊呈花臉時為宜耕；用手摸時，當(dāng)捏不成團，手松不粘手，落地即散時為宜耕期。2）合理灌溉：噴灌、滴灌好、避免大水漫灌、太急的噴灌等不良方式。,五、土壤結(jié)構(gòu)的改良,3）圍欄保護，避免人為的踐踏，通過生物措施改良。4）深翻施用有機肥。常用腐葉土。5）施用結(jié)構(gòu)改良劑是人工提取或人工合成的高分子有機化合物。合成劑：應(yīng)用效果好的有：聚丙烯腈水解物鈉鹽、羧化聚合物的鈣鹽。,五、土壤結(jié)構(gòu)的改良,聚丙烯酰胺除改良土壤結(jié)構(gòu)，還可蓄水保墑。每公頃用200400千克，遇水可形成水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)。且土壤的蓄水力提高100倍。在綠化沙漠中意義大。天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑：從有機物中提取出的腐殖酸鹽、樹脂膠、多糖醛類。缺點是：易被微生物分解，用量大。優(yōu)點：可刺激植物的生長。,第三節(jié)土壤孔性,一、土粒密度二、土壤容重三、土壤孔隙狀況,第三節(jié)土壤孔性,一、土粒密度1、概念單位容積固體物質(zhì)的質(zhì)量，稱為土粒密度。單位為g/cm32、影響因素土壤礦物質(zhì)的種類、數(shù)量以及有機質(zhì)的含量（腐殖質(zhì)較小，在1.251.40之間）3、一般土壤的土粒密度平均在2.65。（2.62.7）左右,二、土壤容重（土壤密度）：,1、概念：田間自然壘結(jié)狀態(tài)下，單位容積的質(zhì)量。單位為g/cm32、影響容重的因素：土壤礦物質(zhì)、土壤有機質(zhì)含量和孔隙狀況一般礦質(zhì)土壤的容重為1.33g/cm3,3、容重的用途：,計算題：一畝地，耕層深度為20cm，土壤容重為1.15g/cm3，土粒密度為2.65g/cm31）計算耕層土重和總孔隙度。計算總孔隙度：P=(1-容重/土粒密度)*1002）經(jīng)測定，土壤有機質(zhì)含量為2%，計算土壤有機質(zhì)的重量。,第三節(jié)土壤孔性,4、容重與堅實度的關(guān)系：在同等條件下，容重小的土壤疏松。5、極限容重與適宜容重極限容重：土體堅實以致根系不能生長的最大容重值。適宜容重：土壤結(jié)構(gòu)性與孔隙狀況適宜植物扎根生長時的容重。,三、土壤孔隙度,1、定義：單位原狀土壤體積中土壤孔隙體積所占的百分率?？偪紫抖炔恢苯訙y定，而是計算出來?？偪紫抖?=(1-容重/土粒密度)*100%,第三節(jié)土壤孔性,2、孔隙的類型分級：土壤學(xué)所說的直徑是當(dāng)量孔徑，指與一定土壤水吸力相當(dāng)?shù)目讖?，與孔隙的形狀和均勻度無關(guān)。（1）非毛管孔隙（大）：孔隙直徑大于0.02mm，水受重力作用自由向下流動，植物幼小的跟可在其中順利伸展，氣體、水分流動；,第三節(jié)土壤孔性,（2）毛管孔隙：孔隙直徑在0.020.002毫米之間，毛管力發(fā)揮作用，植物根毛（0.01）可伸入，同時可以保存水分，水分可以被植物利用（3）非活性毛管孔隙：小于0.002毫米，即使細菌（0.0010.05mm）也很難在其中居留，這種孔隙的持水力極大，水分移動的阻力很大，水分不能被植物利用（有效水分含量低）。,3、適宜的土壤孔隙狀況,土壤中大小孔隙同時存在，土壤總孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在3040%之間，非毛管孔隙在2010%，非活性毛管孔隙很少，則比較理想；若總孔隙大于6070%，則過分疏松，難于立苗，不能保水；若非毛管孔隙小于10%，不能保證空氣充足，通氣性差，水分也很難流通（滲水性差）。,第四節(jié)土壤的耕性,一、土壤的物理機械性1、粘結(jié)性：指土粒之間由于分子引力而相互粘結(jié)在一起的性質(zhì)。這種性質(zhì)使土壤具有抵抗外力（機械破壞和根系穿插時）而不被破壞的能力。粘粒含量高、含水量大、有機質(zhì)缺乏的土壤，粘結(jié)性強。,第四節(jié)土壤的物理機械性與耕性,2、粘著性：是土壤在一定含水量的情況下，粘附其它物質(zhì)的性能。是土粒分子與外物之間通過水分子吸引力而產(chǎn)生的性質(zhì)。在土壤濕潤時產(chǎn)生粘著性（土壤含水量達到全蓄水量的45%左右）；水分過多時（超過全蓄水量80%左右）粘著性下降。,第四節(jié)土壤的物理機械性與耕性,3、可塑性：土壤在適宜水分范圍內(nèi)，可被外力揉捏成各種形狀，在外力消除后和干燥后，仍能保持原形狀的性能。原因：粘粒成薄片狀，在有水存在的條件下，粘粒表面被包一層水膜，外力揉搓時，片狀的粘粒重新排列且粘結(jié)固定，由于粘結(jié)力的存在，失水后能保持原狀。,第四節(jié)土壤的物理