土壤學(xué)—質(zhì)地1

1、第四章第四章 土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 (重點(diǎn)重點(diǎn))：1教學(xué)目標(biāo)與要求：2教學(xué)方式與手段：3課時(shí)安排與進(jìn)度：41.1.土壤三相組成（重點(diǎn)）土壤三相組成（重點(diǎn)） 2.2.土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）3.3.土壤孔性和土體構(gòu)造土壤孔性和土體構(gòu)造 掌握土壤基質(zhì)的基本特性，學(xué)會(huì)土掌握土壤基質(zhì)的基本特性，學(xué)會(huì)土壤三相關(guān)系的換算；掌握砂粒、粉壤三相關(guān)系的換算；掌握砂粒、粉粒、粘粒的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、了解不同的粒、粘粒的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、了解不同的質(zhì)地分類制，掌握質(zhì)地土壤的生產(chǎn)質(zhì)地分類制，掌握質(zhì)地土壤的生產(chǎn)性質(zhì)，掌握?qǐng)F(tuán)粒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與肥力性質(zhì)，掌握?qǐng)F(tuán)粒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與肥力特性。特性?；脽?，動(dòng)畫(huà)演示；計(jì)算訓(xùn)練

2、；實(shí)驗(yàn)分析；幻燈，動(dòng)畫(huà)演示；計(jì)算訓(xùn)練；實(shí)驗(yàn)分析；課時(shí)數(shù)：課時(shí)數(shù)：3一、礦物質(zhì)土一、礦物質(zhì)土粒粒一、礦物質(zhì)土粒一、礦物質(zhì)土粒土粒：礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒兩種土粒：礦物質(zhì)土粒和有機(jī)質(zhì)土粒兩種。土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，稱為礦物質(zhì)土?；虻V質(zhì)土土壤固體物質(zhì)大小和形態(tài)各異，稱為礦物質(zhì)土粒或礦質(zhì)土粒，簡(jiǎn)稱土粒。粒，簡(jiǎn)稱土粒。土粒，常指礦質(zhì)土粒。土粒，常指礦質(zhì)土粒。單粒和復(fù)粒單粒和復(fù)粒一、礦物質(zhì)土一、礦物質(zhì)土粒粒石礫：石礫： 1mm1mm砂粒：砂粒：1-0.05mm1-0.05mm粉粒：粉粒：0.05-0.002mm0.05-0.002mm粘粒：粘粒： 0.002mm0.002mm一、礦物質(zhì)土一、礦物質(zhì)土

3、粒粒物理性砂粒：物理性砂粒： 粒徑粒徑0.01 mm的土粒。的土粒。物理性粘粒：物理性粘粒： 粒徑粒徑0.01 mm的土粒。的土粒。表 4-3 常見(jiàn)的土壤粒級(jí)制當(dāng)量粒徑(毫米)中國(guó)制(1987)卡欽斯基制(1957)美國(guó)農(nóng)部制(1951)國(guó)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0.05-0.02粗粉粒粒粗粉粒0.02-0.01粉 粒0.01-0.005中粉粒物中粉粒粉 粒0.005-0.002細(xì)粉粒理細(xì)粉粒0

4、.002-0.001粗粘粒性0.001-0.0005粘粘粗粘粒粘 粒粘 粒0.0005-0.0001細(xì)粘粒粒粒細(xì)粘粒2 2 1 12 2 1 1砂粒砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.051-0.05 粉粒粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.0020.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002粘粒粘粒 0.002 0.002 0.0020.002 0.001 0.001 0.002 0.002 物理性砂粒：物理性砂粒：1-0.01mm1-0.0

5、1mm物理性粘粒：物理性粘粒：0.01mm0.01mm土壤質(zhì)地分類制：國(guó)際制國(guó)際制: : 三級(jí)三級(jí)美國(guó)制：美國(guó)制： 三級(jí)三級(jí)卡慶斯制：二級(jí)卡慶斯制：二級(jí)中國(guó)制：中國(guó)制： 三級(jí)三級(jí)土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地* * * *指各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤的機(jī)械組成。指各粒級(jí)土粒占土壤重量的百分?jǐn)?shù)，也叫土壤的機(jī)械組成。國(guó)際制：根據(jù)砂粒根據(jù)砂粒(2-0.02(2-0.02毫米毫米) )、粉粒、粉粒(0.02-0.002(0.02-0.002毫米毫米) )和粘粒和粘粒(0.002(0.002毫米毫米) )三粒級(jí)含量的比例，劃定三粒級(jí)含量的比例，劃定1212個(gè)質(zhì)地名稱，可個(gè)質(zhì)地名稱，可從三角圖上查質(zhì)地名稱。

6、從三角圖上查質(zhì)地名稱。查三角圖的要點(diǎn)為：以粘粒含量為主要標(biāo)準(zhǔn)， 25%者為粘土組。 當(dāng)土壤含粉粒當(dāng)土壤含粉粒45%時(shí)，時(shí)， “粉質(zhì)粉質(zhì)” ； 當(dāng)砂粒含量在當(dāng)砂粒含量在55%-85%時(shí)，時(shí)， “砂質(zhì)砂質(zhì)” ， 當(dāng)砂粒含量當(dāng)砂粒含量85%時(shí)，時(shí)， 則稱壤砂土或砂土。則稱壤砂土或砂土。質(zhì)地三角圖：先找到該顆粒的定點(diǎn)（先找到該顆粒的定點(diǎn)（100%100%），按），按3 3個(gè)粒級(jí)含量分別做各個(gè)粒級(jí)含量分別做各頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三角形的頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三角形的3 3條底邊的平行線，條底邊的平行線，3 3線相交點(diǎn)，即為線相交點(diǎn)，即為所查質(zhì)地區(qū)所查質(zhì)地區(qū)粘粒粉粒粉粒砂粒砂粒粘粒20%粉粒40%砂粒40%土黏性土壤性土沙性土

7、*四、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和利用改良1 1、砂質(zhì)土壤主要特性：、砂質(zhì)土壤主要特性： 砂粒大于砂粒大于50%50%； 通氣透水，通氣透水， 養(yǎng)分少，不保水肥；養(yǎng)分少，不保水肥； 易耕，易耕， 溫度變化快，暖性土；溫度變化快，暖性土； 發(fā)小苗不發(fā)老苗發(fā)小苗不發(fā)老苗*四、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和利用改良2 2、粘質(zhì)土壤主要特性：、粘質(zhì)土壤主要特性： 粘高于粘高于30%30%， 通氣透水不良；通氣透水不良； 保水保肥，保水保肥， 養(yǎng)分含量高；養(yǎng)分含量高； 升溫慢，冷性土升溫慢，冷性土 耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗，耕性差，發(fā)老苗不發(fā)小苗， 適合于禾谷類作物。適合于禾谷類作物。*四、不同質(zhì)地土壤的肥力特點(diǎn)和

8、利用改良3 3、壤質(zhì)土壤主要特性：、壤質(zhì)土壤主要特性： 粉粒大于粉粒大于30%30% 北方稱為二合土；北方稱為二合土； 性質(zhì)介于黏土與砂土之間。性質(zhì)介于黏土與砂土之間。土壤質(zhì)地剖面土壤質(zhì)地剖面夾砂層夾粘層不同質(zhì)地土壤的利用和改良不同質(zhì)地土壤的利用和改良 1 1、各種作物對(duì)土壤質(zhì)地的要求、各種作物對(duì)土壤質(zhì)地的要求2 2、土壤質(zhì)改良、土壤質(zhì)改良 客土法地改良客土法地改良 深耕、深翻、人造塥深耕、深翻、人造塥 施用有機(jī)肥施用有機(jī)肥土壤的密度和容重（一）土壤密度（一）土壤密度土壤三相組成表 4-1 土壤中常見(jiàn)組分的密度 (克/厘米3)石 英正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石白云母黑云母角閃石輝 石纖鐵礦2.602.682.

9、542.572.622.762.772.882.703.102.853.573.153.903.604.10赤鐵礦磁鐵礦三水鋁石高嶺石蒙皂石伊利石腐殖質(zhì)4.905.305.035.182.302.402.612.682.532.742.602.901.401.80土壤三相組成注意：注意：常用土壤密度值：常用土壤密度值： 2.652.65克克/ /厘米厘米3 3。表 42 一種森林土壤表層各級(jí)土粒的密度粒級(jí)（粒徑毫米）腐殖質(zhì)（克/千克)密度(克/厘米3)全土樣0.100.050.050.010.010.0050.0050.0010.00129.504.314.853.764.22.622.662

10、.662.622.592.59土壤三相組成（二）土壤容重（二）土壤容重* * * * 單位容積原狀土壤（包括孔隙）的干質(zhì)量單位容積原狀土壤（包括孔隙）的干質(zhì)量。 土壤容重值多介于土壤容重值多介于1.0-1.5克克/厘米厘米3范圍內(nèi)范圍內(nèi), 夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)夯實(shí)的土壤容重則可高達(dá)1.8-2.0克克/厘米厘米3。土壤容重的用處土壤容重的用處* * * * ： 計(jì)算土壤孔隙度計(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：根據(jù)實(shí)測(cè)土壤的容重與密度，按下式計(jì)算：密度容重孔隙度 1土壤三相組成土壤容重的用處土壤容重的用處* * * * ： 計(jì)算工程土方量計(jì)算工程土方量 估算各種土壤成分儲(chǔ)量估

11、算各種土壤成分儲(chǔ)量 計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水（或排水）定額計(jì)算土壤儲(chǔ)水量及灌水（或排水）定額3.3.影響容重值的因素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土壤三相組成土壤的三相（一）三相組成（一）三相組成土壤三相組成 1、三相比、三相比%100%100%100土體容積空氣容積氣相率土體容積水容積液相率土體容積固相容積固相率土壤三相組成2 2、土壤孔隙度、土壤孔隙度( (孔度孔度) )* * * *： 指指單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)。單位土壤容積內(nèi)孔隙所占的百分?jǐn)?shù)。 孔隙度孔隙度1固相率液相率氣相率固相率液相率氣相

12、率 一般沙土孔度一般沙土孔度30-45%，壤土，壤土40-50%，粘土，粘土45-60%。孔隙比孔隙容積土粒容積密度容重孔隙度1土壤三相組成3.3. 氣相率氣相率=孔隙度容積含水率孔隙度容積含水率 土壤三相比固相率：容積含水率：氣相率土壤三相比固相率：容積含水率：氣相率 固相率固相率50%左右，左右， 容積含水率容積含水率25-30%， 氣相率氣相率15-25%小小孔孔隙隙大大孔孔隙隙疏松排列緊密排列47.46%24.51%孔隙度 土壤土壤孔性 當(dāng)量孔徑當(dāng)量孔徑* * * *： 相當(dāng)于一定的土壤水吸力的孔徑，單位為毫米。 土壤的真實(shí)孔徑往往無(wú)法實(shí)際測(cè)定。根據(jù)茹林公式計(jì)算可得D=3/h非活性孔隙

13、 0.06mm孔隙類型當(dāng)量孔徑當(dāng)量孔徑 0.06 mm 0.06 mm的孔隙的孔隙, , 其中其中 0.2 mm 0.2 mm的的粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；粗孔植物的細(xì)根可伸入其中；0.20.06 mm0.20.06 mm的的中孔是原生動(dòng)物、真菌和根毛的棲身地。中孔是原生動(dòng)物、真菌和根毛的棲身地。（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念（一）土壤結(jié)構(gòu)的概念 土壤結(jié)構(gòu)是土粒（單粒和復(fù)粒）的排列、組合形式。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。這個(gè)定義，包含著兩重含義：結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)性。 通常所說(shuō)的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性（通常所說(shuō)的土壤結(jié)構(gòu)多指結(jié)構(gòu)性（structural

14、ity）。）。 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)。成為一定形狀和大小的土塊或土團(tuán)。耕層土壤（耕層土壤（0 0 15cm15cm）的總孔隙度為）的總孔隙度為5050 60%60%，其，其中通氣孔隙度為中通氣孔隙度為1515 20%20%，底層土壤（，底層土壤（1515 30cm30cm）分別為分別為50%(50%(總）和總）和10%10%（氣）。（氣）。塊狀、核狀： 10 cm 大塊狀 5-10 cm 小塊狀 0.5-5cm 碎塊狀柱狀、棱柱狀： 5 cm 大 3-5cm 中 3

15、 cm 小團(tuán) 粒 ： 10-0.25mm微團(tuán)粒 : 0.25 mm塊狀、核狀、柱狀、棱柱狀和片狀結(jié)構(gòu)體總孔隙塊狀、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，結(jié)構(gòu)體之間大的度小，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。很難穿扎，干裂時(shí)常扯斷根系。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體團(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，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。的雙重作用。

16、土壤團(tuán)粒體土壤團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性砂粒砂粒砂粒砂粒粉粒粉粒粉粉粒粒粘粒粘粒土粒土粒土粒土粒土粒土粒Ca2+腐腐殖殖質(zhì)質(zhì)土粒土粒土粒土粒土粒土粒良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體：大??；大??；多級(jí)孔隙；多級(jí)孔隙；穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性）。穩(wěn)定性（水穩(wěn)性、機(jī)械穩(wěn)性和生物穩(wěn)定性）。土壤結(jié)構(gòu)改良劑：能夠?qū)⑼寥李w粒粘結(jié)在一起形成團(tuán)聚體的物質(zhì)，能夠?qū)⑼寥李w粒粘結(jié)在一起形成團(tuán)聚體的物質(zhì)，包括天然物質(zhì)和人工合成的高分子物質(zhì)。包括天然物質(zhì)和人工合成的高分子物質(zhì)。 1. 1. 比重比重 2. 2. 容重容重 3. 3. 土壤孔隙度土壤孔隙度 4. 4.當(dāng)量孔徑當(dāng)量孔徑 5. 5. 團(tuán)粒結(jié)構(gòu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu) 6. 6. 土壤結(jié)構(gòu)體土壤結(jié)構(gòu)體 7. 7. 毛管孔隙毛管孔隙1 1、沙土和粘土的生產(chǎn)性狀有何不同，如何改良土壤質(zhì)地？、沙土和粘土的生產(chǎn)性狀有何不同，如何改良土壤質(zhì)地？ 2 2、為什么說(shuō)粒狀、為什么說(shuō)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)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)構(gòu)? ?培育良好結(jié)構(gòu)的有效途徑是什么培育良好結(jié)構(gòu)的有效途徑是什么? ?1. 隨著有