土壤物理性質(zhì).ppt

1、第四章 土壤物理性質(zhì),主要教學目的： 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) 土壤結構 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)常用的術語，如土壤質(zhì)地、土壤孔隙度等； 2、掌握土壤容重的意義，學會一些基本的計算； 3、掌握土壤質(zhì)地與土壤肥力之間的關系。,第四章 土壤物理性質(zhì),本章難點： 1、土壤結構的基本含義。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

2、,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

3、,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準 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準相一致的。,3、我國的粒級分級制,（3）在土壤

4、學科的科研工作中常用的分級標準是：這個標準是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

5、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 0.002mm粘粒的

6、含量。,二、土壤的機械組成與土壤質(zhì)地,2、土壤質(zhì)地：就是將土壤的顆粒組成區(qū)分為幾種不同的組合，并給每個組合一定的名稱。 這種分類命名稱為土壤質(zhì)地。如：砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘土等。,三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),1、國際三級制，根據(jù)砂粒（20.02mm）、粉砂粒(0.02mm0.002mm)和粘粒(0.002mm)的含量確定，用三角坐標圖。 2、簡明系統(tǒng)二級制，根據(jù)物理性粘粒的數(shù)量確定。在我國較常用。,三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),3、石礫性土壤質(zhì)地分類標準： 結合我國土壤的特點，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對石礫含量較高的土壤制定了石礫性土壤質(zhì)地分類標準。 將礫質(zhì)土壤分為無礫質(zhì)、少礫質(zhì)和多礫質(zhì)三級，可在土

7、壤質(zhì)地前冠以少礫質(zhì)或多礫質(zhì)的名稱。,土壤的石質(zhì)性程度分級,三、土壤質(zhì)地分類系統(tǒng),不同土壤質(zhì)地分類系統(tǒng)中土壤質(zhì)地名稱并不十分一致。 砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土、重壤土、粘質(zhì)壤土、粘土等。 但我們可以把他們歸納為三大質(zhì)地組 即砂土、壤土和粘土。,四、土壤質(zhì)地與土壤肥力性狀關系,從兩個方面來論述 1、土壤質(zhì)地與土壤營養(yǎng)條件的關系 肥力性狀 砂土 壤土 粘土 保持養(yǎng)分能力 小 中等 大 供給養(yǎng)分能力 小 中等 大 保持水分能力 小 中等 大 有效水分含量 少 多 中-少,四、土壤質(zhì)地與土壤肥力性狀關系,2、土壤質(zhì)地與環(huán)境條件的關系 肥力性狀 砂土 壤土 粘土 通氣性 易 中等 不易 透水性 易 中等

8、 不易 增溫性 易 中等 不易 另外，土壤中石礫對土壤肥力有一定的影響。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,砂土：能見到或感覺到單個砂粒。干時抓在手中，稍松開后即散落；濕時可捏成團，但一碰即散。 砂壤土：干時手握成團，但極易散落；潤時握成團后，用手小心拿不會散開。 壤土：干時手握成團，用手小心拿不會散開；潤時手握成團后，一般性觸動不至散開。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,粉壤土： 干時成塊，但易弄碎；濕時成團或為塑性膠泥。濕時以拇指與食指撮捻不成條，呈斷裂狀。 粘壤土： 濕土可用拇指與食指撮捻成條，但往往受不住自身重量。,五、簡易土壤質(zhì)地測定法,粘土： 干時常為堅硬的土塊，潤時極可塑。通常有粘著性，手指間撮捻

9、成長的塑可土條。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（一）不良土壤質(zhì)地的缺點 粘質(zhì)土：粘重緊實、通透性差，早春土溫不易升高，稱“冷性土”。早春不利于播種出苗，在起苗時容易斷根。 砂質(zhì)土：養(yǎng)分含量低，保肥性差，在炎熱季節(jié)可導致幼苗“灼傷”、失水，肥料濃度過高易“燒苗”。 渣礫質(zhì)土壤也有嚴重的土壤肥力缺陷。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（二）粘重土壤的改良 1、摻沙子或砂土，是最根本方法。 改良前，應先測定土壤的機械組成，計算摻沙（砂）量。河沙（0.50.1毫米）最好。風積沙，應去除2毫米的部分。海岸沙，應將鹽分洗掉。,六、 土壤質(zhì)地的改良,2、翻砂壓淤。在沖積母質(zhì)中 ，粘土層的下面有砂土層（腰砂），可采用深翻措施

10、。 3、施用膨化巖石類。珍珠巖、膨化頁巖、巖棉、陶粒、浮石、硅藻土等。在草坪建植中，不要用粉煤灰或爐渣（堿性）。 4、施有機肥。施C/N高的有機物料時，應配合氮肥的使用。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（三）砂質(zhì)土壤的改良 1、摻入粘土、河泥、塘泥等。 2、翻淤壓砂。 3、施用腐熟的細質(zhì)有機肥、泥炭。 4、翻壓綠肥。,六、 土壤質(zhì)地的改良,（四）碴礫質(zhì)土壤的改良 1、對耐旱的樹木、灌木，渣礫含量30%時，可以不改良。 2、栽花、種草時，大的渣礫應盡量挖走。必要時要過篩，去除渣礫。 3、渣礫過多如超過50%時，植物無法生長，應摻土或采用換土的方法。,六、 土壤質(zhì)地的改良,1993年美國高爾夫球場制定的根

11、際混合層的粒徑分布： 礫石（2）為0；極粗沙(12)最適為7%； 粗沙(0.51)為0； 中等沙(0.250.5)最適范圍為75%； 細沙(0.10.25)為0； 極細沙(0.050.1)最適為10%； 粉沙或粘粒(0.05)最適為3%。,第二節(jié) 土壤結構,一、概念： 1、土壤結構體：單粒互相膠結在一起形成的團聚體。 2、土壤結構的穩(wěn)定程度： 1）在自然狀況下保持該結構的時間長短；2）在人為條件下（耕作、施肥）保持該結構的時間長短。,二、土壤結構類型,根據(jù)土壤結構體的形狀： 立方體狀（塊狀、核狀、粒狀、團粒 柱狀（棱柱狀、柱狀）: 片狀: 板狀:,三、土壤結構形成的因素,1、需要一定數(shù)量和直徑

12、足夠小的土粒，土粒愈細，數(shù)量越多，粘結力愈大； 2、使土粒聚合的陽離子,形成微凝聚體。 不同種類離子的聚合能力不同： Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ H+ NH4+ K+ Na+聚合能力逐漸減小。,三、土壤結構形成的因素,3、需要有膠結物質(zhì)，把土粒和微凝聚體粘結成復粒。 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、土壤結構形成的因素,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。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、

13、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、土壤結構與土壤肥力,1、土壤的表層A1層，如沒有被破壞，都有良好的團粒結構，還有粒狀、塊狀結構 2、具有團粒結構或粒狀的土壤，透氣性、滲水性和保水性好，有利于根的生長。 3、土壤結構可以改變質(zhì)地對土壤孔隙的影響。,五、 土壤結構的改良,1、不良的土壤結構 塊狀結構：漏風、跑墑、壓苗、妨礙根系穿插； 片狀結構：通透性差、易滯水，扎根阻力大； 散砂結構：漏水漏肥、貧瘠易旱，水蝕嚴重。,五、土壤結構的改良,2、創(chuàng)造土壤團粒結構的措施 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

14、時為宜耕；用手摸時，當捏不成團，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、 土壤結構的改良,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）施用結構改良劑 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、 土壤結構的改良,聚丙烯酰胺除改良土壤結構，還可蓄水保墑。每公頃用200400千克，遇水可形成水穩(wěn)性團粒結構。且土壤的蓄水力提高100倍。在綠化沙漠中意義大。 天然土壤結構改良劑：從有機物中提取出的腐殖酸鹽、樹脂膠、多糖醛類。 缺點

15、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/cm3 2、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：田間自然壘結狀態(tài)下，單位容積的質(zhì)量。單位為g/cm3 2、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1.33 g/cm3,3、容重的用途：,計算題： 一畝地，

16、耕層深度為20cm，土壤容重為1.15g/cm3，土粒密度為2.65g/cm3 1）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)*100 2）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：土壤結構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。 總孔隙度不直接測定，而是計算出來。 總孔隙度%=(1-容重/土粒密度)*100%,第三節(jié) 土壤孔性,2

17、、孔隙的類型分級： 土壤學所說的直徑是當量孔徑，指與一定土壤水吸力相當?shù)目讖?，與孔隙的形狀和均勻度無關。 （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

18、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、粘結性： 指土粒之間由于分子引力而相互粘結在一起的性質(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