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Chap.11土壤孔性§1土壤孔性的概念土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫做土壤孔隙。土壤孔性包括孔隙度（孔隙的数量）和孔隙类型（孔隙的大小及其比例），前者决定着土壤气、液两相的总量，后者决定着气、液两相的比例。Chap.11土壤孔性§2土壤孔隙度土壤孔隙度是单位容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是通过土壤容重和土壤密度来计算。土壤孔隙度=[1-（容重）/相对密度]×100%Chap.11土壤孔性土壤孔隙度=[孔隙容积/土壤容积]×100%=[（土壤容积-土粒容积）/土壤容积]×100%=[1-（土粒容积/土壤容积）]×100%=[1-（土粒重量/土粒密度）/（土壤重量/容重）]×100%=（1-容重/土粒密度）×100%Chap.11土壤孔性土粒密度：单位容积（无粒间孔隙）的固体土粒的干重。单位为：g/cm3土粒相对密度：与4℃时水的密度的比值。土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的密度和有机质的密度。有机质的密度为1.25-1.40g/cm3；矿物密度大多在2.6-2.7之间；一般取土粒（土壤）密度为2.65g/cm3Chap.11土壤孔性Chap.11土壤孔性土壤容重：是指单位容积土体（包括孔隙在内的原状土）的干重。单位为g/cm3或t/m3。一般旱地土壤容重大体在1.00~1.80g/cm3之间。土壤容重是一个重要的参数：反映土壤松紧度计算土壤的重量计算土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分和盐分等）的含量土壤孔隙比Chap.11土壤孔性§3土壤孔隙类型当量孔径:是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它与孔隙的形状及其均匀性无关。土壤水吸力与当量孔径的关系式为：d=3/Td为孔隙的当量孔径（mm）、T为土壤水吸力（100Pa）当量孔径与土壤水吸力成反比，土壤水吸力愈大，则当量孔径愈小。Chap.11土壤孔性§3土壤孔隙类型①非活性孔：又称无效孔、束缚水孔。这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般0.02mm,土壤水吸力1.5×105Pa。②毛管孔隙：当量孔径约为0.2-0.02mm,土壤水吸力1.5×104Pa-1.5×105Pa,具有毛管作用。③通气孔隙：当量孔径0.2mm,相应的土壤水吸力1.5×104Pa,毛管作用明显减弱。Chap.11土壤孔性§4土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关系（1）土壤孔隙状况与土壤肥力（2）土壤孔隙状况与作物生长旱作土壤耕层的土壤总孔隙度为50%-56%，通气孔度不低于10%，大小孔隙之比在1:2-4，较为合适。Chap.12土壤结构性§1土壤结构体和土壤结构性的概念土壤结构体：是指原生土粒（单粒）和次生土粒（复粒）的排列与组合状况。土壤结构性：土壤结构体的大小、形状、稳定程度及孔隙状况的综合特征。稳定程度（力稳性、水稳性）包括：1）在自然状况下保持该结构的时间长短；2）在人为条件下（耕作、施肥）保持该结构的时间长短。Chap.12土壤结构性§2土壤结构（体）的类型块状结构：其长、宽、高三轴大体近似，边面不明显；核状结构：长、宽、高三轴大体近似，边面梭角明显，较块状结构小；团粒结构：通常是指土壤中近于圆状小团聚体，其粒径为0.25-10mm。农业生产上最理想的团粒结构粒径为2-3mm;Chap.12土壤结构性§2土壤结构（体）的类型片状结构：结构体的水平轴特别发达，即沿长、宽方向发展呈薄片状，厚度稍薄，且结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，片状结构的厚度可小于1cm与大于5cm不等;柱状结构：结构体的垂直轴特别发达，呈立柱状；棱柱状结构：棱角明显；Chap.12土壤结构性团粒Chap.12土壤结构性§3土壤团粒结构与土壤肥力良好团粒结构具备的条件①有一定的结构形态和大小；②有多级孔隙；③有一定的稳定性；④有抵抗微生物分解破碎的能力。Chap.12土壤结构性§3土壤团粒结构与土壤肥力团粒结构对土壤肥力的作用①能协调水分和空气的矛盾；②能协调土壤有机质中养分的消耗和积累的矛盾；③能稳定土壤温度，调节土热状况；④改良耕性和有利于作物根系伸展。Chap.12土壤结构性§4土壤团粒结构的形成土粒的粘聚：①胶体的凝聚作用；②水膜的粘结作用；③胶结作用（简单的无机胶体、粘粒、有机物质）成型动力：①生物作用；②干湿交替作用；③冻融交替作用；④土壤耕作的作用等。§5土壤结构形成的因素1、需要一定数量和直径足够小的土粒，土粒愈细，数量越多，粘结力愈大；2、使土粒聚合的阳离子不同种类离子的聚合能力不同：Fe3+Al3+Ca2+Mg2+H+NH4+K+Na+聚合能力逐渐减小。3、胶结物质：主要是各种土壤胶体。无机胶体：粘土矿物、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等；有机胶体包括腐殖质、有机质如多糖（线性的高分子聚合体）葡萄糖、胡敏酸等.4、外力的推动作用主要是促使较大土壤颗粒破碎成细小颗粒，同时促进小颗粒之间的粘结。起外力推动作用的因素有三个方面：土壤生物：根系的生长（穿插、挤压、分泌物及根际微生物）、动物的活动；大气变化：干湿、冻融交替；人为活动：耕作、施肥。Chap.12土壤结构性Chap.12土壤结构性§6形成土壤团粒结构的措施1）合理的耕作（为宜耕期、轮作制度）：一般土壤外白（干）、里暗（湿），或干一块、湿一块呈花脸时为宜耕；用手摸时，当捏不成团，手松不粘手，落地即散时为宜耕期。2）合理灌溉、晒垡和冻垡：喷灌、滴灌好、避免大水漫灌、太急的喷灌等不良方式。3）围栏保护，避免人为的践踏，通过生物措施改良。4）深翻施用有机肥。常用腐叶土。5）施用结构改良剂：是人工提取或人工合成的高分子有机化合物。人工合成剂：应用效果好的有：聚丙烯腈水解物钠盐、羧化聚合物的钙盐。聚丙烯酰胺除改良土壤结构，还可蓄水保墒。每公顷用200——400千克，遇水可形成水稳性团粒结构。且土壤的蓄水力提高100倍。在绿化沙漠中意义大。天然土壤结构改良剂：从有机物中提取出的腐殖酸盐、树脂胶、多糖醛类缺点是：易被微生物分解，用量大。优点：可刺激植物的生长。补充：不良的土壤结构？块状结构：漏风、跑墒、压苗、妨碍根系穿插；片状结构：通透性差、易滞水，扎根阻力大；散砂结构：漏水漏肥、贫瘠易旱，水蚀严重。Chap.12土壤结构性Chap.13土壤耕性§1土壤耕性的概念土壤耕性：是指土壤在耕作时所表现的特性，包括：（1）耕作的难易程度：耕作阻力的大小；（2）耕作质量的好坏：耕后土垡松散、容易耙碎、不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；（3）适耕期的长短：适宜耕作时间的长短。Chap.13土壤耕性§2土壤物理机械性1.粘结性和粘着性土壤粘结性:指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。土壤粘着性:是土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着外物表面的性能。Chap.13土壤耕性影响土壤粘结性和粘着性的因素有：①土壤质地：土壤愈细，接触面愈大，粘结性和粘着性愈强。②土壤含水量：含水量愈少，土粒距离愈近，分子引力愈大，粘结性愈强，故干燥土块破碎甚为困难。Chap.13土壤耕性影响土壤粘结性和粘着性的因素有：③土壤结构：团粒结构可使土团接触面减少，因而其粘结性和粘着性降低，土壤疏松易耕。④土壤腐殖质含量：腐殖质含量增加可减弱粘土的粘结性，因为腐殖质在土粒外围形成薄膜，改变了粘粒接触面的性质。⑤土壤代换性阳离子的组成：不同的阳离子种类可影响土粒的分散和团聚。Chap.13土壤耕性§2土壤物理机械性2.可塑性土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，当在外力解除和土壤干燥后，仍能保持其变形的性能称为可塑性。Chap.13土壤耕性影响土壤可塑性的因素：①水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐渐增加时，土壤才表现可塑性。土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称为下塑限（塑限）；土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量，称为上塑限（流限）。上塑限与下塑限含水量之差称为塑性值，也叫塑性指数。塑性值大，土壤的可塑性强。Chap.13土壤耕性影响土壤可塑性的因素：②土壤质地:土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。上塑限、下塑限和塑性值的数值随着粘粒含量的增加而增大，土壤按塑性值分类如下：强塑性土（粘土）17,塑性土（壤土）17-7，弱塑性土（砂壤）7，无塑性土（砂土）0。Chap.13土壤耕性影响土壤可塑性的因素：③代换性阳离子：代换性钠离子因水化度大，使土壤分散，因此可塑性增大。相反，钙离子因具有凝聚作用可减少土壤的可塑性。④土壤有机质：有机质能提高土壤上、下塑限，但一般不改变其塑性值。Chap.13土壤耕性3.胀缩性土壤吸水后体积膨胀，干燥后体积收缩的特性称为土壤胀缩性。土壤胀缩性强会对植物根系产生机械损伤，易拉断植物根系。影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体，蒙脱石由于晶层间结合不紧，水分容易进入而使晶层间距拉开，其胀缩性远较晶层结合紧密的高岭石大。Chap.13土壤耕性§3注意土壤耕作、改良土壤耕性（1）防止压板土壤：耕作土壤在降雨，灌溉，人、畜践踏与农机具等作用下由松变紧的过程称为土壤压板过程。（2）注意土壤的宜耕状态和宜耕期：（3）改良土壤耕性：可通过增施有机肥料、合理排灌、适时耕作等方法改良土壤耕性。（4）少、免耕技术§3土壤的物理机械性与耕性一、土壤的物理机械性1、粘结性2、粘着性3、可塑性4、胀缩性5、土壤松紧性1、粘结性：“内聚力”指土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。这种性质使土壤具有抵抗外力（机械破坏和根系穿插时）而不被破坏的能力。粘粒含量高、含水量大、有机质缺乏的土壤，粘结性强。1）土壤质地：土壤颗粒越细，比表面越大，土粒间接触面积越大，粘结性越强，其耕性越差。2）土壤水分含量：砂土干时无粘结性，在含少量水分时，借助砂粒间的水膜联系，使土壤具有微弱的粘结性。粘土含水量愈少，土粒距离愈近，分子引力愈大，粘结性愈强，故干燥土块破碎甚为困难。3）土壤结构：团粒结构可使土团接触面减少，因而其粘结性和粘着性降低，土壤疏松易耕。4）土壤腐殖质含量：腐殖质含量增加可减弱粘土的粘结性，因为腐殖质在土粒外围形成薄膜，改变了粘粒接触面的性质。腐殖质的粘结性比粘粒小，比砂粒大。5）土壤交换性阳离子的组成：不同的阳离子种类可影响土粒的分散和团聚。影响土壤粘结性和粘着性的因素2、粘着性：“外物”是土壤在一定含水量的情况下，粘附其它物质的性能。是土粒分子与外物之间通过水分子吸引力而产生的性质。在土壤湿润时产生粘着性（土壤含水量达到全蓄水量的45%左右）；水分过多时（超过全蓄水量80%左右）粘着性下降。土壤开始不粘着于外物时的质量含水量称粘着点，又称脱粘点。土壤粘结性、粘着性与含水量关系示意图3、可塑性：土壤在适宜水分范围内，可被外力揉捏成各种形状，在外力消除后和干燥后，仍能保持原形状的性能。原因：粘粒成薄片状，在有水存在的条件下，粘粒表面被包一层水膜，外力揉搓时，片状的粘粒重新排列且粘结固定，由于粘结力的存在，失水后能保持原状。①水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐渐增加时，土壤才表现可塑性。土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称为下塑限（塑限）；土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量，称为上塑限（流限）。上塑限与下塑限含水量之差称为塑性值，也叫塑性指数。塑性值大，土壤的可塑性强。②土壤质地:土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。上塑限、下塑限和塑性值的数值随着粘粒含量的增加而增大，土壤按塑性值分类如下：强塑性土（粘土）17,塑性土（壤土）17-7，弱塑性土（砂壤）7，无塑性土（砂土）0。③代换性阳离子：代换性钠离子因水化度大，使土壤分散，因此可塑性增大。相反，钙离子因具有凝聚作用可减少土壤的可塑性。④土壤有机质：有机质能提高土壤上、下塑限，但一般不改变其塑性值。影响土壤可塑性的因素表6几种不同土壤的塑性数（％）18～2119～2634～40＞40中壤偏重12～1618～2032～3428～40中壤1021±31±24～30轻壤偏中822±30±20～25轻壤偏砂523±28±＜20砂壤塑性数塑性下限塑性上限物理粘粒质