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土壤基本物理性质和过程;第一节土壤孔性与结构性

土壤孔性——指土壤孔隙的状况

土壤中大小、形状不同的复杂孔隙的状况好坏由两方面衡量：①孔隙的量，以孔隙度表示②孔隙的质，即大小孔隙分配，上下土层分布。孔隙状况必须保证作物对水分和空气的需要，有利于根系的伸展和活动，因此一是要求土壤中孔隙的容积要较多，二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。

;;二、土壤容重

单位体积自然土壤的重量（干重）称为土壤容重。单位为g/cm3、t/cm3，土壤之间差别较大，受五个因素影响：

①是土壤的矿物组成和含量有关;

②是与土壤有机质含量有关;

③与土壤质地有关;

④与土壤结构有关;

⑤与土壤松紧度有关。所以容重必须测定获得，容重值砂质土1.2~1.8，粉质土1.0~1.5，容重用处很大，不仅在农业上建筑、筑路、桥梁工程常用，也是十分重要的基本数据。;;三、土壤孔性

（一）土壤孔性的数量指标

1、土壤孔隙度土壤孔隙的容积占整个土壤容积的百分数。

2、孔隙比指土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。

;(二)土壤孔隙的大小分级

土壤孔隙度只能说明土壤孔隙的数量，还不能说明大小孔隙在土壤中的比例分配，即土壤孔隙的质，因此应对土壤孔隙的大小级别进行研究。土壤孔隙大小形状非常复杂，难以按其真实的孔径来研究，因此提出了当量孔径的概念：

1、土壤的当量孔径（又称实效孔径）：指与一定土壤水吸水相当的孔径叫当量孔径。

用茹林公式计算：

d=当量孔径，单位为mm，T=土壤水吸力,单位为kPa

有了这个指标我们就可确定土壤孔隙的大小。;2、土壤孔隙的类型

（1）非活性孔隙（无效孔隙）土壤最细小的孔隙

当量孔径﹤0.002mm，土壤水吸力＞1.5bar，

该类孔隙充满无效水，根毛难以进入，微生物亦难进入，在粘质土壤中此孔较多，板结土壤此孔也较多。

（2）毛管孔隙该孔隙直径d=0.002mm~0.02mm，具毛管作用，土壤水吸力1.5~0.15bar,壤土和结构好的土壤此孔较多。

（3）通气孔隙（非毛管孔隙）孔隙直径d＞0.02mm，此类孔隙中的水分可在重力作用下短时间内排出而成为通气孔隙，土壤水吸力＜0.15bar。;（三）影响土壤孔性的因素

1、土壤质地

粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和非活性孔为主；

砂质土孔隙度33—45%，通气孔较多；

壤质土孔隙度45—52%，有适量通气孔又有较多毛管孔，水气协调，利于作物生长。

2、土壤有机质有机质多的土壤易形成团粒结构而孔度较高。

3、自然因素和土壤管理等

;（四）土壤三相组成的计算

1.土壤的固相率=1－土壤孔隙度

2.土壤液相率（容积含水率）=土壤含水量（质量%）×土壤容重

3.土壤气相率=土壤孔隙度－土壤容积含水率

4.土壤三相比=固相率︰液相率︰气相率

适宜旱地土壤要求固相率50%左右，容积含水量在25—30%之间，气相率10%~20%，土体还应“上虚下实”。;四、土壤结构性

（一）土壤结构性的概念

通常所说的“土壤结构”实际包含两个方面，土壤结构性和土壤结构体，土壤结构体是指土壤中的土粒相互黏结团聚成大小形状和性质不同的聚合体称之为土壤结构体。土壤结构性是指土体中土壤结构体的大小、类型、数量、品质及其相互排列方式和相应的孔隙状况等的综合特性。它是土壤的重要物理性质;（二）土壤结构体的类型

1、片状结构体农民称卧土，，水平轴发育大大超过纵轴，呈扁平状，厚度1-5mm。常出现与犁底层和雨后或灌溉结壳。

2、柱状、棱柱状结构体在结构体形成时纵轴发育大于水平轴，在土体中直立，边面不明显称柱状结构体。边面棱角明显称棱柱状结构。它常出现于北方干旱半干旱，富含粉砂或粘重质地、干湿交替明显的心底土中，群众称之为立土、竖土。表面有铁质、锰质胶膜形成棱柱状结构，内部紧实。;3、块状结构体、核状结构体，农民称之为“坷垃”，纵轴与水平轴大体相等，边面不明显，分大块状、块状和碎块状。表土中多见块状与碎块状。常出现于有机质缺乏瘠薄而粘重的土壤，土壤过干过湿耕作最易形成块状结构。核状结构表面有褐色胶膜，由石灰质铁质胶膜胶结而成，常出现于缺乏有机质的心、底土中，农民称之为“蒜瓣土”。

4、团粒结构有机质丰富的自然土壤与耕作土壤中，为近似球形疏松多孔的小土团。0.25-10mm之间，0.25mm称微团粒,是形成团粒的基础,在提高水稻土和农业土壤肥力具重要作用。;（三）土壤结构体与土壤肥力

1.团粒结构与土壤肥力

对土壤肥力尤其是粘土的肥力起良好的作用，原因如下：

（1）团粒结构具有较适宜的孔性；

（2）团粒结构较多的土壤具有