土壤肥料学第三章土壤物理性质.ppt

1、第三章第三章 土壤物理性质土壤物理性质第一节第一节土壤孔性土壤孔性第二节第二节 土壤结构性土壤结构性第三节第三节土壤物理机械性和耕性土壤物理机械性和耕性第四节第四节土壤热量土壤热量要点要点q土壤孔隙类型，影响土壤孔隙的因素；土壤孔隙类型，影响土壤孔隙的因素；q土壤结构体的类型、形成、评价、改良方土壤结构体的类型、形成、评价、改良方法，土壤结构体的稳定性；法，土壤结构体的稳定性；q土壤耕性及其好坏判断，土壤耕性的影响土壤耕性及其好坏判断，土壤耕性的影响因素和改良；因素和改良；q土壤温度对植物生长发育的影响、对土壤土壤温度对植物生长发育的影响、对土壤肥力的影响，土壤热量的来源，土壤温度肥力的影响，

2、土壤热量的来源，土壤温度日变化和年变化及其影响因素，土壤温度日变化和年变化及其影响因素，土壤温度调节措施。调节措施。第一节第一节 土壤孔性土壤孔性一、一、土壤密度和土壤容重土壤密度和土壤容重（一）（一）土粒密度：土粒密度：单位容积（无粒间孔隙）单位容积（无粒间孔隙）的固体土粒的干重。单位为：的固体土粒的干重。单位为：g/cm3q土粒密度的大小主要决定于土壤矿物的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；矿物密度大多在矿物密度大多在2.6-2.7之间；一般取土粒（土壤）密度为之间；一般取土粒（土壤）密度为2

3、.65g/cm3一、一、土壤密度和土壤容重土壤密度和土壤容重（二）（二）土壤容重：土壤容重：是指单位容积土体（包括孔隙在内的是指单位容积土体（包括孔隙在内的原状土）的干重。单位为原状土）的干重。单位为g/cm3或或t/m3。一般旱地土壤一般旱地土壤容重大体在容重大体在1.001.80g/cm3之间。之间。影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：qq质地砂土质地砂土质地砂土质地砂土1.21.21.21.21.8 1.8 1.8 1.8 g/cmg/cmg/cmg/cm3 3 3 3，黏土黏土黏土黏土 1.0 1.0 1.0 1.01.6 1.6 1.6 1.6 g/cmg/cmg/cmg/cm3

4、 3 3 3。qq有机质有机质有机质有机质qq结构结构结构结构qq松紧状况孔隙度大，容重小松紧状况孔隙度大，容重小松紧状况孔隙度大，容重小松紧状况孔隙度大，容重小qq其他降水其他降水其他降水其他降水 、灌溉后增大、灌溉后增大、灌溉后增大、灌溉后增大一、一、土壤密度和土壤容重土壤密度和土壤容重q土壤容重是一个重要的参数：土壤容重是一个重要的参数：1）计算土壤重量：）计算土壤重量：v面积面积深度深度容重容重666.70.21.216万公斤万公斤2）计算有机质、养分、水分、盐分：）计算有机质、养分、水分、盐分：v设设OM1%，N0.05%，H2O15%，则耕层含则耕层含vOM16万公斤万公斤1%16

5、00kgvN16万公斤万公斤0.05%80kgv土壤水占土壤的容积土壤水占土壤的容积15%1.218%3）反映土壤的松紧状况：旱地土壤：）反映土壤的松紧状况：旱地土壤：1.11.3，1.3较紧实，较紧实，1.5很紧实，很紧实，1.0较松散较松散4）计算孔隙度：）计算孔隙度：二、土壤孔隙度和孔隙比二、土壤孔隙度和孔隙比q土壤孔隙土壤孔隙土壤中土粒或团聚体之间以及土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙。团聚体内部的空隙。q土壤孔性土壤孔性即土壤的孔隙状况，指土壤孔隙即土壤的孔隙状况，指土壤孔隙的多少、大小、比例及在各土层中的分布的多少、大小、比例及在各土层中的分布情况等。包括孔隙度（决定着土壤

6、气、液情况等。包括孔隙度（决定着土壤气、液两相的总量）和孔隙类型（决定着气、液两相的总量）和孔隙类型（决定着气、液两相的比例）。两相的比例）。q土壤孔隙是通气透水的通道和保水充气的土壤孔隙是通气透水的通道和保水充气的库容；是微生物生活的场所；植物扎根立库容；是微生物生活的场所；植物扎根立足的条件。足的条件。（一）（一）土壤孔隙度土壤孔隙度土壤孔隙度土壤孔隙度是单位容积土壤中孔隙容积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。土壤容重和土壤密度来计算。q土

7、壤孔隙度土壤孔隙度=1-（容重）（容重）/相对密度相对密度100%100%（一）（一）土壤孔隙度土壤孔隙度土壤孔隙度土壤孔隙度=孔隙容积孔隙容积/土壤容积土壤容积100%100%=（土壤容积（土壤容积-土粒容积）土粒容积）/土壤容积土壤容积100%100%=1-（土粒容积（土粒容积/土壤容积）土壤容积）100%100%=1-（土粒重量土粒重量/土粒密度）土粒密度）/（土壤重量土壤重量/容重容重 ）100%100%=（1-容重容重/土粒密度）土粒密度）100%100%旱作土壤耕层的土壤总孔隙度为旱作土壤耕层的土壤总孔隙度为50%-56%50%-56%（二）土壤孔隙比二）土壤孔隙比土壤孔隙比土壤孔

8、隙比是土壤中孔隙的容积与土粒体是土壤中孔隙的容积与土粒体积的比值积的比值孔隙比孔隙容积孔隙比孔隙容积/土粒体积孔隙度土粒体积孔隙度/（1 1孔隙度）孔隙度）生产中要求壤土的孔隙比生产中要求壤土的孔隙比1 1，大小孔隙之比，大小孔隙之比在在1:2-41:2-4，较为合适。，较为合适。三、土壤孔隙类型三、土壤孔隙类型（一）（一）当量孔径当量孔径是指与一定的土壤水吸力相是指与一定的土壤水吸力相当的孔径当的孔径,它与孔隙的形状及其均匀性无关。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：土壤水吸力与当量孔径的关系式为：d=3/T d=3/T d d为孔隙的当量孔径（为孔隙的当量孔径（m

9、mmm）T T为土壤水吸力（为土壤水吸力（100100PaPa）q当量孔径与土壤水吸力成反比，土壤水吸力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。愈大，则当量孔径愈小。三、土壤孔隙类型三、土壤孔隙类型（二）（二）土壤孔隙类型土壤孔隙类型非活性孔隙：又称无效孔隙、束缚水孔隙。非活性孔隙：又称无效孔隙、束缚水孔隙。这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般这是土壤中最细微的孔隙，当量孔径一般0.00021.51.51 10 06 6PaPa。q充填的水分大部分被土粒吸附，毛管现象不充填的水分大部分被土粒吸附，毛管现象不明显，水分移动极慢，难被植物利用。所以明显，水分移动极慢，难被植物利

10、用。所以这种孔隙叫做非活性孔隙。黏土较高，砂土这种孔隙叫做非活性孔隙。黏土较高，砂土较低。生产上无效孔隙要尽量减少。较低。生产上无效孔隙要尽量减少。毛管孔隙：当量孔径约为毛管孔隙：当量孔径约为0.02-0.02-0.00020.0002mm,mm,土壤水吸力土壤水吸力1.5101.5104 4Pa-Pa-1.5101.5106 6Pa,Pa,具有毛管作用。具有毛管作用。q该孔隙保持的水分是植物利用的有效水该孔隙保持的水分是植物利用的有效水分分 。毛管孔隙发达，土壤可保存较多的。毛管孔隙发达，土壤可保存较多的有效水。毛管孔隙较大，植物根毛和微有效水。毛管孔隙较大，植物根毛和微生物可以进入活动。毛

11、管孔隙的容积与生物可以进入活动。毛管孔隙的容积与土壤体积之比称为毛管孔隙度。土壤体积之比称为毛管孔隙度。通气孔隙：当量孔径通气孔隙：当量孔径0.020.02mm,mm,相应的土壤水相应的土壤水吸力吸力1.510C土土C气气q砂土含水量比黏土小，热容量低，升温快，砂土含水量比黏土小，热容量低，升温快，称称“热性土热性土”，黏土，黏土称称“冷性土冷性土”，生产上，生产上用增减水分的方法调节土温。用增减水分的方法调节土温。（二）土壤导热率二）土壤导热率q单位温度梯度下，每秒钟经单位断面积传导的热量单位温度梯度下，每秒钟经单位断面积传导的热量称为导热率称为导热率()，单位是单位是J(cms)。q土壤不

12、同组分导热率不同，表土壤不同组分导热率不同，表54对具体土壤而言，固相变化不大，导热率的变化主要对具体土壤而言，固相变化不大，导热率的变化主要受土壤含水量和松紧度的影响。湿土比干土导热快。受土壤含水量和松紧度的影响。湿土比干土导热快。土土 水水 气气质地不同，导热率不同，砂土导热率小，表层温度变质地不同，导热率不同，砂土导热率小，表层温度变幅大，黏土导热率大，变幅小。幅大，黏土导热率大，变幅小。q春季松土、排水；冬季压土、保水。春季松土、排水；冬季压土、保水。（三）土壤热扩散率三）土壤热扩散率q土土壤壤热热扩扩散散率率（导导温温率率）（D）:相相距距一一厘厘米米，两两端端温温差差为为一一度度，

13、每每秒秒钟钟通通过过一一平平方方厘厘米米的的土土壤壤断断面面而而传传导导的的热热量量,使使1cm3土土壤壤发发生生的温度变化的温度变化D=/Cv（cm2/S）水水气气固体固体0.00130.160.005一一般般含含水水量量少少、气气多多导导温温率率高高，比比较较湿湿润润的的土土壤导温率小。壤导温率小。四、土壤温度的日变化和年变化四、土壤温度的日变化和年变化（一）土温的日变化一）土温的日变化v最低温最低温56时，最高温时，最高温1314时时v80100厘米以下土温趋向稳定厘米以下土温趋向稳定（二）土温的年变化（二）土温的年变化v北方北方3月升温，月升温，78月最高，下降，月最高，下降，12月最

14、低月最低v随土层浓度增加，年变幅变小随土层浓度增加，年变幅变小（三）影响土壤温度的因素（三）影响土壤温度的因素v环境因素纬度环境因素纬度、海拔高度、海拔高度、坡向坡度、坡向坡度、覆盖覆盖v土壤特性颜色土壤特性颜色、质地、质地、结构性、松紧度、结构性、松紧度五、土壤温度的调节五、土壤温度的调节q耕作和施肥耕作和施肥q合理选择土宜和播种时间合理选择土宜和播种时间q灌溉与排水灌溉与排水q地面覆盖和遮阴地面覆盖和遮阴q应用增温保墒剂应用增温保墒剂六、土壤水分、空气和热量的相六、土壤水分、空气和热量的相互关系及调节互关系及调节 （一）相互关系及影响一）相互关系及影响q土壤水、气、热是土壤肥力的重要组成要

15、素，土壤水、气、热是土壤肥力的重要组成要素，三者相互矛盾，又相互联系，相互制约。三者相互矛盾，又相互联系，相互制约。v土壤水分和空气共同处于土壤孔隙中，水土壤水分和空气共同处于土壤孔隙中，水多气少，水少气多，二者互为消长。多气少，水少气多，二者互为消长。v土壤水、气状况和二者的比例关系在一定土壤水、气状况和二者的比例关系在一定程度上决定着土壤的热性质，影响土壤温程度上决定着土壤的热性质，影响土壤温度的变化。度的变化。v土壤热量状况反过来也影响土壤的水、气土壤热量状况反过来也影响土壤的水、气状况。状况。（二）土壤水气热的调节（二）土壤水气热的调节1.1.加强农田基本建设，改善土壤水、气、热状况加

16、强农田基本建设，改善土壤水、气、热状况2.2.合理灌排，调控水分，调节气热合理灌排，调控水分，调节气热3.3.加强田间管理，精耕细作加强田间管理，精耕细作v合理耕翻耙耱合理耕翻耙耱v及时中耕及时中耕v镇压镇压4.4.重视有机肥施用，提高土壤自身调节能力重视有机肥施用，提高土壤自身调节能力5.重视地面覆盖和保护性耕作重视地面覆盖和保护性耕作思考题思考题1 1、什么是土壤孔性？、什么是土壤孔性？2 2、什么是土壤密度和土壤容重？、什么是土壤密度和土壤容重？3 3、什什么么是是土土壤壤孔孔隙隙度度？土土壤壤容容重重和和土土壤壤孔孔隙隙度度之间有何关系？之间有何关系？4 4、土壤容重在理论和实践中的意

17、义？、土壤容重在理论和实践中的意义？5 5、土壤孔隙有哪些类型？如何改良土壤孔性？、土壤孔隙有哪些类型？如何改良土壤孔性？6 6、土土壤壤结结构构体体有有哪哪些些类类型型？如如何何进进行行评评价价、其其肥力特点如何？肥力特点如何？7、团粒结构的形成条件是什么？、团粒结构的形成条件是什么？思考题思考题8 8、采取那些措施可以改善土壤的结构性？、采取那些措施可以改善土壤的结构性？9 9、什什么么是是土土壤壤的的黏黏结结性性、黏黏着着性性、可可塑塑性性、胀缩性和松紧度？胀缩性和松紧度？1010、如何判断和改良土壤耕性？、如何判断和改良土壤耕性？1111、土土壤壤温温度度对对植植物物生生长长和和土土壤壤肥肥力力有有何何影响？如何调控？影响？如何调控？1212、影响土壤温度的因素有哪些？、影响土壤温度的因素有哪些？1313、土土壤壤的的热热特特性性包包括括哪哪些些方方面面？它它们们对对土壤的热量状况有哪些影响？土壤的热量状况有哪些影响？14、土壤温度的调节措施有哪些？、土壤温度的调节措施有哪些？