03 第三章 孔性结构性耕性.ppt

第1页：第三章 土壤孔性概述

一、土壤的孔性和孔度土壤孔性：是指土壤孔隙的性质，包括孔隙的数量（总量）、类型（孔隙的大小）及分配（大小孔隙的比例及分布）三个方面。第一节土壤孔性第三章土壤的孔性、结构性与耕性

第2页：土壤孔隙作用

• 土壤孔隙作用：
• 容纳水分和空气的空间
• 植物根系伸展和土壤动物及微生物活动场所
• 数量及质量，影响土壤、水、气、热诸因素

第3页：土壤孔隙的数量

• 一、土壤孔隙的数量（一）土壤比重、土粒密度土粒密度:单位体积的固体干土粒（不包括粒间孔隙）的重量(g/cm3)。土壤比重：土粒密度与水（4℃）的密度之比，无量纲。
• 土壤比重和颗粒密度大小相等，区别在于有无量纲
• 土壤比重是土壤相对稳定的性质

第4页：比重大小决定于矿物组成和有机质含量

• 比重大小决定于矿物组成和有机质含量
• ①土壤矿物组成和含量有关，
• ②与土壤有机质含量有关，表土层有机质含量高，比重小于心土、底土，有机质比重1.2-1.4 g/cm3。
• 不同土壤密度差别较小：
• 一般2.6-2.7 g/cm3，
• 通常用2.65 g/cm3作为土粒密度。

第5页：土壤容重

（二）土壤容重土壤容重（土壤密度）：在自然状况下,单位容积(包括土壤孔隙和土粒体积)干土壤的重量。单位为g/cm3。影响因素：内部性状：颗粒排列、质地、结构、松紧、矿物、有机质砂质土1.2 ~ 1.8g/cm3，粉质土1.0 ~ 1.5 g/cm3，外界因素：降水、耕作、施肥、灌溉旱地1.0－1.6 g/cm3淹水期水田0.8－1.４0 g/cm3

第6页：环刀法测定土壤容重

环刀法测定土壤容重

第7页：土壤容重的作用

• 土壤容重的作用：
• 反映土壤的松紧状况：较好旱地土壤：1.1－1.3，＞1.3较紧实，＞1.5很紧实，＜1.0较松散
• 计算土壤重量：面积×深度×容重＝2000/3×0.2×1000×1.2＝16万公斤
• 每亩耕层土壤土重常用15万kg来表示
• 计算有机质、养分、水分、盐分：灌溉、施肥OM 1%，N 0.05%，H2O 15%，耕层含OM=N＝土壤水重＝16万公斤×1%＝1600 kg16万公斤×0.05%＝80 kg15%×16＝24 t

第8页：土壤孔隙度

• （三）土壤孔隙度
• 土壤孔隙度：指单位土壤总容积中的孔隙容积。%
• 土壤孔隙度（％）＝（1－土壤密度/土粒密度）×100
• 一般土壤孔隙度有30－60%，农业土壤＞＝50%。
• 孔隙比：指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。孔隙比＝孔隙容积/土粒容积＝孔隙度/（1－孔隙度）

第9页：土壤固液气三相体积组成的计算

• 土壤固液气三相体积组成的计算
• 土壤的固相率＝土壤容重/土壤比重＝1—土壤孔隙度
• 土壤液相率(容积含水率)＝土壤含水量(质量％)×土壤容重
• 土壤气相率＝土壤孔隙度-容积含水率
• 土壤三相比＝固相率:液相率:气相率
• 例：土壤容重1.2g/cm3，含水量15%（质量），求三相比

第10页：土壤孔隙的类型

二、土壤孔隙的类型（一）当量孔径土壤的当量孔径（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。hdd＝3/Td当量孔径，单位mm，T为土壤对水的吸力，单位hPa或cm水柱

第11页：孔隙据大小和水分的有效性，分为三级

孔隙据大小和水分的有效性，分为三级：1）通气孔隙：孔隙直径＞0.02mm，土壤水吸力＜0.15Bar。理想的通气孔隙度10－20%，一般砂土高，黏土低。主要作用是通气、透水。2）毛管孔隙孔径在0.0002－0.02mm（也有0.002－0.02的说法），土壤水吸力在15－0.15bar范围的孔隙，具有毛管作用。保持植物利用的有效水分。3）无效孔隙：土壤中孔径＜0.0002mm（或0.002mm），土壤水吸力＞15bar的细微孔隙。其水分不能被吸收。

第12页：土壤的各级孔隙度为：非活性孔隙度（％）＝

• 土壤的各级孔隙度为：非活性孔隙度（％）＝V非活性孔隙／V土×100毛管孔隙度（％）＝V毛管孔隙／V土×100通气孔隙度（％）＝V通气孔隙／V土×100总孔度＝非活性孔度＋毛管孔度＋通气孔度
• 毛管孔隙度%=（田间持水量—凋萎含水量）×容重
• 旱作土壤耕层总孔度为50%～56％；通气孔隙度不低于10%；大小孔隙之比在1：2～4较为合适

第13页：影响土壤孔性的因素

三、影响土壤孔性的因素(1)土壤质地黏土、砂土、壤土－总孔隙度，通气孔隙、毛管孔隙和无效孔隙、大小比例比较(2)土粒排列疏松时高，紧密时低。(3)土壤结构团粒孔隙适当，总孔隙度增加。片状、块状、柱状结构孔隙少，比例失调(4)有机质疏松多孔，结构良好(5)外部因素耕作、中耕，镇压、灌水、雨滴击打、动物活动粘质土孔隙度45—60%之间，以毛管孔和无效孔为主；砂质土孔隙度33—45%，非毛管孔（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，

第14页：大多数作物适宜的孔隙状况

大多数作物适宜的孔隙状况：土体内的孔隙垂直分布为“上虚下实”。上部耕层（0~15cm)的孔度为55%左右，通气孔度15~20%；底层土壤（15 ~ 30 cm）孔度和通气孔度分别为50%和10%左右。一般旱地土壤来说，保持三相比2：1：1为较宜。

第15页：易产生土壤压实的场所

易产生土壤压实的场所耕作和收获机械压实娱乐性场所和游览地区高尔夫球场以及草场上述问题如何解决？

第16页：

第17页：第二节 土壤结构性

• 第二节土壤结构性
• 土壤结构：一是土壤结构性，二是土壤结构体。
• 土壤的结构体：自然界中土粒相互黏结团聚成大小形状和性质不同的聚合体。
• 土壤结构性：是指土体中结构体的大小、形状、数量、性质及其相互排列方式和相应的孔隙状况等的综合特性。
• 影响水、肥、气、热状况

第18页：土壤结构体类型

• 一、土壤结构体类型
• 块状
• 核状
• 柱状
• 片状
• 团粒

第19页：结构体评价

• 二、结构体评价（土壤肥力的关系）（一）块状、柱状、片状结构体的不良表现
• 结构体内部致密、紧实，根系下扎阻力大；
• 无效孔隙多，通气差，厌氧微生物活跃，易产生还原性有毒气体；
• 土壤易出现大裂隙，引起漏水漏肥、扯断根系；
• 土壤耕性差，阻力大，土坷垃多，影响耕种。

第20页：良好团粒结构体与土壤肥力的关系

（二）、良好团粒结构体与土壤肥力的关系（1）良好的孔隙状况，大小孔隙适宜，能通气，不易产生还原性有毒气体。（2）对水分保蓄，保水性较好；（3）利于对养分的保持和提供；（4）可提高土壤耕作质量，土壤较疏松，阻力小，不起坷垃，根系下扎阻力小；

第21页：团粒结构的形成

三、团粒结构的形成第一阶段是单粒凝聚、胶结形成复粒（微团粒），复粒结合团聚再形成团粒结构体。单个土粒团聚体微团粒土粒土粒土粒Ca2+腐殖质

第22页：创造团粒结构的措施

五、创造团粒结构的措施（一）多施有机肥，种绿肥；（二）注意灌水方法；（三）合理耕作，用地养地相结合；（四）调节土壤酸碱度，合理进行石灰或石膏的施用；（五）施用土壤结构改良剂。腐殖酸/水解聚丙烯睛钠盐和乙酸乙烯脂

第23页：团聚体的测定方法

土壤结构的研究团聚体的测定干筛法湿筛法：约得法和萨维若夫法

第24页：土壤结构的研究

土壤结构的研究

第25页：土壤结构的研究（续）

土壤结构的研究

第26页：微团聚体分析

土壤结构的研究微团聚体分析—类似于土壤颗粒分析差别在于：是否用化学分散剂。盐碱土用盐化水浸泡微结构的镜检法

第27页：第三节 土壤耕性

第三节土壤耕性一、土壤耕性的含义它泛指土壤在耕作中所表现的各种性质及耕作后的表现。（一）耕作的难易程度是指土壤在耕作时对农机具产生阻力的大小（二）耕作质量好坏耕后土垡松散、容易耙碎、不成坷垃，土壤松紧孔隙状况适中；（三）宜耕期的长短指在保证耕作质量和劳动效率的前提下，宜于耕作时间的长短。

第28页：影响土壤耕性的因素

二、影响土壤耕性的因素土壤物理机械性质是土壤在不同含水量情况下所表现的物理性质，包括土壤的粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及其它受外力作用（如农机具的切割、穿透和压板等作用）而发生形变的性质。

第29页：土壤粘结性和土壤粘着性

• （一）土壤粘结性和土壤粘着性
• 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，土粒粘附于外物表面的性能。含水为饱和水量的40％～70％时开始表现，到80％时最大。再增加，降低，呈流体，消失。

第30页：土壤的可塑性

（二）土壤的可塑性土壤可塑性指土壤在一定含水量范围内，可被外力任意改变成各种形状，当外力去除后和土壤干燥后仍能保持变形的性能。

第31页：土壤胀缩性

• （三）土壤胀缩性
• 土壤胀缩性土壤吸水后体积膨胀干燥后体积收缩的特性。–土壤膨胀损伤植物根系，收缩拉断根系–膨胀，土壤孔隙变小，透水通气性差，热量差–收缩，漏风、跑墒，拉断根系。水分蒸发快
• 影响土壤胀缩性的主要因素是土壤胶体。
• 改良质地，土壤结构，增加土壤有机质含量，耕锄。

第32页：改良土壤耕性的措施

三、改良土壤耕性的措施改良耕性要从调节影响土壤物理机械性的因素着手（一）增施有机肥料（二）改良土壤质地（三）创造良好的结构（四）合理灌排

第33页：耕作方法

四、耕作方法（一）免耕法和少耕法免耕法把种子播在未翻动的土壤上，不进行任何耕作。少耕法只在播种行进行整地作业，在作物生长期间进行一、二次中耕。免耕法包括三个主要环节：–一是覆盖地面–二是利用除草剂消灭杂草–三是用免耕播种机进行播种并保证播种质量。

第34页：Chisel Plowing（凿耕）

Chisel Plowing（凿耕）

第35页：

第36页：NO-Till Planting

NO-Till Planting

第37页：

第38页：免耕法和少耕法的优点

免耕法和少耕法的优点1.保持土壤水分2.改善表土的结构状况3.防止土壤侵蚀4.防止土壤压板5.节约能源

第39页：免耕法和少耕法存在的问题

免耕法和少耕法存在的问题1．可能会产生有毒物质2．对土壤温度的影响3．病虫害较严重4．杂草危害

第40页：犁耕（深耕）

• 1.犁耕（深耕）
• 形式及特点：
• 有臂犁（1）全层翻耕、耗能多，深度0－30cm（2）耕层偏松、水分损失大（3）翻后需耙、压易产生水土流失等
• 铧犁（二）典型的耕作方法

第41页：无臂犁松土铲

无臂犁松土铲：（1）只松土不翻土,深度30－40cm（2）水分损失少（3）减少耙、压地次数（4）掩盖残茬、肥料能力差

第42页：整地（耙地）

• 2.整地（耙地）
• 平整土地、破碎土垡、破除板结、疏松土壤3.中耕：作物生长期间疏松表土
• 破除板结、调节水分、改善土壤通气性、清除杂草、调节土温4.土壤镇压：调节土层湿度及土壤通气性

第43页：联合整地机

联合整地机

第44页：丁齿耙水田星型耙旋犁

丁齿耙水田星型耙旋犁

第45页：农民自创自行车犁

农民自创自行车犁

第46页：第一次测验题

第一次测验题1.什么是土壤？其基本组成物质有哪些？土壤肥力的四大因素是什么？2.简述矿物的鉴定依据3.简述岩石的鉴定依据；4.花岗岩的主要矿物组成有哪些？5.简述土壤有机质的作用及提高土壤有机质的措施。6.在秸秆还田或堆肥时为何要加适量速效氮肥？

第47页：第二次测验题

第二次测验题1.什么是土壤？其肥力的四大因素是什么？2.岩石的主要鉴定依据有哪些？3.什么是土壤有机质？简述土壤有机质的作用。4.土壤容重是什么？其影响因素有哪些？较好的农业土壤容重大小是多少？5.土壤质地的定义？质地影响土壤哪些方面的性质？6.土壤结构体及类型？7.土壤孔隙的类型？一般土壤对孔隙状况的要求是什么？