《2016 第三章1 土壤孔隙與結(jié)構(gòu)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2016 第三章1 土壤孔隙與結(jié)構(gòu)（61頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 上 節(jié) 回 顧I. 土 壤 膠 體II. 土 壤 溶 液 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 膠 體 分 類 水 散 微 團(tuán) 聚 體Na分 散 微 團(tuán) 聚 體 Na質(zhì) 機(jī) 械 分 散 團(tuán) 聚 體 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 膠 體 構(gòu) 造土 壤 膠 體 分 散 系 土 壤 溶 液 膠 粒 核雙 電 層 決 定 電 位 離 子 層補(bǔ) 償 離 子 層土 壤 微 粒 非 活 性 補(bǔ) 償 離 子 層擴(kuò) 散 層補(bǔ) 償 離 子 層 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 膠 體 電 荷 可 變 電 荷永 久 電 荷 粘 土 礦 物 形 成 過(guò) 程 中 ， 晶 架 內(nèi) 的 組 成離 子 常 被
2、 另 一 種 電 性 相 同 且 大 小 相 近的 離 子 所 替 代 ， 產(chǎn) 生 的 電 荷 稱 為 永 久電 荷 。 不 受 介 質(zhì) pH 值 的 影 響由 膠 體 表 面 分 子 或 原 子 團(tuán) 解 離 所 產(chǎn)生 的 電 荷 土 壤 膠 體 電 荷同 晶替 代表 面 分子 離 解 結(jié) 構(gòu)斷 裂 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 溶 液土 壤 溶 液 ： 含 有 溶 質(zhì) 和 溶 解 性 氣 體 的 土 壤 間 隙 水1、 是 養(yǎng) 分 的 轉(zhuǎn) 化 劑2、 是 養(yǎng) 分 的 運(yùn) 輸 載 體3、 是 養(yǎng) 分 消 耗 過(guò) 程 的 調(diào) 節(jié) 劑土 壤 溶 液 在 土 壤 -植 物 系 統(tǒng) 中 的 作 用土
3、 體 的 血 液 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 第 三 章 土 壤 的 基 本 性 狀 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)第 一 節(jié) 土 壤 的 孔 隙 性第 二 節(jié) 土 壤 的 結(jié) 構(gòu) 性第 三 節(jié) 土 壤 的 耕 性第 四 節(jié) 土 壤 的 酸 堿 性第 五 節(jié) 土 壤 的 電 性 與 離 子 交 換第 六 節(jié) 土 壤 的 氧 化 還 原 狀 況 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 本 章 重 點(diǎn) 土 壤 的 容 重 及 孔 隙 度 的 計(jì) 算 團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu) 的 特 點(diǎn) （ 優(yōu) 點(diǎn) ） 土 壤 酸 度 的 種 類 、 來(lái) 源 、 與 養(yǎng) 分 的 關(guān) 系 土 壤 離 子 交 換 特 點(diǎn) 、 意 義 土 壤 氧 化 還 原
4、 狀 況 與 土 壤 管 理 的 關(guān) 系 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)1. 土 壤 相 對(duì) 密 度 和 容 重2. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及 計(jì) 算3. 土 壤 孔 隙 類 型4. 土 壤 孔 性 與 作 物 生 長(zhǎng) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 的 相 對(duì) 密 度 ： 單 位 體 積 土 壤 固 體 顆 粒 (不 含 孔 隙 )的 烘 干 重 與 同 體 積 水 重 之 比 。 1. 土 壤 相 對(duì) 密 度 和 容 重名 稱 密 度 名 稱 密 度正 長(zhǎng) 石 2.542.58 黑 云 母 2.803.20斜 長(zhǎng) 石 2.622.76 白 云 母 2.763.10石
5、 英 2.602.70 角 閃 石 、 輝 石 2.903.60方 解 石 2.712.90 磷 灰 石 3.163.22白 云 石 2.802.90 赤 鐵 礦 4.905.30高 嶺 石 2.602.65 褐 鐵 礦 3.604.00蒙 脫 石 2.532.74 腐 殖 質(zhì) 1.201.80 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 注 意 同 一 土 壤 中 ， 不 同 大 小 土 粒 的 腐 殖 質(zhì) 含 量 和 礦 物 組 成 不 同 ，因 而 其 密 度 也 不 同 。 多 數(shù) 土 壤 的 密 度 為 2.62.7g/cm3， 因 此 計(jì) 算 中 往 往 采 用 “ 常用 密 度 值 2.65 g/c
6、m3 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 容 重 （ Bulk Density） *： 自 然 狀 態(tài) 下單 位 體 積 土 壤 （ 包 括 孔 隙 體 積 ） 的 烘 干 重土 壤 容 重 值 多 介 于 1.0-1.5g/cm3范 圍 內(nèi)夯 實(shí) 的 土 壤 容 重 則 可 高 達(dá) 1.8-2.0g/cm3 1. 土 壤 相 對(duì) 密 度 和 容 重 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 環(huán) 刀 法測(cè) 定 土 壤 容 重 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 影 響 容 重 值 的 因 素p質(zhì) 地 （ 砂 質(zhì) 土 、 黏 土 ）p結(jié) 構(gòu)p有 機(jī) 質(zhì) 含 量p各 種 自 然 因 素 和 人 工 管 理
7、 措 施 (灌 溉 、 排 水 、 耕 作 、 施 肥 )耕 層 土 壤 容 重 一 般 以1.01.3 g/cm3為 宜 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 寧 鄉(xiāng) 土 壤 容 重0.600.801.001.201.40 60%有 機(jī) 30%有 機(jī) 秸 稈 還 田 習(xí) 慣 施 肥 化 肥 無(wú) 肥b (g/cm3 ) 0-10cm 10-20cm 試驗(yàn)一：不同施肥措施 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)層次(cm)翻耕旋耕深松0-10 1.20a 1.22a 1.13b10-20 1.29a 1.28a 1.13b20-30 1.30a 1.30a 1.23b試 驗(yàn) 二 ： 不 同 耕 作 方 式 土 壤 容 重
8、 （ g/cm3） 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 容 重 的 用 處 *計(jì) 算 工 程 土 方 量估 算 各 種 土 壤 成 分 儲(chǔ) 量計(jì) 算 土 壤 孔 隙 度計(jì) 算 土 壤 儲(chǔ) 水 量 及 灌 水 （ 或 排 水 ） 定 額 1. 土 壤 相 對(duì) 密 度 和 容 重 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 重 量 =土 壤 體 積 土 壤 容 重 p計(jì) 算 工 程 土 方 量例：1公頃耕層土壤重量（耕層以20 cm計(jì)算，容重為1.25 g/cm3 ） = 10000m20.20m1250kg/m3 = 2500000 kg=2500 t 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) p估 算 各 種 土 壤 成 分 儲(chǔ)
9、 量例 ： 耕 層 土 壤 （ 20 cm計(jì) 算 ， 容 重 為 1.25 g/cm3 ） ，有 機(jī) 質(zhì) 含 量 為 15 g/kg， 全 氮 含 量 0.75g/kg。 求 每 公 頃土 壤 中 有 機(jī) 質(zhì) 和 全 氮 的 儲(chǔ) 量 ？ 有 機(jī) 質(zhì) 儲(chǔ) 量 = 10000m20.20m1.25g/cm315g/kg = 37500000 g = 37500 kg=37.5 t 全 氮 儲(chǔ) 量 = 10000m20.20m1.25g/cm30.75g/kg = 1875000 g = 1875 kg=1.88 t 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 孔 隙 2. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及
10、計(jì) 算 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 2. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及 計(jì) 算土 壤 孔 隙 ： 土 壤 中 土 粒 與 土 粒 、 土 團(tuán) 與 土 團(tuán) 之 間 相互 支 撐 ， 構(gòu) 成 許 多 彎 彎 曲 曲 、 粗 細(xì) 不 同 和 形 狀 各 異的 孔 隙 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 孔 隙 度 (孔 度 )*： 指 一 定 體 積 的 土 壤 中 ， 孔 隙 的體 積 占 整 個(gè) 土 壤 體 積 的 比 例 （ %） ， 也 叫 總 孔 隙 度 2. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及 計(jì) 算 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 疏 松 排 列 緊 密 排 列47.46% 24.51%孔隙度 華
11、 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 的 三 相 2. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及 計(jì) 算固 相 率 固 相 容 積 /土 體 容 積 容 重 /密 度液 相 率 液 相 容 積 /土 體 容 積土 壤 容 積 含 水 率 土 壤 質(zhì) 量 含 水 量 (%)*土 壤 容 重氣 相 率 氣 相 容 積 /土 體 容 積 孔 隙 度 -液 相 率 孔 隙 度 -容 積 含 水 率 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)土 壤 三 相 比 固 相 率 ： 容 積 含 水 率 ： 氣 相 率適 宜 的 土 壤 三 相 比 為 ：固 相 率 50%左 右 ，容 積 含 水 率 25-30%，氣 相 率 15-25% 2
12、. 土 壤 孔 隙 度 的 概 念 及 計(jì) 算 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) p計(jì) 算 土 壤 孔 隙 度例 ： 求 某 土 壤 孔 隙 度 （ 容 重 為 1.25 g/cm3 ） = （ 1-1.25/2.65） 100% = 52.8% 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) p計(jì) 算 土 壤 儲(chǔ) 水 量1hm2的 1m土 層 儲(chǔ) 水 量 ： =10000m2 1m 1.3 g/cm3 25% = 10000m 2 1m 1.3 t/m3 25% = 3250 t/hm2 = 3250m3/hm2 =325mm 設(shè) 土 壤 田 間 持 水 量 為 25%， 容 重 為 1.3 g/cm3。 求 1公 頃的 1
13、m深 土 層 的 儲(chǔ) 水 量 ？ 公式 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 3. 土 壤 孔 隙 類 型小孔隙 大孔隙 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 非 活 性 孔 隙 0.02mm孔 隙 類 型 3. 土 壤 孔 隙 類 型 （ 無(wú) 效 孔 隙 ）（ 水 分 借 毛 管 引 力 ）（ 空 氣 通 道 、 漏 水 漏 肥 ）土 壤 適 宜 通 氣 狀 況 總 孔 隙 50%非 活 性 孔 隙 盡 量 少通 氣 孔 隙 10%+通 氣 孔 隙 ： 毛 管 孔 隙 =1： 1 or 1:2 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 4 土 壤 孔 隙 狀 況 與 土 壤 肥 力“ 上 虛 下 實(shí) ” u 上 層 土 壤 質(zhì) 地 疏
14、松 ， 有 適 量 的 通 氣 孔 隙 ， 透 水 透 氣u 下 層 質(zhì) 地 比 較 緊 實(shí) ， 毛 管 孔 隙 多 ， 保 水 保 肥增 施 有 機(jī) 肥 能 夠 改 善 土 壤 孔隙 狀 況 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 4 土 壤 孔 隙 狀 況 與 作 物 生 長(zhǎng)小 麥 根 系 黃 瓜 根 系 馬 鈴 薯 根 系 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型2. 團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu) 與 土 壤 肥 力3. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 形 成4. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 性 評(píng) 價(jià) 與 管 理 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)兩 個(gè) 概 念1、 結(jié) 構(gòu) 體 （ 團(tuán) 聚 體 ） 土 粒
15、 相 互 膠 結(jié) 成 各 種 形 狀 和 大 小 不 一 的 土 團(tuán)2、 結(jié) 構(gòu) 性 土 壤 中 單 粒 、 次 生 單 粒 或 團(tuán) 聚 體 的 數(shù) 量 、 相 應(yīng) 的 孔 隙狀 況 等 綜 合 特 性 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型u塊 狀 和 核 狀 結(jié) 構(gòu) p 形 狀 ： 立 方 體 型 ， 邊 面 棱 角 不 明 顯 ， 內(nèi) 部 緊 實(shí) 。p 出 現(xiàn) 部 位 及 原 因 ： 出 現(xiàn) 部 位 ： 表 土 層 、 耕 作 層 出 現(xiàn) 原 因 ： 有 機(jī) 質(zhì) 少
16、， 質(zhì) 地 粘 重 。p 大 小 劃 分 （ 軸 長(zhǎng) ） ： 10 cm 大 塊 狀 結(jié) 構(gòu) ； 510 cm 塊 狀 結(jié) 構(gòu) ； 15 cm 碎 塊 狀 結(jié)構(gòu) 。 “土坷垃” 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型u塊 狀 和 核 狀 結(jié) 構(gòu) p 形 狀 ： 立 方 體 型 ， 邊 面 棱 角 明 顯 ， 結(jié) 構(gòu) 表 面 往 往 有 鐵 錳 膠膜 出 現(xiàn) ， 泡 水 以 后 不 易 散 開 。p 出 現(xiàn) 部 位 及 原 因 ： 出 現(xiàn) 部 位 ： 淀 積 層 （ 心 土 、 底 土 層 耕 作 層 ） 出 現(xiàn) 原 因 ： 有 機(jī) 質(zhì) 極 缺 ， 質(zhì) 地 粘 重 ， 干
17、濕 凍 融 交 替 作 用 下形 成 。p 大 小 劃 分 （ 軸 長(zhǎng) ） ： 13 cm 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型u柱 狀 和 棱 柱 狀 結(jié) 構(gòu) （ 立 土 ） p 形 狀 ： 側(cè) 面 ， 橫 斷 面 形 狀 不 規(guī) 則 。p 出 現(xiàn) 部 位 及 原 因 ： 出 現(xiàn) 部 位 ： 常 在 干 旱 半 干 旱 地 帶 的 底 土 出 現(xiàn) ， 是 堿 化 土 壤的 標(biāo) 志 特 征 ， 出 現(xiàn) 原 因 ： 質(zhì) 地 粘 重 ， 干 濕 交 替 作 用 下 形 成 。p 大 小 劃 分 （ 軸 長(zhǎng) ） ： 大 柱 狀 結(jié) 構(gòu) ， 5cm； 柱 狀 結(jié) 構(gòu) ， 3 5
18、cm； 小 柱 狀 結(jié) 構(gòu) ， 3mm者 為 板 狀 ， 3mm者 為 片 狀 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 這 些 類 土 壤 結(jié)構(gòu) 體 有 利 于 植物 生 長(zhǎng) 么 ？WHY?孔 隙 少 ， 水 氣 不 通 ， 微 生 物 活 動(dòng)弱 ， 養(yǎng) 分 無(wú) 法 釋 放 ， 拉 斷 根 系土 粒 排 列 緊 湊 ， 基 本 是 毛 管 孔 隙 ，幾 乎 無(wú) 大 孔 隙 ， 不 利 于 根 系 發(fā) 育和 透 水 通 氣 保 水 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 1. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型u團(tuán) 粒 狀 和 粒 狀 結(jié) 構(gòu) p 形 狀 ： 圓 球 形 （ “ 螞 蟻 蛋 ” ， “ 米 糝 子 ” ）p 出
19、 現(xiàn) 部 位 ： 表 層 ， 有 機(jī) 質(zhì) 肥 沃 土 壤 。 p 大 小 劃 分 （ 軸 長(zhǎng) ） ： 0.2510 mm者 為 團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu) ； Al3+ Ca2+ Mg2+ H + NH 4+ K + Na+陽(yáng) 離 子 凝 聚 作 用 (cation coagulation) 土 壤 膠 粒 通 常 帶 有 負(fù) 電荷 ， 帶 負(fù) 電 荷 的 土 壤 膠 粒在 陽(yáng) 離 子 作 用 下 ， 發(fā) 生 相互 凝 聚 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 水 膜 (water film)的 粘 結(jié) 作 用 土 粒 在 水 膜 的 作 用 下 ， 在土 粒 接 觸 處 形 成 彎 月 面 ， 由 于彎 月 面
20、內(nèi) 側(cè) 的 負(fù) 壓 ， 把 相 鄰 的土 粒 團(tuán) 聚 在 一 起 ， 形 成 土 團(tuán) 。 Soil particle Soil particle水 膜 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 膠 體 的 膠 結(jié) 作 用 (cementation) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 有 機(jī) 礦 質(zhì) 復(fù) 合 體 的 膠 結(jié) 作 用 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)干 濕 交 替 和 凍 融交 替 作 用 生 物 的 作 用 土 壤 耕 作v干 濕 交 替 膠 體 物質(zhì) 的 干 縮 濕 脹 導(dǎo) 致 ， 破碎 土 團(tuán)v凍 融 交 替 冰 的 擠壓 ， 破 碎 土 團(tuán) ； 膠 體 脫水 凝 聚 （ 北 方 秋 耕 、 冬灌 和 冬
21、 犁 曬 垡 ） v分 割 和 擠 壓 作 用v分 泌 物 和 死 亡 后 產(chǎn)生 的 多 糖 和 腐 殖 質(zhì) 的團(tuán) 聚 作 用v真 菌 、 放 線 菌 菌 絲的 纏 繞v蚯 蚓 的 加 工 作 用 v疏 松 土 壤 ， 破 除 結(jié)皮 和 板 結(jié)v結(jié) 合 施 肥 ， 特 別 是有 機(jī) 肥 ， 利 于 發(fā) 揮 膠結(jié) 劑 作 用v耕 作 要 掌 握 好 宜 耕期 切 割 造 型 過(guò) 程 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)1） 合 理 耕 作p在 最 佳 土 壤 水 分 含 量 期 耕 作p耕 作 方 法 （ 深 耕 、 中 耕 、 少 耕 、 免 耕 等 ）2） 輪 作 與 間 套 種p水 旱 輪 作p禾 本
22、科 與 豆 科 間 作 輪 作 、 套 作3） 施 肥 、 改 良 化 學(xué) 性 質(zhì)p有 機(jī) 肥 、 稻 草 直 接 還 田 、 石 灰 、 化 肥 4. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 性 評(píng) 價(jià) 與 管 理 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)4） 結(jié) 構(gòu) 改 良 劑 （ soil conditioner）天 然 ： 從 天 然 有 機(jī) 物 提 取 多 糖 、 多 糖 醛 、 纖 維 素 、 木 質(zhì) 素 、 樹 脂 和 腐 殖 酸人 工 合 成 ： 聚 丙 烯 酸 類 、 醋 酸 乙 烯 馬 來(lái) 酸 類 、 聚 丙 烯 醇 類 、四 基 銨 鹽 化 合 物 等 4. 土 壤 結(jié) 構(gòu) 性 評(píng) 價(jià) 與 管 理用 量 僅 為 土 重 的 0.01%-0.1%， 效 果 可 維 持 23年 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 土 壤 改 良 劑 的 應(yīng) 用 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 本 節(jié) 思 考 題1、 名 詞 解 釋 ： 密 度 、 容 重 、 孔 隙 度 、 團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu) ；2、 計(jì) 算 ： 容 重 、 孔 隙 度 相 關(guān) 計(jì) 算 ；3、 土 壤 孔 隙 的 類 型 及 其 作 用 ；4、 土 壤 結(jié) 構(gòu) 體 的 類 型 ？5、 團(tuán) 粒 結(jié) 構(gòu) 在 維 持 土 壤 肥 力 方 面 的 作 用 ？ THANKS 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)
2016 第三章1 土壤孔隙與結(jié)構(gòu)
