土壤质地
土壤质地
土壤质地土壤质地是土壤物理性质之一。
指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况。
土壤质地与土壤通气、保肥、保水状况及耕作的难易有密切关系；土壤质地状况是拟定土壤利用、管理和改良措施的重要依据。
肥沃的土壤不仅要求耕层的质地良好，还要求有良好的质地剖面。
虽然土壤质地主要决定于成土母质类型，有相对的稳定性，但耕作层的质地仍可通过耕作、施肥等活动进行调节。
1基本概念土壤质地是根据土壤的颗粒组成划分的土壤类型。
土壤质地一般分为砂土、壤土和粘土三类，其类别和特点，主要是继承了成土母质的类型和特点，又受到耕作、施肥、排灌、平整土地等人为因素的影响，是土壤的一种十分稳定的自然属性，对土壤肥力有很大影响。
其中，砂土抗土壤质地旱能力弱，易漏水漏肥，因此土壤养分少，加之缺少粘粒和有机质，故保肥性能弱，速效肥料易随雨水和灌溉水流失，而且施用速效肥料效猛而不稳长，因此，砂土上要强调增施有机肥，适时追肥，并掌握勤浇薄施的原则；粘土含土壤养分丰富，而且有机质含量较高，因此，大多土壤养分不易被雨水和灌溉水淋失，故保肥性能好，但由于遇雨或灌溉时，往往水分在土体中难以下渗而导致排水困难，影响农作物根系的生长，阻碍了根系对土壤养分的吸收。
对此类土壤，在生产上要注意开沟排水，降低地下水位，以避免或减轻涝害，并选择在适宜的土壤含水条件下精耕细作，以改善土壤结构性和耕性，以促进土壤养分的释放；壤土兼有砂土和粘土的优点，是较理想的土壤，其耕性优良，适种的农作物种类多。
1、单粒：相对稳定的土壤矿物质的基本颗粒，不包括有机质单粒；2、复粒（团聚体）：由若干单粒团聚而成的次生颗粒为复粒或团聚体。
3、粒级：按一定的直径范围，将土划分为若干组土壤中单粒的直径是一个连续的变量，只是为了测定和划分的方便，进行了人为分组。
土壤中颗粒的大小不同，成分和性质各异；根据土粒的特性并按其粒径大小划分为若干组，使同一组土粒的成分和性质基本一致，组间则的差异较明显。
土粒的成分和性质的变化是渐变的。
第三章土壤质地和结构
（3）各粒级的主要特征
①石块：主要是残留的母岩碎块，山区的土 壤中常见，土壤中含石块多，对耕作和作物 生长是不利的，一般可发展林业与果树，如 农业利用时要设法除去。 ②石砾：多为岩石碎块，山区土壤与河漫滩 土壤中常见，含量多时，孔隙过大，易漏水 漏肥，损坏农具，应进行改良。
③砂粒：常以单粒存在。主要为石英颗粒。 通透性好、保水肥能力差。比表面积小，无 粘着性、可塑性和胀缩性等性质。矿质养分 含量低。
细粒部分则根据颗粒半径与颗粒在静水中沉 降速率的关系（斯托克斯定律），计算不同 粒级土粒在静水中的沉降速度，把土粒看作 光滑的实心圆球，取与此粒级沉降速率相同 的圆球直径，作为该土粒的直径，这样所得 到的土粒直径，就叫做当量粒径。
土粒和水的 密度差
重力加速度
土粒半 径
水的粘滞系数
至于如何把土粒按大 小分级，分成多少个 粒级（粒组），各粒 级间的分界点定在哪 里，至今尚缺乏公认 的标准，不同国家和 部门所采用的土粒分 级制都是不同的。
63
＜0.005 10
长石
14
12
15
8
10
云母
——
——
7
21
67
角闪石 ——
4
2
5
7
其它矿 物
——
3
4
3
6
总计
100
100
100
100
100
从表中数据可以看出：
由于石英的抗风化能力最强，所以它的分 布规律是粒径越大者含量越多；
云母的抗风化能力较弱，在越细的粒级中 分布越多；
角闪石极易风化，甚至彻底分解而消失， 只在较细粒级中有所残留。
砂粒 粉粒 粘粒
土壤质地概述
土壤质地概述一、土壤质地的概念土壤质地是根据土壤机械组成划分的土壤类型。
土壤机械组成是根据土壤机械分析测得的土壤中各粒级土粒所占的百分含量，也称颗粒组成。
土壤质地是土壤的一种十分稳定的自然属性，反映母质来源及成土过程某些特征，对肥力有很大影响，因而，在制定土壤利用规划、进行土壤改良和管理时必须重视其质地特点。
二、土壤质地分类质地分类制与土粒分级制一样，各国的标准也不统一。
在众多的质地制中，有三元制（砂、粉、黏三级含量比）和二元制（物理性砂粒和物理性黏粒）两种分类法。
前者如国际制及多数其他质地制，后者如卡钦斯基制。
不同质地制大都是与其粒组分级标准和机械分析前的土壤（复粒）分散方法相互配套的，而且都是粗分为砂土、壤土和黏土三类。
（一）国际制土壤质地分类国际制土壤质地分类是根据土壤中砂粒（2～0.02mm）、粉粒（0.02～0.002mm）和黏粒（＜0.002mm）三种粒级的含量将土壤划分为砂土、壤土、黏壤土和黏土等四类12个质地名称，可从三角图上查质地名称。
查三角图的要点为：以黏粒含量为主要标准，＜15%者为砂土质地组和壤土质地组；15%～25%者为黏壤组；＞25%为黏土组。
当土壤粉粒含量＞45%时，在各组质地的名称前均冠以“粉质”字样；当土壤砂粒含量在55%～85%时，则冠以“砂质”字样；当砂粒含量＞85%时，则为砂壤土或砂土（图1-7）。
（二）卡钦斯基制土壤质地分类卡钦斯基制土壤质地分类有简制和详制两种，其中简制应用较广泛。
卡钦斯基简制是根据物理性黏粒的含量以及不同土壤类型（灰化土、草原土、红黄壤、碱化土、碱土）将土壤划分为砂土类、壤土类、黏土类等三类九级（表1-9）。
卡钦斯基质地分类详制是在简制的基础上，按照主要粒级而细分的，用于土壤基层分类及大比例尺制图。
表1-9 卡钦斯基制质地分类（简制）%来源：卡钦斯基，1964图1-7 国际制土壤质地分类1.砂土及砂壤土2.砂壤3.壤土4.粉壤5.砂黏壤6.黏壤7.粉黏壤8.砂黏土9. 壤黏土10.粉黏土11.黏土12.重黏土（三）我国土壤质地分类早在4000多年前的《禹贡》一书中，把我国的土壤质地分为砂、壤、埴、垆、涂和泥等6级。
土壤质地资料
土壤质地对作物产量和品质的影响
土壤质地对作物产量和品质的具体影响：
• 良好的土壤质地有助于提高作物的生长速度和产量 • 有机质含量较高的土壤有利于提高作物的品质和营养价值
土壤质地对生态系统稳定性的具体影响：
• 良好的土壤质地有助于维持生态系统的生产力，保障生态系统的稳定性 • 有机质含量较高的土壤有利于生态系统的养分循环，提高生态系统的稳定性
土壤质地保护与可持续土地利用
土壤质地保护的意义：
• 保护土壤的肥力，保障农业生产 • 保护土壤的生态环境，实现可持续利用
可持续土地利用的策略：
土壤质地改良的意义：
• 提高农业生产效率，保障粮食安全 • 保护生态环境，实现可持续发展
土壤质地改良的方法和技术
土壤质地改良的方法：
• 施加有机肥料：提高土壤的有机质含量，改善土壤结构 • 砂土改良：提高土壤的砂粒含量，改善土壤的透气性和排水能力 • 黏土改良：降低土壤的黏土含量，改善土壤的保水能力和肥力
土壤样品制备方法：
• 风干法：将土壤样品放置在通风处，自然风干至恒重，用于测定土壤的物理性质 • 烘干法：将土壤样品放入烘箱，加热至恒重，用于测定土壤的化学性质 • 冷冻法：将土壤样品放入冰箱，冷冻后研磨，用于测定土壤的微生物性质
土壤质地分析方法及其原理
土壤质地分析方法主要包括：
• 土壤颗粒分析：通过筛分法测定土壤中砂粒、粉砂和黏土的含量 • 土壤有机质测定：通过高温燃烧法、重铬酸钾氧化法等方法测定土壤有机质的含 量 • 土壤结构分析：通过土壤结构仪、显微镜观察等方法测定土壤的结构性质
土壤质地的三个基本类别
土壤质地的三个基本类别
土壤质地是指土壤中砂、粉砂、粉土、壤土和粘土等颗粒的组
成比例。
根据颗粒大小的不同，可以将土壤质地分为三个基本类别，砂质土壤、壤土和粘土。
首先，砂质土壤是指颗粒主要由砂粒组成的土壤，其颗粒直径
在0.05-2.0毫米之间。
这种土壤质地通常透水性较好，透气性较强，但保水性较差，容易干旱。
砂质土壤通常用于改良其他土壤的排水
性能。
其次，壤土是指颗粒主要由粉砂和粉土组成的土壤，其颗粒直
径在0.002-0.05毫米之间。
壤土的透水性和透气性适中，保水性良好，比较适合作物生长。
在壤土中，有机质和微生物的含量较高，
对于植物的生长有一定的促进作用。
最后，粘土是指颗粒主要由粘土矿物质组成的土壤，其颗粒直
径小于0.002毫米。
粘土的颗粒非常细小，具有很强的吸附性能和
保水性，但透水性较差。
由于其颗粒间的结合力强，粘土具有较好
的持水性和肥力，但也容易出现板结和涝渍现象。
总的来说，这三种基本类别的土壤质地各有特点，对于植物生长和土壤的管理都有着重要的影响。
在实际的农业生产和土壤改良中，需要根据土壤质地的不同特点采取相应的措施，以提高土壤的肥力和改善植物生长环境。
土壤的性质
②离子半径及水化程度：同价离子中，离子半径越大，
水化离子半径就越小，因而具有较强的交换能力。
三价离子>二价离子>一价离子 ）Cl-、NO3-、
NO2-等不能形成难溶盐，很少被土壤吸附。
在中性条件下，每千克干土中所含全部阳离子总量，
称为阳离子交换量 (cmol/kg-厘摩尔每千克) 。
土壤的阳离子交换量的大小直接反映了土壤保肥 能力的大小，
土壤质地可在一定程度上反映土壤矿 物质组成和化学组成，同时土壤颗粒大小 与土壤的物理性质有密切关系，并且影响 土壤孔隙状况，因此对土壤水分、空气、 热量的运动和养分转化有很大影响。质地
不同的土壤表现出不同的性状。
土壤性状
土壤性状 砂 比表面积 紧 密 性 孔隙状况 通 透 性 有效含水量 保肥能力 保水分能力 在春季的土温 触 觉 小 小 大孔隙多 大 低 小 低 暖 砂 土 土 壤 质 地 壤 土 粘 大 大 细孔隙多 小 高 大 高 冷 粘 土
8、土壤的缓冲性能
土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发
生变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定。
一般土壤缓冲能力：腐殖质土﹥粘土﹥砂土
（1）土壤溶液的缓冲作用： 土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等弱酸及其 盐类，构成一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。 （2）土壤胶体的缓冲作用： 土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能
分别对酸和碱起缓冲作用。
作业：
1、名词解释 土壤质地 土壤孔隙性 土壤结构 土壤耕性 土壤热性质 土壤吸收性 土壤酸碱性 土壤缓冲性 2、如何 改善土壤质地？
表4-5 国际制土壤质地分类
各 级 土 粒 重 量 （%） 粘 粒 粉砂粒 砂粒 类别 质地名称 (＜0.002mm) (0.02-0.002mm) (2-0.02mm) 0-15 0-15 85-100 砂土类 砂土及壤质砂土 0-15 0-45 55-85 砂质壤土 壤 土 0-15 35-45 45-55 壤土类 0-15 45-100 0-55 粉砂质壤土 15-25 0-30 55-85 砂质粘壤土 粘壤 粘 壤 土 15-25 20-45 30-55 土类 15-25 45-85 0-40 粉质粘壤土 25-45 0-20 55-75 砂质粘土 25-45 0-45 10-55 壤质粘土 25-45 45-75 0-30 粘土类 粉质粘土 粘 土 45-65 0-35 0-55 重 粘 土 65-100 0-35 0-35 质地分类
土壤质地
土壤质地soil texture 组成土壤的矿物质大小颗粒的配合比例，或百分组成。
土壤质地即土壤机械组成，是指土壤中各级土粒含量的相对比例及其所表现的土壤砂黏性质。
土壤中砂粒、粉粒和黏粒三组粒级含量的比例，是土壤较稳定的自然属性，也是影响土壤一系列物理与化学性质的重要因子。
土壤质地不同对土壤结构、孔隙状况、保肥性、保水性、耕性等均有重要影响。
根据土壤中砂粒、粉粒和黏粒三级含量，并参考砾石量，可划分为三大质地类型，即沙土类、壤土类和黏土类（其下各细分若干质地名称）。
各种土壤质地如下：1、沙土：干土块不用力即可用手指压碎，肉眼可看出是沙粒，在手指上摩擦时，可发出沙沙声。
抓一把沙用手捏紧，沙粒即行下泻，愈紧握下泻愈快。
湿时不能揉成球，或在水分较多时，能揉成球或粗条状，但都有裂缝。
胶结力弱，用力即碎。
2、沙壤土：干土块不用力即可用手指压碎，用小刀在其上刻划有条纹，痕迹不整，肉眼可见单粒，摩擦时也有沙沙声。
湿土可揉成球，亦可搓成圆条。
3、粉沙壤土：干土块压碎用力较大，用小刀刻划，痕迹较沙壤土明显，但边缘破碎不齐。
干摩擦时仍有沙沙声。
湿土可搓成球，稍用力也致散开，有一定可塑性，可揉成圆条，粗约3毫米，手持一段，即破碎为数段。
4、壤土：干土块压碎时必须用相当大的力量，用刀刻划，刀痕粗糙，唯边缘稍平整，湿土可揉成细圆条状，弯成直径2-3厘米的小圆圈时，既出现裂缝折断。
5、粉沙粘壤土-粘壤：干土块用手指不能压碎，用刀刻划痕迹较小，湿土用力较大也可搓成球，手揉时，不费力即可揉成粗为1.5-2毫米细条，也可变成直径为2厘米的圆环，压扁圆环时，其外圈部分发生裂缝，可塑性较大，可用两指搓成扁平的光面，光滑面较粗糙，不显光亮。
很湿的土置于二手指间，再抬手指，粘着力不强，有棱角。
6、粘土：干土块坚硬，手指压不碎，湿土可揉成球或细条，但仍会有裂缝，手揉时较费力。
干土加水不能很快浸润，粘性大，很湿的土置于二指间粘力较大，有粘胶的感觉。
土壤质地解释
土壤质地解释
土壤质地是指土壤中各种颗粒的相对比例，主要包括沙、壤土和粘土三种基本颗粒。
土壤质地对于土壤的通透性、保水性、肥力以及适合的作物种类等方面都有重要的影响。
以下是对土壤质地中各种基本颗粒的解释：
1.沙（Sand）：沙是一种颗粒较大的土壤成分，其颗粒直径在0.05毫米到2毫米之间。
沙颗粒较大，导致土壤通透性较好，空气流通性强。
然而，沙土的保水性较差，容易干燥，而且肥力较低。
2.壤土（Silt）：壤土是介于沙和粘土之间的中等颗粒土壤成分，其颗粒直径在0.002毫米到0.05毫米之间。
壤土的颗粒比沙小，但比粘土大，因此壤土既有一定的通透性，又有一定的保水性。
壤土通常具有较好的肥力。
3.粘土（Clay）：粘土是颗粒最小的土壤成分，其颗粒直径小于0.002毫米。
粘土颗粒之间有较强的吸附力，导致土壤粘稠，通透性差。
然而，粘土土壤具有良好的保水性和较高的肥力，但容易发生水涝。
土壤质地的组合比例形成了不同类型的土壤，通常通过三角形质地图来表示。
例如，沙壤土、壤土、壤粘土、沙粘土等。
理想的土壤质地组合通常是三种颗粒的相对均匀分布，形成混合土壤，以兼具通透性、保水性和肥力。
了解土壤质地对于合理选择土壤改良和作物的种植有重要意义。
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2.60～2.68 2.54～2.57 2.62～2.76 2.77～2.88 2.70～3.10 2.85～3.57 3.15～3.90 3.60～4.10
腐殖质
1.40～1.80
注意：
•常用土壤密度值：
表 4－2
粒级（粒径毫米） 全土样 0.10～0.05 0.05～0.01 0.01～0.005 0.005～0.001 <0.001
土壤质地***
根据各粒级土粒在土壤中所占的 重量百分数（也叫土壤的机械组成）
而划分的土壤类别的名称。
土壤质地
表 4－6 质地组 砂土 壤土 卡钦斯基土壤质地基本分类（简制） 不同土壤类型的<0.01 毫米粒级含量(%) 灰化土 草原土壤、红黄壤 碱化土、碱土 0～5 0～5 0～5 5～10 5～10 5～10 10～20 10～20 10～15 20～30 20～30 15～20 30～40 30～45 20～30 40～50 45～60 30～40 50～65 65～80 >80 60～75 75～85 >85 40～50 50～65 >65 质地名称 松砂土 紧砂土 砂壤 轻壤 中壤 重壤 轻粘土 中粘土 重粘土
***土壤容重的用处：
①计算土壤孔隙度 根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：
容重 孔隙度＝ 1－ 密度
②计算工程土方量 ③估算各种土壤成分储量 ④计算土壤储水量及灌水（或排水）定额
*影响容重值的因素
质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施
二、土壤的三相
（一）三相组成
1、三相比
固相容积 固相率 100% 土体容积 水容积 液相率 100% 土体容积 空气容积 气相率 100% 土体容积
一、矿物质土粒
土粒： 矿物质土粒和有机质土粒两种。
土壤固体物质大小和形态各异，称为矿物质土粒或
矿质土粒，简称土粒。土粒，常指矿质土粒。 单粒和复粒 石砾：1mm 砂粒：1-0.05mm 粉粒：0.05-0.002mm 粘粒：0.002mm
土壤颗粒划分标准
± í 4-3 ±Á µ ¿ Á £ ¾ ¶ (º Á à ×) 3-2 2-1 1 0 . 5 0.5-0.25 0.25-0.2 0 2 1 . 0.1-0.05 0.05-0.02 0.02-0.01 0.01-0.005 0.005-0.002 0.002-0.001 0.001-0.0005 0.0005-0.0001 <0.0001 ¸ Õ Ï ³ Á £ Ð · Ö Û Á £ ¸ · Ï Û Á £ Ö Õ ´ ³ Á £ Î ï À í Ð Ô Õ ³ Á £ Õ ³ Á £ Ö Õ ´ ³ Á £ ¸ Õ Ï ³ Á £ º Ö ½ Ê Õ ³ Á £ Õ ³ Á £ Õ ³ Á £ Ð · Ö Û Á £ ¸ · Ï Û Á £ Ö · ´ Û Á £ ¸ É Ï °Á £ Ö É ´ °Á £ Î ï À í Ð Ô É ° Á £ Ö · ´ Û Á £ · Û Á £ · Û Á £ ¸ É Ï °Á £ « Ï ¼ ¸ É °Á £ ¸ É Ï °Á £ Ö É ´ °Á £ Ð É Ö °Á £ Ð ¹ Ö ú Ö Æ (1987) Ê ¯ À ù ³³³³³³³³ ¨Ç ¿ Õ Ë ¹ » ù Ö Æ (1957) Ê ¯ À ù À ¹ à ú Å © ² ¿ Ö Æ (1951) Ê ¯ À ù « ´ ¼ Ö É °Á £ Ö É ´ °Á £ Ð É Ö °Á £ ¸ É Ï °Á £ Ö É ´ °Á £ ú ¼ ¹ Ê Ö Æ (1930) Ê ¯ À ù
第一节
土壤三相组成
Solid, liquid and gas
一、土壤的密度和容重
（一）土壤密度：单位容积固体土粒（不包括颗粒空隙的容 积）的烘干质量，单位是 g/cm3
表 4-1 石 英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉 石 纤铁矿 土壤中常见组分的密度 (克/厘米 3) 赤铁矿 磁铁矿 三水铝石 高岭石 蒙皂石 伊利石 4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90
2.65克/厘米3。
一种森林土壤表层各级土粒的密度
腐殖质（克/千克) 29.5 0 4.3 14.8 53.7 64.2 密度(克/厘米 3) 2.62 2.66 2.66 2.62 2.59 2.59
（二）土壤容重***
单位容积原状土壤（包括孔隙）的烘干土质量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内, 夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3。
不同土壤粒径之间的表面积性质
Number of Surface area In 1 gram, cm2
Separate
Very coarse sand Coarse sand medium sand Fine sand Very fine sand Silt
Clay
Diameter mm 2.00 - 1.00 1.00 - 0.50 0.50 - 0.25 0.25 - 0.10 0.10 - 0.05 0.05 - 0.002 < 0.002
2.液相率（容积含水率）
土壤水质量 土壤含水量（质量％） ＝ 干土质量
土壤容积含水率（％）＝土壤质量含水量（％）×土壤容重
3. 气相率 气相率=孔隙度－容积含水率
土壤三相比＝固相率：容积含水率：气相率
适宜的土壤三相比为： 固相率50%左右， 容积含水率25-30%， 气相率15-25%。
第二节 土壤质地
particles per gram
90 720 5,700 46,000 722,000 5,776,000
90,260,853,000
11 23 45 91 227 454
8,000,Байду номын сангаас00
a) Each face = 64 cm2 = 384 cm2 b) Each cube = 2 cm; 64 smaller cubes. Each face = 4 cm2 giving 24 cm2 of surface area for each cube = 1536 cm2 of area.
2、土壤孔隙度(孔度)***：
指单位土壤容积内孔隙所占的百分数。
孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率
容重 孔隙度＝ 1－ 密度
孔隙容积 孔隙比＝ 土粒容积
一般沙土孔度30-45%，壤土40-50%，粘土45-60%。
（二）三相组成和孔度的测定及计算 1.固相率 由实测的土壤密度和土壤容重计算之：
容重 固相率＝ 密度