第二章 土壤理化性质
土壤理化性质实验方法总结

土壤理化性质实验方法总结土壤的理化性质对于农业生产和环境保护都具有重要意义。
了解土壤的理化性质可以帮助我们评估土壤的肥力状况、水分保持能力、通气性等,从而指导农业生产和土地管理。
在进行土壤理化性质实验时,我们可以采用以下方法来进行测试和分析。
一、土壤粒径分析实验方法1.混合土壤与蒸馏水,使其充分溶解后加入分级筛网中;2.将分级筛网的粗细筛子按顺序从上到下放置,将混合土壤悬浮液倒入最上面的筛子中;3.用水冲洗分级筛网,清洗土壤颗粒后,将每个筛网上的土壤颗粒干燥并称重;4.根据每个筛网上土壤颗粒的重量,计算出不同粒径的百分比。
二、土壤质地分析实验方法1.取一定量的土壤样品,加入容器中;2.加入适量的蒸馏水,充分搅拌使其均匀混合,静置片刻;3.利用实验室设备或称量仪器,测量容器中土壤和水的总重量;4.将容器放入烘箱中,干燥样品至恒重;5.再次测量容器中土壤和水的总重量;6.根据土壤和水的重量差,计算出土壤颗粒的质量百分比;7.根据质量百分比,判断土壤质地。
三、土壤水分含量分析实验方法1.取一定质量的土壤样品,放入烘箱中进行干燥至恒重;2.称量干燥后的土壤质量;3.将干燥后的土壤样品放入预先称好的量筒中;4.向量筒中注入一定量的酒精,使土壤颗粒充分与酒精接触;5.迅速取样量,用天平称量;6.根据差值计算出土壤的水分含量。
四、土壤有机质含量分析实验方法1.取一定量的土壤样品,先进行干燥至恒重;2.将干燥后的土壤样品研磨成细粉,过筛筛去大颗粒;3.取一定质量的细粉状土壤样品,放入烧杯中;4.加入浓硫酸,充分混合后在水浴上加热,加热时间视土壤样品特性而定;5.冷却后,加入稀盐酸,使混合溶液中的硫酸被中和掉;6.用水稀释,将土壤中的有机质进行湿法氧化;7.过滤出有机质含量溶液,用测定仪器进行分析计算。
五、土壤酸碱度分析实验方法1.取一定质量的土壤样品,加入蒸馏水中,并搅拌均匀;2.将土壤和水的混合溶液静置,使其沉淀;3.取出上清液,用PH计或酸碱滴定法测定土壤的酸碱度。
土壤地理学 第二章第三章

土壤地理学第二章/第三章第二章:影响土壤形成的环境因素:俄国道库恰耶夫成土学说:主要观点:土壤成土因素主要有五个气候、生物、母质、地形。
时间影响土壤发育的五个主要因素:1、母质因素(不同岩石风化壳)2、生物因素(不同植被类型:草地与森林)3、气候因素(影响风化,控制植被生长)4、地形因素(影响物质与能量的分配)5、时间因素(控制土壤发育进程)地质大循环和生物小循环的关系:1.大循环是小循环的基础,也是土壤形成的基础(矿质养分);2.小循环是土壤形成的核心(腐殖质);3.大循环大于小循环,自然界会发生水土流失现象;4.大循环小于或者等于小循环,自然界水土保持。
总之,土壤的形成过程是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾与统一。
形成土壤的两个基本作用:◆风化作用:致密的岩石被破坏,营养元素得以释放,并形成疏松的风化层;◆生物作用:有机质加入,营养元素积聚。
1)土壤胶体及结构①土壤胶体:通常所说的土壤胶体实际上是指直径在1—100 mµm之间的土壤颗粒。
②土壤胶体的种类土壤矿物质胶体(无机胶体):次生铝硅酸盐、铁铝化合物有机胶体:腐殖质、有机酸、蛋白质等有机-无机复合胶体③土壤胶体结构微粒核:胶核双电层:内外吸附层、扩散层2)土壤胶体的性质①巨大的比表面积和表面能②带电性带电的原因是什么?电性如何?③土壤胶体离子交换作用④分散和凝聚作用第一:粘土矿物胶体带电土壤中粘土矿物胶体一般都带负电荷,其电荷来源有以下几个方面:同晶置换作用粘土矿物晶质中的一种离子被另一种离子取代的过程。
在这个过程中,只改变了矿物质的化学成分,而矿物的结晶构造不变,故叫做同晶置换作用。
晶格破碎边缘带电矿物质风化破碎过程中,晶格边缘离子一部分电荷未被中和而产生剩余电荷,使晶体边缘带电。
第二:腐殖质胶体带电意义?由于腐殖质分子量大、功能团多,解离后带电量大,对土壤保肥供肥性有重要影响。
第三:两性胶体带电,什么是两性胶体?表面既带负电荷,亦带正电荷的土壤胶体称两性胶体。
土壤测定理化性质方法

土壤测定理化性质方法土壤是地壳表层的一种自然资源,对于农业生产、环境保护和土地利用具有重要意义。
而土壤的理化性质则是衡量土壤质量和肥力的重要指标之一、本文将介绍土壤理化性质的测定方法。
一、土壤理化性质的分类土壤的理化性质一般分为两大类:物理性质和化学性质。
物理性质包括土壤颗粒组成和粒度分布、土壤密度、土壤孔隙度、土壤水分特性等指标。
化学性质包括土壤pH值、土壤有机质含量、土壤养分含量如氮、磷、钾等。
二、土壤理化性质的测定方法(一)土壤颗粒组成和粒度分布的测定1.偏石法:通过目视观察、手感摸测等方法对土壤颗粒组成进行初步判断;2.比重瓶法:通过测定土壤颗粒的全重、沉重和浮重,计算得到土壤颗粒的比重;3.筛分法:利用不同孔径的筛网进行筛分,再根据不同粒径颗粒的重量百分比计算得到土壤粒度分布。
(二)土壤密度的测定1.堆积法:通过将一定重量的湿土倒入密度筒中,再测定湿土所占据的体积,从而计算得到土壤的容重;2.干贮法:将取样的土壤进行干燥处理后再进行质量和体积的测定,从而计算得到土壤的干密度和湿密度。
(三)土壤孔隙度的测定1.全渗滤法:将土壤湿浸到一定高度,计算湿浸后土壤所占据的总体积和固体体积,从而计算得到土壤的孔隙度和容重;2.壤管大气压法:通过壤管将土壤水分压排出来,以测定壤管底部的水压大小,从而计算得到土壤的持水能力和渗透性。
(四)土壤水分特性的测定1.原位含水量法:将试样埋入土壤中,埋置一定时间后拔出,测定土壤含水量;2.烘干法:将取样土壤进行干燥处理后测定质量,通过计算干质量与湿质量之间的差值来确定土壤含水量。
(五)土壤pH值的测定1.精密pH计法:使用精密pH计测定土壤浸出液的酸碱度;2.指示剂试剂法:使用指示剂溶液与土壤浸出液混合,通过颜色变化来判断土壤pH值。
(六)土壤有机质含量的测定1.加热失量法:将土壤样品进行高温加热,通过测量失去的质量来计算土壤有机质含量;2.氧化亚铁法:将土壤样品与氧化亚铁混合,通过水解反应测定土壤中的有机质含量。
第二章土壤性质

3、土壤化学吸收: 定义:土壤溶液中可溶性物质生成难溶性物 质的沉淀过程。 意义:固定养分,有效性降低。 例:土壤中缺P肥,有效态P很少,主要以闭 蓄态(迟效态)形式存在: 热带、亚热带地区,Al,Fe丰富,生成 FePO4,AlPO4沉淀; 碱性土壤中含Ca,生成Ca(PO4)3; 中性或接近中性土壤中,P较丰富。
土壤总酸度=活性酸度+潜在酸度
活性酸是土壤酸度的起源,代表土壤酸度的强度; 潜在酸是土壤酸度的主体,代表土壤酸度的容量。
二、土壤碱度(soil alkalinity)
(一)土壤碱度的形成
土壤碱性反应及碱性土壤形成是自然成 土条件和土壤内在因素综合作用的结果。碱性 土壤的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和 重碳酸盐,以及胶体表面吸附的交换性钠。形 成碱性反应的主要机理是碱性物质的水解反应。
根据物理化学的反应,胶体在溶剂中呈不均 一的分布状态,固体颗粒表面的离子浓度与溶液 内部不同的现象称为吸附作用。
凡使胶体表面层中溶质的浓度大于液体内部 浓度的作用称为正吸附,反之则称为负吸附.
土壤的离子交换
土壤的离子吸收交换: 土壤胶体表面吸收的离子与溶液介质中其电荷符号相 同的离子相交换。
土壤的离子交换作用类型: 阳离子的吸收和交换作用(主要) 阴离子的吸收和交换作用。
1、土壤活性酸度 是自由扩散于土壤溶液中的
氢离子浓度直接反应出来的酸度。
2、土壤酸度的强度指标
(二)潜性酸度 (soil potential acidity)
土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着氢离子和铝离子 所造成的显出酸性,所以它是土壤酸的潜在来源。
大学土管知识点总结大全

大学土管知识点总结大全第一章:土壤学基础知识1.1 土壤的定义与分类土壤是地球表面最上层由岩石颗粒、有机质、水和空气所组成的,支持生物生长的物质。
土壤根据其形成过程、化学性质、物理性质和生物性质可以分为多种类型,常见的有砂土、壤土、粘土、沙壤土等。
1.2 土壤的物理性质土壤的物理性质主要包括土壤颗粒的大小和形状、土壤的密度、孔隙度等。
这些性质对土壤的渗透性、通气性、保水性等有一定的影响。
1.3 土壤的化学性质土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、土壤中的养分含量等。
这些性质对于土壤的肥力、养分供应等有着重要的作用。
1.4 土壤的生物性质土壤的生物性质主要指土壤中的微生物、腐解生物等。
这些微生物能够分解有机物、促进土壤的肥力等,对土壤的生态系统有着重要的作用。
第二章:土壤与植物2.1 土壤对植物的影响土壤中的养分、水分、氧气等对植物的生长有着直接的影响。
不同类型的土壤对植物的影响也有所不同,需要根据具体情况进行合理的土壤处理和管理。
2.2 土壤养分的供给土壤中的养分对于植物的生长发育至关重要。
常见的养分包括氮、磷、钾等,需要通过施肥等方式来进行补充。
2.3 土壤中的微生物土壤中的微生物对于植物的生长发育有着积极的影响。
它们可以分解有机物,促进植物的吸收养分等。
第三章:土壤改良与施肥技术3.1 土壤改良土壤改良是通过改变土壤的物理性质、化学性质、生物性质等,来提高土壤的肥力、改善土壤的透气性、保水性等。
通常采用的方法有耕作、施肥、植被覆盖等。
3.2 施肥技术施肥是为了保证植物充分获得所需的养分而对土壤进行的一种活动。
施肥的方式有化肥施用、有机肥施用等,需要结合实际情况进行选择。
第四章:土壤保护与治理4.1 土壤侵蚀土壤侵蚀是指风、水、人类等因素对土壤进行的剥蚀、冲刷等,导致土壤流失的过程。
土壤侵蚀对于土地的生产力有着严重的影响,需要采取措施加以防治。
4.2 土壤污染土壤污染是指土壤中出现的有毒物质,对土壤环境和人类健康带来危害的情况。
土壤理化性质及重金属含量分析

土壤理化性质及重金属含量分析一、土壤的理化性质土壤是地球的表层,由矿质、有机质、水、空气和土壤生物等组成。
土壤的理化性质是指土壤的物理性质和化学性质。
1.物理性质(1)土壤颗粒组成:土壤颗粒组成主要包括砂、粉砂、粉土和粘土。
砂颗粒在0.05-2.0mm之间,具有较大的颗粒和较好的通气性;粉砂颗粒在0.002-0.05mm之间,具有适度通气性及适度保水性;粉土颗粒在0.002-0.02mm之间,具有较好的保水性;粘土颗粒在小于0.002mm,具有良好的粘合特性。
(2)土壤结构:土壤结构是指土壤颗粒之间的排列和连接方式。
土壤结构影响土壤通气性、渗透性、保水性和透水性等。
常见的土壤结构有块状结构、柱状结构、自由颗粒结构和块状颗粒结构等。
(3)土壤密度:土壤密度是指土壤单位体积的质量。
土壤密度的大小与土壤孔隙度、通气性和根系生长有关。
(4)土壤水分:土壤水分包括田间持水量、枯萎点和毛管水等。
土壤水分对植物生长及土壤性质有一定的影响。
2.化学性质(1)pH值:土壤的pH值是指土壤溶液中的氢离子(H+)浓度的负对数。
pH值对土壤中营养元素的有效性和土壤微生物的生长有重要影响。
(2)电导率:土壤的电导率是指土壤溶液的电导能力。
电导率是土壤盐碱程度的指标,高电导率表示土壤中盐分含量较高。
(3)有机质含量:土壤的有机质含量是指土壤中有机质的质量百分比。
有机质对土壤结构、肥力和水分保持等有重要影响。
重金属在土壤中是常见的存在形式之一,但过量的重金属含量会对土壤质量和生态环境造成一定的影响。
对土壤中重金属含量的分析可以帮助了解土壤的环境质量。
1.采样与准备首先需要选择代表性样品进行采样,采样点应尽量避免受到人为干扰。
采样时使用干燥的工具,将土壤样品按照一定的深度和面积采集,并混合均匀。
将土壤样品分装到干燥的容器中,密封保存。
2.化学分析重金属含量分析可以使用多种化学方法,常用的分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和X射线荧光光谱法等。
土壤理化性质分析ppt课件
风干后的土样平铺在平整木板或塑料板上,用木棍或塑料棍压碎 ,经过初步压碎的土样,如果数量太多,可以用四分法分取,并用1mm孔径的筛子过筛。未通过筛子的土粒,必须重新压碎过筛,直至全部通过筛孔为止;但石子切勿碾碎,应并入砾石中处理
四分法对角取样
3、贮存
过筛后的土样经充分混匀,然后装入玻璃塞广口瓶或塑料袋中,内外各具标签一张,写明编号、采样地点、土壤名称、深度、筛孔、采样日期和采样者等项目。所有样品都须按编号用专册登记。制备好的土样要妥善贮存,避免日光、高温、潮湿和有害气体的污染。一般土样保存半年至一年,直至全部分析工作结束,分析数据核实无误后,才能弃去。
土壤全氮量的测定方法与原理
测定原理:样品中的含氮有机化合物在加速剂的参与下,经浓H2SO4消煮分解,有机氮转化为铵态氮,碱化后即可把NH3蒸馏出来。用H3BO3吸收,以标准酸滴定,求出全氮含量。 K2SO4在消煮过程中起提高H2SO4溶液沸点的作用,其浓度一般应控制在 0.35—0.45g/ml 。 CuSO4在消煮过程中起催化作用,加速有机氮的转化。当有机质全部消化完后,消煮液呈清澈的蓝绿色。Se粉是一种高效催化剂,但用量不宜过多。否则会引起氮素损失。
(1)剖面土样的采集
为了研究土壤基本理化性状,除了研究表土外,还常研究表土以下的各层土壤。这种剖面土样的采集方法,一般可在主要剖面观察和记载后进行。必须指出,土壤剖面按层次采样时,必须自下而上(这与剖面划分、观察和记载恰恰相反)分层采取,以免采取上层样品时对下层土壤的混杂污染。为了使样品能明显地反映各层次的特点,通常是在各层最典型的中部采取(表土层较薄,可自地面向下全层采取)。这样可克服层次间的过渡现象,从而增加样品得典型性或代表性。样品重量也是1公斤左右,其他要求与混合样品相同。
土壤的物理化学性质
土壤的物理化学性质土壤的物理性质1土壤质地和结构土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,其中固体颗粒是土壤的物质基础,占土壤总重量的85%以上。
根据固体颗粒的大小,土壤颗粒可分为以下等级:直径为2.0~0.2mm的粗砂、直径为0.2~0.02mm的细砂、直径为0.02~0.002mm的粉砂和直径小于0.002mm的粘土颗粒。
这些不同大小的固体颗粒的总百分比称为土壤质地。
土壤质地可分为三类:砂土、壤土和粘土。
砂土主要由粗砂和细砂组成,粉土和粘土比例小,土壤粘度小,孔隙多,通风透气性强,储水保肥性能差,易干旱。
粘性土主要由粉土和粘粒组成,质地较重,结构致密,保水保肥能力强,但孔隙小,透气性和渗透性差,湿粘干硬。
壤土的质地相对均匀,其中砂、粉土和粘土的比例大致相同。
它既不松也不粘。
具有良好的透气性和透水性,具有一定的保水保肥能力。
它是理想的农业土壤。
土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙和团聚体的数量、大小及其稳定度。
它可分为微团粒结构直径小于0.25mm、团粒结构0.25~10mm和比团粒结构更大的各种结构。
团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成0.25~10mm直径的小团块,具有泡水不散的水稳性特点。
具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤,它能协调土壤中水分、空气和营养物质之间的关系,统一保肥和供肥的矛盾,有利于根系活动及吸取水分和养分,为植物的生长发育提供良好的条件。
无结构或结构不良的土壤,土体坚实,通气透水性差,土壤中微生物和动物的活动受抑制,土壤肥力差,不利于植物根系扎根和生长。
土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况有密切的关系。
2土壤水分土壤水分可直接被植物根系吸收。
适当增加土壤水分有利于各种养分的溶解和运动,有利于磷的水解和有机磷的矿化,从而改善植物的营养状况。
土壤水分也可以调节土壤温度,但水分过多或过少都会影响植物的生长。
当水太少时,植物会受到干旱和营养缺乏的威胁;水分过多会使土壤中的空气循环受阻,养分流失,从而降低土壤肥力,或使有机质不完全分解,产生一些对植物有害的还原性物质。
(培训)土壤学与肥料学考试资料
土壤学与肥料学第一节.土壤的组成土壤是由因相(有机质、矿物质、生物体)液相(土壤水分)气相(土壤空气)组成的,土壤最为理想的固相、液相、气相容积比为2:1:1一、有机质1、土壤的来源:动植物和微生物残体,动物排泄物,人为施用的肥料;2、成分:①碳水化合物,如淀粉、纤维素、葡萄糖、蔗糖②含氧化合物,如蛋白质、氨基酸、DNA组成(嘌呤、嘧啶)③脂肪化合物④单宁物质⑤灰?物质,即植物残体,燃烧后余留的灰烬如各种矿物质元素:钙、镁、钾、钠、硅、硫、铝、锰等。
3、类型①新鲜有机质—未分解或部分分解的动植物残体,可以与土壤分离。
②腐殖质—经微生物作用后,与土壤紧密结合的有机物,占土嚷有机质的大部分。
4、有机物的转化过程同时有两个方向转化:矿质化和腐殖化①矿质化过程:复杂有机物转变简单化合物;②腐殖化过程:复杂有机物转变复杂稳定的高分子化合物5、有机质的作用主要包括两方面:提供营养和改良土壤①植物营养的主要来源;②促进植物生长发育;③促进土壤微生物活动;④改善土壤化学性质,缓冲作用,调节PH值(酸碱度);⑤改善土壤物理性质,形成团料结构;二、土壤矿物质(无机物)一)、土壤粒?:石砾、沙粒、粉沙粒、粘沙粒二)、土壤质地:砂土、壤土、粘土1、砂土①孔隙大,通气性,排水性良好;②缺含毛细管,畜水能力差;③本身缺乏营养,施用的肥料分解快,故保肥能力强;④昼夜温差大,所以适宜做盆栽、盆插土、选种耐旱耐瘠树种。
2、粘土①毛细管发达,持水量大,但通气性、排水性差;②养分不易淋失,肥料分解慢,帮保肥能力差。
三、土壤生物1、微生物:如细菌、真菌2、动物:如蚯蚓、可分为有害和有益的动物。
四、土壤水分类型1、吸湿水——不能活动,不能用利用;2、膜状水——难移动,难利用;3、毛管水;4、重力水田间持水量:全部孔隙充满水后,除去由于重力向下渗透的水外的其余水分。
五、土壤空气土壤通气性调节,耕作,改善土壤结构,改善排水条件第二节.土壤的形成一、土壤五大成土因素:母质、气候、生物、地形、时间;二、五大成土因素对土壤形成所起的作用1、母质:①构成土壤矿物质部分的基本材料;②植物矿物质元素的最初来源;2、气候:以温度和湿度对成土的影响最重要;3、生物:主导因素(1)植物:①对土壤养成的“富集作用”;②根系的伸展影响土壤结构形成;③根系分泌物引起土壤理化性质改变;(2)微生物:①合成腐殖质;②分解有机质;这两个过程循环进行。
农田土壤的理化性质及其调控技术
农田土壤的理化性质及其调控技术农田土壤是农作物生长的基本环境,其理化性质对农作物的生长发育、产量和质量产生着重要影响。
理解农田土壤的理化性质,并通过合适的调控技术来优化土壤环境,对于提高农作物生产效益和环境可持续发展具有重要意义。
一、土壤的理化性质土壤的理化性质包括土壤质地、土壤结构、土壤酸碱度、土壤水分、土壤养分等。
这些性质相互作用,共同决定了土壤的透气性、保水性、保肥性和保墒性等特性。
1. 土壤质地土壤质地指土壤中粉砂、细砂、粘土等颗粒的组成比例。
质地的不同直接影响土壤的保水性和透气性。
对于粘土质地的土壤来说,保水性较好,但透气性较差;而砂质土则相反。
因此,根据土壤质地的不同,可以采取适当的措施来改善土壤的透气性和保水性。
2. 土壤结构土壤结构指土壤中颗粒的排列方式及土壤颗粒之间的聚集程度。
土壤结构的好坏对土壤的透气性、保水性和养分释放等方面有着重要影响。
通过良好的土壤管理,如耕作措施的合理选择和有机物的添加,可以改善土壤结构。
3. 土壤酸碱度土壤酸碱度是指土壤中酸性或碱性物质的含量,通常用pH值来表示。
不同作物对pH值的要求不同,在一定范围内保持适宜的酸碱度对于作物生长和根系吸收养分非常重要。
对于过酸或过碱的土壤,可以通过施用石灰或酸性物质来进行调节。
4. 土壤水分土壤水分是农作物生长的重要因素之一。
土壤水分的合理管理可保持农作物生长所需的适宜水分,其中包括灌溉技术的合理应用、排水系统的改善以及覆盖土壤表面等措施。
5. 土壤养分土壤养分是支持农作物生长发育的重要物质基础。
合理施肥和养分管理是保证农作物高产高质量的关键。
通过土壤养分测试,合理调整施肥方案,选用有机肥和微生物菌肥等技术手段,有助于提高土壤养分利用效率。
二、土壤理化性质的调控技术为了优化农田土壤的理化性质,提高农作物的生长效益和品质,农业生产中可以采取以下调控技术。
1. 土壤改良土壤改良是改善土壤质地、结构和酸碱度的有效手段。
通过有机物的添加、石灰的施用、深翻和耕作措施等方式,调整土壤的理化性质,改善土壤的肥力。
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土壤温度的季节或月变化
地温计
Tomato+potato TomTato “嫁接思想”, 也是一种 “创新”
第二节 土壤吸收性能
一、土壤吸收性能的概述
土壤吸收性能:土壤具有保持固相、液相和气相物质的能力
(一)土壤机械吸收: 土壤固相部分是一个疏松多孔体,当土壤溶液经过时,对 物质进行过滤、阻滞、截流和保持。如土壤中 的粘粒淀积层的发育 与其密切相 关; (二)土壤物理吸收:依靠土壤颗粒表面能和水的存在,静电引力吸附和保持分 子态物质,如CO2,NH3,H2O,H2,有机酸等,可使一些养分物质免于淋失。
(三)土壤热特性
土壤热容量(soil heat capacity或soil thermal capacity)
土壤热容量(质量热容量)是指单位质量土壤每升高(或降低) 1℃所需要(或放出的)热量。 用Cg表示,单位是J/(kg.℃) 如果按单位容积计算(容积热容量),则为1立方米土壤每升高( 或降低)1℃所需要(或放出的)热量,用Cv表示,单位J/( m3.℃) 容积热容量=质量热容量×容重
土壤导热性和导热率
土壤具有对所吸热量传导到邻近土层性质,称为导热性。导热
性大小用导热率表示。衡量土壤物质传导热量快慢的物理量。 导热率:在单位截面、单位距离的土层,土壤温度相差为1℃ 时,单位时间传导的热量,其单位是J/(m.s.℃)。
表 6-4 土壤组成分 石英 湿砂粒 干砂粒 泥炭 腐殖质 土壤水 土壤空气 土壤不同组成分的导热率(焦耳/厘米·秒·度) 导热率
一、土壤结构及意义
(一)土壤结构以其形态类型
1.土壤结构体:土粒(单粒和复粒)因胶结、凝聚等作用形成大小、形 状不同的团聚体。 2.土壤结构:土粒(单粒和复粒)的排列、组合形式。按形状可分为块状、 片状和柱状三大类型;按其大小、发育程度和稳定性等,再分为团(粒) 状、块状、棱柱或柱状、片状等结构。
单个土粒 团聚体 微团粒
土壤容重是土壤发生学重要参数、是计算土壤孔隙度、水分和养 分含量、和土层重量的必须指标,是评价土壤物理性质和肥力水 平的重要依据。
(二)土壤的孔隙性
土壤的多孔性称为孔隙性, 孔隙所占体积的百分比,称 为孔隙度
土壤孔隙度%=(1-容重/比重)×100% •土壤孔隙包括毛管孔隙(直径小于0.1 mm)和非毛管孔隙 (直径大于0.1mm),毛管孔隙使土壤具有持水能力;非毛 管孔隙使土壤具有透水性和通气性。 •土壤的孔隙性由毛管孔隙和非毛管孔隙组成,孔隙形状复杂 多样,是土壤重要属性,影响土壤的水、肥、气、热。
单粒结构
Single Grained
粒状结构 Grained
片状结构 Platy
块状结构 Blocky
柱状结构
Columnar
棱柱结构 Prismatic
大块状结构 Massive
单粒结构
Single Grained
粒状结构
Grained
片状结构 Platy
块状结构 Blocky 大块状结构 Massive
(三)土壤化学吸收:土壤溶液可溶性物质经化学反应生成难溶性物质而沉淀, 如H2PO4-及HPO42-与Ca2+,Fe3+,Al3+,形成沉淀,导致磷固定。
化学吸收可以让养分流失也降低了养分有效性。 (四)土壤生物吸收:生物有机体对养分选择吸收,并以有机质形式在土壤中积 累过程,在通过微生物分解,将养分释放供植物利用。 (五)土壤物理化学吸收:土壤胶体对溶液中的离子态物质的吸附作用。对土壤 离子态物质迁移,养分供给,土壤缓冲性有重大影响。
四、土壤的热特性
(一)土壤热量的来源
土壤热量主要来源于太阳辐射、地 球内部向外输送的热、土壤生物过 程释放的生物热和化学过程产生的 化学热,其中太阳辐射能占总能量 来源的99.97% 土壤所获得的的辐射能与地理纬度、 地形条件、地表物质、季节变化和 植被覆盖有关系
(二)土壤的热平衡
土壤所获得的太阳能转化为热能 以后,主要部分消耗于土壤水分 的蒸发及与大气层间的湍流交换 上,一部分被生物活动所消耗, 很少一部分通过热交换传导至土 壤底层。 土壤是热量交换界面也是水分物 理形态转换界面,水分的物理形 态转化,引起土壤温度的增减。 土壤热量平衡和水分平衡决定土 壤温度变化主要因素。
土壤温度变化的时间规律
(1)季节变化 表土温度起伏大于深部土壤变化,底土在秋冬比较暖,夏季 比较冷,由于底土的掩蔽状态和热传导滞后性造成;
(2)日变化
一日中,表层土壤日间变暖,夜间变冷,最高温度出现在下 午2点,最低温度在6点左右,表土变幅大,深土变幅小。
(夏季浇水的问题?)
土壤温度的时间规律
[ 土壤地理学 ]
第二章 土壤理化性质
与地理环境的关系
知识回顾
• O层:半分解或未分解的有机残体组成,主要是植物
残体(枯落物层); • A层:受生物气候或人类活动影响形成的有机质积累 和物质淋溶表层。有机质含量高,颜色较暗黑;(腐 殖质层) • E层:是硅酸盐粘粒、铁铝等物质明显淋失的漂白淋 溶层 ;(淋溶层 ) • B层:硅酸盐粘粒、氧化铁、氧化铝、碳酸盐、其他 盐类和腐殖质等物质聚积的层 ;(沉淀层) • C层:与土壤发育有密切关系的岩石风化物层;(母
就小,温度变化快速。当土壤湿润时,土粒间的孔隙被水分 占领,导热率增大,温度变化慢。
砂土为暖性土和黏土为冷性土的原因:
• 土壤中的水分和空气对土壤的热容量起关键作用,而二者 的热容量不同,水的热容量大于空气的热容量;土壤含水 多,热容量大,温度变化慢;土壤含空气多,热容量小, 温度变化快。 • 砂土,孔隙大,空气多,持水差,热容量小,日间易热, 晚间易冷,春季升温快,被称为暖性土。黏土持水性强, 空气少,热容量大,增温缓慢,称为冷性土。在春季未暖 时候,过多雨水和灌溉使土壤不易升温,影响小苗生长。 • 在夏季高温时,可通过雨水和灌溉给土壤降温。
库布其沙漠治理
二、土壤孔隙性(比重,容重,孔隙度)
(一)土壤的比重与容重
土壤比重:单位体积土壤固相物质的重量(不包括土壤孔隙体积) 和同体积水的重量之比,无单位。一般土壤比重为2.65, 测定 方法:比重计法; 土壤容重:单位体积原状土体(包括固体和孔隙在内)的干土重。 单位为g/cm3, 一般为1.325 g/cm3。(环刀法)
空气导热率最小,水导热率比空 气大的多,而矿质土粒最大 土壤的导热率越大,土壤温度变 化越缓慢,导热率越小,土壤温 度变化越快速
4.427×10-2 1.674×10-2 1.674×10-3 6.276×10-4 1.255×10-2 5.021×10-3 2.092×10-4
当土壤干燥缺水时,土粒间的土壤孔隙被空气占领,导热率
•适宜的土壤孔隙度为50%左右,而毛管孔隙和非毛管孔隙各
占50%左右。 •影响土壤孔隙性的主要是土壤质地、有机质含量和土壤结构
三、土壤颜色
是土壤物质成分和内在性质的外部反 映,是土壤发生层外表形态的最显著 标志,很多土壤类型的名称以其颜色 命名,如黑土、红壤、黄壤等 根据色调、彩度和亮度来确定颜色, 一般采用美国蒙氏比色法测定,包含 428个标准比色卡 在明亮光线,湿润的土壤测定;避免 在强阳光测定,并且土样应是新鲜而 平的自然裂面为宜,不用刀削的平面 蒙氏土壤颜色卡图
土壤结构 形态图 团状(团粒状) 片状 块状 棱柱状
发生土层
A层
E层
B层
B层
(二)土壤结构形成机制
1 土壤结构形成的物质条件 胶结物质存在,包括有机胶结物质和无机胶结物质 有机胶结物质及其胶结作用: 无机胶结物质以及胶结作用: 包括粘土矿物、铁铝氢氧化物、硅酸凝胶和 石灰质。通常带负电荷,与土壤中的二、三 价正电荷的阳离子(Ca,Mg,Fe,Al)形 成凝胶,形成初步微团粒,然后和腐殖质等 胶体化合物进一步凝聚,逐步形成 团聚结构。
(四)土壤温度的时空变化规律
• 纬度低的热带亚热带获得太阳辐射多,土壤温度高于中高纬度地区。 • 同季节同纬度,干旱地区,水分蒸发消耗热量少,大量热能用于增温 ,而土壤温度变化迅速;而沿海湿润地区,水分蒸发大消耗热量多,
使土壤温度变化幅度不至过高。
• 在山区随着高度的增加,土温还是比平地的土温低。 • 坡向与坡度对土壤温度的影响:坡地接受的太阳辐射因坡向和坡度而
为什么说 团粒结构是最佳的土壤结构? 土壤质地与土壤结构的区别
土壤结构改良剂 (土壤结构改良的人工方法之一) • 是将土壤颗粒粘结在一起形成团聚体的物质,能显著的增加 土壤中水稳定性团粒的数量,形成良好的团粒结构; • 包括天然土壤结构改良剂和人工合成土壤结构改良剂两种; • 天然改良剂:植物残体、泥炭、褐煤等原料, 抽取腐殖酸、 纤维素、木质素、多糖羧酸类等物质,或人工合成的高分子 聚合物:聚乙烯醇和聚丙烯酰胺制剂
柱状结构
Columnar
棱柱状结构
Prismatic
(1)球状或团粒状:疏松多孔,由腐殖质和高价盐胶结而成,是 农业理想的的水稳性土壤结构。团粒直径为 0.25-10mm; 0.25-0.005mm:微团聚体(微团聚体) (2)片状:耕层土壤多年承受机具压力出现紧实的片状机构,影 响根系下扎,容易排水不畅而内涝; (3)块状:外形不规则,多出现缺乏有机质的粘土中,内部结构 紧实,多为非水稳态 (4)柱状和棱柱状:多见于半干旱和干旱地区土壤下层,内部紧 实,最典型为碱土的柱状结构;棱柱状多见于质地粘重和干湿 交替发生的底层土壤,干湿交替缓慢时候易形成大棱柱结构。 (5)大块结构:外形不规则而紧实,大于20mm,半湿润半干旱 的具有碳酸钙淀积的心土或底土,以及亚热带具有明显黏粒聚 集土层的心土层
胶体的凝聚作用
(三)土壤结构以对土壤物理性质的影响
不同类型土壤结构,给土壤带来不同的孔隙状况和分 散状态,进而影响----土壤通气、透水、持水、保肥 以及物质迁移。
片状:土粒排列紧密、妨碍透水和根系下扎生长 块状、柱状:内部紧实,构体间断裂大,漏肥漏水 团粒(团聚体):不同直径大小的多孔隙分布, 解决土壤持水又透水的矛盾 解决土壤供肥和保肥的矛盾 解决土壤持水和通气的矛盾