土壤孔性耕性
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土壤的基本理化性质[专业内容]
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<0.001
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
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
高等教育
6
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质
量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内,
沼泽土
1.10~1.30
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
高等教育
7
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度
最松 松 适合 稍紧 紧实
容重(g/cm3)
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30
>1.30
孔度(%)
>60 60~56 56~52 52~50
夯实的土壤容重典则型可土高壤达容1.重8-2.0克/厘米3。
土壤
容重（g/cm3)
土壤
容重（g/cm3)
泥炭
0.20~0.50
黄土
1.35~1.50
蓬松盐土 灰化层
0.80~1.00 0.80~1.00
土壤碱化层 土壤龟裂层
1.50~1.70 1.70~1.90
黑钙土耕层 1.10~1.30 灌溉后土壤结壳 1.60~1.90
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
高等教育
11
(二)土壤孔隙类型
土壤孔隙的持水功 能和毛管水上升情况 成为孔隙分类的主要 依据
孔隙类型
孔径大小 ( mm) 土壤水吸力 （kPa） 所含水分有效性
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
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
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
高等教育
6
2、土壤容重：单位容积原状土壤（包括孔隙）的干质
量。
土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围内,
沼泽土
1.10~1.30
对于大多数植物来说，土壤容重在1.14—1.26g/cm3之间比较适宜。
高等教育
7
容重、孔隙度与土壤松紧程度关系
松紧程度
最松 松 适合 稍紧 紧实
容重(g/cm3)
<1.0 1.0~1.14 1.14~1.26 1.26~1.30
>1.30
孔度(%)
>60 60~56 56~52 52~50
夯实的土壤容重典则型可土高壤达容1.重8-2.0克/厘米3。
土壤
容重（g/cm3)
土壤
容重（g/cm3)
泥炭
0.20~0.50
黄土
1.35~1.50
蓬松盐土 灰化层
0.80~1.00 0.80~1.00
土壤碱化层 土壤龟裂层
1.50~1.70 1.70~1.90
黑钙土耕层 1.10~1.30 灌溉后土壤结壳 1.60~1.90
注：式中土壤水吸力以 kPa为单位
高等教育
11
(二)土壤孔隙类型
土壤孔隙的持水功 能和毛管水上升情况 成为孔隙分类的主要 依据
孔隙类型
孔径大小 ( mm) 土壤水吸力 （kPa） 所含水分有效性
非活性孔隙（无效孔隙） < 0.002
《土壤学》第三章 土壤的孔性、结构性与耕性
（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。
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。
（一）土壤粘结性和土壤粘着性
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
• 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，
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
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，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
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
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。
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。
（一）土壤粘结性和土壤粘着性
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
• 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，
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
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，
(2)土粒排列 疏松时高，紧密时低。
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
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。
土壤的孔性、结构性和耕性
紧砂土 砂壤土 轻壤土 中壤土 重壤土 轻粘土 中粘土 重粘土
38～46 46～50 43～49 43～49 43～49 48～52 48～52 48～52
砂：孔度小（38-46%），均一，大孔隙居多。 粘：孔度大，孔径均一，以毛管孔和非毛管孔为主 壤：孔度居中（43-50%）孔径分布适中。
2．土粒排列方式 理想土壤：假定全部土粒都是大小相等的刚性光滑球体，
第二节
土壤结构
一、概念：
1、土壤结构体：单粒或复粒互相胶结在一起 形成的团聚体。 2、土壤结构性：土壤中单、复粒数量、大小、 形状、性质及其相互排列的孔隙状况等的 综合特性。
土 粒 的 排 列 方 式
二、土壤结构类型
根据土壤结构体的形状： 块状、核状、粒状、团粒、柱状（棱 柱状、柱状）、片状、板状。
正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉 石
纤铁矿
腐殖质
1.40～1.80
注意
多数土壤的密度为2.6～2.7克/厘米3，在机械分析中计算各 级土粒的沉降速率时，往往采用“常用密度值”即
常用土壤密度值：
2.65克/厘米3。
在同一土壤中,不同大小土粒的腐殖质含量和矿物组成不同， 因而其密度也不同。
表 4－2
3、上虚下实，上粗下细，保水保肥、托水托肥 因此，在评价其生产意义时，孔隙分布比孔隙度更为重要
土壤孔性与作物生长
适于作物生长发育的土壤孔性指标
旱地 土体内 30cm耕层： 上部（0-15cm）55% 下部（15-30 cm）50% 孔度 通气孔度 50-56% 8-10%（15-20更好） 上虚下实 15-20% 10%
黄土高原
沙漠
五、土壤结构性的评价
（一）土壤结构的孔隙状况 1. 块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构 体 总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙和 毛管孔隙，结构体之间大的通气孔隙，往往 成为漏水漏肥的通道。 植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。
土壤的孔性、结构性和耕性讲诉
通常有空气存在其中，同时植物根毛、根系和微生 物均可在通气孔隙中活动。
3. 土壤孔性与土壤肥力的关系
孔隙大小和数量
土壤松紧状况
水、气含量
养分有效性 土壤的增温 和保肥供肥 与稳温
第二节 土壤结构性
定义：
在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成 大小，形状和性质不同的团聚体，称为土壤 结构。
1. 土壤结构的类型
土壤容重的的用途：
a.反映土壤松紧度
土壤容重大
土壤紧实板硬而缺少结构
土壤容重小
土壤疏松多孔结构良好
b.估算各种土壤重量
土重=面积×土层深度×容重
c. 计算土壤各组分的数量
各组分数量= 土重×各组分含量
孔 隙 度
47.46 %
疏松排列
紧密排列
24.51 %
③ 孔隙比：
定义： 它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值。 其值为1或稍大于1为好。
水膜的粘结作用：细润土壤中的粘粒所带的负电 荷，可吸引极性水分子，并使之作定性排列，形 成薄层水膜，当粘粒相互靠近时水膜为邻近的粘 粒共有，粘粒就通过水膜而联结在一起。
胶结作用 土壤中的土粒、复粒通过各种物质的胶 结作用进一步形成较大的团聚体。
成型过程：
根系切割 干湿交替 冻融交替 土壤的耕作
Fe2+ 土粒
土壤的比重为单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的 干重(g/cm3或t/m3)
土壤相对密度的大小与土壤组成有关，常用土壤 相对密度值2.65 。
②土壤容重
定义：
自然状态下单位容积土壤(包括孔隙在内)的 干重(g/cm3 或t/m3)。
土壤容重的范围1.0-1.5 g/cm3 理想1.14-1.26 g/cm3
3土壤孔性、结构性和耕性
诚朴勇毅
1.非活性孔隙：孔径小于0.002毫米（ 1.非活性孔隙：孔径小于0.002毫米（土壤水吸力为 非活性孔隙 0.002毫米 1500kPa以上），几乎是束缚水占据的孔道，对作物无益。 1500kPa以上），几乎是束缚水占据的孔道，对作物无益。 以上），几乎是束缚水占据的孔道 微生物和根毛都伸不进去，故叫无效孔隙。 微生物和根毛都伸不进去，故叫无效孔隙。粘质结构土壤 居多。 居多。 2.毛管孔隙：当土壤当量孔径为0.02～0.002mm时 2.毛管孔隙：当土壤当量孔径为0.02～0.002mm时（土 毛管孔隙 0.02 壤水吸力150～1500kPa），毛管作用活动强烈，水分传导 壤水吸力150～ ），毛管作用活动强烈， 150 毛管作用活动强烈 顺畅，水分对植物完全有效。 顺畅，水分对植物完全有效。 3.通气孔隙（非毛管孔）：孔径>0.02mm， 3.通气孔隙（非毛管孔）：孔径>0.02mm，土壤水吸力 通气孔隙 ）：孔径>0.02mm 小于0.15bar，水分受重力作用明显， 小于0.15bar，水分受重力作用明显，灌溉时是水分是入 0.15bar 渗通道，日常是气体交换通道。 渗通道，日常是气体交换通道。
诚朴勇毅
（四）土壤孔性和结构性的调节
在生产中，土壤结构是经常变化的。 在生产中，土壤结构是经常变化的。 1、破坏土壤结构的措施： 破坏土壤结构的措施： （1）水的作用：雨滴击打、淹灌的泡散，粘粒的水合， 水的作用：雨滴击打、淹灌的泡散，粘粒的水合， 以及团聚体内部封闭空气的 灌溉的破坏作用 （2）大型农机具重压及人畜的踩踏。 大型农机具重压及人畜的踩踏。 （3）土壤胶体上离子倒换过程：化肥施用、土壤板结 土壤胶体上离子倒换过程：化肥施用、 （4）微生物的两重性：形成腐殖质，分解有机物 微生物的两重性：形成腐殖质，
1.非活性孔隙：孔径小于0.002毫米（ 1.非活性孔隙：孔径小于0.002毫米（土壤水吸力为 非活性孔隙 0.002毫米 1500kPa以上），几乎是束缚水占据的孔道，对作物无益。 1500kPa以上），几乎是束缚水占据的孔道，对作物无益。 以上），几乎是束缚水占据的孔道 微生物和根毛都伸不进去，故叫无效孔隙。 微生物和根毛都伸不进去，故叫无效孔隙。粘质结构土壤 居多。 居多。 2.毛管孔隙：当土壤当量孔径为0.02～0.002mm时 2.毛管孔隙：当土壤当量孔径为0.02～0.002mm时（土 毛管孔隙 0.02 壤水吸力150～1500kPa），毛管作用活动强烈，水分传导 壤水吸力150～ ），毛管作用活动强烈， 150 毛管作用活动强烈 顺畅，水分对植物完全有效。 顺畅，水分对植物完全有效。 3.通气孔隙（非毛管孔）：孔径>0.02mm， 3.通气孔隙（非毛管孔）：孔径>0.02mm，土壤水吸力 通气孔隙 ）：孔径>0.02mm 小于0.15bar，水分受重力作用明显， 小于0.15bar，水分受重力作用明显，灌溉时是水分是入 0.15bar 渗通道，日常是气体交换通道。 渗通道，日常是气体交换通道。
诚朴勇毅
（四）土壤孔性和结构性的调节
在生产中，土壤结构是经常变化的。 在生产中，土壤结构是经常变化的。 1、破坏土壤结构的措施： 破坏土壤结构的措施： （1）水的作用：雨滴击打、淹灌的泡散，粘粒的水合， 水的作用：雨滴击打、淹灌的泡散，粘粒的水合， 以及团聚体内部封闭空气的 灌溉的破坏作用 （2）大型农机具重压及人畜的踩踏。 大型农机具重压及人畜的踩踏。 （3）土壤胶体上离子倒换过程：化肥施用、土壤板结 土壤胶体上离子倒换过程：化肥施用、 （4）微生物的两重性：形成腐殖质，分解有机物 微生物的两重性：形成腐殖质，
6.第3章第1-3节土壤孔性、结构性与耕性解析
二、影响土壤耕性的物理机械性
〔一〕土壤粘结性 土壤粘结性是指土粒之间相互吸引粘结的性能。
土壤粘结性的强弱通常用单位面积上的粘结力〔克/厘米2〕 来表示。 粘结力包括有：范德华力、库仑力以及水膜的外表张力，
还有氢键的作用。
影响土壤粘结性的因素：
1、土壤含水量
2、土壤质地
土粒愈细,比外表愈大,分子引力愈大,粘结性加强。 据测定，0.05mm土粒的粘结力为1.5g/cm2，而 0.01mm土粒的粘结力为7.0g/ cm2 。
质地类型
粘土 粘壤土 壤土 砂壤土 砂土
下塑限
23～30 16～22 10～15
<10 0
上塑限
41～50 28～40 17～27
<16 0
塑性值
18～20 12～17 7～12
<7 0
钙或钠饱和的粘粒矿物的塑限(含水量%)
钙饱和
钠饱和
下塑限 上塑限 下塑限 上塑限
蒙石
63
高岭石
36
177
97
700
土壤构造体是指各级土粒或其一局部相互粘结团聚成 大小、外形和性质不同的土团、土块或土片。
土壤构造性：
土壤构造性是指土壤构造体的大小、外形、性质及 其排列和孔隙状况等的综合特性。
一、土壤构造体的类型
按长、宽、高三轴进展状况分为四大类： 1、块状和核状构造：近似立方体构造一般在1cm以上；其 中边面棱角明显，外形似核，在1~3 cm, 称核状构造； 3 cm以上构造边面不明显，称大块状构造。多在质地较粘重， 2有、机柱质状缺和乏棱的柱土状壤构中造消：失纵。轴大于横轴，其中顶部圆而底部 平的似柱子状者为柱状构造，假设边面有明显棱角则称为 棱柱状构造。 3、多片在状质构地造粘：重横有轴机大质于缺纵乏轴的，心粉土砂层质或土底壤土 的层表中层。，雨后 或浇灌后见到的结壳、结皮、板结等均为片状构造。
土壤孔性、结构性和耕性
常见阳离子凝聚能力：
Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >H+ >NH4+ > K+ >Na+
农业生产(agricultural production)中，常施用石灰(酸性土)或石膏( 碱性土)，利用Ca2+的作用促进土粒凝聚。
增加介质中电解质浓度也可促进胶粒凝聚。
农业生产中，常采用排水晒田、晒垄、冻垄等措施，提高土壤溶 液电解质的浓度，促进土壤胶粒凝聚。
① 干湿交替作用(alternation of drying and wetting)
蒙脱石类的膨胀收缩性强，而水云母类和高岭石类的膨胀收缩性 则较弱。
土块越干，骤然灌水湿润，这种作用愈明显，有如“爆破” 一样。促使土体破碎形成结构。
a、当干湿交替时，由于胀缩性的差异使土体产生不等的变形 而依脆弱线开裂成小块
天旱时表层蒸发失水后，土体收缩切断与下 层毛管连通性，水分不会由大孔隙流向小孔隙而
蒸发损失。
② 小肥料库
具有团粒结构的土壤，通常有机质含量丰富。团粒结构
表面为好气作用，有利于有机质的矿质化(mineralization)，释放
养分。团粒内部则有利于腐殖化(humification)，保存养分 。
③ 空气走廊
土壤粘结性是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 粒粘着外物表面的性能。
影响土壤粘结性和粘着性的因素有：
• 土壤质地
• 土壤含水量
• 土壤结构 • 土壤腐殖质含量
• 土壤代换性阳离子的组成
塑性值(plastic index)：上塑限和下塑限的差值，又称塑 性指数 。 （plasticity number）
第四章 土壤孔性、结构性和耕性
土壤粘结性是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。 由于土壤具有粘结性，使其具有抵抗外力破碎的能力，也是 土壤在耕作时产生阻力原因之一。
在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结性实际土 粒-水-土粒之间相互吸引而表现的板结力。
影响粘结力的因素：
• 1.土壤颗粒的比表面积：比表面积越大， 粘接力越强。 （1）土壤质地：粘性土>壤质土>砂质 （2）粘土矿物的类型： 2：1矿物>1:1型 矿物 （3）代换性阳离子组成：土壤上代换性 Na+（盐渍土）越高，粘结力越强（白 僵土）。 （4）土壤颗粒的团聚化程度：结构性强 的土壤粘结性差 • 2.土壤水分含量 • 在适度含水量时粘结力最大。水分的 C表明由干土到湿土 变化过程也会影响到粘结力（见图） 粘结力变化，A • “湿时一团糟，干时一把刀”； (Clay）、B（sand） • “宁可干耕勿湿耕” 从湿到干变化中粘结 • 3.有机质缺乏的土壤，粘结性强。 力变化
1．土壤团粒结构的形成过程 包括“多级团聚说”和“粘团说”两种。 第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初 级复粒或致密的小土团。 第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第 二级、第三级及微团聚体的过程。
2．团粒结构形成的必备条件 ①各种各样的单粒、复粒、黏团及微团粒的数量 及组成； ②胶结物质：有机胶体、无机胶体及胶体凝聚物 质。 成型动力 包括：土壤生物的作用、干湿交替、适宜土壤含水 量下耕作。
项目四 土壤的孔性、结构性与耕性
第一节 土壤孔性
小 孔 隙 大 孔 隙
土壤孔隙是容纳 水分和空气的空 间； 是土壤中物质和 能量贮存和交换 的场所； 是众多土壤动物 和微生物活动的 场所； 是植物根系伸展 并从土壤中获取 水分和养料的介 质。
在湿润时，（由于土壤含有一定的水分）土壤板结性实际土 粒-水-土粒之间相互吸引而表现的板结力。
影响粘结力的因素：
• 1.土壤颗粒的比表面积：比表面积越大， 粘接力越强。 （1）土壤质地：粘性土>壤质土>砂质 （2）粘土矿物的类型： 2：1矿物>1:1型 矿物 （3）代换性阳离子组成：土壤上代换性 Na+（盐渍土）越高，粘结力越强（白 僵土）。 （4）土壤颗粒的团聚化程度：结构性强 的土壤粘结性差 • 2.土壤水分含量 • 在适度含水量时粘结力最大。水分的 C表明由干土到湿土 变化过程也会影响到粘结力（见图） 粘结力变化，A • “湿时一团糟，干时一把刀”； (Clay）、B（sand） • “宁可干耕勿湿耕” 从湿到干变化中粘结 • 3.有机质缺乏的土壤，粘结性强。 力变化
1．土壤团粒结构的形成过程 包括“多级团聚说”和“粘团说”两种。 第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结以及胶结作用下形成初 级复粒或致密的小土团。 第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成第 二级、第三级及微团聚体的过程。
2．团粒结构形成的必备条件 ①各种各样的单粒、复粒、黏团及微团粒的数量 及组成； ②胶结物质：有机胶体、无机胶体及胶体凝聚物 质。 成型动力 包括：土壤生物的作用、干湿交替、适宜土壤含水 量下耕作。
项目四 土壤的孔性、结构性与耕性
第一节 土壤孔性
小 孔 隙 大 孔 隙
土壤孔隙是容纳 水分和空气的空 间； 是土壤中物质和 能量贮存和交换 的场所； 是众多土壤动物 和微生物活动的 场所； 是植物根系伸展 并从土壤中获取 水分和养料的介 质。
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一、土壤结构体（soil configuration) （一）土壤结构体概念 1、土壤结构性(soil structurality) 土壤中单粒、复粒的数量、大小、形状、性
质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。
2、土壤结构体（soil configuration）
土粒在胶结物(有机质、碳酸钙、氧化铁)的作用下， 相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同的土团。
第 3 章 土壤的基本性质
3.1 土壤的孔性、结构性和耕性
土壤孔性耕性
3.1 土壤的孔性、结构性和耕性
第一部分：土壤的孔性 第二部分：土壤的结构性 第三部分：土壤的耕性
土壤孔性耕性
第一部分：土壤孔性
• 土壤孔度 土壤孔隙量
孔隙度（总孔度）：孔隙容积/土壤容积x100% 孔隙比：孔隙容积/土壤容积
产生条件：在粘重的心土层或由氢氧化铁胶结土粒 后形成核状结构。
大小划分：大核状，直径>1cm；核状，直径7～ 10mm；小核状，5～7mm。
4、柱状(columnar structure)
形状：侧面，横断面形状不规则。 产生条件：柱状结构是碱化土壤的标志特征，常 在干旱半干旱地带的底土出现。 大小划分：大柱状结构，>5cm；柱状结构，3～ 5cm；小柱状结构，<3cm。
土壤容重的范围1.0-1.5 g/cm3 理想<1.35 g/cm3
土壤孔性耕性
孔 隙 度
47.46 %
疏松排列
紧密排列
土壤孔性耕性
24.51 %
土壤容重的的用途：
计算土壤孔隙度（松紧度）
孔隙度＝（1－容重/比重）×100%
估算各种土壤重量及成分储量
土壤重量=土壤体积×土壤容重
计算土壤储水量及灌水定额
2 、团块状(crumby structure)
形状：与块状相似，较块状结构小，略呈圆形，表 面不平。
大小划分：大团块结构，直径5～3cm；团块状结构， 直径3～1cm；小团块状结构，直径<1cm。
3、核状结构(nutty structure)
形状：立方体型，边面明显的多棱角碎块，内部紧 实，泡水后不易散碎。
(二)土壤结构体种类（soil configuration type）
1、块状结构(cloddy structure)
形状：立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面不明 显，内部紧实。
产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质而 粘重的底土多为块状结构。
大小划分：大块状结构,直径>10cm;小块状结构直径 5～10cm。
土壤孔性耕性
组分 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
密度(g/cm3)
组分
2.60～2.68
赤铁矿
2.54～2.57
磁铁矿
2.62～2.76
三水铝石
2.77～2.88
高岭石
2.70～3.10
蒙脱石
2.85～3.57
伊利石
3.15～3.90
腐殖质
3.60～4.10土壤孔性耕性
孔径＞0.02(0.06)mm，透水通气， 通常有空气存在其中，同时植物根毛、根
系和微生物均可在通气孔隙中活动。
土壤孔性耕性
土壤孔性与土壤肥力
• 理想的土壤三相组成 固相率<50% （容重<1.33g/cm3) 孔隙度>50% (壤土和粘土） 通气孔隙 8-15% (旱作）
土壤孔性耕性
第二部分：土壤结构性(soil structure)
• 土壤孔性 土壤孔隙的大小和大小孔隙的分布
土壤孔性耕性
当量孔径(有效孔径)
（比较当量粒径) 假想圆管的直径,用以描述具有相似性质土壤的 孔隙大小 （与一定的水分吸力[或张力]相对应的孔径） 茹林公式 d=3/h d：当量孔隙直径，mm h：土壤水分吸力，cm水柱高，或mbar
土壤孔性耕性
土壤孔度的计算
1hm2的1m土层储水量 =10000m2×1m×1.3 t/m3×25% =3250m3/hm2= 土3壤2孔.性5耕m性m
影响土壤容重的因素
通过影响孔隙 土壤质地 土壤结构 自然因素（动物孔穴等） 人为因素（耕作，压实，结构改良剂等） 土壤有机质含量
土壤孔性耕性
土壤容重和土壤比重（土壤密度）测定
至 T=3/0.002=1500百帕之间，对植物
是 有效的，而且植物土壤的孔性耕根性 系和微生物都
非活性孔隙(inactive pore)
（又称无效孔隙） 孔径<0.002mm(<0.0002mm)
水分水吸力T=3/0.002=1500百 帕，土壤对水的吸力很强，水分对植 物基本无效
土壤孔性耕性
通气孔隙(aeration pore)
利用土壤容重和土壤密度 薄片观察（土壤微形态）
--偏振光显微镜
土壤孔性耕性
土粒密度(比较土壤比重、土壤相对密度）
单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙的容积） 的质量(g/cm3 或t/m3)
与土壤组成有关，常用土壤密度值2.65 g/cm3
• 土壤密度的用途：
计算土壤孔度 计算土壤三相组成 用于机械组成分析计算
土壤容重的测定 环刀（容重圈）法
土壤密度的测定 比重瓶法
土壤孔性耕性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 土壤三相组成计算
固相率 =（容重/土壤密度） x100% 土壤含水量（质量%）
=（土壤水质量/干土质量）x100% 土壤含水量（容积%）
= 土壤含水量（质量 %）x土壤容重 孔隙度
= 1－固相率 =1－(容重/土壤密度）x100% 气相率 = 1－容积含水率 土壤孔隙比 = 孔隙度/(1土-壤孔孔性隙耕性度)
密度(g/cm3) 4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
土壤比重
• 土壤密度与4℃时纯水密度之比。一般取2.65。
土壤孔性耕性
土壤容重(soil bulk density)
自然状态下单位容积土壤的质量(g/cm3 或 t/m3)
土壤孔隙分级
第三节 土壤孔性和土体构造
通气孔隙（大孔隙）>0.1mm 毛管孔隙 0.001-0.1 （0.06) mm (毛管传导孔隙 0.03-0.1mm 贮存孔隙0.001-0.03mm) 非活性孔隙(无效孔隙)<0.001mm
土壤孔性耕性
毛管孔隙 (capillary pore)
孔径：
0.02(0.06)—0.002(0.0002)mm。 水分水吸力在T=3/0.06=50百帕
质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。
2、土壤结构体（soil configuration）
土粒在胶结物(有机质、碳酸钙、氧化铁)的作用下， 相互团聚在一起形成大小、形状、性质不同的土团。
第 3 章 土壤的基本性质
3.1 土壤的孔性、结构性和耕性
土壤孔性耕性
3.1 土壤的孔性、结构性和耕性
第一部分：土壤的孔性 第二部分：土壤的结构性 第三部分：土壤的耕性
土壤孔性耕性
第一部分：土壤孔性
• 土壤孔度 土壤孔隙量
孔隙度（总孔度）：孔隙容积/土壤容积x100% 孔隙比：孔隙容积/土壤容积
产生条件：在粘重的心土层或由氢氧化铁胶结土粒 后形成核状结构。
大小划分：大核状，直径>1cm；核状，直径7～ 10mm；小核状，5～7mm。
4、柱状(columnar structure)
形状：侧面，横断面形状不规则。 产生条件：柱状结构是碱化土壤的标志特征，常 在干旱半干旱地带的底土出现。 大小划分：大柱状结构，>5cm；柱状结构，3～ 5cm；小柱状结构，<3cm。
土壤容重的范围1.0-1.5 g/cm3 理想<1.35 g/cm3
土壤孔性耕性
孔 隙 度
47.46 %
疏松排列
紧密排列
土壤孔性耕性
24.51 %
土壤容重的的用途：
计算土壤孔隙度（松紧度）
孔隙度＝（1－容重/比重）×100%
估算各种土壤重量及成分储量
土壤重量=土壤体积×土壤容重
计算土壤储水量及灌水定额
2 、团块状(crumby structure)
形状：与块状相似，较块状结构小，略呈圆形，表 面不平。
大小划分：大团块结构，直径5～3cm；团块状结构， 直径3～1cm；小团块状结构，直径<1cm。
3、核状结构(nutty structure)
形状：立方体型，边面明显的多棱角碎块，内部紧 实，泡水后不易散碎。
(二)土壤结构体种类（soil configuration type）
1、块状结构(cloddy structure)
形状：立方体型，纵轴和横轴大体相等，边面不明 显，内部紧实。
产生条件：熟化度较低的表层土壤或缺乏有机质而 粘重的底土多为块状结构。
大小划分：大块状结构,直径>10cm;小块状结构直径 5～10cm。
土壤孔性耕性
组分 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
密度(g/cm3)
组分
2.60～2.68
赤铁矿
2.54～2.57
磁铁矿
2.62～2.76
三水铝石
2.77～2.88
高岭石
2.70～3.10
蒙脱石
2.85～3.57
伊利石
3.15～3.90
腐殖质
3.60～4.10土壤孔性耕性
孔径＞0.02(0.06)mm，透水通气， 通常有空气存在其中，同时植物根毛、根
系和微生物均可在通气孔隙中活动。
土壤孔性耕性
土壤孔性与土壤肥力
• 理想的土壤三相组成 固相率<50% （容重<1.33g/cm3) 孔隙度>50% (壤土和粘土） 通气孔隙 8-15% (旱作）
土壤孔性耕性
第二部分：土壤结构性(soil structure)
• 土壤孔性 土壤孔隙的大小和大小孔隙的分布
土壤孔性耕性
当量孔径(有效孔径)
（比较当量粒径) 假想圆管的直径,用以描述具有相似性质土壤的 孔隙大小 （与一定的水分吸力[或张力]相对应的孔径） 茹林公式 d=3/h d：当量孔隙直径，mm h：土壤水分吸力，cm水柱高，或mbar
土壤孔性耕性
土壤孔度的计算
1hm2的1m土层储水量 =10000m2×1m×1.3 t/m3×25% =3250m3/hm2= 土3壤2孔.性5耕m性m
影响土壤容重的因素
通过影响孔隙 土壤质地 土壤结构 自然因素（动物孔穴等） 人为因素（耕作，压实，结构改良剂等） 土壤有机质含量
土壤孔性耕性
土壤容重和土壤比重（土壤密度）测定
至 T=3/0.002=1500百帕之间，对植物
是 有效的，而且植物土壤的孔性耕根性 系和微生物都
非活性孔隙(inactive pore)
（又称无效孔隙） 孔径<0.002mm(<0.0002mm)
水分水吸力T=3/0.002=1500百 帕，土壤对水的吸力很强，水分对植 物基本无效
土壤孔性耕性
通气孔隙(aeration pore)
利用土壤容重和土壤密度 薄片观察（土壤微形态）
--偏振光显微镜
土壤孔性耕性
土粒密度(比较土壤比重、土壤相对密度）
单位容积固体土粒（不包括粒间孔隙的容积） 的质量(g/cm3 或t/m3)
与土壤组成有关，常用土壤密度值2.65 g/cm3
• 土壤密度的用途：
计算土壤孔度 计算土壤三相组成 用于机械组成分析计算
土壤容重的测定 环刀（容重圈）法
土壤密度的测定 比重瓶法
土壤孔性耕性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 土壤三相组成计算
固相率 =（容重/土壤密度） x100% 土壤含水量（质量%）
=（土壤水质量/干土质量）x100% 土壤含水量（容积%）
= 土壤含水量（质量 %）x土壤容重 孔隙度
= 1－固相率 =1－(容重/土壤密度）x100% 气相率 = 1－容积含水率 土壤孔隙比 = 孔隙度/(1土-壤孔孔性隙耕性度)
密度(g/cm3) 4.90～5.30 5.03～5.18 2.30～2.40 2.61～2.68 2.53～2.74 2.60～2.90 1.40～1.80
土壤比重
• 土壤密度与4℃时纯水密度之比。一般取2.65。
土壤孔性耕性
土壤容重(soil bulk density)
自然状态下单位容积土壤的质量(g/cm3 或 t/m3)
土壤孔隙分级
第三节 土壤孔性和土体构造
通气孔隙（大孔隙）>0.1mm 毛管孔隙 0.001-0.1 （0.06) mm (毛管传导孔隙 0.03-0.1mm 贮存孔隙0.001-0.03mm) 非活性孔隙(无效孔隙)<0.001mm
土壤孔性耕性
毛管孔隙 (capillary pore)
孔径：
0.02(0.06)—0.002(0.0002)mm。 水分水吸力在T=3/0.06=50百帕