土壤物理学精选PPT.ppt

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1、关于土壤物理学第1页，讲稿共87张，创作于星期日土壤物理学n50学时n理论学时：33 n讨论：8n实验:9第2页，讲稿共87张，创作于星期日参考书n土壤物理学 秦耀东主编 2002n土壤物理学 华孟主编 1993n土壤水动力学 雷志栋 杨诗秀 谢森主编 1988nSoil physics Jury W A 1991nFundamental of soil physics Hillel D 1980第3页，讲稿共87张，创作于星期日土壤物理学n绪论（绪论（1学时）学时）n第一章第一章土壤基模（土壤基模（4学时）学时）n第二章第二章 土壤水（土壤水（10学时）学时）n第三章第三章 土壤水循环（土壤

2、水循环（9学时）学时）n第四章第四章 土壤溶质运移（土壤溶质运移（3 3学时）学时）n第五章第五章 土壤空气（土壤空气（3 3学时）学时）n第六章第六章 土壤温度和热流（土壤温度和热流（3 3学时）学时）n第七章第七章 土壤的空间变异（土壤的空间变异（6 6学时）学时）n第八章第八章土壤磁学（土壤磁学（2学时）学时）n实验一 土壤孔性的测定n实验二 土壤持水性的测定n实验三 土壤导水性测定第4页，讲稿共87张，创作于星期日绪绪 论论n我们要把人生变成一个科学的梦，我们要把人生变成一个科学的梦，然后用孜孜不倦的学习和艰苦卓然后用孜孜不倦的学习和艰苦卓绝的探求，来把这个梦变为现实。绝的探求，来把这

3、个梦变为现实。-居里夫人（波兰籍法国科学家）居里夫人（波兰籍法国科学家）第5页，讲稿共87张，创作于星期日土壤物理学土壤物理学研究土壤的物理性质及土壤中的物理现象、研究土壤的物理性质及土壤中的物理现象、物质迁移过程和能量转换物质迁移过程和能量转换及其农业、生态、环境效应的科学及其农业、生态、环境效应的科学定义第6页，讲稿共87张，创作于星期日物理性质及物理现象：物理性质及物理现象：土壤固相组成与排列（质地、结构、孔隙）土壤固相组成与排列（质地、结构、孔隙）气体组成与分压气体组成与分压溶质组成与浓度溶质组成与浓度土壤水、热状态土壤水、热状态土壤力学、电、磁和放射性质土壤力学、电、磁和放射性质范畴

4、第7页，讲稿共87张，创作于星期日迁移过程和能量转换：迁移过程和能量转换：水分运动与循环水分运动与循环 溶质迁移与循环溶质迁移与循环 气体对流扩散与交换气体对流扩散与交换 热传导与转换热传导与转换农业、生态、环境效应：农业、生态、环境效应：与土壤生产力、作物生长和产量的关系与土壤生产力、作物生长和产量的关系 与生物群落、生物多样性和系统稳定性的关系与生物群落、生物多样性和系统稳定性的关系 与盐渍化、环境污染及净化的关系与盐渍化、环境污染及净化的关系第8页，讲稿共87张，创作于星期日Leonard D Baver1901?1931年从事土壤物理研究年从事土壤物理研究North Carolina

5、State UniversitySoil Physics1940年第一版年第一版(主编主编)1948年第二版年第二版(主编主编)1956年第三版年第三版(主编主编)1972年第四版年第四版(主编主编)1991年第五版年第五版(副主编副主编)发展历程第9页，讲稿共87张，创作于星期日Lorenzo A.Richards19041993 US Salinity Laboratory，Riverside,California 贡献：贡献：Capillary conduction of liquids through porous mediums,1931,PhD Thesis.Cornell Uni

6、versity推导出了土壤水流的推导出了土壤水流的Richards 方程方程 土壤水分能量概念土壤水分能量概念 发明了张力计、压力薄膜仪发明了张力计、压力薄膜仪 第10页，讲稿共87张，创作于星期日Henry Darcy 18031858法国水力工程师法国水力工程师巴黎市工程局局长和技术总监巴黎市工程局局长和技术总监贡献：贡献：达西定律达西定律反映水在多孔介质反映水在多孔介质中渗流规律的实验定律中渗流规律的实验定律 开创了地下水流在多孔介质中运开创了地下水流在多孔介质中运动的科学动的科学地下水动力学地下水动力学 第11页，讲稿共87张，创作于星期日Champ B.Tanner19201990U

7、niversity of Wisconsin1981年作为第一个土壤学家入美国科学院院士年作为第一个土壤学家入美国科学院院士贡献：贡献：土壤物理性质测定方法土壤物理性质测定方法 土壤能量平衡计算蒸发土壤能量平衡计算蒸发 植物吸水和腾发植物吸水和腾发第12页，讲稿共87张，创作于星期日Wilford R Gardner19252011University of California,Berkeley1983年入选美国科学院院士年入选美国科学院院士贡献：贡献：由定性研究转入定量研由定性研究转入定量研究以数理方法将土壤究以数理方法将土壤-植植物系统水分运动理论化物系统水分运动理论化第13页，讲稿共8

8、7张，创作于星期日Soil PhysicsL.D.Baver1956年第三版年第三版土壤一种分散体系土壤一种分散体系土壤的机械成分土壤的机械成分土壤水分系统的物理性质土壤水分系统的物理性质土壤结构土壤结构土壤空气土壤空气土壤水分土壤水分土壤灌溉的原理土壤灌溉的原理土壤排水的原理土壤排水的原理土壤温度土壤温度土壤物理性质与耕作关系土壤物理性质与耕作关系土壤物理特性与侵蚀关系土壤物理特性与侵蚀关系Soil PhysicsL.D.Baver,W.H.Gardner,W.R.Gardner1972年第四版年第四版作为一个分散体系的土壤作为一个分散体系的土壤土壤胶体的粘度与膨胀土壤胶体的粘度与膨胀土壤的

9、力学特性土壤的力学特性土壤结构的形成与分类土壤结构的形成与分类土壤机构的评价与农业意义土壤机构的评价与农业意义土壤通气性土壤通气性土壤的热状况土壤的热状况土壤水分保持土壤水分保持引进了能量概念引进了能量概念土壤水分运动土壤水分运动引进了水分运动方程引进了水分运动方程田间土壤水分状况田间土壤水分状况引进了水量平衡引进了水量平衡土壤水分与植物的关系土壤水分与植物的关系土壤水分管理土壤水分管理土壤侵蚀水蚀土壤侵蚀水蚀土壤侵蚀风蚀土壤侵蚀风蚀第14页，讲稿共87张，创作于星期日William A Jury1944现在现在University of California,Riverside2000年入选

10、美国科学院院士年入选美国科学院院士贡献：贡献：溶质迁移革命性的进展溶质迁移革命性的进展Transfer Function Model(TFM)很少的参数能预报肥料、很少的参数能预报肥料、污染物在土壤中的迁移污染物在土壤中的迁移第15页，讲稿共87张，创作于星期日Soil PhysicsW.A.Jury,W.R.Gardner,W.H.Gardner,L.D.Baver 1991年第五版年第五版土壤固相土壤固相土壤水分保持土壤水分保持土壤水分运动土壤水分运动田间土壤水分状况田间土壤水分状况土壤热状况土壤热状况土壤通气土壤通气土壤溶质迁移土壤溶质迁移引进引进CDE和和TFM土壤性质的土壤性质的空间

11、变异空间变异分析方法分析方法Soil PhysicsW.A.Jury,R.Horton2004年第六版年第六版 土壤固相土壤固相土壤水分保持土壤水分保持土壤水分运动土壤水分运动自然条件下的自然条件下的土壤水流土壤水流土壤热状况土壤热状况土壤通气土壤通气土壤中化学物质迁移土壤中化学物质迁移第16页，讲稿共87张，创作于星期日中国土壤物理学的发展中国土壤物理学的发展张君常（西北农大）张君常（西北农大）1965年翻译了年翻译了Baver的土壤物理学（第的土壤物理学（第3版）版）周传槐（江苏省农林厅）周传槐（江苏省农林厅）1983年翻译了年翻译了Baver的土壤物理学（第的土壤物理学（第4版）版）姚贤

12、良（土壤所）土壤结构研究姚贤良（土壤所）土壤结构研究陈云生（土壤所）土壤空气研究陈云生（土壤所）土壤空气研究赵诚斋（土壤所）土壤机械力学研究赵诚斋（土壤所）土壤机械力学研究邓时琴（土壤所）土壤质地研究邓时琴（土壤所）土壤质地研究陈志雄（土壤所）土壤水分动力学研究陈志雄（土壤所）土壤水分动力学研究华华 孟（中国农大）土壤水研究孟（中国农大）土壤水研究（校对了周传槐的翻译）（校对了周传槐的翻译）叶和才（中国农大）土壤水研究叶和才（中国农大）土壤水研究杨文治（水保所）土壤水动力学研究杨文治（水保所）土壤水动力学研究李玉山（水保所）土壤水研究李玉山（水保所）土壤水研究庄季平（沈阳生态所）土壤水研究庄季

13、平（沈阳生态所）土壤水研究俞进炎（浙江大学）土壤磁学研究俞进炎（浙江大学）土壤磁学研究第17页，讲稿共87张，创作于星期日土壤物理学土壤物理学 1986版版 姚贤良姚贤良 程云生，农业出版社程云生，农业出版社土壤物理学土壤物理学 附实验附实验 1993版版华孟华孟 王坚王坚 秦耀东，北京农业大学出版社秦耀东，北京农业大学出版社土壤物理学土壤物理学 1998版版郭素珍，内蒙古文化出版社郭素珍，内蒙古文化出版社土壤物理学土壤物理学 2003版版秦耀东，高等教育出版社秦耀东，高等教育出版社土壤物理学土壤物理学 2006版版 邵明安邵明安 王全九王全九 黄明斌，高等教育出版社黄明斌，高等教育出版社第1

14、8页，讲稿共87张，创作于星期日土壤水动力学土壤水动力学雷志栋雷志栋(2007(2007年当选科学院院士年当选科学院院士)，19881988年版年版土壤水的能态土壤水的能态-土水势土水势土壤水动力学基本方程土壤水动力学基本方程 土壤水的入渗土壤水的入渗蒸发条件下土壤水分的运动蒸发条件下土壤水分的运动土壤植物大气连续体中水流的运动土壤植物大气连续体中水流的运动土壤水分运动参数的测定土壤水分运动参数的测定土壤水分运动的数值计算方法土壤水分运动的数值计算方法土壤特性空间变异性与土壤水分运动问题的标定土壤特性空间变异性与土壤水分运动问题的标定 第19页，讲稿共87张，创作于星期日土壤物理学土壤物理学邵

15、明安等，邵明安等，2006年版年版土壤基质和质地土壤基质和质地土壤水的数量和能态土壤水的数量和能态土壤水分运动基本原理土壤水分运动基本原理田间土壤水分循环田间土壤水分循环土壤热量状况土壤热量状况土壤空气土壤空气土壤溶质迁移土壤溶质迁移土壤的空间变异性土壤的空间变异性植物根系吸收土壤水分植物根系吸收土壤水分 与土壤水分有效性与土壤水分有效性土壤物理学土壤物理学秦耀东，秦耀东，2003年版年版土壤基质及基质特征土壤基质及基质特征土壤水的保持和运动土壤水的保持和运动田间水分循环田间水分循环土壤温度和热流土壤温度和热流土壤空气土壤空气土壤溶质和溶质运移土壤溶质和溶质运移土壤的空间变异土壤的空间变异第2

16、0页，讲稿共87张，创作于星期日讨论与思考n你希望在这门课程中学到哪些知识？你希望在这门课程中学到哪些知识？n你的研究内容有哪些与涉及到土壤物理你的研究内容有哪些与涉及到土壤物理学知识？学知识？n你毕业以后准备从事什么工作？土壤物你毕业以后准备从事什么工作？土壤物理学的那些内容与方法可能会对你今后理学的那些内容与方法可能会对你今后的工作有帮助？的工作有帮助？第21页，讲稿共87张，创作于星期日第一章第一章土壤基模（土壤基模（6学时）学时）n第一节第一节土粒的粒径分布土粒的粒径分布n第二节第二节土粒团聚土粒团聚n第三节第三节土壤的比表面积和孔隙状况土壤的比表面积和孔隙状况n第四节第四节土壤的变形

17、土壤的变形n第五节第五节土壤的三相物质比土壤的三相物质比第22页，讲稿共87张，创作于星期日土壤基质与基模土壤基质与基模n含义相同，都是指土壤的固体部分，是含义相同，都是指土壤的固体部分，是一个分散和多孔的体系。一个分散和多孔的体系。n与土壤固体的不同：更强调土壤的分散与土壤固体的不同：更强调土壤的分散和多孔的性质。和多孔的性质。n分散的土粒和团粒之间存在的孔隙大约分散的土粒和团粒之间存在的孔隙大约占占50%。第23页，讲稿共87张，创作于星期日第24页，讲稿共87张，创作于星期日基质特征基质特征：n土粒和团粒的粒径分布土粒和团粒的粒径分布n比表面积比表面积n孔隙的孔径分布孔隙的孔径分布n有机

18、胶体的数量有机胶体的数量n粘粒矿物的种类粘粒矿物的种类第25页，讲稿共87张，创作于星期日n土壤基质特征是物质和能量在土壤中保土壤基质特征是物质和能量在土壤中保持和运动的基础，是植物生长的介质。持和运动的基础，是植物生长的介质。n土壤基质特征与土壤环境因素共同决定土壤基质特征与土壤环境因素共同决定物质与能量在自然界循环中土壤环节的物质与能量在自然界循环中土壤环节的过程和植物生长状况。过程和植物生长状况。第26页，讲稿共87张，创作于星期日第一节第一节土粒的粒径分布土粒的粒径分布n土粒的粒级土粒的粒级n土粒的粒径分布和分析土粒的粒径分布和分析n土壤质地土壤质地第27页，讲稿共87张，创作于星期日

19、请回忆：请回忆：n 土粒的分级土粒的分级n 分级标准分级标准n 机械分析方法机械分析方法n 各级别的性质各级别的性质n第一节第一节土粒的粒径分布土粒的粒径分布第28页，讲稿共87张，创作于星期日请回忆：请回忆：n 土壤质地的分类土壤质地的分类n 分类标准分类标准n 各类别的性质各类别的性质第29页，讲稿共87张，创作于星期日土粒的分级土粒的分级-根据土粒直径的大小，加以归类。根据土粒直径的大小，加以归类。实际上，土粒的形状是不规则的，为了按大小进行土粒分级，以实际上，土粒的形状是不规则的，为了按大小进行土粒分级，以土粒的当量粒径和有效粒径代替之。土粒的当量粒径和有效粒径代替之。当量粒径当量粒径

20、equivalentgrainsize当量粒径的概念来自土当量粒径的概念来自土壤机械分析时采用的假设。把土粒看作光滑的实心圆球，取与此粒级壤机械分析时采用的假设。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，作为其当量粒径。沉降速率相同的圆球直径，作为其当量粒径。（二）土壤粒级（二）土壤粒级粒级粒级-土粒的大小分级。土粒的大小分级。（同一粒（同一粒级的土粒大小相似，性质相似）级的土粒大小相似，性质相似）第30页，讲稿共87张，创作于星期日斯托克斯定律：斯托克斯定律：2（sw）gr2/9土粒沉降速率土粒沉降速率s土粒密度土粒密度w水的密度水的密度水的粘滞系数水的粘滞系数g重力加速度

21、重力加速度r土粒半径土粒半径第31页，讲稿共87张，创作于星期日机械分析方法机械分析方法n比重计法：比重计法：1、简易比重计法、简易比重计法 2、甲种比重计法、甲种比重计法n吸管法：吸管法：1、吸管法、吸管法 2、微吸管法、微吸管法 3、简易吸管法、简易吸管法第32页，讲稿共87张，创作于星期日研究研究理想土壤的意义：理想土壤的意义：把各级土粒当作实心圆球，与实际情况相差甚远把各级土粒当作实心圆球，与实际情况相差甚远（尤其是对于片状粘粒来说），但在土壤学、土（尤其是对于片状粘粒来说），但在土壤学、土工学研究及应用中把这种以圆球堆积的工学研究及应用中把这种以圆球堆积的“理想土理想土壤壤”沿用以久

22、。采用时，利用各种修正参数，使沿用以久。采用时，利用各种修正参数，使之接近土壤的实际情况，取得了不少成果。之接近土壤的实际情况，取得了不少成果。第33页，讲稿共87张，创作于星期日分级标准分级标准n粒粒级级制制土土粒粒的的大大小小分分级级标标准准，各各种种粒粒级级制制都都把把大大小小颗颗粒粒分分为为石石砾砾、砂砂粒粒、粉粒和粘粒。粉粒和粘粒。n国际制国际制n美国制美国制n卡庆斯基制（苏联）卡庆斯基制（苏联）n中国制中国制第34页，讲稿共87张，创作于星期日第35页，讲稿共87张，创作于星期日国际制：1930年第二届国际土壤学会提出，将颗粒分为石粒、砂粒、粉粒及粘粒，每一级都用2及2除以10、1

23、00、1000为分界，人为性强，但好记。粒粒级级名称名称单单粒直径（粒直径（mm）石石砾砾2砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒20.2细细砂粒砂粒0.20.02粉砂粒粉砂粒0.020.002粘粒粘粒3.0粗粗砾砾32砂粒砂粒极粗砂粒极粗砂粒21粗砂粒粗砂粒10.5中砂粒中砂粒0.50.25细细砂粒砂粒0.250.1极极细细砂粒砂粒0.10.05粉粉(砂砂)粒粒0.050.002粘粒粘粒0.002第37页，讲稿共87张，创作于星期日卡卡庆庆斯斯基基制制：前苏联及东欧国家采用，以性质作为重要依据。除分为四个粒级外还以0.01mm为界分为物理性砂粒及物理性粘粒。物理性砂粒物理性砂粒与物理性粘与物理性粘粒差别：粒差

24、别：物理性砂粒：物理性砂粒：不显不显塑性、胀缩性，吸湿塑性、胀缩性，吸湿性、粘结性极弱。性、粘结性极弱。物理性粘粒：物理性粘粒：有明有明显得塑性、胀缩性，显得塑性、胀缩性，吸湿性、粘结性。吸湿性、粘结性。粒粒级级名称名称 粒径粒径（mm）石石砾砾31物理性物理性砂粒砂粒 砂粒砂粒粗粗中中细细10.50.50.250.250.05 粉砂粉砂粒粒粗粗中中细细0.050.010.010.0050.0050.001物理性物理性粘粒粘粒 粘粒粘粒粗粗中中胶粒胶粒0.0010.00050.00050.00013石石砾砾31砂粒砂粒粗砂粒粗砂粒10.25细细砂粒砂粒0.250.05粉粉(砂砂)粒粒粗粉粒粗粉

25、粒0.050.01中粉粒中粉粒0.010.005细细粉粒粉粒0.0050.002粘粒粘粒粗粘粒粗粘粒0.0020.001细细粘粒粘粒3mm）岩岩石石风风化化过过程程中中残残留留的的碎碎块块，大大多多保保留留着着母母岩岩原有的矿物组成。原有的矿物组成。对耕作及作物生长不利，设法去除，适合种植林果。2、石砾、石砾、（1-3mm）是直径较小的岩石碎屑。）是直径较小的岩石碎屑。侵入土壤中的母岩碎屑。所含矿物均为原生矿物，矿物组成与母岩基本一致，山山区区土土壤壤中中石石砾砾含含量量较较高高。有有的的地地方方叫叫石石渣渣，石石砾砾含含量量多多时时，土土壤壤孔孔隙隙过大，易漏水、漏肥、跑墒、过大，易漏水、漏

26、肥、跑墒、但耕作起来容易损伤犁铧。应进行改良。应进行改良。3、砂砂粒粒（1-0.05mm）主主要要是是石石英英风风化化的的细细粒粒。由由于于颗颗粒粒较较大大，故故比比表表面面积积（单单位位重重量量土土粒粒的的表表面面积积）小小，形形成成的的孔孔隙隙大大，颗颗粒粒之之间间松松散散，互互不不粘粘结结。当它们聚集在一起时，遇水当它们聚集在一起时，遇水 不膨胀，不膨胀，干燥不收缩，无可塑性、粘结性和粘着干燥不收缩，无可塑性、粘结性和粘着 性。在冲积性。在冲积 平原土壤中常见，如山东黄河两岸的平原土壤中常见，如山东黄河两岸的 砂质潮土。砂质潮土。耕性较好。耕性较好。第41页，讲稿共87张，创作于星期日粘

27、粒（粘粒（0.002mm）颗粒细小，比表面积大，具有很强的）颗粒细小，比表面积大，具有很强的粘结性和吸附能力。这种颗粒聚积在一起时，处于湿润状态粘结性和吸附能力。这种颗粒聚积在一起时，处于湿润状态下会膨胀而堵塞孔隙，显得非常粘滞，干燥时收缩成坚硬的下会膨胀而堵塞孔隙，显得非常粘滞，干燥时收缩成坚硬的块体。颗粒间孔隙多，大多数是小孔隙，透气透水困难，但块体。颗粒间孔隙多，大多数是小孔隙，透气透水困难，但有利于保水和保肥。小于有利于保水和保肥。小于0.002mm的单粒具有明显的胶体的单粒具有明显的胶体特性，是土壤颗粒中最活跃的部分，胶泥中含量高。特性，是土壤颗粒中最活跃的部分，胶泥中含量高。粉（砂

28、）粒（粉（砂）粒（0.05-0.002mm）颗粒较小，比表面积较大，具有强烈）颗粒较小，比表面积较大，具有强烈的毛管作用，其通透性较砂粒小，出现了可塑性、粘结性、粘着性和膨胀的毛管作用，其通透性较砂粒小，出现了可塑性、粘结性、粘着性和膨胀性，养分含量增加。粉粒在黄土中含量较高。性，养分含量增加。粉粒在黄土中含量较高。第42页，讲稿共87张，创作于星期日我国的土粒分级与质地分类n美国制美国制n国际制国际制n中国制n卡庆斯基制n建议使用：第43页，讲稿共87张，创作于星期日1、砂质土 以沙土为代表，也包括缺少黏粒的其他轻质土壤，以沙土为代表，也包括缺少黏粒的其他轻质土壤，以沙土为代表，也包括缺少黏

29、粒的其他轻质土壤，以沙土为代表，也包括缺少黏粒的其他轻质土壤，它们都有一个松散的土壤固相骨架，粒间空隙大，降水它们都有一个松散的土壤固相骨架，粒间空隙大，降水它们都有一个松散的土壤固相骨架，粒间空隙大，降水它们都有一个松散的土壤固相骨架，粒间空隙大，降水和灌溉水容易渗入和灌溉水容易渗入和灌溉水容易渗入和灌溉水容易渗入 蓄水力弱、养分含量少，保肥能力差，土温变化快，蓄水力弱、养分含量少，保肥能力差，土温变化快，蓄水力弱、养分含量少，保肥能力差，土温变化快，蓄水力弱、养分含量少，保肥能力差，土温变化快，通气透水性好，容易耕作等。通气透水性好，容易耕作等。通气透水性好，容易耕作等。通气透水性好，容易

30、耕作等。为什么？为什么？为什么？为什么？第44页，讲稿共87张，创作于星期日粒间空隙大，降水和灌溉水容易渗入，内部排水快，粒间空隙大，降水和灌溉水容易渗入，内部排水快，粒间空隙大，降水和灌溉水容易渗入，内部排水快，粒间空隙大，降水和灌溉水容易渗入，内部排水快，蓄水量少而蒸发失水强烈，水汽由大空隙扩散至土表丢蓄水量少而蒸发失水强烈，水汽由大空隙扩散至土表丢蓄水量少而蒸发失水强烈，水汽由大空隙扩散至土表丢蓄水量少而蒸发失水强烈，水汽由大空隙扩散至土表丢失。失。失。失。毛管较粗，毛管水上升高度小，如地下水位较低，毛管较粗，毛管水上升高度小，如地下水位较低，毛管较粗，毛管水上升高度小，如地下水位较低，

31、毛管较粗，毛管水上升高度小，如地下水位较低，则不能靠地下水回润表土，所以抗旱力较弱。则不能靠地下水回润表土，所以抗旱力较弱。则不能靠地下水回润表土，所以抗旱力较弱。则不能靠地下水回润表土，所以抗旱力较弱。砂质土的养分少，又因缺少粘粒和有机质而保肥性弱。速砂质土的养分少，又因缺少粘粒和有机质而保肥性弱。速效肥料易随雨水和灌溉水流失。砂质土上施用速效废料往往效肥料易随雨水和灌溉水流失。砂质土上施用速效废料往往肥效猛而后劲不足。农民称为肥效猛而后劲不足。农民称为“少施肥，一把草，多施肥，少施肥，一把草，多施肥，立即倒立即倒”。砂质土含水量少，热容量比粘质土小，白天增温快，砂质土含水量少，热容量比粘质

32、土小，白天增温快，夜间降温快，昼夜温差大。早春时，砂质土温度上升快，夜间降温快，昼夜温差大。早春时，砂质土温度上升快，称为称为“暖土暖土”，在晚秋和冬季一遇寒潮则温度迅速下降。，在晚秋和冬季一遇寒潮则温度迅速下降。砂质土通气性好，微生物活动强烈，有机质积累难砂质土通气性好，微生物活动强烈，有机质积累难而其含量较低。而其含量较低。第45页，讲稿共87张，创作于星期日管理注意事项：管理注意事项：选择耐旱品种，保证水源供应，及时小定额灌溉，土表覆盖以减少水分蒸发。强调增施有机肥，适时施追肥，并掌握勤浇薄施的原则。第46页，讲稿共87张，创作于星期日2 2黏质土黏质土黏质土黏质土包括粘土和粘壤等质地粘

33、重的土壤，此类土壤的细粒含量多而粗粒含量少，常呈紧实粘结的固相骨架。保水、保肥能力均较强，养分含量比较丰富，保水、保肥能力均较强，养分含量比较丰富，保水、保肥能力均较强，养分含量比较丰富，保水、保肥能力均较强，养分含量比较丰富，土温升降土温升降土温升降土温升降 比砂土缓慢，但透气、透水性差，耕作比砂土缓慢，但透气、透水性差，耕作比砂土缓慢，但透气、透水性差，耕作比砂土缓慢，但透气、透水性差，耕作比较困难。比较困难。比较困难。比较困难。为什么？为什么？为什么？为什么？第47页，讲稿共87张，创作于星期日 孔隙数目多但甚为狭小，有大量非活性孔阻孔隙数目多但甚为狭小，有大量非活性孔阻止毛管水移动，雨

34、水和灌溉水难以下渗而排水止毛管水移动，雨水和灌溉水难以下渗而排水困难。易在犁底层或粘粒积聚层形成上层滞水，困难。易在犁底层或粘粒积聚层形成上层滞水，影响植物根系下伸。影响植物根系下伸。粘质土含矿质养分（尤其是钾、钠等盐基离子）丰粘质土含矿质养分（尤其是钾、钠等盐基离子）丰富，而且有机质含量较高。它们对带负电荷等的离富，而且有机质含量较高。它们对带负电荷等的离子态养分有强大的吸附能力，使其不被雨水和灌溉子态养分有强大的吸附能力，使其不被雨水和灌溉水淋洗损失。水淋洗损失。第48页，讲稿共87张，创作于星期日粘质土的孔隙往往为水占据，通气不畅，好气性微生物粘质土的孔隙往往为水占据，通气不畅，好气性微

35、生物活动受到抑制，有机质分解缓慢而且容易积累。所以砂质土的活动受到抑制，有机质分解缓慢而且容易积累。所以砂质土的保肥能力强，氮素等养分比粘质土中多的多。但保肥能力强，氮素等养分比粘质土中多的多。但“死水死水”容积容积和难效养分也多。和难效养分也多。粘质土蓄水量多，热容量大，昼夜温度变幅小。早春，粘质土蓄水量多，热容量大，昼夜温度变幅小。早春，水分饱和的粘质土土温上升慢，称为水分饱和的粘质土土温上升慢，称为“冷土冷土”，反之，受，反之，受寒潮侵袭时，粘质土降温慢，作物受冻害较轻。寒潮侵袭时，粘质土降温慢，作物受冻害较轻。第49页，讲稿共87张，创作于星期日缺少有机质的粘土，往往粘结成大土块，俗称

36、大泥土，缺少有机质的粘土，往往粘结成大土块，俗称大泥土，其中有机质特别缺乏者称为死泥土。这种土壤的耕性很其中有机质特别缺乏者称为死泥土。这种土壤的耕性很差，干时硬结，湿时泥泞，对肥料反应呆滞，即所谓的差，干时硬结，湿时泥泞，对肥料反应呆滞，即所谓的“少施不应，多施勿灵少施不应，多施勿灵”。粘质土的犁耕阻力大，所以，。粘质土的犁耕阻力大，所以，也叫也叫“重土重土”，它干后龟裂，易损伤植物根系。，它干后龟裂，易损伤植物根系。粘质土的湿胀干缩剧烈，常造成土地裂缝和建筑物倒塌。粘质土的湿胀干缩剧烈，常造成土地裂缝和建筑物倒塌。第50页，讲稿共87张，创作于星期日管理注意事项：管理注意事项：采用深沟、密

37、沟、高畦，或通过深耕破坏紧采用深沟、密沟、高畦，或通过深耕破坏紧实的心土层以及采用暗管、暗沟排水，以减轻涝实的心土层以及采用暗管、暗沟排水，以减轻涝害。害。对于大泥土，注意排水，选择在适宜含水量下精对于大泥土，注意排水，选择在适宜含水量下精耕细作，以改善结构性和耕性。耕细作，以改善结构性和耕性。第51页，讲稿共87张，创作于星期日3壤质土壤质土 介于黏质土和砂质土之间的一种介于黏质土和砂质土之间的一种介于黏质土和砂质土之间的一种介于黏质土和砂质土之间的一种土壤质地，土壤的颗粒组成含有适量的土壤质地，土壤的颗粒组成含有适量的土壤质地，土壤的颗粒组成含有适量的土壤质地，土壤的颗粒组成含有适量的砂粒

38、、粉粒和黏粒。土壤颗粒组成粗细砂粒、粉粒和黏粒。土壤颗粒组成粗细砂粒、粉粒和黏粒。土壤颗粒组成粗细砂粒、粉粒和黏粒。土壤颗粒组成粗细比例适宜。比例适宜。比例适宜。比例适宜。在性质上兼具备砂质土和黏质土的优在性质上兼具备砂质土和黏质土的优在性质上兼具备砂质土和黏质土的优在性质上兼具备砂质土和黏质土的优点点点点.是较为理想的土壤，其耕性优良适种的是较为理想的土壤，其耕性优良适种的是较为理想的土壤，其耕性优良适种的是较为理想的土壤，其耕性优良适种的种类多。种类多。种类多。种类多。第52页，讲稿共87张，创作于星期日水水肥肥气气热热植物植物砂质土组砂质土组保水差保水差保肥差保肥差通气好通气好热性土热性

39、土耐旱作物耐旱作物粘质土组粘质土组保水好保水好保水好保水好通气差通气差凉性土凉性土禾本科作物禾本科作物壤质土组壤质土组兼具以上优点兼具以上优点大部分大部分作物第53页，讲稿共87张，创作于星期日第二节第二节 土壤团聚土壤团聚n土壤结构的类型土壤结构的类型n土壤结构的稳定性土壤结构的稳定性单粒大块团粒n水稳性，力稳性，生物稳定性第54页，讲稿共87张，创作于星期日n土壤结构的形成土壤结构的形成单粒单粒复粒复粒多次团聚形成团粒结构多次团聚形成团粒结构单粒单粒第55页，讲稿共87张，创作于星期日n单粒单粒 复粒复粒 二级复粒二级复粒 三级复粒三级复粒 四级复粒四级复粒 团粒团粒团粒结构多级复合模式第

40、56页，讲稿共87张，创作于星期日第57页，讲稿共87张，创作于星期日团粒形成的微观机制：团粒形成的微观机制：n1、粘团说粘团说粘团粘团claydomain第58页，讲稿共87张，创作于星期日砂粒粘粒有机胶体粘团说粘团说第59页，讲稿共87张，创作于星期日土壤胶体上局部的土壤胶体上局部的正电荷与负电荷点正电荷与负电荷点互相凝聚互相凝聚2、等电凝聚说等电凝聚说第60页，讲稿共87张，创作于星期日第三节第三节土壤的比表面积和孔土壤的比表面积和孔隙状况隙状况n土壤的比表面积提供了物质保持的能量土壤的比表面积提供了物质保持的能量和空间和空间n土壤孔隙提供了物质运移的通道土壤孔隙提供了物质运移的通道n它

41、们是土壤功能实现的它们是土壤功能实现的根本根本第61页，讲稿共87张，创作于星期日土壤胶体的表面积常用比表面来表示。土壤胶体的表面积常用比表面来表示。比表面越大，表面能越大。比表面越大，表面能越大。第62页，讲稿共87张，创作于星期日影响孔隙状况的因素影响孔隙状况的因素 1、土壤质地：黏土的总孔隙度大，但孔径小而均一。、土壤质地：黏土的总孔隙度大，但孔径小而均一。砂土总孔隙度小，孔隙以大孔隙居多。壤质土的孔砂土总孔隙度小，孔隙以大孔隙居多。壤质土的孔隙度居中，孔径大小比例适当。隙度居中，孔径大小比例适当。砂土：砂土：30-45%壤土：壤土：40-50%粘土：粘土：45-60%2、有机质含量：富

42、含有、有机质含量：富含有 机质的土壤孔度较高机质的土壤孔度较高 第63页，讲稿共87张，创作于星期日3、土粒排列方式土粒排列方式 土粒排列疏松时，孔隙度高，土粒紧密土粒排列疏松时，孔隙度高，土粒紧密排列或相互镶嵌时，孔隙度就低。土粒团聚排列或相互镶嵌时，孔隙度就低。土粒团聚成小土团时，土团之间为大孔成小土团时，土团之间为大孔 隙，土团内部隙，土团内部为小空隙。总的孔隙度也会增加。为小空隙。总的孔隙度也会增加。立方体排列立方体排列47.46%三斜六面体排列三斜六面体排列24.51%第64页，讲稿共87张，创作于星期日影响因素n4、土壤结构土壤结构n团粒结构的土壤具有大小不同的土壤孔隙，比非团团粒

43、结构的土壤具有大小不同的土壤孔隙，比非团聚化土壤孔隙度增加聚化土壤孔隙度增加1/31/2第65页，讲稿共87张，创作于星期日影响因素：影响因素：n5、耕作、耕作n耕层耕层下层下层n犁底层的孔隙度最低犁底层的孔隙度最低第66页，讲稿共87张，创作于星期日第四节第四节 土壤变形土壤变形土壤变形是土壤在施加力下的位移现象。土壤变形是土壤在施加力下的位移现象。土壤在不同的状态（液态、固态、土壤在不同的状态（液态、固态、可塑态）下产生不同的变形性质。可塑态）下产生不同的变形性质。土壤变形的危害：对路基、堤坝、土壤变形的危害：对路基、堤坝、地基造成破坏。地基造成破坏。第67页，讲稿共87张，创作于星期日与

44、土壤变形有关的性质与土壤变形有关的性质n土壤结持度土壤结持度n土壤强度土壤强度n流变特性流变特性n土壤涨缩土壤涨缩n土壤侵蚀土壤侵蚀n土壤压实土壤压实第68页，讲稿共87张，创作于星期日土壤的涨缩土壤的涨缩n影响土壤涨缩的原因：压力、温度与湿影响土壤涨缩的原因：压力、温度与湿度度n土壤干湿变化导致的涨缩幅度土壤干湿变化导致的涨缩幅度 温度温度的影响的影响n 不同土壤涨缩的变幅相差很大不同土壤涨缩的变幅相差很大膨胀土壤膨胀土壤非膨胀土壤非膨胀土壤第69页，讲稿共87张，创作于星期日土壤涨缩的机理土壤涨缩的机理n粘粒的水化作用：取决于粘粒矿物的类粘粒的水化作用：取决于粘粒矿物的类型和代换性阳离子的

45、数量。型和代换性阳离子的数量。蒙脱石伊利石高岭石蒙脱石伊利石高岭石 同一种粘粒矿物则阳离子代换量越大涨缩同一种粘粒矿物则阳离子代换量越大涨缩性越强。性越强。n渗透压的作用渗透压的作用n吸附性阳离子对粘粒涨缩性的影响：吸附性阳离子对粘粒涨缩性的影响：Li Na Ca Ba H K第70页，讲稿共87张，创作于星期日土壤涨缩性的度量土壤涨缩性的度量n膨胀度（膨胀度（cm3/g胶粒）胶粒）（cm3/me阳离子）阳离子）n土壤体积变化势（土壤体积变化势（PVC）第71页，讲稿共87张，创作于星期日胶粒类型胶粒类型黏土矿物类型CEC膨胀度（膨胀度（cm3/g胶粒）胶粒）H+Li+Na+K+Ca+Ba+班

46、脱土蒙脱石952.2010.7711.088.552.502.50Lufkin粘粒蒙脱石-贝得石821.18_Putnum粘粒贝得石650.814.974.020.500.910.85Susquehanna粘粒贝得石-埃洛石470.57_Celil粘粒埃洛石130.05_膨胀度膨胀度（cm3/me阳离子）阳离子）蒙脱土蒙脱石952.4411.311.69.02.632.63Putnam粘粒贝得石651.971.491.8711.71.882.02第72页，讲稿共87张，创作于星期日土壤收缩土壤收缩n收缩限收缩限指土壤不再收缩的含水量指土壤不再收缩的含水量n砂质土：砂质土：14（重量含水量（重量

47、含水量%）n砂质壤黏土：砂质壤黏土：23（重量含水量（重量含水量%）n黏土：黏土：51（重量含水量（重量含水量%）第73页，讲稿共87张，创作于星期日土壤可塑性土壤可塑性(Soil plasticity)(Soil plasticity)n定义：定义：土壤在外力的作用下变形，土壤在外力的作用下变形，当外当外力撤消后仍能保持这种变形特性。力撤消后仍能保持这种变形特性。n土壤含有一定量的水分时，黏粒表面被土壤含有一定量的水分时，黏粒表面被包上一层水膜，若加上外力揉搓，使片包上一层水膜，若加上外力揉搓，使片状黏粒重新改为平行排列而粘结固定，状黏粒重新改为平行排列而粘结固定，失水干燥后，由于土粒间的黏

48、结力，仍失水干燥后，由于土粒间的黏结力，仍能保持原状，这是产生可塑性的原因。能保持原状，这是产生可塑性的原因。第74页，讲稿共87张，创作于星期日第75页，讲稿共87张，创作于星期日重要参数n上塑限：土壤因含水量过多而失去塑性，并开始上塑限：土壤因含水量过多而失去塑性，并开始成为流体流动时的土壤含水量。成为流体流动时的土壤含水量。n它是土壤呈现塑性的最大含水量。它是土壤呈现塑性的最大含水量。n下塑限：土壤呈现塑性的最小含水量，土壤半固下塑限：土壤呈现塑性的最小含水量，土壤半固态结持性和可塑结持性的临界含水量。态结持性和可塑结持性的临界含水量。n塑性值为上塑限与下塑限的差值，塑性值为上塑限与下塑

49、限的差值，n塑性值越大表示土壤塑性越强。塑性值越大表示土壤塑性越强。第76页，讲稿共87张，创作于星期日第五节第五节土壤的三相物质比土壤的三相物质比n土壤基质-土壤的固体部分n由土壤的固体部分及多孔介由土壤的固体部分及多孔介质中质中 液体和空气构成液体和空气构成第77页，讲稿共87张，创作于星期日土壤三相比土壤三相比 =固相率：容积含水率：气相率固相率：容积含水率：气相率1）土壤的固相率土壤的固相率=1-土壤孔隙度土壤孔隙度2）土壤液相率）土壤液相率=土壤容积含水率土壤容积含水率3）土壤气相率）土壤气相率=土壤孔隙度土壤孔隙度-土壤容积含土壤容积含水率水率(土壤液相率土壤液相率)三相比合理的土

50、壤肥力高三相比合理的土壤肥力高第78页，讲稿共87张，创作于星期日第79页，讲稿共87张，创作于星期日第80页，讲稿共87张，创作于星期日第81页，讲稿共87张，创作于星期日n枣粮(棉)间作的土壤管理 枣树与冬小麦对土壤的要求,均以土层深厚，保水保肥力强的壤土,尤其是蒙金土为好土壤孔隙度要求在50%以上,固：液：气三相比例接近50：25：25第82页，讲稿共87张，创作于星期日茶园土壤第83页，讲稿共87张，创作于星期日蔬菜土壤第84页，讲稿共87张，创作于星期日 思考题1、什么是土壤的基质？基质一词有什么特别的含义？土壤基质特征指什么？2、在做土壤粒径分析实验前，需要根据土壤样品的大致质地确