土壤的基本性质课件.ppt

《土壤的基本性质课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土壤的基本性质课件.ppt（63页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、单元三 土壤的基本性质v第一节第一节 土壤孔性土壤孔性一、一、土壤孔隙性土壤孔隙性土壤孔性、结构性和耕性是土壤三项重要的物理性土壤孔性、结构性和耕性是土壤三项重要的物理性质，三者密切相关。三者对土壤的松紧状况均有影质，三者密切相关。三者对土壤的松紧状况均有影响，而土壤松紧状况伸展影响到（响，而土壤松紧状况伸展影响到（1 1）根的发育及植）根的发育及植物的生长发育（物的生长发育（2 2）影响土壤水分、空气、养分的转）影响土壤水分、空气、养分的转化。化。v1 1 土壤孔性土壤孔性v土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比例，土壤孔性包括孔隙的数量、孔隙的大小及其比例，土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙比

2、表示。土壤孔隙的数量用孔隙度或孔隙比表示。2 土壤孔度与孔隙比v土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫土壤孔隙。土壤孔隙的容积占整个土体容积的土壤孔隙。土壤孔隙的容积占整个土体容积的百分数称为土壤孔度，又称总孔度。它是衡量百分数称为土壤孔度，又称总孔度。它是衡量土壤孔隙的数量指标。土壤孔隙的数量指标。土壤孔度（土壤孔度（%）=孔隙容积孔隙容积 /土壤容积土壤容积 X100X100孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积孔隙比：它是土壤中孔隙容积与土粒容积的比值的比值 。其值为。其值为 1 1 或稍大于或稍大于 1 1 为好。为好。土壤孔隙比土壤孔隙比 =孔度孔

3、度 /（1 1 孔度）孔度）3 孔隙的分级v土壤孔度与孔隙比只能说明土壤土壤孔度与孔隙比只能说明土壤“量量”的的问题，并不能说明土壤孔隙问题，并不能说明土壤孔隙“质质”的差别，的差别，即使两种土壤孔隙（度）与孔隙比相同，如果即使两种土壤孔隙（度）与孔隙比相同，如果大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透大小孔隙的数量分配不同，则它们的保水、透水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将水、通气以及其它性质会有差异，因此，应将孔隙按其大小和作用分为若干级。孔隙按其大小和作用分为若干级。v通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三通常根据孔隙的大小及作用将土壤孔隙分为三级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙

4、级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。土壤孔隙：土壤孔隙：土壤中土粒土壤中土粒或团聚体之或团聚体之间及团聚体间及团聚体内部形成空内部形成空隙。隙。非活性孔隙非活性孔隙这是土壤中最微小的孔隙，当量孔隙在这是土壤中最微小的孔隙，当量孔隙在 0.002mm 0.002mm 以下，土壤水吸力为以下，土壤水吸力为 1500KPa 1500KPa 以以上。这种孔隙中，几乎是被土粒表面的吸附上。这种孔隙中，几乎是被土粒表面的吸附水所充满。土粒对这些水有较强的分子引力，水所充满。土粒对这些水有较强的分子引力，使它们不易运动，也不易损失，无效孔径中使它们不易运动，也不易损失，无效孔径中植物的根与根毛难以伸入，供水

5、性差，这部植物的根与根毛难以伸入，供水性差，这部分水不能为植物所利用。这种孔隙内无毛管分水不能为植物所利用。这种孔隙内无毛管作用，也不能通气、透水，耕作的阻力大，作用，也不能通气、透水，耕作的阻力大，（如质地粘重的土壤），不利于农业的利用，（如质地粘重的土壤），不利于农业的利用，故称为无效孔隙。故称为无效孔隙。毛管孔（隙）毛管孔（隙）是指土壤中毛管水所占据的空隙，其当量是指土壤中毛管水所占据的空隙，其当量孔隙为孔隙为 0.02-0.002mm 0.02-0.002mm，土壤水吸力为，土壤水吸力为 150-1500KPa 150-1500KPa。植物的细根、原生动物和真。植物的细根、原生动物和真

6、菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一菌等很难进入毛管孔隙中，但植物根毛和一些细菌可在其中活动，有利于养分的吸收与些细菌可在其中活动，有利于养分的吸收与转化，毛管孔隙保存的水分可被植物吸收利转化，毛管孔隙保存的水分可被植物吸收利用。为有效孔隙。用。为有效孔隙。通气孔隙通气孔隙这种孔隙较为粗大，其当量孔径大于这种孔隙较为粗大，其当量孔径大于 0.02mm 0.02mm，相应的土壤水吸力小于，相应的土壤水吸力小于 150KPa 150KPa。通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，。通气孔隙的水分主要受重力支配而排出，不具有毛管作用，成为空气成为空气流动的不具有毛管作用，成为空气成为空气流动的通道，不

7、具有毛管作用，所以叫通气孔或非通道，不具有毛管作用，所以叫通气孔或非毛管孔。毛管孔。非活性孔度%=（非活性孔容积/土壤总容积）X100=凋萎含水量（%）X 容重v毛管孔度毛管孔度%=%=（毛管孔容积毛管孔容积 /土壤总土壤总容积）容积）X100X100v=(=(毛管持水量毛管持水量%-%-凋萎含水量凋萎含水量%)X%)X 容重容重v=田间持水量田间持水量 容重容重非活性孔度非活性孔度v通气孔度通气孔度%=%=（通气孔容积通气孔容积 /土壤总土壤总容积）容积）X100X100土壤孔度（%）=（土体容积-土粒容积）/土壤容积 X100v=（1-1-土粒容积土粒容积 /土壤容积）土壤容积）X100X

8、100v=1-=1-（土壤重量（土壤重量 /比重）比重）/（土壤（土壤重量重量 /容重）容重）X100X100v=（1-1-容重容重 /比重）比重）X100X100二、土壤相对质量密度（比重）和容重二、土壤相对质量密度（比重）和容重v1 1 土壤相对质量密度（比重）土壤相对质量密度（比重）是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔是指单位容积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重与同体积水的质量之比。（由于隙）的干重与同体积水的质量之比。（由于 4 4 时水的密度为时水的密度为 1g/cm 3 1g/cm 3），土壤比重），土壤比重无量纲，而土壤密度有量纲无量纲，而土壤密度有量纲 多数土壤矿物比重在 2

9、.6-2.7 左右，（将 2.65 作为土壤矿物的平均值），而一般土壤有机质的比重为 1.25-1.40。由于表层土壤有机质含量较多，其比重通常都低于心土及底土层。土壤容重是指单位容积土壤体（包括粒间空隙）的烘干重，单位为 g/cm3。土壤容重大体为 1.00-1.70g/cm 3 之间，是土壤肥力的重要标志之一。1 1 影响土壤孔性的内因影响土壤孔性的内因土壤结构性土壤结构性土粒的排列方式土粒的排列方式2 2 影响土壤孔性的外因影响土壤孔性的外因降雨、施肥、灌溉及耕作等外界条件影响降雨、施肥、灌溉及耕作等外界条件影响土壤孔性。土壤孔性。土壤孔隙大小和数量影响土壤的松紧状况，土壤孔隙大小和数量

10、影响土壤的松紧状况，而土壤松紧状况的变化又反过来影响土壤而土壤松紧状况的变化又反过来影响土壤孔隙的大小和数量，二者密切相关。孔隙的大小和数量，二者密切相关。土壤孔隙状况密切的影响土壤保水通气能力。土壤疏松时，保水与透水能力强，而土壤紧实时，通气差，渗水慢，在多雨季节易产生地面积水和地面径流；但在干旱季节，由于土壤疏松，则易通风跑墒，不利于水分保蓄，故群众多采用耙、耱与镇压等措施，保墒土壤水分。土壤松紧和孔隙状况由于影响水气的含量，也就影响到养分的有效化和保肥供肥性能，还影响到土壤的增温与稳温，因此，土壤松紧和孔隙状况对土壤肥力有巨大的影响。第二节第二节一、一、土壤结构的类型及其特性土壤结构的类

11、型及其特性1 1 块状结块状结构特点近立方体型，构特点近立方体型，纵轴与横轴大致相等，边面与纵轴与横轴大致相等，边面与棱角不明显。块状结构按其大棱角不明显。块状结构按其大小分：大块状结构（轴长大于小分：大块状结构（轴长大于 5cm 5cm）、块状结构（轴长）、块状结构（轴长 3-3-5cm 5cm）和碎块状结构（轴长）和碎块状结构（轴长 0.5-3cm 0.5-3cm）。块状结构在土壤块状结构在土壤粘重，缺乏有机质的表土中常粘重，缺乏有机质的表土中常见之，特别是土壤过湿或过干，见之，特别是土壤过湿或过干，最易形成。表层多见大块状结最易形成。表层多见大块状结构，心土和底土多见块状和碎构，心土和底

12、土多见块状和碎块状结构。块状结构。2 2 核状结构核状结构近立方体，边面和棱角近立方体，边面和棱角较为明显，轴长较为明显，轴长 0.5-0.5-1.5 cm 1.5 cm，一般多分布，一般多分布于缺乏有机质的心、于缺乏有机质的心、底土层中。底土层中。蒜瓣土蒜瓣土3.3.柱状结构柱状结构特点：这类结构纵轴远大于横轴，特点：这类结构纵轴远大于横轴，在土体中程直立状态。按棱角在土体中程直立状态。按棱角明显程度分为（明显程度分为（1 1）柱状结）柱状结构：棱角不明显（构：棱角不明显（2 2）棱柱）棱柱状结构：棱角明显。状结构：棱角明显。这类结构往往存在于心、底土层这类结构往往存在于心、底土层中，是在干

13、湿交替的作用下形中，是在干湿交替的作用下形成的。有柱状结构的土壤，土成的。有柱状结构的土壤，土体紧实，结构体内孔隙小，但体紧实，结构体内孔隙小，但结构体之间有明显的裂隙。如结构体之间有明显的裂隙。如水稻田心土层中有柱状结构，水稻田心土层中有柱状结构，就会引起漏水、漏肥。就会引起漏水、漏肥。立土立土4 4 片状结构片状结构横轴远大于纵轴呈薄片横轴远大于纵轴呈薄片状，老耕地的犁底层状，老耕地的犁底层中常见到，此外，在中常见到，此外，在雨后或灌水后所形成雨后或灌水后所形成的地表结壳和板结层，的地表结壳和板结层，属于片状结构。属于片状结构。特点：片状结构不利于特点：片状结构不利于通气、透水。会影响通气

14、、透水。会影响种子发芽和幼苗出土，种子发芽和幼苗出土，还加大土壤水分蒸发，还加大土壤水分蒸发，因此生产上要进行雨因此生产上要进行雨后中耕松土，以消除后中耕松土，以消除地表结壳。地表结壳。卧土、平搓土卧土、平搓土5.5.团粒结构团粒结构是指近似球形，疏松多孔的小是指近似球形，疏松多孔的小团聚体，其直径约为团聚体，其直径约为 0.25-0.25-10mm 10mm。粒径。粒径 0.25mm 0.25mm 的水稳性团粒结构可高达 80%以上，而我国绝大多数旱地土壤耕作层则多为非水稳性团粒结构。（1 1）协调土壤水、气矛盾）协调土壤水、气矛盾团粒结构的土壤团粒结构的土壤 ,大小孔隙比例适当大小孔隙比例

15、适当 ,在团粒内部为小孔隙在团粒内部为小孔隙 ,而在团粒之而在团粒之间是大孔隙间是大孔隙 ,能同时供给植物以水分能同时供给植物以水分和空气和空气 ,水、肥、气、热协调，能同水、肥、气、热协调，能同时满足作物的需要。具体来讲：在水时满足作物的需要。具体来讲：在水分方面，当降雨或灌水时，十分很快分方面，当降雨或灌水时，十分很快通过大孔隙进入土层，又能较快的进通过大孔隙进入土层，又能较快的进入团粒内部的小孔隙内，使团粒结构入团粒内部的小孔隙内，使团粒结构充满水分，减少了地表径流和侵蚀，充满水分，减少了地表径流和侵蚀，由于通气孔隙占有一定的比例，不致由于通气孔隙占有一定的比例，不致因水分过多排挤空气而

16、造成通气不良。因水分过多排挤空气而造成通气不良。当土壤干燥时，表土层团粒结构的水分蒸发，慢慢变干，干燥后，团粒的体积收缩，与下面团粒间空隙加大：毛管联系点减少，破坏了与上层的联系，形成隔离层，水分不能源源不断地自下层土壤上升蒸发，使下层团粒内的水分仍被保存着，因此，有团粒结构的土壤，水和空气是协调的。（2 2）协调土壤有机养分消耗与积累矛盾）协调土壤有机养分消耗与积累矛盾在养分方面，由于团粒结构大孔隙内在养分方面，由于团粒结构大孔隙内有空气存在，故团粒结构表面的有有空气存在，故团粒结构表面的有机质能被微生物进行好气分解，成机质能被微生物进行好气分解，成为植物可以利用的养分。为植物可以利用的养分

17、。团粒内部则一方面因为由水分充塞，团粒内部则一方面因为由水分充塞，另一方面，因为外部进行的好气分另一方面，因为外部进行的好气分解消耗了解消耗了 O2 O2，而造成嫌气环境，而造成嫌气环境，腐殖质得以累积，养分可以得到保腐殖质得以累积，养分可以得到保存，因此，有团粒结构的土壤，能存，因此，有团粒结构的土壤，能源不断地供给作物需要的养分，有源不断地供给作物需要的养分，有 “小肥料库小肥料库”的作用。的作用。（3 3）能稳定土壤温度，使温度状况适宜）能稳定土壤温度，使温度状况适宜（4 4）改良土壤耕性，有利于根系伸展）改良土壤耕性，有利于根系伸展因此，团粒结构是改进土壤固、液、气三相因此，团粒结构是

18、改进土壤固、液、气三相比的一个重要因素。有团粒结构的土壤中，比的一个重要因素。有团粒结构的土壤中，水、肥、气热比较相互协调，被称为土壤水、肥、气热比较相互协调，被称为土壤肥力调节器。肥力调节器。三、土壤团粒结构的形成三、土壤团粒结构的形成1 1 土壤团粒结构的形成过程土壤团粒结构的形成过程包括包括“多级团聚说多级团聚说”和和“粘团说粘团说”两种。两种。第一阶段：有单粒在胶体凝聚、水膜粘结第一阶段：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以及胶结作用下形成初级复粒或致密的小土团。小土团。第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶第二阶段：初级复粒进一步逐级粘合、胶结、团聚，依次形成

19、第二级、第三级及结、团聚，依次形成第二级、第三级及微团聚体的过程。微团聚体的过程。2 团粒结构形成的必备条件胶结物质：胶结物质：有机胶体、无有机胶体、无机胶体及胶体机胶体及胶体凝聚物质。凝聚物质。成型动力成型动力包括：土壤生包括：土壤生物的作用、干物的作用、干湿交替、适宜湿交替、适宜土壤含水量下土壤含水量下耕作耕作。四、土壤结构的改善与恢复四、土壤结构的改善与恢复v1 1.精耕细作，增施有机肥料精耕细作，增施有机肥料v2 2.科学的土壤管理科学的土壤管理v3.3.土壤结构改良剂的应用土壤结构改良剂的应用第三节第三节一、土壤物理机械性一、土壤物理机械性v1 1 土壤粘结性土壤粘结性粘结性：土壤粘

20、结性是指土粒与土粒之间由粘结性：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，是其具有抵抗外力破碎的土壤具有粘结性，是其具有抵抗外力破碎的能力，也是土壤有耕作时产生阻力的主要原能力，也是土壤有耕作时产生阻力的主要原因之一。因之一。2.2.土壤粘着性土壤粘着性土壤粘着性是指土壤在一定含水量的情况土壤粘着性是指土壤在一定含水量的情况下，土粒粘着外物表面的性能。如土壤过湿下，土粒粘着外物表面的性能。如土壤过湿时进行耕作，土壤粘着农具，增加土壤与金时进行耕作，土壤粘着农具，增加土壤与金属的摩擦力；使耕作困难，土粒粘着性是水属的

21、摩擦力；使耕作困难，土粒粘着性是水分子和土粒之间的分子引力，以及水分和外分子和土粒之间的分子引力，以及水分和外物接触表面所产生的分子引力所引起。物接触表面所产生的分子引力所引起。3 3 可塑性可塑性影响土壤可塑性的因素：影响土壤可塑性的因素：水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐水分含量：干土没有可塑性，当水分含量逐渐增加时，土壤才表现出可塑性。渐增加时，土壤才表现出可塑性。下塑限（塑限）：土壤开始呈现可塑状态时的下塑限（塑限）：土壤开始呈现可塑状态时的水分含量称下塑限。水分含量称下塑限。上塑限（流限）：土壤失去可塑性而开始流动上塑限（流限）：土壤失去可塑性而开始流动时的土壤含水量称上塑限。时

22、的土壤含水量称上塑限。土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑土壤质地：土壤中粘粒愈多，质地愈细，塑性愈强。一般而言，性愈强。一般而言，代换性阳离子代换性阳离子 土壤有机质土壤有机质二、土壤耕性二、土壤耕性 1 1 土壤耕性的概念土壤耕性的概念2 2 土壤结持性与宜耕性土壤结持性与宜耕性三、耕作对土壤的影响三、耕作对土壤的影响v深耕深耕 v耙耱耙耱v镇压镇压v中耕中耕土壤的化学特性土壤的化学特性四四节节节节一一一一 土壤保肥性与供肥性含义土壤保肥性与供肥性含义土壤保肥性与供肥性含义土壤保肥性与供肥性含义二二二二 土壤胶体及其基本特性土壤胶体及其基本特性土壤胶体及其基本特性土壤胶体及其基本特性三三

23、三三 土壤的吸附保肥作用土壤的吸附保肥作用土壤的吸附保肥作用土壤的吸附保肥作用四四四四 土壤的供肥性土壤的供肥性土壤的供肥性土壤的供肥性五五五五 影响土壤供肥性的化学条件影响土壤供肥性的化学条件影响土壤供肥性的化学条件影响土壤供肥性的化学条件第第 土壤胶体及其基本特性土壤胶体的概念及种类土壤胶体的概念及种类 土壤胶体：土壤胶体：土壤胶体：土壤胶体：直径小于直径小于直径小于直径小于0.001mm0.001mm的土壤固体颗粒。分三种类型：的土壤固体颗粒。分三种类型：（一）土壤无机胶体（一）土壤无机胶体 1、层状硅酸盐粘土矿物（、层状硅酸盐粘土矿物（2：1型和型和1：1型等粘土矿物）型等粘土矿物）2

24、、氧化物及其水合物、氧化物及其水合物（二）土壤有机胶体（二）土壤有机胶体 主要是腐殖质及其各种组分，此外还有少量的蛋白质或主要是腐殖质及其各种组分，此外还有少量的蛋白质或主要是腐殖质及其各种组分，此外还有少量的蛋白质或主要是腐殖质及其各种组分，此外还有少量的蛋白质或氨基酸，多肽，多糖类化合物氨基酸，多肽，多糖类化合物氨基酸，多肽，多糖类化合物氨基酸，多肽，多糖类化合物。（三）土壤有机无机复合体（三）土壤有机无机复合体 土壤胶体的基本构造土壤胶体分散系胶体微粒土壤溶液胶核双电层决定电位离子层补偿离子层非活性层扩散层胶粒土壤胶体的性质土壤胶体的性质 土壤胶体特性对土壤理化性质和肥力状况起土壤胶体特

25、性对土壤理化性质和肥力状况起着巨大影响其中影响最大的特性有三个：着巨大影响其中影响最大的特性有三个：（一）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能（一）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能（二）胶体带电性（二）胶体带电性（三）土壤胶体凝聚与分散（三）土壤胶体凝聚与分散（一）土壤胶体的比表面积和表面能（一）土壤胶体的比表面积和表面能 比表面积也可叫做比面积，是指每单位重量（或体比表面积也可叫做比面积，是指每单位重量（或体积）物体的总表面积：比面积表面积积）物体的总表面积：比面积表面积/重量重量 土壤在风化及成土因素作用下，其固相颗粒都是在土壤在风化及成土因素作用下，其固相颗粒都是在不断破碎，粒径逐渐变小

26、，比面积都是在不断增加的。不断破碎，粒径逐渐变小，比面积都是在不断增加的。如高岭石比面积的典型值是如高岭石比面积的典型值是1020m2/g，蒙脱石是蒙脱石是600800m2/g，由于表面的存在而产生的能量，叫做表面能。由于表面的存在而产生的能量，叫做表面能。物质物质的比面积越大，吸附能力也越强，由于土壤胶体具有巨的比面积越大，吸附能力也越强，由于土壤胶体具有巨大的表面积，因而具有巨大的表面能。大的表面积，因而具有巨大的表面能。（二）胶体带有电荷（二）胶体带有电荷vv1、胶体带电的原因、胶体带电的原因vv土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特性。造成

27、胶体带电的原因主要有以下三种：性。造成胶体带电的原因主要有以下三种：vv（1）同晶代换）同晶代换 vv（2）断键）断键 vv（3）表面分子的解离）表面分子的解离 vv 土壤胶体能解离出土壤胶体能解离出H+,而带负电的胶体称为而带负电的胶体称为酸胶酸胶基或负胶体基或负胶体；vv能解离出能解离出OH-而带正电的而带正电的 胶体称为胶体称为碱胶基或正胶碱胶基或正胶体体，vv能解离出能解离出H+也能解离出也能解离出OH-的则称为的则称为两性胶体两性胶体。2土壤胶体电荷的种类土壤胶体电荷的种类vv（1）永久电荷）永久电荷 由于同晶代换的作用产生的电由于同晶代换的作用产生的电荷，叫永久负电荷荷，叫永久负电

28、荷。同晶置换是指铝硅酸盐矿物中硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被与其大小相近而电性符号相同的离子所取代，但其晶层结构未变，这种现象称为同晶置换。由于置换中低价离子取代高价离子，使晶层产生剩余负电荷，它不受外界环境的影响，故称为永久电荷。vv（2）可变电荷）可变电荷 指胶体随土壤溶液指胶体随土壤溶液pH值的值的 变化变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。其主其主要是由胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿要是由胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿质胶体晶格的断键。质胶体晶格的断键。vv（三）土壤胶体凝聚与分散（三）土壤胶体凝聚与分散vv土壤胶体由两种存在的

29、土壤胶体由两种存在的 状态，一种是胶体微粒状态，一种是胶体微粒相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液，称为溶胶。液的胶体溶液，称为溶胶。vv另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形成的成的 处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。vv溶胶转变为凝胶，这一过程称为凝聚；凝胶也可溶胶转变为凝胶，这一过程称为凝聚；凝胶也可以转变为溶胶，这一过程称为分散。以转变为溶胶，这一过程称为分散。vv因土壤中的胶体一般情况下带负电的为多，所以因土壤中的胶体一般情况下带负电的为多，所以加入阳离

30、有使胶体凝聚的加入阳离有使胶体凝聚的 作用。但多种阳离子作用。但多种阳离子促使胶体凝聚作用的大小并不同。促使胶体凝聚作用的大小并不同。vv一般规律是：离子价越大，其凝聚作用越强，同一般规律是：离子价越大，其凝聚作用越强，同价阳离子中，离子半径大的，水膜厚度小的离子价阳离子中，离子半径大的，水膜厚度小的离子凝聚作用强。土壤中常见的阳离子引起胶体凝聚凝聚作用强。土壤中常见的阳离子引起胶体凝聚作用大小的顺序为作用大小的顺序为:vv Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+vv电解质的浓度影响凝聚作用，随着浓度的加大，其凝聚电解质的浓度影响凝聚作用，随着浓度的加大，其凝聚电解质的浓度影响

31、凝聚作用，随着浓度的加大，其凝聚电解质的浓度影响凝聚作用，随着浓度的加大，其凝聚作用也增强。作用也增强。作用也增强。作用也增强。vv胶体凝聚有可逆的也有不可逆的。胶体凝聚有可逆的也有不可逆的。胶体凝聚有可逆的也有不可逆的。胶体凝聚有可逆的也有不可逆的。vv由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋由等浓度的一价阳离子凝聚形成的凝胶，如反复用水淋洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做洗，凝胶可再分散形成溶胶，这叫做可逆凝聚可逆凝聚可逆凝聚

32、可逆凝聚。由二价。由二价。由二价。由二价以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶以上的阳离子凝聚形成的凝胶，很难或不能再变成溶胶的凝聚称为的凝聚称为的凝聚称为的凝聚称为不可逆凝聚不可逆凝聚不可逆凝聚不可逆凝聚。vv土壤胶体所处的状态直接影响土壤的物理性质，进而影土壤胶体所处的状态直接影响土壤的物理性质，进而影土壤胶体所处的状态直接影响土壤的物理性质，进而影土壤胶体所处的状态直接影响土壤的物理性质，进而影响土壤的肥力状况。一些农业技术措施，如施肥、中耕、响土壤的肥力状况。一些农业技术措施，如施

33、肥、中耕、响土壤的肥力状况。一些农业技术措施，如施肥、中耕、响土壤的肥力状况。一些农业技术措施，如施肥、中耕、浇水、烤田等都可使土壤中的电解质发生变化，从而使浇水、烤田等都可使土壤中的电解质发生变化，从而使浇水、烤田等都可使土壤中的电解质发生变化，从而使浇水、烤田等都可使土壤中的电解质发生变化，从而使胶体的状态发生改变，或局部发生改变，尤其是施用钙胶体的状态发生改变，或局部发生改变，尤其是施用钙胶体的状态发生改变，或局部发生改变，尤其是施用钙胶体的状态发生改变，或局部发生改变，尤其是施用钙质肥料，由促进土壤形成不可逆凝聚的显著作用。质肥料，由促进土壤形成不可逆凝聚的显著作用。质肥料，由促进土壤

34、形成不可逆凝聚的显著作用。质肥料，由促进土壤形成不可逆凝聚的显著作用。三 土壤的吸附保肥性能一、土壤的吸附性能的一般概念一、土壤的吸附性能的一般概念1土壤吸附 土壤是一个多孔体，同时在土壤表面具有大的表面能及电荷，是土壤具有明显的吸附性能，表现在土壤颗粒表面具有能够吸附阴阳离子、气体、液体等物质的能力，称土壤的吸附性能。土壤由于具有吸附性能，是土壤起到“库”的作用，避免了土壤养分的淋失，从而达到保蓄养分的能力，这对于植物营养、土壤肥力以及污染土壤的自净能力等方面起极其重要的作用。2 2土壤吸附的类型土壤吸附的类型（1 1）交换性吸附是土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液）交换性吸附是土壤胶粒带有电

35、荷借静电引力从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。土壤固相从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。土壤固相从溶液中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解吸。吸。（2 2）专性吸附是非静电因素引起的土壤对离子的吸附作）专性吸附是非静电因素引起的土壤对离子的吸附作用。它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用用。它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用1个个或或2个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。（3 3）负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶）负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液

36、中该离子或分子的浓度的现象。液中该离子或分子的浓度的现象。土壤阳离子吸附与交换作用土壤阳离子吸附与交换作用1阳离子的静电吸附 一般而言，土壤胶体表面带负电荷越多，吸附阳离子的数量也越多。土壤胶体表面的电荷密度越大，阳离子所带电荷越多，则离子吸附的越牢。2阳离子的交换作用概念 是指土壤胶体表面能吸附的阳离子（主要是扩散层中的阳离子）与土壤溶液中的阳离子相互交换的作用。阳离子的交换能力 是指一种阳离子将胶体另一种阳离子交换出来的能力。影响阳离子交换能力的因素：a.离子电荷数量的影响 在离子浓度相同的情况下，溶液中离子的电荷价越高，阳离子受胶体的吸附能力越大。b.离子的半径及水化程度 对于同价离子而

37、言，原子量越低，离子半径越小，单位面积上的电荷密度越大，对水的吸引力在增加，水化程度越高，在阳离子周围包被着相当厚度的水膜，增加了阳离子与胶粒表面的距离，减弱了胶粒与离子的引力，而离子半径大的，水化膜薄，易于胶粒接近，所以彼此的引力较大。所以一价阳离子交换能力大小为Rb+NH4+、K+、Na+Li+。c.离子浓度 由于阳离子交换作用受质量作用定律的支配，所以能力较弱的离子，如果有较高的浓度，NH4+、K+等，也可将交换能力强的Ca2+、Mg2+离子从土壤中交换下来。所以根据这一原理，酸性土壤通过试用石灰，从而改良土壤酸性的目的。土壤的阳离子交换量 是指pH值为7时每kg干土所吸收的全部交换性阳

38、离子的厘摩尔数，以cmol（+）/kg表示。一般用CEC表示。它直接反映了土壤的保肥性、供肥性能和缓冲能力。盐基饱和度 土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换量的百分数称为盐基饱和度。盐基饱和度80%的土壤,一般认为是肥沃土壤。盐基饱和度在50%80%为肥力中等的土壤。盐基饱和度50%的土壤被认为是肥力较低的土壤。3.阳离子专性吸附 发生专性吸附的阳离子主要是过渡金属离子，因为这些离子具有较高的水合热，较易水解成羟基阳离子，致使离子在向吸附剂表面接近时所需克服的障碍（阻力）降低，从而有利于与表面的相互作用。土壤对阴离子的吸附与交换作用（一）土壤中的阴离子与土壤溶液中的阴离子相互交换作用。（二）特

39、点：发生在双电层外层，吸持松，易解吸。主要离子有Cl-、NO3-、ClO4-等，但Cl-、NO3-不易被胶体吸附；阴离子浓度、离子价、互补离子等对阴离子交换作用的影响和阳离子的吸附与交换相似；阴离子吸附数量与土壤pH值有关。（三）阴离子的负吸附 大多数土壤主要带负电荷，对土壤中的阴离子有排斥作用，表现出较强的负吸附。重点和难点重点和难点：土壤保肥性与供肥性的概念及与土壤养分的缓冲容量的关系；土壤胶体及性质；土壤胶体的基本构造；土壤吸附保肥性及阳离子的交换作用；专性吸附。四四 土壤的土壤的供肥性一）一）土壤的供肥性 土壤的供肥性是指土壤供应作物所必须的各种速效养分的能力土壤供肥能力 土壤供肥能力

40、可以反映土壤供肥性的强弱，土壤供肥能力表现的主要内容有：1土壤供应速效养分的数量 土壤中各种速效养分的数量可反映农作物根系直接吸收利用养分数量。土壤的供肥容量（供应容量）是指持续地供应某种养分的基础，反映出土壤供应某种养分潜在能力的大小，一般指全量养分。速效养分占全量养分的比值称为供应强度，表明养分转化和供应能力的强弱。如果养分的供应容量大，供应强度也大，表明在一般时间内养分供应充足而不至于脱肥；如果二者均小，表明土壤的供肥能力都很弱，必须考虑及时施肥。2缓效养分转变为速效养分的速率3速效养分持续供应供应的时间二）土壤养分的有效化过程二）土壤养分的有效化过程 土壤养分的有效化过程是一个对立矛盾

41、的发展过程。影响土壤胶体吸附离子有效性，应考虑以下几个方面：1离子的饱和度 2互补离子的影响 3粘土矿物的种类三）土壤供肥性的调节 土壤供肥性的调节包括增加速效养分的数量，加强供肥速度，延长供肥时间，使作物所需的各种养分能够全面、充分、持续地供应，以保证作物的高产、优质，具体措施如下：1合理施肥，提高供肥性能建立有机肥料为基础，有机无机相结合，并配合各种肥料的施肥体系，对土壤供肥性和保肥性的调节均是有意义的。2合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应精耕细作，疏松耕层，以耕促肥 合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水促肥的目的3用养结合，进行合理的轮、间、套作4消除有害物质，改善养分的供应状况 土壤

42、中有害物质的存在，会降低土壤微生物的活性并影响到土壤养分的转化及作物对养分的吸收，消除土壤有害物质以及改善植物生长环境，对养分的调节起重要的作用。具体包括：消除酸害和碱害；消除盐害；消除还原性物质毒害；消除污染的毒害。重点：重点：掌握土壤供肥能力表现的方面及土壤供肥性的调节五 影响土壤供肥性的化学因素一）土壤酸碱反应一）土壤酸碱反应1土壤酸性反应活性酸土壤活性酸是由土壤溶液中游离的H+所表现出的酸度。土壤潜性酸是由于土壤胶体上吸附的H+和Al3+所引起的酸度。分为交换性酸和水解性酸。2土壤碱性反应土壤碱性的来源除了用平衡溶液的pH值表示以外，还可用土壤中碱性盐类特别是Na2CO3和NaHCO3

43、来表示。碱性土壤中氢氧离子的来源主要是弱酸强碱盐水解的结果。土壤中常见的弱酸强碱盐有磷酸根及重磷酸根的钾、钠、钙、镁盐。碱性的表示方法 土壤碱性可用pH 值、总碱度和碱化度表示。碱化度（钠碱化度：ESP）：交换性钠离子占阳离子交换量的百分数。3影响土壤酸碱性的因素 气候；地形；母质；植被；人类活动；盐基饱和度；氧化还原条件 4土壤酸碱性对土壤养分和作物生长的影响土壤酸碱性和土壤养分 土壤中的有机态养分要经过微生物参与活动，才能转化为速效养分以供植物吸收，而适合大多数微生物生长发育的土壤酸碱度微弱酸性至弱碱性，因此土壤养分的有效性一般以pH6-8的范围内有效性最高。土壤酸碱性与作物生长的影响 5

44、土壤酸碱反应的调节 对于不适应作物生长的过酸或过碱的土壤，应该因地制宜采用适当的措施进行调节，使其适应高产作物发育的要求。酸性土通常用石灰进行改良；草木灰可以作为钾肥来施用，同时有可起到中和土壤酸性的作用；对于碱性土壤，可用石膏、硫磺或明矾（硫酸铝钾）来改良。三）土壤的缓冲性三）土壤的缓冲性1土壤的缓冲作用及其重要性 土壤的缓冲性（缓冲作用）是指将酸或酸性盐，碱或碱性盐施入土壤后，在一定限度内土壤具有抵抗这些物质改变土壤酸碱反应的能力。重要性：由于土壤具有缓冲性，使它可以稳定土壤溶液的反应，使土壤的酸碱变化保持在一定的范围内。2土壤缓冲作用的机制 土壤胶体的阳离子交换作用是土壤具有缓冲性能的主

45、要原因。土壤溶液中弱酸及其盐类的存在也是土壤具有缓冲性能的原因。土壤中两性物质的存在 土壤中存在的两性物质包括蛋白质、氨基酸、胡敏酸（有机磷酸）等，这些物质对酸碱均具有缓冲能力。四）土壤氧化还原反应四）土壤氧化还原反应1土壤的氧化还原电位体系 氧化还原反应中氧化剂（电子供体）和还原剂（电子受体）构成了氧化还原体系。2土壤氧化还原电位 土壤中氧化物质和还原物质的相对比例，决定着土壤的氧化还原状况。氧化还原电位可以作为土壤通气的指标。3氧化还原电位与土壤养分有效性和作物生长的关系 作物所需的矿质养分有些需要是呈氧化态是才能被植物吸收。如磷以H2PO4-或HPO4-形态被吸收，硫以SO4 2-形态被

46、吸收。有效养分则需要还原态才能被吸收，如铁、锰分别以Fe2+、Mn2+形态被吸收。4影响土壤氧化还原电位的因素土壤的通气性土壤中易分解的有机质土壤中易氧化物质或易还原物质 植物根系的代谢作用 思考题1.1.何谓土壤孔隙？土壤孔隙可分为哪几级？何谓土壤孔隙？土壤孔隙可分为哪几级？2.2.土壤比重和容重有何区别？土壤比重和容重有何区别？3.3.影响土壤孔性的因素有哪些？如何调控？影响土壤孔性的因素有哪些？如何调控？4.4.简述土壤结构体的类型及其评价。简述土壤结构体的类型及其评价。5.5.生产实践中采用哪些措施创造团粒结构？生产实践中采用哪些措施创造团粒结构？6.6.如何对土壤的物理机械性进行调控？如何对土壤的物理机械性进行调控？思考题思考题1.简述土壤保肥性和供肥性的关系。2.土壤胶体有何特性？简述其对土壤肥力的影响？3.影响土壤保肥性和供肥性的因素主要有哪些？如何调节？4.试比较高岭石与蒙脱石晶层构造上的差异。5.简述土壤酸碱性类型，如何调节土壤的酸碱性？6.土壤氧化还原状况对作物生长有何影响？