土壤礦物質(zhì)和土壤質(zhì)地

1、,第三章 土壤礦物質(zhì)和土壤質(zhì)地,? 教學目標：（1）掌握土壤粒級的概念和了解分級方案的依據(jù)；（2）重點掌握四大基本粒級的性狀；（3）掌握土壤質(zhì)地含義、了解幾種不同質(zhì)地分類方案的特點；（4）掌握三種不同質(zhì)地土壤的肥力性狀、不良土壤質(zhì)地改良的基本措施? 教學內(nèi)容： 第一節(jié) 土壤粒級及其特性 第二節(jié) 土壤質(zhì)地的概念及其分類 第三節(jié) 土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系及其改良,,來源：礦物質(zhì)土粒來源于

2、巖石礦物的風化產(chǎn)物（土壤母質(zhì)）過程：土壤母質(zhì)在成土因素的影響下，經(jīng)過成土作用把母質(zhì)逐漸變成土壤，母質(zhì)中的礦物質(zhì)顆粒漸漸變成礦物質(zhì)土粒,分類：原生礦物 直接來源于母巖的礦物，其中巖漿巖 是其主要來源次生礦物 則是由原生礦物分解轉(zhuǎn)化而成的,一、 土粒的來源,,,土壤中主要的原生礦物組成,次生礦物：高嶺石、蒙脫石、伊利石等,礦物質(zhì)土粒和有機質(zhì)土粒 前者的數(shù)目占絕對優(yōu)勢，而且在土壤中長期地穩(wěn)定地存在，構(gòu)成土壤固相骨架；

3、 后者或者是有機殘體的碎屑，極易被小動物吞噬和微生物分解掉，或者是與礦質(zhì)土粒結(jié)合而形成復粒，因而很少單獨地存在。,? 通常所指土粒，是專指礦質(zhì)土粒。,二、 土粒的種類,單粒和復粒 固相骨架中的礦質(zhì)土?？梢詥蝹€地存在，稱為單粒，在質(zhì)地輕而缺少有機質(zhì)的土壤中，單粒在數(shù)目上占優(yōu)勢。 在質(zhì)地粘重及有機質(zhì)含量較多的土壤中，許多單粒相互聚集成復粒。也稱單粒為原生土粒，稱復粒為次生土粒。,通常所說的土粒，均指礦質(zhì)土粒中的單粒,三

4、、 土粒的粒級,當量粒徑和“理想土壤” 當量粒徑、有效粒徑、理想土壤的概念來自土壤機械分析（顆粒分析）時采用的假設(shè)和方法有效粒徑：以圓篩的孔徑作土粒的直徑 如通過1毫米篩而阻留在0.5毫米篩上的土粒即是1-0.5毫米粒級，余類推當量粒徑：細粒部分看作光滑的實心園球，取與此粒級沉降速率相同的圓球直徑（斯托克斯定律）理想土壤：由光滑實心圓球各級土粒堆積的土壤,與實際情況相差甚遠（尤其是對片狀粘粒來說），但在土壤學、土

5、工學研究及應(yīng)用中這種圓球堆積的“理想土壤”沿用已久,粒級（粒組）：根據(jù)土粒直徑的大小和性質(zhì)上的差異，將礦物質(zhì)土粒劃分為若干粒徑等級，每一等級就叫一個粒級。 ? ?,土粒的大小分級——粒級,? 組內(nèi)粒徑大小、成分及性質(zhì)基本相近? 而組間則有明顯的差異,常見的土壤粒級制 （P70 表5-1）,,,,極細砂粒,,細砂粒,,,,,,,,,,,,,,0.05,-,0.0,2,,粗粉粒,,粒,,粗粉粒,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.02,-

6、,0.01,,,,,粉,,粒,,,,,,,,,,,,,,,0.01,-,0.005,,中粉粒,,物,,中粉粒,,,粉,,粒,,,,,,,,,,,,,,,,0.005,-,0.002,,細粉粒,,理,,細粉粒,,,,,,,,,,,,,,,,,0.002,-,0.001,,粗粘粒,,性,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.001,-,0.0005,,,粘,,粘,,粗粘粒,,粘,,粒,,粘,,粒,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.00

7、05,-,0.0001,,細粘粒,,粒,,粒,,細粘粒,,,,,,,,,,,,,,,,,,<0.0001,,,,,膠質(zhì)粘粒,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,美國制,蘇聯(lián)制,,1 土粒的礦物組成2 土粒的化學組成和化學性質(zhì)3 土粒的物理性質(zhì)4 不同粒級土粒的基本特征,三、 礦物質(zhì)土粒的組成和性質(zhì),1、土粒的礦物組成,粗細土粒的礦物組成示意圖,星際隕石宇宙塵埃,,2、土粒的化學組

8、成和化學性質(zhì),不同粒級土粒的化學組成,注:R2O3代表Fe2O3+Al2O3,,,,3、土粒的物理性質(zhì),不同粒級土粒的水分物理性質(zhì),,＜,0.001,,－,,－,,－,,405,,87,～,34,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A 石礫和砂粒（>0.05 mm）（1）顆粒大，所含礦物為原生礦物。（2）含石礫和砂粒較多的土壤疏松多孔，通氣透水好，排 水通暢，脹

9、縮性小。（3）比表面積小，無粘結(jié)性，粘著性、可塑性，耕性好。（4）吸水保肥能力弱，養(yǎng)分易隨水流失，升溫快，養(yǎng)分易轉(zhuǎn)化。,4、不同粒級土粒的基本特征,B 粘粒（<0.002 mm或<0.001 mm ）（1）顆粒細小，屬膠體范圍，礦物成分主要為次生礦物。（2）通氣透水性弱，排水不暢，易造成土壤積水和內(nèi)澇。（3）比表面大，粘結(jié)性，粘著性、可塑性均強，耕性不良 ，干時結(jié)塊龜裂，濕時泥濘。（4）粘粒本

10、身養(yǎng)料豐富，吸水保肥能力強，潛在養(yǎng)分儲量 多，但土溫較低，養(yǎng)分不易轉(zhuǎn)化。,C 粉粒（0.05 mm~0.002 mm） 顆粒大小及其性質(zhì)位于砂粒和粘粒之間。,第二節(jié) 土壤質(zhì)地的概念及其分類,? 土壤機械組成：土壤中各級土粒所占的質(zhì)量百分比 ?,土壤質(zhì)地對土壤性狀如養(yǎng)分含量、通氣透水性、保水保肥性以及耕作性狀等都有很大的影響，所以，在闡明土壤肥力時，質(zhì)地是首先考慮的因素之一,? 土壤質(zhì)地：按照土壤中不同粒級土粒

11、的相對比例（土壤機械組成的差異 ）把土壤分成若干組合，每一組合即為一種土壤質(zhì)地。 ? ?,,一、土壤質(zhì)地分類二、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系三、不同質(zhì)地土壤的利用與改良,一、土壤質(zhì)地分類,1、國際制,（2）依據(jù)砂粒、粉粒和粘粒三種粒級的數(shù)量(％) 細分為12級,（1）以粘粒(45% 粘土類,國際制土壤質(zhì)地分類（四類十二級）,,名級土粒重量,(%),,,,,,,質(zhì)地,,類別,,分類質(zhì)地名稱,,粘

12、粒,(,<,0.002mm,),,粉粒,,(,0.02,～,0.002mm,),,砂粒,,(2,～,0.02mm),,,,,,,砂土類,,砂土及壤質(zhì)砂土,,0,～,15,,0,～,15,,85,～,100,,,,,,,,,,,,砂質(zhì)壤土,,0,～,15,,0,～,45,,55,～,85,,,,,,,壤土類,,壤,,土,,0,～,15,,30,～,45,,40,～,55,,,粉砂質(zhì)壤土,,0,～,15,,45,～,100,,0,～,

13、55,,,砂質(zhì)粘壤土,,15,～,25,,0,～,30,,55,～,85,,,,,,,粘壤土,類,,粘壤土,,1,5,～,25,,20,～,45,,30,～,55,,,粉砂質(zhì)粘壤土,,15,～,25,,45,～,85,,0,～,40,,,砂質(zhì)粘土,,25,～,45,,0,～,20,,55,～,75,,,壤質(zhì)粘土,,25,～,45,,0,～,45,,10,～,55,,,,,,,粘土類,,粉砂質(zhì)粘土,,25,～,45,,45,～,75,,0

14、,～,30,,,粘,,土,,45,～,65,,0,～,35,,0,～,55,,,重粘土,,65,～,100,,0,～,35,,0,～,35,,,,,,,,,,,,,注：在分析工作中不包括大于2 mm的石礫，這一部分含量另行計算（表5-10）。,河北省土壤普查：（表 5-11：壤質(zhì)60.2%，壤質(zhì)砂土20.5%）,粘粒(<0.002mm)含量粉粒(0.05~0.002mm)含量砂粒(2~0.05mm)含量,黏土,美國農(nóng)部制土壤質(zhì)

15、地三角圖,2、美國農(nóng)部制,查詢舉例：砂粒35%，粘粒25%，粉粒40%,美國農(nóng)部制土壤質(zhì)地三角圖,壤土,,,,,,,3、卡欽斯基制,物理砂粒（>0.01mm），物理粘粒（<0.01mm）,卡慶斯基土壤質(zhì)地分類(簡明方案),注：在分析工作中不包括大于1mm的石礫，這一部分含量另行計算（表5-8）。,,,,4、中國質(zhì)地分類,共劃分三類十一級,我國土壤質(zhì)地分類標準 （1985, 1996）,由于中國制的三元粒級互不銜接，不能構(gòu)

16、成三角質(zhì)地圖，故不便查用,一、土壤質(zhì)地與肥力的關(guān)系,土壤的生產(chǎn)性狀：指土壤質(zhì)地的差異在林業(yè)生產(chǎn)中的反應(yīng)，它包括土壤的：,,肥力狀況：,植物在生長過程中，土壤的水、肥、氣、熱、扎根條件以及有無產(chǎn)生毒害物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度；,耕作性狀：,耕作時的難易程度、阻力大小、耕作質(zhì)量好壞以及宜耕期的長短等；,林木反應(yīng)：,P 79-81,第三節(jié) 土壤質(zhì)地與土壤肥力的關(guān)系及其改良,泛指與砂土性狀相近的一類土壤，物理粘粒含量<15%。主要分布在西北地區(qū)，如

17、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙、青海的山前平原以及各地河流兩岸、濱海平原一帶。,1、 砂質(zhì)土類,砂質(zhì)土的性狀：（1） 通透性好（2） 保蓄性差（3） 潛在養(yǎng)分含量少，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快（4） 土溫變幅大（5） 耕性好（6） 無有毒物質(zhì)存在（7） 苗木易早衰,物理粘粒含量>45%，質(zhì)地細(粘重)， 包括粘土以及和類似粘土性質(zhì)的重壤土和部分中壤土。,2、粘質(zhì)土類,（1） 通透性差（2）保蓄性強（3） 養(yǎng)分含量豐富，轉(zhuǎn)化速度慢（4）

18、土溫變幅小（5） 耕性差（6） 有毒物質(zhì)多（7） 發(fā)大苗不發(fā)小苗,砂粘比例6：4 主要分布于黃土高原、華北平原、松遼平原、長江中下游平原、珠江三角洲、河間平原以及河流兩岸間沖積平原。,3、壤質(zhì)土類,（1 ）大小孔隙比例分配較合理（2 ）保水保肥（3 ）養(yǎng)分含量充足，有機質(zhì)轉(zhuǎn)化速度快（4 ）水肥氣熱以及扎根條件協(xié)調(diào)（5 ）耕性好（6 ）發(fā)大苗又發(fā)小苗,黏性土,壤性土,沙性土,4、礫質(zhì)土類,土層較薄，保水保肥能力

19、較低阻礙種子萌發(fā)、植物生長和土壤管理過程,表5-9,引自中國林業(yè)部綜合調(diào)查隊,二、不同質(zhì)地土壤的利用和改良,①客土法改良 案例：張家口市壩上砂質(zhì)栗鈣土區(qū),②深耕、深翻、人造塥 土壤質(zhì)地主要是繼承母質(zhì)的性質(zhì)，很難改變。 但是，質(zhì)地不是決定土壤肥力的唯一因素 ③施用有機肥,,,思考題,一、基本概念,1、土壤粒級 2、土壤質(zhì)地 3、土壤機械組成5、物理性砂粒（物理性粘粒 ）,二、粒級、質(zhì)地分類有哪些標準，目前應(yīng)用狀況如何？,三