3）柱状结构：结构体与棱柱状结构相似，但具有圆顶，常出现于半干旱地带含粉砂较多的底土层和碱土的心土层。

4）角块状结构：结构体沿长、阔、高三轴平均发展，呈不规则的六面体块，表面平滑、棱角明显、尖削，多出现于中等质地和细密质地土壤的中、下层。其形成和发育与土壤排水、通气性和植物根的穿插作用有关。

5）团块状结构：结构体与块状结构相似，表面平滑而浑圆，棱边不明显，所以又称棱角不明显的块状（subangular block）。

6）粒状结构：结构体长、阔、高大致相等，形似球状，直径一般0.25—10毫米，球体疏松排列在一起，一经筛动，即可互相分开。湿时，结构体间空隙不象块状结构那样因膨胀而闭塞。这种结构多出现于土壤表层，易受耕作影响，在肥沃土壤中数量尤多。

7）团粒状结构：结构体与粒状结构相似，但团聚体特别多孔隙。

此外，尚有单粒、海绵状、蜂窝状、桥状、网纹状、楔状等等结构。一个土壤剖面可以是单一结构型，但更常见的是二种以上结构并存，通常是土壤表层呈团块状或粒状，中、下层呈块状、柱状或棱柱状，而片状和其他结构则常出现于特定土壤中。

2．土壤结构的形成 土壤结构的形成必须具有胶结物质和成型的外力推动作用。

1）土壤结构形成的胶结物质及其作用：土壤结构形成的胶结物质主要有：有机胶体物质与无机胶体物质。有机胶体物质主要是土壤腐殖质、土壤微生物的菌丝体和粘液等。无机胶体物质主要有粘粒、铁铝氢氧化物，硅酸凝胶。此外，还有石灰质等化合物。

（1）无机胶体的凝聚作用 土壤中的无机胶体通常是带负电荷的，当它遇到土壤中带正电荷的二、三价阳离子（钙、镁、铁、铝）时，则发生胶体的凝聚，形成初生的微团粒；带正电荷的胶粒，如铁、铝的胶体化合物与带负电荷的二氧化硅和腐殖质的胶体化合物，也可以相互凝聚而形成微团粒。初生的微团粒又互相吸引，形成二级、三级以及更多级的微团粒，然后进一步结合成中团粒和大团粒，即形成团粒结构。

（2）土壤有机胶体的胶结作用 土壤有机胶体的胶结物质种类虽然很多，但其中最重要的是具胶结作用的腐殖质。腐殖质中的胡敏酸缩合和聚合程度较高，分子量大，与钙离子结合生成不可逆的凝胶，胡敏酸在带相反电荷的有机胶体的作用下，或在冰冻影响下，也发生不可逆的凝聚，因此，它是形成水稳性团粒结构的重要胶结剂。关于腐殖质胶结作用的机制，有许多解释。前苏联土壤学家丘林（И．В．Тюлин）认为，其有机和无机胶体结合方式有两种：一种是通过钙离子键桥直接联结起来，但这种联结不很牢固，可用氯化钠将其拆开；另一种是通过粘粒表面上的铁、铝氧化物的分子或离子作为吸附有机胶体的“焊接剂”，把两者联结起来，而这种联结比较牢固，不能用氯化钠拆开，只有用稀碱液处理或研磨才能分散。由于胡敏酸的解离度较小，其羧基端带阳电性，表面带阴电荷的粘粒能使胡敏酸的阳性一端，定向排列成胶膜，经过脱水可将粘粒结成稳定的团粒结构。

2）土壤结构成型的外力作用：土壤结构的形成，除依靠胶结物质的作用外，还需要外力的推动，主要的外力推动作用有下列几种：

（1）生物的作用 生物作用中，植物根系是成型动力中最重要的作用，植物根群除供给有机质外，根系在生长过程中对土体进行分割和挤压作用，促使土体形成破碎的结构体。草本植物的根系以须根为多，其穿插挤压、粉碎土体的作用更为显著，同时根系分泌物及其死亡后分解形成的腐殖质，又能胶结土粒形成团粒结构。此外，土壤中的掘土动物，如蚯蚓、鼠类等的活动，也会破碎土体形成土壤结构体，而且蚯蚓的排泄物也是一种团粒结构。

（2）干湿交替作用 当土壤潮湿发生膨胀时，对土体产生挤压力，当土壤变干时又会发生干缩，使土体沿粘结力弱的部位裂开，干湿交替反复进行，使土体破碎成为许多大小不等的结构单元。

（3）冻融交替作用 土壤孔隙内的水分，因结冰而体积增大，对周围的土壤产生压力使其崩裂；当冰融化时，这类压力又减小，土壤就会沿裂痕散碎。冻融交替不断进行，使土壤酥散成许多大小不等的结构体，以利于团粒结构的形成。

（4）耕作的作用 适宜的耕作如耙地、锄地、碎土、镇压碎土、平整地面等，均有利于形成一定的土壤结构。

在自然界中，土壤结构的形成是普遍的。但是任何过程都有它的发生发展的过程，也有它的破坏消失的过程，在一定的条件下，团粒结构就会破坏以致消失，如雨水冲击作用，微生物对腐殖质的分解以及农具、牲畜对土壤的压力等。

3．土壤结构的肥力意义 土壤结构的本身并不等于土壤肥力，它只是土壤肥力的调节器，具有结构的土壤，其中一部分土粒紧密排列成团，具有水稳性，遇水不易分散，团粒之间存在适当比例大小的孔隙，因此，它能体现土壤中水，肥、气、热的状况。

在有团粒结构的土壤中，团粒内部充满着毛管孔隙，而在团粒之间存在着较大的非毛管孔隙，当降雨或灌溉时，水分经过非毛管孔隙顺利地渗入土体，被毛管吸力吸入团粒内部，使其保存不致流失；当水量过多时，多余的水分可以随着非毛管孔隙渗入下层，让位给空气。在晴、旱时节，土壤水分靠团粒间毛管向上移动、蒸发，从而减少水分蒸发量，由于水气协调，相应地使热量也得到了较好的调节。

在团粒结构土壤中，水、气、热协调的同时，对土壤养分的调节释放亦有很大的影响，由于团粒结构的表面通气性强，好气微生物活动旺盛，养分易于分解，使养分不断供植物吸收利用；团粒内部水分多空气少，嫌气微生物活动为主，养分分解缓慢，有利于养分的贮存，所以保肥与供肥的情况比较理想。

此外，由于团粒结构土壤中，团粒之间接触点小，粘结性较弱，耕作性能也较好。由于具有团粒结构的土壤，能够比较好地协调水、肥、热的状况，而且耕性良好，因此，团粒结构是土壤肥力高的一种表征。

创造和提高土壤结构的质量是农业生产的重要增产措施。改善土壤结构的途径和措施很多，主要是增加土壤有机质含量，多施有机肥料，合理耕作和合理轮作，间作，套作或施加土壤结构改良剂，如糊精（dextran）、聚丙烯酸钠、聚丙烯腈胡敏酸钠制剂等。

（三）土壤的一般物理性

土壤的一般物理性，这里是指土壤的比重、容重和土壤孔隙性。土壤的孔隙性决定于土壤质地、有机质含量、土壤结构等，孔隙性良好的土壤能够很好协调水、气、热和养分的状况，有利于土壤肥力的发挥和作物的生长发育，调节土壤的孔隙性是土壤耕作管理的项目之一。

1．土壤的比重 单位体积固体的重量与同体积水的重量之比，称为土壤的比重（specific weight of soil）（真比重）。

土壤比重的大小主要决定于土壤固相组成物质的种类和相对含量，土壤矿物的比重，如石英为2.60—2.70，长石2.57—2.76，云母2.7—3.1，赤铁矿4.9—5.3，土壤中常见矿物质的比重多在2.6以上，而干燥未分解的有机质比重只有0.2—0.5，腐殖质比重为1.3—1.4，所以有机质多的土壤比重小，轻质矿物质多的土壤比重也小，一般土壤的比重在2.4（黑土）到2.7（红壤）之间，在同一土壤中，表层含腐殖质较多，所以其比重常小于其下土层。

2．土壤的容重 单位体积的原状土体（包括固体和孔隙）的干土重与同体积水的重量之比，称为土壤容重（bulk density）（假比重），以g/cm3表示。

土壤容重是由土壤孔隙与土壤固体的数量决定的。土壤容重的大小，取决于矿物组成、质地、结构与固体颗粒排列疏密的程度等多种因素。土壤重矿物增多，容重随之增大；有机质含量高，疏松多孔的土壤容重就小；有机质含量低，比较紧实的土壤容重就高，一般土壤容重变动在1.0—1.8g/cm3之间。所以土壤容重可以反映土壤的孔隙状况和松紧程度，是土壤松紧度的一个指标。

土壤容重不仅可以体现土壤许多物理特征，在生产上，也得到广泛的应用。例如，根据土壤容重可以计算出任何单位体积土壤的重量。其式为：

土壤重量=体积×容重

例如，耕地面积667m2，耕作层厚0.15m，土壤容重为1.34g/cm3，土壤重量为：

667×0.15×1.34×1000＝134067 kg。

3．土壤孔隙度 土粒与土粒，结构体与结构体之间，通过点、面接触关系，形成大小不等的空间，土壤中的这些空间称为土壤孔隙。土壤中孔隙的形状是复杂多样的，通常把土壤这种多孔的性质称为土壤的孔隙性。土壤的孔隙性决定着土壤的水分和空气状况，并对热量交换有一定的影响，所以它是土壤的重要属性。

单位体积土壤内孔隙所占体积的百分比，称为土壤孔隙度（soil porosity）。土壤孔隙度一般不直接测定，可根据土壤容重和比重计算而得。其式为：

土壤孔隙度的大小取决于土壤的质地，结构和有机质的含量。不同土壤的孔隙度差别是很大的，砂土是33—35％，细砂土和砂壤土40—47％，粘土47—55％。有结构土壤的孔隙度为55—65％，有时可达70％，有机质含量多的泥炭土孔隙度可达85％，一般作物适宜的孔隙度为50％左右。

土壤孔隙根据其大小和性能分为两种：一种是土壤孔隙直径＜0.1毫米的，称毛管孔隙，它具有明显的毛管作用。毛管孔隙所占土壤体积的百分比，称为毛管孔隙度，毛管孔隙使土壤具有贮水性能。另一种是土壤孔隙直径大于0.1毫米的孔隙，称为非毛管孔隙，非毛管孔隙所占土壤体积的百分比，称为非毛管孔隙度，非毛管孔隙不具有持水能力，但能使土壤具有透水性。一般说，非毛管孔隙度的大小，取决于团聚体的大小，团聚体愈大，非毛管孔隙度也愈大。毛管孔隙度则随着土壤分散度或结构破坏程度的增加而增加。

土壤中毛管孔隙和非毛管孔隙的分配状况，对土壤的水、肥、气、热及耕作性能都有较大的影响，在土壤水分和空气协调的土壤内，毛管孔隙和非毛管孔隙各占总孔隙的50％左右。在农业生产上，孔隙度能够反映土壤的松紧状况和气体交换程度，疏松土壤的孔隙度比较高，因而有利于根系的伸展和作物的生长。

（四） 土壤的物理机械性

土壤的物理机械性是指土壤在各种含水状况下，受到外力作用时显示出一系列的动力学的性质，包括土壤的粘结性、粘着性、膨胀性和收缩性、可塑性等。

1．土壤粘结性 土粒与土粒之间互相吸引而结合在一起的性能称为土壤粘结性（soil coherence）。它反映出土壤抵抗机械破碎的性能。土壤粘结性决定于土粒之间的接触面积，它受土壤质地、水分、腐殖质含量及土壤结构所影响。

土壤含粘粒越多，粘结力越强。沙质土由于沙粒较粗，比表面大彼此接触面积小则粘结性小，当水分适度增加时，由于水膜的拉力，反而使其微具粘结性。此外，土壤有机质对粘结性有良好影响，因为腐殖质能包裹粘粒，并促进土壤团粒的形成，减低土壤分散度。

土壤胶体表面所吸附的阳离子如以钠为主，可增加土壤的粘结性，而以钙为主时，则可降低粘结性。

2．土壤粘着性 土壤粘着性（soil stickiness）指土粒粘附于外物的性能。粘着性的大小决定于土壤与外物的接触面积有关，所以影响因素与粘结力相同。

土粒愈小，土壤粘着性愈强，粘粒和粘土的粘着性大于砂粒和砂土，因为细粒活性表面积大，与农具接触面大。

同一土壤的粘着力因含水量不同而异。干土无粘着性表现，湿润的土壤粘着力随水分含量的升高而增大，因为含水量增高时，土粒与其他物体之间建立水膜的联系而增加粘着性，但当土壤含水量增加到全蓄水量的80％以上时，由于水膜过厚，联接外物与土粒的能力减弱，粘着力又降低。

3．土壤的可塑性 土壤的可塑性（soil plasticity）指土壤在湿润状态下，能被塑造并保持其所取得形状的性能。土壤只有在一定的含水量条件下，才表现出可塑性。当土壤开始呈现可塑状态时的水分含量，称为可塑下限；当可塑状态开始消失时的含水量，称为可塑上限。在上塑和下塑之间，是土壤的塑性范围，称为塑性值。塑性值越大，可塑性越强。

土壤粘粒愈多，土粒愈细，土壤可塑性愈强，砂土可塑性弱。土壤中吸收性钠离子可以增加土壤的可塑性，而吸收性钙离子则能抑制土壤的可塑性。

可塑性与耕作难易及耕作质量关系密切。在塑性范围内，进行土壤耕作较难，同时犁锄等操作，都不能达到使土块破碎、松土和创造良好结构的目的。

4．土壤的膨胀性和收缩性 土壤的膨胀性和收缩性（swell-shrink capacity）指土壤因吸水而膨胀，脱水干燥而收缩的性质。这种性质与土壤的胶体含量和种类以及吸收性阳离子的种类有关。胶体含量少，质地粗的砂土 表现不出胀缩性，而粘土或有机质含量多的土壤，则胀缩性较大。粘土矿物中，含蒙脱石多的粘土胀缩性最大，含高岭石多的粘土胀缩性较小。有机质含量与胀缩性的关系较复杂，一方面有机质本身具有巨大的胀缩性，可以影响土壤的胀缩性。另一方面，有机质又可促进土壤结构的形成而减少土壤的胀缩性。被吸收钠离子所饱和的胶体，具有强烈的胀缩性，被钙饱和的胶体则胀缩性很小，因此各种土壤的胀缩性也是不同的。

此外，土壤胀缩性亦决定于土壤水分，一般是吸水膨胀，失水则干缩，因为吸水后会使粘粒和有机质的体积增大，表现出膨胀性。水分冻结时体积增大，也会引起土壤膨胀。

5．土壤耕性 土壤耕性（soil tilth）指土壤在耕作时所表现的性状，包括耕作难易，宜耕期长短及耕作质量等，它是土壤各种理化特性在耕作上的综合表现。土壤质地、结构、含水量、粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性等，都可以直接或间接影响土壤的耕性。

土壤耕作的难易主要指耕作时土壤对农具阻力的大小，这种阻力如抗压力、抗楔入、抗位移等。耕性好的土壤一般是耕作阻力小，质地轻，有机质含量多。结构性良好者易耕、省力。适耕期的长短、耕作质量的好坏，也与这些性质成正相关，此外还与土壤含水量和耕作技术有关。
　　本文标题：土壤性质(2)
　　手机页面：http://m.dljs.net/dlsk/turangxue/10909.html
　　本文地址：http://www.dljs.net/dlsk/turangxue/10909.html