土壤物理性質與土壤肥力的關系

土壤的顆粒分布、結構、容重、孔隙度及其排布、抗風蝕和水蝕性能、團聚體的體積與穩(wěn)定性、土壤水分、持水性能、入滲速率和入滲容量等這些物理性質都會影響土壤肥力。從顆粒分布的機械組成上來說，砂土雖然通氣性好，但保肥能力差，黏土的保肥能力好，但通氣性不好，而壤土居中，肥力質量較好。土壤的容重反映了土壤的質地和有機質含量、結構和松密度等，而這些都影響著土壤的肥力?？紫抖仁峭寥纼炔靠障兜捏w現(xiàn)，空隙決定了土壤的通氣性，土壤的結構也決定著土壤的保水保肥和通氣性。

土壤物理的土壤質地

土壤物理性質之一。指土壤中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況。土壤質地與土壤通氣、保肥、保水狀況及耕作的難易有密切關系；土壤質地狀況是擬定土壤利用、管理和改良措施的重要依據(jù)。 土壤中的礦物顆粒可按其直徑大小分為若干等級。各國的分級標準不一，常見的分級標準見表 1。不同直徑的礦物顆粒在物理和物理化學性質上有明顯差異。各等級的主要特征是： 　石塊 　巖石崩解的碎塊。對土壤耕作和植物生長都不利，應設法除去。
石礫
由母巖碎片和粗粒礦物組成。其大小和含量直接影響土壤耕作的難易和對農機具的磨損程度。
砂粒
由母質碎屑、原生礦物和石英等組成。其中氧化硅的含量高達80%以上。含砂粒多的土壤較松散、通氣好、無脹縮性，但保水保肥力弱，磷、鉀等礦質養(yǎng)分含量低。
粉粒
顆粒的大小和性質均介于砂粒和粘粒之間。氧化硅和鐵鋁氧化物的含量分別為60～80%和 5～18%；其礦物組成既有原生礦物也有次生礦物；有微弱的可塑性和脹縮性，粉粒級的礦物組成與土壤養(yǎng)分的潛在供應能力有一定關系。
粘粒
是土壤顆粒組成中最活躍的部分。主要由次生硅鋁鹽組成。顆粒小，呈片狀，比表面積大，吸附能力強，保水保肥力也較強；但由于粘粒內孔隙小，且脹縮性大，通氣和透水性較差。粘粒的性質還隨粘土礦物類型的不同而異。 2:1型蒙脫類粘土的脹縮性和吸水性較1:1型的高嶺類粘土大得多。 公認的土壤基本質地分3組,即砂土組、壤土組和粘土組。各自的特點如下述。
砂土組 　保水和保肥能力較差，養(yǎng)分含量少，土溫變化較大；但通氣透水良好，容易耕作。
粘土組 　保水和保肥力較強，養(yǎng)分含量較豐富，土溫變化??；但通氣透水性差,粘結力強，犁耕阻力大,耕作較困難,且有強烈的脹縮性，干時硬結，濕時泥濘,適耕期短。
壤土組 　是介于砂土和粘土之間的一種土壤質地類型。性質上也兼?zhèn)渖巴梁驼惩恋膬?yōu)點：通氣透水、保水保肥能力都較好,適合多數(shù)作物生長，適耕范圍較寬,耕作方便，易于調節(jié)，是農業(yè)生產上理想的土壤質地類型。 根據(jù)土壤中礦物顆粒組合特點將土壤分為若干類型的檢索系統(tǒng)。常見的有：
國際制分類系統(tǒng) 　該系統(tǒng)將土壤質地分為 4組（砂土、壤土、粘壤土和粘土）13級，并按等邊三角表進行檢索（圖 2）。其方法是：①以粘粒含量為主要標準25%為粘土組。②當土壤含粉粒達45%以上時，在各組質地的名稱前均冠以“粉質”。③當砂粒含量在55～85%時，則冠以“砂質”；如超過85%，則稱為壤質砂土，其中砂粒達90%者稱砂土。 　美國制分類系統(tǒng) 　與國際制基本相似，所不同的是它將土壤質地分為4組12級（圖3）。 　蘇聯(lián)制分類系統(tǒng) 　由蘇聯(lián)卡欽斯基擬定，采用雙級分類制，即按物理性砂粒和物理性粘粒含量將土壤質地分為 3組9級（表2）。
除上述3個分類系統(tǒng)外,還有些國家結合自己國家土壤的特點制訂了各自的土壤質地分類系統(tǒng)。 又稱土壤總孔隙度。指土壤孔隙的容積占土壤總容積的百分數(shù)。通常按下式計算： 　式中的土壤容重又稱土壤假比重。是指單位體積土壤(包含孔隙在內)中絕對干燥時的重量，單位為克/厘米 。其數(shù)值大小與土壤質地、結構和有機質含量有關。通常,礦質土壤的容重為1.40～1.70克/厘米；有機土壤為1.10～1.25克/厘米;粘質土壤為1.10～1.60克/厘米；砂質土為1.3～1.5克/厘米；肥沃的耕層土壤為1.00～1.20克/厘米 ；緊實土壤為1.50～1.80克/厘米 。容重值低的土壤表明其孔隙多，反之則孔隙少。容重除作為計算土壤孔隙度的必要參數(shù)外，也是計算土壤空氣容量，換算田間土壤重量以及土體內水分、養(yǎng)分、鹽分和有機質貯量的必要參數(shù)。 　式中的土壤比重又稱土壤真比重。是指單位體積土壤顆粒（不包括孔隙在內）的絕對干燥重量與同體積水4 ℃時重量的比值。土壤比重數(shù)值的大小與礦物組成和有機質含量有關。土壤礦物的比重一般在2.40～2.80之間；有機質比重一般在1.2～1.4之間。土壤的平均比重為2.65。土壤比重是計算土壤孔隙度的必要參數(shù)；也可作為大致判別土壤礦物類型的依據(jù)。
土壤孔隙度一般為50%左右；松散土壤可高至55～65%；緊實土壤可低至35～40%。 指土壤孔隙的大小。測定的方法很多，常按土壤吸力值的大小用下式計算：
孔隙直徑（毫米）=3/土壤吸力(水柱高度，厘米)
土壤中孔隙的大小、形狀及其穩(wěn)定程度與土壤結構有關。土壤孔隙直徑不同，其通氣、排水能力也不同。一般認為,直徑大于0.2毫米的粗大孔隙能保證土壤的通氣性;直徑0.2～0.03毫米的較大孔隙既能供水又能排水；直徑0.03～0.01毫米的中等孔隙其毛管作用強烈；直徑0.01～ 0.005毫米的小孔隙，具有很強的持水能力；直徑小于 0.005毫米的細微孔隙對土壤水分、空氣的調節(jié)無效，對植物生長也無益。有時，土壤中的孔隙也可分為毛管孔隙（或稱持水孔隙）和非毛管孔隙（或稱通氣孔隙）。前者指由毛管水占據(jù)的孔隙；后者指能通氣的孔隙。土壤內大、中、小孔隙的比例因生物氣候條件以及特定作物所需的物理環(huán)境條件而異。