第六章-土壤结构与力学性质ppt课件

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1、第六章第六章土壤结构与力学性质第六章1根据土粒的成分，可分为：根据土粒的成分，可分为：矿质颗粒矿质颗粒和和有机颗粒有机颗粒两种。两种。通常所指土粒，是专指矿质土粒。通常所指土粒，是专指矿质土粒。土壤颗粒有：土壤颗粒有：单粒单粒 和和复粒复粒之分。之分。（一）土壤颗粒的概念第一节第一节 土壤颗粒土壤颗粒土壤颗粒（土粒）是指土壤颗粒（土粒）是指构成土壤固相骨架的基本颗粒。构成土壤固相骨架的基本颗粒。根据土粒的成分，可分为：（一）土壤颗粒的概念第一节土壤2（二）土壤粒级（粒组）（二）土壤粒级（粒组）按按土土粒粒的的大大小小，分分为为若若干干组组，称称为土壤粒级（粒组）。为土壤粒级（粒组）。1 1、当

2、量粒径与理想土壤、当量粒径与理想土壤把把土土粒粒看看作作光光滑滑的的实实心心圆圆球球，取取与与此此粒粒级级沉沉降降速速度度相相同同的的圆圆球球直直径径，作为其作为其当量粒径当量粒径。斯托克斯定律：斯托克斯定律：斯斯托托克克斯斯定定律律是是按按光光滑滑实实心心圆圆球球的的沉沉降降得得到到的的，把把各各级级土土粒粒都都当当作作光光滑滑实实心心圆圆球球，与与实实际际情情况况相相差差甚甚远远，但但在在土土壤壤学学、土土工工学学研研究究及及应应用用中中把把这这种种堆堆积积的的圆圆球球称为称为“理想土壤理想土壤”。（二）土壤粒级（粒组）32 2、土粒的大小分级、土粒的大小分级粒级制粒级制 一般分为石砾、砂

3、粒、粉粒和黏粒一般分为石砾、砂粒、粉粒和黏粒4 4组。组。（1 1）国际粒级制（）国际粒级制（19301930）：分为）：分为4 4个基本粒组，个基本粒组，即砾即砾、砂、粉和黏。、砂、粉和黏。（2 2）美国农部粒级制（）美国农部粒级制（19511951）：是把黏粒上）：是把黏粒上限从限从5um5um下降至下降至2um2um，这是根据当时对胶体的认，这是根据当时对胶体的认识而定的。识而定的。（3 3）卡钦斯基粒级制（）卡钦斯基粒级制（19571957）：把）：把0.01mm0.01mm作作为为“物理性砂粒物理性砂粒”与与“物理性黏粒物理性黏粒”的分界线。的分界线。（4 4）中国粒级制：）中国粒级

4、制：2、土粒的大小分级粒级制一般分为石砾、砂粒、粉粒和黏4土壤颗粒土壤颗粒5土壤颗粒土壤颗粒分级：土壤颗粒分级：(mm)直径直径 国际制国际制 美国制美国制 卡庆斯制卡庆斯制 中国制中国制石砾石砾 2 2 1 1砂粒砂粒 2-0.02 2-0.05 1-0.05 1-0.05 粉粒粉粒 0.02-0.002 0.05-0.002 0.05-0.001 0.05-0.002 粘粒粘粒 0.002 0.002 0.001 0.002 物理性砂粒：物理性砂粒：1-0.01mm物理性粘粒：物理性粘粒：0.01mm土壤颗粒土壤颗粒分级：(mm)6（三）各级土粒的矿物组成和化学组成1、土粒的矿物组成（三）

5、各级土粒的矿物组成和化学组成72 2、土粒的化学组成和化学性质、土粒的化学组成和化学性质3 3、土粒的物理性质、土粒的物理性质 砂粒和粉粒是不规则的多角形砂粒和粉粒是不规则的多角形,有的近乎球形状，云有的近乎球形状，云母颗粒则呈片状，黏粒多为片状和棒状。母颗粒则呈片状，黏粒多为片状和棒状。2、土粒的化学组成和化学性质3、土粒的物理性质8 二、土壤的密度和容重 （一）土壤密度（一）土壤密度(Soil density)单单位位容容积积固固体体土土粒粒(不不包包括括粒粒间间孔孔隙隙的的容容积积)的的质质量量（实实际际上上 都以重量代替，克都以重量代替，克/厘米厘米3）称为土壤密度）称为土壤密度(比重

6、比重)。二、土壤的密度和容重（一）土壤密度(Soil9多数土壤的密度为多数土壤的密度为2.62.7克克/厘米厘米3，在机械分析中计算各级，在机械分析中计算各级土粒的沉降速率时，往往采用土粒的沉降速率时，往往采用“常用密度值常用密度值”即即 常用土壤密度值：常用土壤密度值：2.65克克/厘米厘米3。注意在同一土壤中在同一土壤中,不同大小土粒的腐殖质含量和矿物组成不同，不同大小土粒的腐殖质含量和矿物组成不同，因而其密度也不同。因而其密度也不同。多数土壤的密度为2.62.7克/厘米3，在机械分析中计算各10（二）土壤容重（二）土壤容重1.土壤容重土壤容重(Soil bulk density)田田间间

7、自自然然垒垒结结状状态态下下单单位位容容积积土土体体（包包括括土土粒粒和和孔孔隙隙）的的质质量量或或重重量量(克克/厘厘米米3 3或或吨吨/米米3 3），称称为为土土壤壤容容重重,曾曾称称土土壤壤假假比比重重。它它的的数数值值总总是是小小于于土土壤壤密密度度，两两者者的的质质量量均均以以105105110110下烘干土计算。下烘干土计算。或或:单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。单位容积原状土壤（包括孔隙）的质量。土壤容重值多介于土壤容重值多介于1.0-1.51.0-1.5克克/厘米厘米3 3范围内范围内,夯实的土壤容重则可高达夯实的土壤容重则可高达1.8-2.01.8-2.0克克/厘米厘米3

8、 3（二）土壤容重11土壤容重的用途：土壤容重的用途：计算土壤孔隙度计算土壤孔隙度 根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：计算工程土方量计算工程土方量估算各种土壤成分储量估算各种土壤成分储量计算土壤储水量及灌水（或排水）定额计算土壤储水量及灌水（或排水）定额 2、浸水容重：浸水容重=（干土质量/沉淀容积）3.3.影响容重值的因素影响容重值的因素质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施土壤容重的用途：计算工程土方量3.影响容重值的因素12（一）三相组成和孔隙度（一）三相组成和孔隙度三、土壤孔隙三

9、、土壤孔隙（一）三相组成和孔隙度三、土壤孔隙13土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的百分率，土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的百分率，称为固相率、液相率（即容积含水量或容积含水率，可与质称为固相率、液相率（即容积含水量或容积含水率，可与质量含水量换算）和气相率。量含水量换算）和气相率。三者之比即是土壤三相组成三者之比即是土壤三相组成1、三相组成指标、三相组成指标土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的百分14 2 2、土壤孔隙度、土壤孔隙度(或孔度或孔度)：单位土壤容积内孔隙所占的百分数。孔隙度1固相率液相率气相率2、土壤孔隙度(或孔度)：15（二）土壤孔性（二）土壤孔性土壤孔隙（简

10、称孔性）是土壤中固相部分所占容积以外的空间。这包括固相颗粒或结构体之间和生物穴道，由水气所占据。1、土壤孔度 自然状况下，单位容积的土壤中孔隙容积所占的百分数。（1）总孔度：所有孔隙体积的总和占整个土壤体积的比例（%）。总孔度的测定和计算：土壤总孔度（%）=（孔隙体积/土壤体积）100=孔隙体积/（土粒体积+孔隙体积）100（2）“理想土壤”（假定土粒是相同大小的刚性圆球）的总孔度：最松排列（立方体）的孔度为：47.46%。最紧排列（三斜六面体）的孔度为：24.51%。第六章-土壤结构与力学性质ppt课件16最松和最紧的排列最松和最紧的排列方体排列的孔度为方体排列的孔度为47.46%（左）（左

11、）三斜六面体排列的孔度为三斜六面体排列的孔度为24.51（右）（右）（3）土壤总孔度的变化范围：）土壤总孔度的变化范围：砂土的孔度为砂土的孔度为30%45%；壤土为；壤土为40%50%；粘土为粘土为45%60%。最松和最紧的排列方体排列的孔度为47.46%（左）17土壤团粒结构是由土粒聚成微团粒，再由微团粒形成团粒，具有多种大小不同的孔隙。土壤团粒结构是由土粒聚成微团粒，18土壤孔度通常不是直接测定的，土壤孔度通常不是直接测定的，而是根据土壤而是根据土壤的密度和容重来计算：的密度和容重来计算：土壤孔度土壤孔度=（1-容重容重/密度）密度）100%100%此式的来源推导：此式的来源推导：土壤孔度

12、通常不是直接测定的，而是根据土壤的密度和容重来计算192 2、土壤孔隙的类型、土壤孔隙的类型（1 1）毛管孔隙与非毛管孔隙）毛管孔隙与非毛管孔隙毛管水占据的孔隙称为毛管水占据的孔隙称为毛管孔隙毛管孔隙。毛管水不能占据的大孔隙则称为毛管水不能占据的大孔隙则称为非毛管孔隙非毛管孔隙。用田间持水量来划分毛管孔和非毛管孔，用田间持水量来划分毛管孔和非毛管孔，它是指远离地它是指远离地下水面的土层达到最大悬着毛管水量时的土壤含水量。下水面的土层达到最大悬着毛管水量时的土壤含水量。（2 2）通气孔度、毛管孔度与非活性孔度）通气孔度、毛管孔度与非活性孔度近年来把大、小孔隙分为三级：非毛管孔度（通气孔度，P气）

13、、毛管孔度（P毛，也称活性孔度）和束缚水占孔隙（P束=P紧束+P松束），后者也称为非活性孔度。（3 3）土壤孔隙分级）土壤孔隙分级根据土壤孔隙大小将孔隙分为大孔隙、中孔隙、微孔隙、超微孔隙和隐孔隙五级。第六章-土壤结构与力学性质ppt课件203 3、当量孔径：、当量孔径：是指与一定的土壤水吸力相当的孔是指与一定的土壤水吸力相当的孔径径，又称为有（有）效孔径。又称为有（有）效孔径。它与孔隙的形状及其均匀性无关。它与孔隙的形状及其均匀性无关。（一）圆管假设（一）圆管假设（二）茹林公式（二）茹林公式式式中中，h h为为水水在在毛毛管管中中的的上上升升高高度度（cmcm）；为为水水的的表表面面张张力力

14、；r r为为毛毛管管半半径径（cmcm）；为为水水的的密密度度；g g为为重重力力加加速速度度；为为水与土壤孔隙壁间的接触角。水与土壤孔隙壁间的接触角。当测定时水的温度为当测定时水的温度为2020时，上式可简化为茹林公式：时，上式可简化为茹林公式：d=3/h d=3/h 式中式中d d为当量孔隙直径（为当量孔隙直径（mmmm）；）；h h为为土壤水分吸力（以土壤水分吸力（以cmcm水柱高表示）。水柱高表示）。根据上述公式，根据上述公式，可计算出不同大小当量孔隙的分布。可计算出不同大小当量孔隙的分布。3、当量孔径：是指与一定的土壤水吸力相当的孔径，又称为21第二节第二节 土壤质地土壤质地一、土壤

15、机械组成一、土壤机械组成 根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含根据土壤机械分析，分别计算各粒级的相对含量，量，即为机械组成（或称颗粒组成）。即为机械组成（或称颗粒组成）。第二节土壤质地一、土壤机械组成根据土壤机械22二、土壤质地类型二、土壤质地类型（一）土壤质地（一）土壤质地(Soil texture)(Soil texture)的概念的概念土壤质地是根据机械组成划分的土壤类型。土壤质地是根据机械组成划分的土壤类型。(二二)质地分类制：质地分类制：1 1、国际制：国际制：根据砂粒根据砂粒(2-0.02(2-0.02毫米毫米)、粉粒、粉粒(0.02-0.002(0.02-0.002毫米毫米)

16、和粘粒和粘粒(0.002(0.002毫米毫米)三粒级含量的比例，划定三粒级含量的比例，划定1212个质地名称，可从三个质地名称，可从三角图上查质地名称。角图上查质地名称。查三角图的要点为：以粘粒含量为主要标准，查三角图的要点为：以粘粒含量为主要标准，15%25%25%者为粘土组。者为粘土组。当土壤含粉粒当土壤含粉粒45%45%时，时，“粉质粉质”；当砂粒含量在当砂粒含量在55%-85%55%-85%时，时，“砂质砂质”，当砂粒含量当砂粒含量85%85%时，则称时，则称壤砂土壤砂土或或砂土砂土二、土壤质地类型（一）土壤质地(Soiltexture)232 2、美国农部质地制：、美国农部质地制：根

17、据砂（根据砂（20.05mm)20.05mm)、粉粒、粉粒(0.050.002)(0.050.002)和粘粒和粘粒(0.002mm)(0.002mm)的比例划定的比例划定1212个质个质地名称。地名称。查黏粒查黏粒%含量是用平行于砂粒轴而得，查粉粒含量是用平行于砂粒轴而得，查粉粒%含量是平行于黏粒轴，其含量是平行于黏粒轴，其余是砂粒（也就是平行于粉粒轴）。余是砂粒（也就是平行于粉粒轴）。2、美国农部质地制：根据砂（20.05mm)、粉粒(0.0243、卡钦斯基质地制3、卡钦斯基质地制25（4）中国质地制（4）中国质地制26黏性土壤性土沙性土黏性土壤性土沙性土27(一一)土壤质地和肥力的关系土壤

18、质地和肥力的关系1 1、砂质土：、砂质土：(1)砂粒多而粘粒少；砂粒大于50%；（2）砂质土养分少；（3）砂质土含水少；（4）砂质土通气性好；（5）砂质土体松散。(6)发小苗不发老苗，适合花生、西瓜等块根、块茎作物。三、不同质地土壤的肥力特点和利用改良三、不同质地土壤的肥力特点和利用改良(一)土壤质地和肥力的关系三、不同质地土壤的肥力特点和利用改282 2、黏质土：、黏质土：（1）粘粒含量高而砂粒含量少；（2）矿质养分丰富；（3）排水、通气性不良；（4）蓄水多、热容量大；（5）有机质少的粘土往往粘结成大土块；（6）湿胀干缩剧烈,耕性差，发老苗不发小苗，适合于禾谷类作物。2、黏质土：293、壤质

19、土：粗粉粒在60%-80%以上 北方称为二合土；性质介于黏土与砂土之间。3、壤质土：30客土法地改良客土法地改良案例：案例：江苏省里下河地区江苏省里下河地区深耕、深翻、人造塥深耕、深翻、人造塥土壤质地主要是继承母质的性质，很难改变。土壤质地主要是继承母质的性质，很难改变。但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素但是，质地不是决定土壤肥力的唯一因素施用有机肥施用有机肥(二）二）土壤质地剖面与肥力的关系土壤质地剖面与肥力的关系土壤剖面中质地层次排列对水分运行及其他肥土壤剖面中质地层次排列对水分运行及其他肥力因素都有影响。力因素都有影响。（三）不同质地土壤的利用和改良（三）不同质地土壤的利用和改良1 1

20、、各种作物对土壤质地的要求、各种作物对土壤质地的要求2 2、土壤质地改良：土壤质地改良：客土法地改良深耕、深翻、人造塥(二）土壤质地剖面与肥力31 一、土壤结构体一、土壤结构体（一）土壤结构的概念（一）土壤结构的概念 土壤结构土壤结构是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。是土粒（单粒和复粒）的排列、组合形式。这个定义，包含着两重含义：结构体和结构性。这个定义，包含着两重含义：结构体和结构性。通常所说的土壤结构多指结构性。通常所说的土壤结构多指结构性。土壤结构体或称结构单位，它是土粒（单粒和复粒）互土壤结构体或称结构单位，它是土粒（单粒和复粒）互相排列和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。相排列

21、和团聚成为一定形状和大小的土块或土团。第三节第三节 土壤结构土壤结构一、土壤结构体第三节土壤结构32(二二)土壤结构体分类土壤结构体分类(二)土壤结构体分类33第六章-土壤结构与力学性质ppt课件341 1、块状结构和核状结构、块状结构和核状结构2 2、棱柱状结构和柱状结构、棱柱状结构和柱状结构3 3、片状结构（板状结构）、片状结构（板状结构）4 4、团粒（粒状和小团块）结构、团粒（粒状和小团块）结构不良结构：不良结构：块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体总块状、核状、柱状、棱柱状和片状结构体总孔隙度小，主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙，结孔隙度小，主要是小的非活性孔隙和毛管孔隙，结构体之间大的

22、通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。构体之间大的通气孔隙，往往成为漏水漏肥的通道。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。植物根系很难穿扎，干裂时常扯断根系。良好结构：良好结构：团粒结构体不仅总孔隙度大，而且内部有多级团粒结构体不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，大量的大小孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼有蓄水和通气的双重作用。兼有蓄水和通气的双重作用。1、块状结构和核状结构不良结构：良好结构：35土土壤壤团团粒粒体体土36二、土壤团粒结构二、土壤团粒结构 通常所说的通常所说的“土壤结构体土壤结构体”，往往是指团粒结构。，往往是指团粒结构。（一）团粒的形

23、成过程（一）团粒的形成过程1、黏结团聚过程：、黏结团聚过程：（1）凝聚作用；）凝聚作用；（2）无机物质的粘结作用；）无机物质的粘结作用；（3）有机物质的胶结作用及复合作用；）有机物质的胶结作用及复合作用；（4）有机）有机-矿质复合体；矿质复合体；（5）蚯蚓和其它小动物的作用。蚯蚓和其它小动物的作用。2、切割造型过程、切割造型过程（1）根系的切割；（）根系的切割；（2）干湿交替；（）干湿交替；（3）冻融交替；）冻融交替；（4）耕作）耕作（二）团粒的多级孔性（二）团粒的多级孔性二、土壤团粒结构（一）团粒的形成过程37第六章-土壤结构与力学性质ppt课件38（三）团粒形成的微观机制（三）团粒形成的微

24、观机制1、粘团说：、粘团说：（1）粘团）粘团-团粒的基本单元：粘团是由粘粒的定团粒的基本单元：粘团是由粘粒的定向排列和静电引力而形成的一种小于向排列和静电引力而形成的一种小于5mm的土体。的土体。粘团是形成微团粒和团粒的基本单元。粘团是形成微团粒和团粒的基本单元。（2）粘团的形成：）粘团的形成：2、等电凝聚说、等电凝聚说（三）团粒形成的微观机制39第六章-土壤结构与力学性质ppt课件40第六章-土壤结构与力学性质ppt课件41（四）团粒结构在土壤肥力上的意义（四）团粒结构在土壤肥力上的意义1、团粒结构土壤的大小孔隙兼备、团粒结构土壤的大小孔隙兼备,团粒愈大，则土团粒愈大，则土壤的总孔度和非毛管

25、孔度也同步增加。壤的总孔度和非毛管孔度也同步增加。（四）团粒结构在土壤肥力上的意义422、团粒结构土壤中水、气矛盾的解决、团粒结构土壤中水、气矛盾的解决3、团粒结构土壤的保肥与供肥协调、团粒结构土壤的保肥与供肥协调4、团粒结构土壤宜于耕作、团粒结构土壤宜于耕作5、团粒结构土壤具有良好的耕层构造、团粒结构土壤具有良好的耕层构造三、土壤结构的改良三、土壤结构的改良1、增施有机肥、增施有机肥 2、实行合理轮作、实行合理轮作3、合理的耕作、水分管理及施用石灰和石膏、合理的耕作、水分管理及施用石灰和石膏4、土壤结构改良剂的应用：、土壤结构改良剂的应用：1）人工合成高分子聚）人工合成高分子聚合物制剂；合物

26、制剂；2）自然有机制剂；）自然有机制剂；3）无机制剂。）无机制剂。5、盐碱土电流改良、盐碱土电流改良2、团粒结构土壤中水、气矛盾的解决43第四节第四节 土壤力学性质土壤力学性质一、土壤黏结性和黏着性(一)土壤黏结性，原来是指同种物质或同种分子相互吸引而粘结的性质。在土壤学中，土粒通过各种引力而粘结起来，就是粘结性。力学本质：范德华力、氢键、库仑力、水膜表面张力。粘结性的影响因素粘结性的影响因素：1、土壤比表面及其影响因素2、土壤含水量第四节土壤力学性质一、土壤黏结性和黏着性粘结性的影响44(二二)土壤黏着性土壤黏着性 二、土壤可塑性二、土壤可塑性（一）土壤（一）土壤塑性的产生塑性的产生 塑塑性

27、性是是指指土土壤壤在在外外力力的的作作用用下下变变形形，当当外外力力撤撤消消后后仍仍能能保保持持这这种种变变形形的的特特性性，也也称称可可塑塑性性。传传统统的的泥塑艺术工艺，就是利用粘土的这一特性形成的。泥塑艺术工艺，就是利用粘土的这一特性形成的。土壤粘着性土壤粘着性是土粒粘附在外物（农具）上的性质。是土粒粘附在外物（农具）上的性质。土壤出现粘着性的含水量称为土壤出现粘着性的含水量称为粘着点粘着点；失去粘着性时的含水量称为失去粘着性时的含水量称为脱粘点脱粘点。所以土壤粘。所以土壤粘着性也是在一定含水量范围内表现的性质。着性也是在一定含水量范围内表现的性质。土壤表现土壤表现塑性的含水量范围塑性的

28、含水量范围是土粒间的水膜已厚到允是土粒间的水膜已厚到允许土粒滑动变形，但又没有丧失其粘结性的范围。许土粒滑动变形，但又没有丧失其粘结性的范围。(二)土壤黏着性二、土壤可塑性土壤粘着性45第六章-土壤结构与力学性质ppt课件46（二）（二）塑性指数塑性指数 土壤塑性只在适当的含水量范围内才出现。土壤塑性只在适当的含水量范围内才出现。它有它有上塑限（或称流限）上塑限（或称流限），即土壤因含水量增多而失去塑性，即土壤因含水量增多而失去塑性，并开始成流体流动时的土壤含水量；并开始成流体流动时的土壤含水量；下塑限（或简称塑限）下塑限（或简称塑限），即土壤呈现塑性的最小含水量，也是，即土壤呈现塑性的最小含

29、水量，也是土壤半固态结持性和可塑结持性的临界含水量。土壤半固态结持性和可塑结持性的临界含水量。上塑限和下塑限的差值称塑性值（或叫塑性指数），上塑限和下塑限的差值称塑性值（或叫塑性指数），塑性值愈塑性值愈大表示土壤塑性愈强。上塑限、下塑限和塑性值均以土壤含水大表示土壤塑性愈强。上塑限、下塑限和塑性值均以土壤含水量量(%)(%)表示之，它们的数值随着粘粒含量的增加而增大。各种表示之，它们的数值随着粘粒含量的增加而增大。各种质地土壤的塑性值如表质地土壤的塑性值如表6-106-10。上述用于描述土壤结持性状态的各项常数，上述用于描述土壤结持性状态的各项常数，称为称为土壤结持性土壤结持性常数常数，包括上

30、塑限、下塑限、塑性值、粘着点和脱粘点等包括上塑限、下塑限、塑性值、粘着点和脱粘点等；它们是由阿德堡（它们是由阿德堡（AtterbergAtterberg，19121912）最早提出来的，所以又）最早提出来的，所以又称为称为阿德堡极限阿德堡极限（The Atterberg LimitsThe Atterberg Limits）。）。第六章-土壤结构与力学性质ppt课件47表表6-10 各种质地土壤的塑性值（含水量）各种质地土壤的塑性值（含水量）下塑限下塑限上塑限上塑限塑性值塑性值粘粘 土土粘壤土粘壤土壤壤 土土砂壤土砂壤土砂砂 土土23301622101510041502840172716018

31、201217712 Ca Ca2+2+、MgMg2+2+H H+三、土壤胀缩性各种阳离子对膨胀的作土壤胀缩性只在塑49四、土壤的抗剪强度四、土壤的抗剪强度土土壤壤抗抗剪剪强强度度是是土土壤壤对对土土粒粒移移动动所所产产生生的的最最大大内内阻阻力力，即即土土壤壤彼彼此此滑滑动动和和滑滑越时的阻力。越时的阻力。S=Ptg +CS为抗剪强度，为抗剪强度，为内为内摩擦角，摩擦角，tg 为内摩为内摩擦系数，擦系数，C为土壤的为土壤的粘结力。粘结力。四、土壤的抗剪强度土壤抗剪强度是土壤对50测测定定土土壤壤抗抗剪剪强强度度有有直直接接测测定定和和三三轴轴剪剪切切测定两种方法测定两种方法测定土壤抗剪强度有直

32、接测定和三轴剪切测定两种方法51五、土壤压缩与压实五、土壤压缩与压实（一）土壤压缩土壤的压缩性是指在压力作用下土壤体积减小的过程。孔隙比与压力之间的关系是：孔隙比与压力之间的关系是：e=A logp-C e为孔隙比为孔隙比,A 为压缩指数为压缩指数,p为压力为压力,C为常数。为常数。粘土的压缩试验表明，土壤的压缩性与含水量的增加呈抛物线关系。粘土的压缩试验表明，土壤的压缩性与含水量的增加呈抛物线关系。影响土壤压缩的因素除含水量外，还有土壤有机质含影响土壤压缩的因素除含水量外，还有土壤有机质含量和代换性阳离子种类等。量和代换性阳离子种类等。（二）土壤压实压实作用是指负荷或施压所造成的土壤容重增加

33、和孔隙度降低的过程。土壤容重的增加是压实力和含水量的函数。五、土壤压缩与压实（一）土壤压缩影响土壤压缩的因素52第五节第五节 土壤耕性和耕作土壤耕性和耕作一、土壤耕作（一）土壤耕作的概念耕作是在作物种植以前或在作物生长期间，为了改善植物生长条件而对土壤进行的机械操作。（二）土壤耕作的方法（二）土壤耕作的方法土土壤壤耕耕作作一一般般可可分分为为常常规规耕耕作作和和少少、免免耕耕法法两两大大类类。主主要要包包括括翻翻耕耕、碎碎土土、耙耙地地、整整地地、镇镇压压、开开沟沟、铲铲地地、耖耖地地等等作作业。业。第五节土壤耕性和耕作一、土壤耕作（二）土壤耕作的方法53二、土壤耕性和耕作力学二、土壤耕性和耕

34、作力学（一）土壤耕性土壤耕性 土壤耕性是指土壤在耕作过程中表现出来的特性，它包括：土壤耕性是指土壤在耕作过程中表现出来的特性，它包括：（1）耕作时土壤对农具操作的机械阻力，即耕作的难易问题；）耕作时土壤对农具操作的机械阻力，即耕作的难易问题；（2）耕作后与植物生长有关的土壤物理性状，即耕作质量问题；）耕作后与植物生长有关的土壤物理性状，即耕作质量问题；（3）宜耕期长短。）宜耕期长短。对土壤耕性的要求有：对土壤耕性的要求有：（1）耕作阻力尽可能小，以便于作业和节约能源。）耕作阻力尽可能小，以便于作业和节约能源。（2）耕作质量好，耕翻的土壤要松碎，便于根的穿扎和有）耕作质量好，耕翻的土壤要松碎，便

35、于根的穿扎和有 利于保温、保墒、通气和养分转化。利于保温、保墒、通气和养分转化。（3）适耕期尽可能长。）适耕期尽可能长。二、土壤耕性和耕作力学（一）土壤耕性对土壤耕性的要求有：54表表6-12 土壤结持性与宜耕性的关系土壤结持性与宜耕性的关系表6-12土壤结持性与宜耕性的关系55(二二)土壤压板问题土壤压板问题1 1、土壤压板过程和影响因素、土壤压板过程和影响因素当当土土壤壤承承受受较较重重荷荷载载时时，受受到到压压缩缩，表表现现为为孔孔度度减减小小、孔孔径径缩缩小小（主主要要是是通通气气孔孔隙隙减减少少），土土壤壤紧紧实实度度和和容容重重增增大等。大等。影响土壤压板的因素除含水量外，还有土壤

36、有机质含影响土壤压板的因素除含水量外，还有土壤有机质含量和代换性阳离子种类等。量和代换性阳离子种类等。2 2、土壤压板的防止、土壤压板的防止尽尽可可能能减减少少作作业业次次数数，是是减减轻轻土土壤壤压压板板、降降低低生生产产成成本本的的有有效效措措施施。减减少少作作业业次次数数的的主主要要途途径径之之一一，是是采采用用少少耕法及免耕法，实行经济合理的耕作。耕法及免耕法，实行经济合理的耕作。(二)土壤压板问题1、土壤压板过程和影响因素2、土壤56（三）水田土壤的黏闭及其防止（三）水田土壤的黏闭及其防止1 1、土土壤壤粘粘闭闭：湿湿耕耕湿湿耙耙会会减减少少犁犁耕耕阻阻力力，但但也也会会破破坏坏土土

37、壤壤的的团团聚聚化化程程度度，严严重重时时土土壤壤转转变变为为单单粒状的均质土体，这种状态称为粒状的均质土体，这种状态称为土壤黏闭土壤黏闭。2 2、黏闭对土壤环境的影响：黏闭过程首先是破、黏闭对土壤环境的影响：黏闭过程首先是破坏土壤结构，坏土壤结构，使团聚状多孔土壤变成泥糊状土使团聚状多孔土壤变成泥糊状土壤，壤，其中几乎没有大孔隙。其中几乎没有大孔隙。干耕燥整是防止土壤粘闭的重要耕作方法，尤干耕燥整是防止土壤粘闭的重要耕作方法，尤其对质地较粘重的土壤。水田土壤的干耕燥整，其对质地较粘重的土壤。水田土壤的干耕燥整，主要在冬季进行。主要在冬季进行。（三）水田土壤的黏闭及其防止1、土壤粘闭：湿耕湿耙会减少57三、土壤保护性耕作技术三、土壤保护性耕作技术土土壤壤保保护护性性耕耕作作就就是是通通过过减减少少对对土土壤壤的的耕耕作作次次数数和和秸秸秆秆残残渣渣覆覆盖盖，从从而而增增加加土土壤壤有有机机质质，改改善善土土壤壤结结构构，减少土壤侵蚀。减少土壤侵蚀。1 1、秸秆根茬处理、秸秆根茬处理 2 2、免耕播种、免耕播种 3 3、杂草、病虫害防治、杂草、病虫害防治 4 4、机械深松、机械深松三、土壤保护性耕作技术土壤保护性耕作就是通过减少对土壤的耕作58第六章-土壤结构与力学性质ppt课件59第六章-土壤结构与力学性质ppt课件60第六章-土壤结构与力学性质ppt课件61TheEnd62