第四章 土壤的质地和结构

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二）三相组成和孔度的测定及计算

    先测定土壤的固相率、液相率，再用差减法计算其气相率。

1.固相率 由实测的土壤密度和土壤容重计算之：

固相率=容重/密度

2.液相率（容积含水率） 由烘干法或其它方法测定土壤含水量（以干土质量为基础计算），再通过实测的土壤容重值，换算之：

土壤含水率（质量%）=土壤含水量/干土质量

土壤含水率（容积％）＝土壤含水量（质量％）×土壤容重

3. 气相率 由土壤孔隙度减去容积含水率得到，而前者则由土壤容重和密度的实测值计算来：

孔隙度=1-固相率=1-容重/密度

气象率=孔隙度-容积含水率

4.实容积率 土壤的固、液（水）两相的容积合称为实容积。用实容积仪可测定土壤实容积率和容积含水率，由此再计算固相率和气相率。

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固相率＝实容积率－容积含水率

气相率＝1－实容积率

土壤三相比＝固相率:容积含水率:气相率

（三）三相组成的适宜范围和表示方法

    对多数旱地农作物来说，适宜的土壤三相比为：固相率50%左右，容积含水率25-30%，气相率15-25%。如气相率低于8－5％，会妨碍土壤通气而抑制植物根系和好气微生物活动。
    土壤三相组成的表示方法有多种，有列表法、图示法和指标法等。分别反映不同条件（或不同处理）下的土壤三相比或其随时间变化及在土壤剖面中分布，可根据情况选用之。

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二）土壤容重

1、土壤容重

    田间自然垒结状态下单位容积土体（包括土粒和孔隙）的质量或重量(克/厘米3或吨/米3），称为土壤容重。它的数值总是小于土壤密度，两者的质量均以105－110℃下烘干土计。容重的数值大小，受密度和孔隙两方面的影响，而后者的影响更大，土壤疏松多孔的容重小，反之则大。
    土壤容重值多介于1.0-1.5克/厘米3范围里，自然沉实后的表土的容重约为1.25-1.35克/厘米3。

    土壤容重值的用途很多，兹举几例。

① 计算土壤孔隙度 根据实测土壤的容重与密度，按下式计算：

② 计算工程土方量
③ 估算各种土壤成分储量
④ 计算土壤储水量及灌水（或排水）定额

2.浸水容重

    在水稻土研究中提出了"浸水容重"，作为反映浸水条件下土壤结构状态和淀实程度的指标。它的测定方法是：磨细的风干土样称重后，放入盛水的大量筒中，浸泡分散，水中搅拌，静置，待土粒下沉至筒底，记下沉淀容积。另取一份风干土样测其含水量，由此折算筒内土样的干质量，再由下式求浸水容重：

容重

浸水容重是用松散土样在实验室内测定的，与容重是在田间就地测定原状土（未破坏土壤的自然垒结状态）的不同，须加区别。

3.影响容重值的因素

    土壤容重的数值大小，受土壤质地、结构、有机质含量以及各种自然因素和人工管理措施的影响。凡是造成土壤疏松多孔或有大量大孔隙的，容重值小，反之造成土壤紧实少孔的则容重大。一般是表层土壤的容重较小，而心土层和底土层的容重较大，尤其是淀积层的容重更大。同样是表层土壤，随着有机质含量增加及结构性改善，容重值相应减少。

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二、土壤的三相和孔隙

    在土壤固、液、气三相中，固相和液相两者的容积合称为实容积。而液相和气相两者的容积之和即为土壤孔隙容积，以孔隙度或孔隙比表示之。这几个互相关联的概念构成了一套反映土壤三相组成及土壤其它特征的评价参数。

（一）三相组成和孔隙度

1.三相组成指标

    土壤固、液、气三相的容积分别占土体容积的百分率，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。三者之比即是土壤三相组成（或称三相比）。它们的计算如下：

2.土壤孔隙度（土壤孔度）

    土壤中各种形状的粗细土粒集合和排列成固相骨架。骨架内部有宽狭和形状不同的孔隙，构成复杂的孔隙系统，全部孔隙容积与土体容积的百分率，称为土壤孔隙度。水和空气共存并充满于土壤孔隙系统中。所以：

孔隙度＝1－固相率＝液相率＋气相率

    土壤的孔隙度、液相率、气相率和三相比数值，可反映土壤的松紧程度、充水和充气程度及水、气容量等，是农田管理和土建工程中常用的土壤参数，各种植物对土壤三相比均有一定的要求，应根据生产要求进行调节或配比。

3.孔隙比

    土壤孔隙的数量也可用孔隙比表示之。

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第四章 土壤的质地和结构

    土壤是由固、液、气三相构成的分散系。众多的土粒堆聚成一个多孔的松散体，称为土壤固相骨架，也称土壤基质(或基模)。水、空气、土居生物都在骨架内部的孔隙中移动、生活。所以，土壤固相骨架内的大小土粒组成和土粒排列方式如何，对土壤水、肥、气、热状况以及土壤生物有重要影响和制约。

第一节 土壤三相组成

    土壤中固、液、气三相的容积比，可粗略地反映土壤持水、透水和通气的情况。三相组成与容重、孔隙度等土壤参数一起，可评价农业土壤的松紧程度和宜耕状况。

一、土壤的密度和容重

（一）土壤密度

    单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量（实用上多以重量代替，克/厘米3）称为土壤密度。土壤密度值除了用于计算土壤孔度和土壤三相组成之外，还可用于计算土壤机械分析时各级土粒的沉降速度，估计土壤的矿物组成等。
    密度值的大小，是土壤中各种成分的含量和密度之综合反映。多数土壤的有机质含量低，密度值的大小主要决定于矿物组成，例如，氧化铁等重矿物的含量多，则土壤密度大，反之则密度小。常见土壤成分的密度见表04-01。

表04-01 土壤中常见组分的密度 (克/厘米3)

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