土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 第 二 章 Unit two土 壤 礦 物 質(zhì) Soil minerals土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 礦 物 質(zhì) 是 土 壤 的 主 要 物 質(zhì) 組 成 成 分 ， 占 到 土 壤 總 重 量的 95%左 右 ， 礦 物 質(zhì) 的 大 小 、 組 成 比 例 、 礦 物 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) 特 征和 土 壤 的 礦 物 組 成 等 對(duì) 土 壤 一 系 列 性 質(zhì) 起 著 決 定 性 作 用 。本 章 重 點(diǎn) 要 掌 握 ： 1. 土 壤 礦 物 顆 粒 的 粒 級(jí) 分 類 及 不 同 粒 級(jí) 的 形 狀 2.土 壤 質(zhì) 地 分 類 制 與 不 同 質(zhì) 地 土 壤 的 性 狀 特 征 。 我 國(guó) 土 壤 質(zhì)地 分 布 規(guī) 律 。 3.土 壤 礦 物 基 本 組 成 4.不 同 類 型 礦 物 的 基 本 特 征 .我 國(guó) 土 壤 礦 物 組 成 及 分 布 規(guī) 律 。 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in第 一 節(jié)土 壤 質(zhì) 地 soil texture 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 瞧 ！顆 粒 大 小 多 么 不 勻 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle） 巖 石 Rock 礦 物mineral 風(fēng) 化 作 用weathering 母 質(zhì)Parent material 成 土 作 用soil formation 土 粒Soil particle物 理 風(fēng) 化 physical化 學(xué) 風(fēng) 化 chemical生 物 風(fēng) 化 biological 原 生 礦 物 primary 次 生 礦 物 secondary？ 由 于 風(fēng) 化 的 強(qiáng) 弱 不 同 ， 成 土 條 件 不 同 ， 形 成 的 土 壤 顆 粒 大 小是 否 相 同 ？ 答 案 =否 （ 一 ） 礦 質(zhì) 土 粒 的 來(lái) 源 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 二 ） 土 粒 概 念 soil particle土 粒 soil particle： 土 壤 中 各 種 粒 徑 的 固 相 顆 粒依 據(jù) 存 在 的 狀 態(tài) ：?jiǎn)?粒 ： single particle復(fù) 粒 ： compound particle 依 據(jù) 粒 徑 大 ?。?單 粒 ）（ 三 ） 土 壤 粒 級(jí) particle sizes1.粒 級(jí) 概 念 （ fraction)： 土 壤 顆 粒 的 大 小 分 級(jí)2.粒 級(jí) 劃 分 依 據(jù) ： 粒 級(jí) 化 分 的 表 觀 依 據(jù) （ 或 依 賴 的 指 標(biāo) ） ： 依據(jù) 單 個(gè) 顆 粒 的 粒 徑 大 小 進(jìn) 行 。 那 么 土 壤 顆 粒 的 粒 徑 有 何 實(shí) 際 含 義 （ ？ ） ， 顆 粒 的 形 狀 （ ？ ） 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle） 土 壤 顆 粒 絕 非 標(biāo) 準(zhǔn) 球 形 ， 是 各 種 不 規(guī) 格 形 狀 的 ， 那 么 ， 粒 徑 的含 義 就 并 非 它 們 的 真 實(shí) 直 徑 或 半 徑 。 -當(dāng) 量 直 徑 當(dāng) 量 直 徑 （ 有 效 直 徑 ） equivalent diameter or effective diameter of soil particle : 與 同 質(zhì) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 球 形 顆 粒 沉 降 速 度 相 同 的 土 粒 直 徑或 半 徑 （ 建 立 在 顆 粒 分 析 方 法 上 ）3. 粒 級(jí) 分 類 制 （ classification systems of soil separates) 土 壤 顆 粒 大 小 是 連 續(xù) 分 布 的 ， 要 確 定 土 壤 顆 粒 的 分 級(jí) 需 要 研 究 土 壤 顆 粒 大 小和 性 狀 間 關(guān) 系 ， 找 到 由 量 變 到 質(zhì) 變 分 界 點(diǎn) ， 突 變 點(diǎn) ， 就 可 以 作 為 化 分 類 別 的 依據(jù) 。 受 人 為 因 素 的 影 響 ， 當(dāng) 前 土 壤 立 即 分 類 制 有 ： Size is a continuous variable .Although dividing particle size into discrete size ranges is arbitrary, it is also useful. Individual soil particles range in size from boulders that are meters in diameter to clay particles that are less than 0.002mm (less than 2 m） in diameter .Particles so different in size also have different properties. The terms used to divide the continuous size variable, diameter, into discrete units are considered next. 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 粒 級(jí) 分 類 系 統(tǒng) (三 級(jí) 分 類 制 )classification systems of soil separates國(guó) 際 制 (ISSS)International Soil Science Society(1930) Atterberg(1912) 美 國(guó) 制 (USDA)U.S Department of agriculture (1956) 蘇 聯(lián) 制(1965)粒 級(jí) 名 稱 粒 徑 /mm 粒 級(jí) 名 稱 粒 徑 /mm 粒 級(jí) 名 稱 粒 徑 /mm石 礫 gravel 2 石 塊 stone粗 礫 gravel 3.023 石 塊 石 礫 313 粗 砂 coarse sand細(xì) 砂 fine sand 20.20.20.02 極 粗 砂 粒 very coarse sand粗 砂 粒 coarse sand中 砂 粒 medium sand細(xì) 砂 粒 fine sand極 細(xì) 砂 粒 very fine sand 120.510.250.50.10.250.050.1 粗 細(xì) 砂 中 細(xì) 砂 細(xì) 砂 粒 0.510.250.50.050.02粉 粒 silt 0.020.002 粉 粒 silt 0.0020.05 粗 粉 砂 中 粉 砂 細(xì) 粉 砂 0.010.050.0050.010.0010.005粘 粒 clay 0.002 粘 粒 clay 0.002 粘 粒 膠 粒 膠 體 0.0050.0010.00010.00050.0001 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 石 礫砂 粒粉 粒粘 ?；?本 粒 級(jí)Textural Group Particle size (mm)Clay 0.02 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 粒 級(jí) 分 類 系 統(tǒng) (二 級(jí) 分 類 制 ) 蘇 聯(lián) 制 :由 卡 慶 斯 基 （ ） 依 據(jù) 土 粒 的 礦 物 組 成 和 化學(xué) 組 成 及 其 某 些 理 化 性 狀 ,如 陽(yáng) 離 子 交 換 量 、 最 大 吸 濕 量 、 持 水 量 、 膨 脹 和收 縮 性 的 變 化 規(guī) 律 與 1957年 將 11級(jí) 分 類 制 歸 并 為 兩 個(gè) 大 組 。 被 我 國(guó) 和 東 歐諸 國(guó) 普 遍 采 用 。 土壤骨骼(石礫) 1mm 物理性砂粒 phsical sand 10.01mm 物理性粘粒 physical clay 0.01mm 細(xì)土 0.002mm顆 粒 在 懸 液 中 無(wú) 布 朗 運(yùn) 動(dòng) ,而0.002mm顆 粒 則 顯 示 出 明 顯 布 朗 運(yùn) 動(dòng) .故 粘粒 界 限 定 于 0.002mm。 粒 級(jí) 分 類 的 實(shí) 質(zhì) 依 據(jù) 是 （ ？ ） 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀1.粒 級(jí) 不 同 礦 物 組 成 不 同 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀2.表 面 特 性 不 同 ： 表 面 積 極 表 面 能 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀 3.物 理 性 狀 不 同 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀 4.化 學(xué) 組 成 不 同粒 徑mm 化 學(xué) 成 分SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O P2O510.2 83.92 9.34 1.12 1.79 0.38 1.78 1.21 0.080.20.04 73.87 13.47 4.21 3.05 1.05 1.73 1.53 0.120.040.01 70.15 14.04 5.86 2.15 1.05 1.48 3.89 0.210.010.00 2 67.21 18.91 7.85 1.45 1.63 2.51 1.27 0.290.002 44.08 27.67 21.81 0.58 1.61 1.10 0.96 0.36顆 粒 愈 小 ， 氧 化 物 多 ， 營(yíng) 養(yǎng) 程 度 高 ； 顆 粒 愈 粗 ， SiO2多 ， 土 壤 愈 貧 瘠 。 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 一 .礦 質(zhì) 土 粒 （ soil particle）（ 四 ） 土 粒 的 基 本 性 狀4.生 物 性 狀 不 同 不 同 粒 級(jí) 顆 粒 上 微 生 物 類 型 和 數(shù) 量 、 酶 等 的 差 異 是 當(dāng)今 研 究 的 熱 點(diǎn) 大 顆 粒 是 土 壤 的 骨 骼 ， 細(xì) 小 的 粘 粒 是 肌 肉 ， 要 特 別 重 視 小 顆粒 尤 其 是 膠 體 顆 粒 （ 納 米 土 壤 或 土 壤 中 納 米 材 料 研 究 ） 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 重 視 土 壤 中 粘 粒 （ clay） Mineral properties change radically with decreasing size below about 1 to 5 m(0.005). Clay minerals are the most abundant of the clay-sized minerals. Clay has three meaning in soil science, and they are easy to confuse, as the specific meaning depends on the context. Clay is （ 1） a fraction of the soil, (2) a texture class name, and ,(3) a class of minerals. Particles smaller than 1 m(0.001) are colloidal particles. The mineral colloids are the most important mineral fraction of the soil because of their physical and chemical reactivity. Clay describes a group of minerals having special properties that make them important to soils chemical and physical properties, even when they are present only in small amounts. 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 問(wèn) ： 從 顆 粒 組 成 上 講 ， 土 壤 之 間 的 不 同 之 處 在哪 里 ？ 在 各 粒 級(jí) 的 含 量 的 百 分 數(shù) 組 成 不 同 -質(zhì) 地 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 二 .土 壤 質(zhì) 地 （ soil texture)一 .概 念 ：1.機(jī) 械 組 成 （ mechanical composition)： 不 同 粒 級(jí) （ sand， silt，clay)顆 粒 的 組 成 比 例 （ 百 分 比 ） 。 注 意 :這 里 僅 僅 是 一 個(gè) 定 量 化 的 概 念 ， 實(shí) 質(zhì) 就 是 三 種 粒 級(jí) 顆 粒 的 重量 百 分 比 。 簡(jiǎn) 單 地 從 歷 經(jīng) 大 小 把 土 壤 顆 粒 分 為 砂 粒 、 粉 砂 粒 ， 粘 粒3級(jí) ， 在 分 別 稱 重 ， 獲 得 百 份 含 量 比 。 沒(méi) 有 依 賴 任 何 其 它 性 狀 ： 故叫 機(jī) 械 組 成 。 自 然 界 各 地 土 壤 由 于 盛 土 條 件 不 同 ， 機(jī) 械 組 成肯 定 都 有 不 同 之 處 。 這 就 是 土 壤 性 質(zhì) 的 空 間 變 異性 ， 是 一 種 客 觀 存 在 。 各 類 土 壤 嚴(yán) 格 地 講 ， 機(jī) 械組 成 不 同 ， 但 當(dāng) 機(jī) 械 組 成 相 近 似 ， 土 壤 基 本 性 狀 可 能 有 相 似 之 處 ； 只 有 機(jī) 械 組 成 差 異 很 大 時(shí) ， 它們 基 本 性 狀 才 有 很 大 差 異 。 因 此 ， 有 必 要 按 照 機(jī) 械 組 成 相 似 性 進(jìn) 行 土 壤 分類 -質(zhì) 地有 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 2.質(zhì) 地 (soil texture) :按 照 機(jī) 械 組 成 相 近 似 進(jìn) 行 歸 類 ， 這 些 類 別 叫 質(zhì)地 。 Soils are a combination of sand, silt, and clay whose relative proportions determine the soils texture. 注 意 : 質(zhì) 地 既 有 定 量 概 念 (以 機(jī) 械 組 成 為 依 據(jù) 劃 分 的 )， 也 有 定 性 的 內(nèi) 容 (如 人 的 感 覺(jué) 和 它 的 生 產(chǎn) 性 狀 )A textural class is a defined range of particle size distribution with similar behavior and management needs. 質(zhì) 地 主 要 表 達(dá) 的 是 土 壤 中 占 優(yōu) 勢(shì) 粒 級(jí) 的 顆 粒 （ predominant size，or size range of particle） ， 但 任 何 質(zhì) 地 類 型 土 壤 決 非 由 一 種 粒 級(jí)的 顆 粒 組 成 。 質(zhì) 地 屬 于 土 壤 的 靜 態(tài) 物 理 性 質(zhì) （ static soil physical property）（ 因 為 相 對(duì) 變 化 較 小 ， 但 絕 不 是 永 遠(yuǎn) 不 變 的 ） 質(zhì) 地 是 以 土 壤 機(jī) 械 組 成 （ sand、 silt、 clay） 為 指 標(biāo) 體 系 ， 以 基 本理 化 性 狀 為 科 學(xué) 依 據(jù) 進(jìn) 行 分 類 的 。 相 同 的 質(zhì) 地 類 型 卻 粒 級(jí) 變 化 是 在 規(guī) 定 的 范 圍 類 變 化 的 。 因 而 也 有 人 為 因 素 參 與 ， 目 前 有 許 多 分 類 制 。 -如 何分 類 ？ 二 .土 壤 質(zhì) 地 （ soil texture) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 二 .土 壤 質(zhì) 地 （ soil texture)二 . 質(zhì) 地 分 類 制 1.美 國(guó) 分 類 制 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 二 .土 壤 質(zhì) 地 （ soil texture)2.國(guó) 際 分 類 制 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 三 角 分 類 制 的 使 用 技 術(shù) 除 此 ， 還 可 以 查 表 確 定 質(zhì) 地 名 稱 和 用 其 他 方 法 ！ 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 2.卡 慶 斯 基 二 級(jí) 分 類 制 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 2.卡 慶 斯 基 二 級(jí) 分 類 制 目 前 普 遍 采 用 的 是 卡慶 斯 基 制 。 注 意 ： 在 研 究 工 作 中選 擇 分 類 體 系 是 極 其重 要 的 第 一 步 。 關(guān) 系到 樣 品 的 準(zhǔn) 備 。 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 自 質(zhì) 地 命 名 時(shí) ， 如 何 對(duì) 待 石 礫 含 量 ？ 依 據(jù) 實(shí) 礫 含 量 多 少 以 形 容 詞 形 式 冠 在 確 定 得 知 名 稱 前 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質(zhì) 地 性 狀 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質(zhì) 地 性 狀 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質(zhì) 地 性 狀 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 三 .土 壤 質(zhì) 地 性 狀 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 毛 管 水 上 升 高 度 決 定 了 對(duì)地 下 水 的 利 用 ， 也 決 定 了鹽 堿 土 的 形 成 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 3.不 同 質(zhì) 地 土 壤 基 本 性 狀 general characteristics of soil texture特 性characteristics 砂 土Sand 壤 土loam 粉 砂 壤 土Silt 粘 土clay感 覺(jué)feel 粗 砂gritty 粗 砂gritty 滑 膩silky 塊 、 粘Cloudy or plastic鑒 別Identification 疏 松loose 粘 結(jié)cohesive 指 紋 狀Shows fingerprint 光 澤Gives shiny streak內(nèi) 排 水Internal drainage 強(qiáng)Excessive 好good 正 常Fair 較 差Fair-poor植 物 有 效 水Plant available water 低Low 中 等Medium 高High 高High 牽 引 力Drawbar pull 高Light 高light 中 等medium 重Heavy耕 性Tillability 容 易Easy 容 易Easy 中 等Medium 困 難Difficult徑 流 潛 勢(shì)Runoff potential 低Low 較 低Low-medium 高High 較 高M(jìn)edium-high導(dǎo) 水 性Water-transportability 低Low 中 等Medium 高High 高High風(fēng) 蝕 性Wind erodibility 高High 中 等Medium 低low 低Low 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 質(zhì) 地 類 型 性 狀 總 結(jié)質(zhì) 地類 型 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 農(nóng) 業(yè) 利 用砂 土sand 透 水 性 強(qiáng) 。 耐 澇通 氣 良 好對(duì) 作 物 根 系 阻 力 小土 壤 溫 差 大 -暖 性 土耕 性 好 ， 不 龜 裂 -輕 土性 燥 -易 促 易 控 -燥 性 土 保 水 性 差 ， 不 抗 旱保 肥 力 差 ， 養(yǎng) 分 易 淋失 ； 養(yǎng) 分 貧 瘠 （ 瘦土 ） ； 易 漏 稅 漏 肥 ，易 淀 漿 板 結(jié) （ 片 狀 礦物 ） 勤 澆 水 勤 施 肥 （ 少 量 多 次 ） ；宜 種 塊 根 塊 莖 、 入 土 結(jié) 莢 ， 易促 易 控 作 物 （ 棉 花 ） 和 生 產(chǎn) 糖分 作 物 ； 播 量 （ 少 ） 播 深畦 子 短 而 寬 ； 防 寒 及 時(shí)發(fā) 小 苗 不 發(fā) 老 苗粘 土clay 保 水 保 肥 力 強(qiáng)供 肥 緩 （ 口 緊 ） 、 穩(wěn)養(yǎng) 分 豐 富 抗 旱 力 強(qiáng) ； 易 起 漿 通 氣 透 水 性 差 ， 以 積水 ； 土 緊 耕 性 差 -重 土 ；適 深 耕 期 短 -緊 三 晌 ；土 壤 溫 度 回 升 慢 （ 冷性 土 ） 灌 水 和 施 肥 少 次 多 量 ； 宜 種 種子 籽 粒 小 、 須 根 系 、 生 育 期 長(zhǎng)作 物 和 水 稻 ； 播 量 多 ， 播 種 宜淺 不 宜 深 ； 精 細(xì) 整 地 、 破 除 板結(jié) 、 勤 中 耕 松 土 、 畦 子 宜 窄 而長(zhǎng) ； 重 視 有 機(jī) 肥 使 用 。發(fā) 老 苗 不 發(fā) 小 苗壤 土loam 具 備 了 砂 土 和 粘 土 優(yōu) 點(diǎn) ， 是 旱 地 農(nóng) 業(yè) 最 為 理 想 的 質(zhì) 地 類 型 。群 眾 叫 二 合 土 （ 三 砂 七 泥 或 四 砂 六 泥 ） ， 即 發(fā) 小 苗 也 發(fā) 老 苗 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in水 田 較 為 理 想 的 質(zhì) 地 類 型 為 粘 土 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 中 國(guó) 土 壤 質(zhì) 地 分 布 規(guī) 律 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in （ 一 ） 土 壤 剖 面 質(zhì) 地 層 次 性 產(chǎn) 生 的 原 因1.自 然 因 子 ： （ 1） 河 流 沉 積 ， 季 節(jié) 性 水 流 產(chǎn) 生 ， 緊 出 砂 慢 出 泥 ， 不緊 不 慢 出 兩 合 。 （ 2） 風(fēng) 成 （ 3） 土 壤 形 成 過(guò) 程 產(chǎn) 生 殘 積 粘 化 和 淀 積 粘 化剖 面 質(zhì) 地 層 次 性 反 映 了 土 壤 形 成 特 征 和 氣 候 變 遷 問(wèn) 題 。2。 人 為 因 素帶 水 耕 作 沉 積 原 因 ， 在 犁 地 層 和 耕 層 間 分 化 出 砂 層 四 . 土 壤 質(zhì) 地 層 次 性 （ textural profile) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 四 . 土 壤 質(zhì) 地 層 次 性（ 二 ） 基 本 類 型 肥 力 特 征 要 注 意 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 蒙 金 土上 層 為 砂 壤 -輕壤 ， 而 下 層 為中 壤 到 重 壤 較理 -蒙 金 土 的剖 面 構(gòu) 型 （ 或叫 上 輕 下 重 型 ） 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 五 .不 良 土 壤 質(zhì) 改 良（ 一 ） 摻 砂 摻 粘 ， 客 土 法 改 良 （ 客 土 加 入 本 中 ）“ 黃 泥 巴 （ 粘 土 ） 見(jiàn) 了 砂 ， 好 像 孩 子 見(jiàn) 了 媽 ” ， “ 紅 膠 泥 河 面 砂 ，糊 里 糊 涂 大 石 八 ” 。 -因 地 制 宜 。 事 例 ： 河 套 平 原 運(yùn) 紅 泥 就 地 固沙 丘 ， 運(yùn) 風(fēng) 沙 土 改 良 紅 泥 土 “ 。（ 二 ） 翻 淤 壓 砂 或 翻 砂 壓 淤（ 三 ） 引 洪 漫 淤 或 引 洪 漫 砂 （ 一 年 洪 水 三 年 肥 ） -寧 夏 的 灌 淤 土（ 四 ） 增 施 有 機(jī) 肥 料 改 良 質(zhì) 地 性（ 五 ） 因 土 種 植 因 土 種 植 是 揚(yáng) 長(zhǎng) 避 短 ， 充 分 發(fā) 揮 不 同 質(zhì) 地 土 壤 生 產(chǎn)潛 力 的 有 效 途 徑 ， 農(nóng) 諺 說(shuō) “ 砂 地 棉 花 ， 土 地 麥 ” ， “ 砂 地 棉 花 ， 膠土 瓜（ 南 瓜 ） ,石 子 地 里 種 芝 麻 ” 等 。 說(shuō) 明 根 據(jù) 作 物 土 宜 特 性 安 排 種 植 能收 到 增 產(chǎn) 效 果 。 一 般 認(rèn) 為 ： 薯 類 、 花 生 、 西 瓜 、 棉 花 、 豆 類 、 杏 等 較 適 宜 于 砂 壤 土 ； 小 麥 、 玉 米 、 水 稻 、 高 粱 等 較 適 宜 于 粘 質(zhì) 土 壤（ 六 ） 生 物 改 良 營(yíng) 造 農(nóng) 田 防 護(hù) 林 網(wǎng) ， 種 植 綠 肥 作 物 等 防 風(fēng) 固 沙 。 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 六 .土 壤 質(zhì) 地 測(cè) 量 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 六 .土 壤 質(zhì) 地 測(cè) 量（ 一 ） 搓 試 法 （ feel method ） 原 理 ： 可 塑 性 和 粘 結(jié) 性 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in（ 二 ） 機(jī) 械 分 析mechanical analysis 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in (四 ) 顆 粒 分 析1.概 念 :測(cè) 定 土 壤 顆 粒 粒 級(jí) 組 成 的 方 法 叫 顆 粒 分 析 (fractional analysis)， 也 叫 機(jī)械 分 析 (mechanical analysis) the determination of the relative distribution of the size group of soil particles is called mechanical analysis and one of the common soil physical analysis.2.機(jī) 械 分 析 技 術(shù) 路 線Mechanical analysis樣 品 準(zhǔn) 備 Sample preparation分 級(jí) 定 量(Fractionation) 去 除 膠 結(jié) 劑Removal of cementing agents 分 散 顆 粒Dispersion of particles篩 分 Sieving 沉 降 法 Sedimentation土 壤 機(jī) 械 分 析 主 要 依 賴 于 兩 個(gè) 方 面 :樣 品 分 散 情 況 和 準(zhǔn) 確 分 級(jí) 定 量Success of the analysis depends on two factors:( 1)Preparation of the sample to completely disperse all aggregates into their individual primary particle without breaking up the particles themselves. ( 2)Accurate fraction of the sample into the various separates. 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 3.土 壤 沉 降 分 析 (sedimentation)(1)沉 降 分 析 基 本 原 理 :-Stocks law gF sgravity 334 gF wbuoyancy 334 6dragF 機(jī) 械 分 析 原 理 被 叫 做 Stocks Law于 1851 (1845)年 研 究 得 出 了 顆 粒 在 液 體 介 質(zhì) 中 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 所 受 到的 液 體 阻 力 F(viscous drag)， 為 顆 粒 分 析 奠 定 了基 礎(chǔ) 。 這 是 司 托 克 斯 的 貢 獻(xiàn) 。當(dāng) 顆 粒 在 液 體 中 作 勻 速 沉 降 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) 則 有 ：Fgravity-Fbuoyancy=Fdrag vg ws 6)(334 )(292 wsg Stocks law )(2181 wsgd )(2181 wsdth )(/18 2 wsgdht 這 里 d就 是 當(dāng) 量 直 徑 (equivalent diameter) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 溫 度 對(duì) 顆 粒 沉 降 影 響不 同 溫 度 下 水 的 密 度 和 粘 滯 系 數(shù)Values of the density and Viscosity of water ,at various temperature溫 度 (0C)Temperature 密 度 (g/cm3)Density Of water 粘 滯 系 數(shù) (g/m.s)Viscosity of water10203040 0.999700.998200.995650.99222 1.30371.00190.79820.6540 顆 粒 在 20 0C中 沉 降 速 度 比 在 100C中 大 30%.在 300C時(shí) 沉降 速 度 比 在 250C時(shí) 快 12% 恒 溫 也 有 助 于 防 止 器 壁 與 懸 液 內(nèi) 部 的 因 溫 度 差 所 產(chǎn)生 的 液 體 對(duì) 流 現(xiàn) 象 發(fā) 生 . 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 顆 粒 分 析 過(guò) 程Determination 0f particle size distribution(1)土 樣 分 散 處 理 (dispersion process)A.物 理 分 散 (mechanical dispersion):未 加 化 學(xué) 分 散 劑 ,用 機(jī) 械 方 法 進(jìn) 行 的 分散 過(guò) 程 .研 磨 (滾 動(dòng) )、 煮 沸 、 振 蕩 、 攪 拌 、 摩 擦 、 搗 潰 、 洗 滌 、 超 聲破 （ 限 定 功 率 和 頻 率 ， ？ ） 優(yōu) 點(diǎn) :對(duì) 土 粒 破 壞 作 用 小 ,是 化 學(xué) 分 散 基 礎(chǔ) . 缺 點(diǎn) :達(dá) 不 到 徹 底 分 散 .B.物 理 -化 學(xué) 分 散 (mechanical-chemical dispersion):加 入 化 學(xué) 實(shí) 際 ,結(jié) 合 物理 的 方 法 破 壞 和 去 除 土 壤 結(jié) 構(gòu) 膠 結(jié) 劑 . 國(guó) 際 法 A(標(biāo) 準(zhǔn) 法 ): H 2O2(hydrogen peroxide) 去 除 有 機(jī) 質(zhì) (Hu0.01g/g土 時(shí) ,可 以 不 去 )(CO2)稀 鹽 酸 (HCl)去 除 CaCO3和 三 氧 化 二 物 (離 子 交 換 反 應(yīng) 和 石 灰 反 應(yīng) , CO2).要 進(jìn) 行 抽 氣 過(guò) 濾 ,直 至 無(wú) Ca淋 出 為 止 .然 后 加 入 鈉 鹽 。 鹽 酸 溶 解 了 一 部 分粘 粒 和 無(wú) 定 型 化 合 物 ,叫 做 鹽 酸 洗 失 量 ,有 時(shí) 高 達(dá) 1020%要 計(jì) 入 粘 粒 含量 中 或 者 單 獨(dú) 記 錄 下 來(lái) .法 (卡 氏 法 ):土 樣 用 0.05MHCl沖 洗 ,將 土 樣 中 水 溶 鹽 、 石 灰 、 以及 交 換 態(tài) 鈣 、 鎂 去 除 ， 按 照 土 壤 交 換 容 量 （ CEC） 計(jì) 算 加 入 鈉 鹽 。 (破壞 了 碳 酸 鈣 ,有 機(jī) 質(zhì) 已 不 再 起 作 用 )C.化 學(xué) 分 散 :加 入 化 學(xué) 分 散 劑 (鈉 鹽 )( 條 件 :Na鹽 緩 沖 性 離 子 交 換 不 可 逆 性 ) 中 性 土 壤 Na2C2O4(sodium oxalate);石 灰 性 土 壤 Na(PO3)2(sodium hexametaphosphate); 酸 性 土 壤 Na2CO3(sodium carbonate) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 分 級(jí) 定 量 (fractionation) 粗 土 粒 的 篩 分 法 :用 粗 細(xì) 不 同 的 篩 進(jìn) 行 分 級(jí) 定 量 . 現(xiàn) 代 技 術(shù) 工 藝 僅 能 做 到 250m的 篩 孔 ,最 小 為 125 m.標(biāo) 準(zhǔn) 篩 要 求 ,篩 孔600 m允 許 誤 差 5%篩 孔 偏 離 規(guī) 定 值 ,600125 m為 7.5%,0.25mm土 粒 采 用 篩 分 (60#). 細(xì) 土 粒 的 沉 降 法 分 離 定 級(jí)A.吸 管 法 (pipette) 由 Robinson(1922)提 出 ,于 1929和 1930年 在 國(guó) 際 土 壤 學(xué) 會(huì) 上確 定 為 標(biāo) 準(zhǔn) 方 法 . h確 定 原 則 ： 粒 徑 與 大 ,取 樣 深 度 愈 大 , 0.05mm,h=25cm 0.01mm,h=10cm 0.005mm,h=10cm 0.001mm,h=7cm 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 吸 管 法 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 吸 管 法 注 意 :自 動(dòng) 吸 管 依 靠 兩 個(gè) 串 聯(lián) 瓶 的 落 差 產(chǎn) 生 負(fù) 壓 進(jìn) 行 ,以 保 證 吸 取 速 度 均 勻 平 穩(wěn) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 比 重 計(jì) 法 (hydrometer method)比 重 計(jì) 法 是 由 Bouyoucos(1927)提 出 的 .土 壤 顆 粒 分 析 的 比 重 計(jì) 有 :(1)甲 種 比 重 計(jì) :也 叫 Bouyoucos,鮑 氏 比 重計(jì) ,可 以 直 接 讀 出 在 200C下 懸 液 中 土 壤顆 粒 含 量 ,共 060格 。 它 簡(jiǎn) 便 .(2) 乙 種 比 重 計(jì) :又 稱 為 Casagvande,卡 氏比 重 計(jì) ,讀 出 的 是 土 壤 懸 液 的 比 重 ,依據(jù) Fisher-Oden提 出 的 公 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 = w+C1-(w/ s) :懸 液 密 度 w水 的 密 度 s 顆 粒 密 度 C:懸 液 的 濃 度具 體 操 作 方 法 :土 壤 物 理 研 究 法比 重 計(jì) 法 被 廣 泛 地 在 地 質(zhì) 、 水 利 、 土 木工 程 上 采 用 ， 特 點(diǎn) 是 快 速 ， 但 精 度 不高 。 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in （ 二 ） 比 重 計(jì) 法 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 乙 種 比 重 計(jì) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 甲 種 比 重 計(jì) 土 壤 學(xué) 論 壇 www.soilhome.in 土 壤 顆 粒 累 計(jì) 分 布 曲 線summation curves of soil