土壤容重的测定标准(土壤容重的测定注意事项)

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土壤的概念

苏联土壤学家威廉姆斯指出“土壤是地球陆地上绿色植物可以生长的疏松表层。”这个定义正确地代表了土壤的基本功能和特性。土壤之所以能长出绿色植物，是因为它有着独特的——的肥力。土壤的这种特殊性质是它区别于其他任何东西的基础。土壤肥力虽然与土壤物质组成有关，但主要受土壤形状的影响。

土壤的主要形态

土壤质地土壤的泥砂比称为土壤质地。直径小于0.01毫米的土壤颗粒称为泥浆；直径为1~0.01毫米的土壤颗粒称为砂；直径大于1毫米的土壤颗粒称为砾石。根据土壤质地，土壤分为沙土、粘质土和壤土。

砂土这类土含80%以上的砂粒，土粒间有许多大孔隙，土壤体积比重在1.4 ~ 1.7g/cm3之间。，土壤昼夜温差大，渗透性好，有机质矿化快，易耕作，但保水保肥能力差，肥力普遍较低。种庄稼，要多施有机肥，少施地面追肥化肥。

粘土这类土含60%以上的泥粒，土的比重在2.6 ~ 2.7g/cm3之间。土壤硬度高，附着力强，有粘聚力和可塑性，不适宜耕作。土壤水肥力强，潜在肥力高。但土壤紧实难耕，地温低，肥效不易发挥。，水田要注意水分管理，提高泥温，多施腐熟有机肥和热化肥。

壤土这类土壤泥砂比例适中，砂质粘粒占40~55%，粘(泥)粒占45~60%。土壤容重在1.1至1.4克/立方厘米之间。质地容易，透气透水，保水保肥性强，耕性好。所以是水、肥、气、热协调的优质土壤。

土壤结构

土壤形成团聚体的能量称为土壤的结构。凡土壤颗粒胶结成直径1~10 mm的粒状土结构，称为粒状结构。这是最好的土壤结构。

它的形成有两个条件

它是一种胶结材料。土壤中最重要的胶结物质是粘粒、新形成的腐殖质、菌丝体和微生物的分泌物。当这些物质与钙胶结后，形成水稳性颗粒土壤结构，多孔，营养丰富，不易被水泡分散。，增加施用钙肥(石灰和石膏)有利于集料结构的形成。

第二，外力挤压。所有的作物根系渗透、干湿交替、冻融交替、耕作都对粘性土颗粒有一定的外力挤压作用，使其分散破碎成一定大小的团聚体。深耕、免耕、滴灌和轮作都有利于土壤团粒结构的形成。

优越颗粒结构的特殊性能

一是可以协调土壤水分和空气的矛盾。由于团聚体之间存在大孔隙，团聚体内部存在毛细孔，这有利于水、养分和空气的共存。从而协调土壤水、肥、气、热条件。

二是营养状况好。随着水和气矛盾的解决，水和养分的矛盾也就解决了。由于团聚体表面常需氧分解，团聚体内部也需氧分解，前者有利于土壤养分的释放供作物吸收，后者有利于土壤腐殖质的积累和养分的保持。矛盾发生后，水和养分可以持续供给作物。

第三，使土壤松软适中。具有颗粒结构的土壤是lo

机械吸附这是指土壤对悬浮在溶液中的大于土壤孔隙的细颗粒(如骨粉、饼肥、磷矿粉、粪渣等)进行机械阻挡的作用。)，使它们不随土壤中的渗水而流走。因为土壤颗粒越小，排列越紧密，土壤孔隙越细，机械吸收作用越强，土壤的保肥能力越好。这种效应有利于新建水田、新水库和塘坝增强蓄水保水功能。

物理吸附是指土壤胶体能通过其表面吸附表面的分子营养物质，但胶体与被吸附的物质不发生化学反应。这种作用，由于其具有维持分子养分的能力，会减少土壤中氨、尿素、氨基酸等分子态氮的挥发损失。这就是施用挥发性铵态氮肥时土壤要恢复的原因。

化学吸附这是指土壤中可溶性养分的作用(如某些离子与带不同电荷的离子发生化学反应)，通过纯化学作用产生不溶性沉淀，并固定在土壤中。这种作用可以减少可溶性养分的流失，但固定的养分难以被作物吸收利用，从而降低了养分的利用率。，磷肥集中施用或与有机肥混合施用，制成颗粒状球肥，喷施在根外，是为了避免化学吸收的发生，减少土壤对磷酸的固定。

替代吸收这也叫物理化学吸收。是指土壤胶体表面吸附了许多带相反电荷的离子，而表面置换出等当量电荷的其他离子的作用。本质上是离子(阳离子或阴离子)置换的过程，土壤胶体吸附的离子与土壤溶液中的离子相互置换。，这种效应是可逆的，即被胶体吸收的离子可以被其他离子重新置换到溶液中。，这种效应对调节土壤中可溶性养分的储存和供应具有重要意义。

生物吸收这是指生活在土壤中的微生物、作物根系和动物吸收养分形成生物并留在土壤中的一种能量。因为生物根据自己的需要选择从土壤溶液中吸收各种可溶性养分，形成生物。当它们死亡时，有机残留物逐渐分解，释放出养分供作物吸收和利用。，生物吸收可以保持养分，积累养分，提高土壤肥力。

土壤pH值

土壤pH值是指土壤溶液中H和OH的含量。通常用PH值来表示。当pH=7时，为中等反应，此时溶液中H和OHˉ的量相等；当pH小于7时，表示酸反应，这时H大于OHˉ；当H小于OHˉ时，H > 7表示碱反应。

土壤pH值根据其pH值分为七个等级

pH4.5的强酸

pH值为4.5~5.5的酸

PH5.5~6.5微酸

PH6.5~7.5为中等或接近中等。

PH7.5~8.5微碱

pH值为8.5~9.5的碱

pH9.5的强碱

土壤酸碱性的原因

土壤之所以有酸碱，是因为土壤中有酸碱物质。H主要来源于H和Al3；吸附在土壤胶体上；第二，二氧化碳溶于水形成碳酸离解产物

H2CO3=H HCO3ˉ，HCO 3ˇ=H co3ˇ

，还有有机酸(丁酸、草酸、柠檬酸等。)有机质转化过程中分解产生的，岩石风化过程中化学变化(如含硫矿物氧化)产生的酸，施肥加入的酸性物质[如(NH4)2SO4、NH4Cl]。当作物吸收NH4时，酸根(SO4-2，Clˉ)

OHˉ的来源主要是土壤中碳酸钠、碳酸氢钠等盐类的水解，以及土壤胶体中所含钠取代的强碱转化结果。

例如，Na2CO3 2H2O 2NaOH H2CO3

碳酸氢钠H2O氢氧化钠

作物对土壤pH值的适应性

强酸强碱土壤不利于作物生长。不同的作物需要不同的土壤pH值。比如茶树只生长在酸性土壤上，如杜鹃花、马尾松、杨梅、蒜苔等。是酸性土壤的指示植物；天竺、圆叶羊蹄甲和柏木

，土壤的pH值对营养元素的有效性和有益微生物的活动有很大的影响，土壤的过酸、过碱也影响良好土壤结构的形成(现在不再详述)，这无疑直接或间接地影响作物的生长发育。

土壤缓冲

土壤在加入酸碱物质后抵抗土壤溶液酸化或碱化的能力称为土壤缓冲能。土壤具有缓冲能量的原因

(1)土壤胶体中存在取代阳离子，可以缓冲酸碱。这是因为土壤胶体上被取代的阳离子(盐基离子或H)被置换到溶液中，产生中间盐或H2O。

土壤的缓冲能是土壤的重要特性之一。由于土壤具有缓冲能量，可以保持土壤pH值的稳定，为作物和微生物的生长发育提供良好的环境条件，也为指导施肥提供依据。向土壤中施用有机肥、土(塘泥)肥、石灰和种植绿肥都是提高土壤缓冲能的有效措施。

土壤肥力类型

土壤肥力是指土壤满足作物生长发育所必需的水、养分、空气和热量的能力。土壤肥力分为自然肥力和人工肥力；潜在生育率和有效生育率。所谓自然肥力，是指开垦前自然土壤的肥力；人工肥力是指通过耕作、施肥、灌溉等农业技术措施创造的新的肥力。

，作物在任何土壤中种植的时间越长，可以采取的农业技术措施就越完善，人工培肥的比例就越大。所以，土壤是劳动的对象，也是劳动的产物。所谓有效肥力，是指作物在耕种时，当季被作物吸收利用的那部分肥力；潜在肥力是指存在于土壤中，不能被当季作物立即利用的肥力。通过适当的农业技术措施，潜在肥力和有效肥力可以相互转化。

土壤肥力因素

土壤水分、养分、空气和温度被称为土壤肥力的四大要素。土壤肥力的高低不仅受各肥力因素数量的影响，而且主要取决于一定条件下水、肥、气、热的协调程度。，有必要研究和掌握各种土壤肥力因素的状况及其相互关系。

土壤水分状况

"水利是农业的命脉."，作物的生长发育需要大量的水。这是因为一般作物为了获得单一产量，必须消耗500-1000美分的水，这些水是由土壤供给的；作物吸收的养分也需要溶于水才能使用；土壤微生物的活动和土壤养分的分解转化都需要水。，水分直接制约着土壤的空气和热量状况，也影响着土壤的胀缩、粘附、粘结和耕作。这说明土壤水分不仅是作物生长发育所必需的，而且可以通过控制土壤水分来协调肥料、空气和热量之间的关系。

土壤水分的类型土壤水分一般根据受力不同分为三种类型

a、结合水这是在土粒表面重力作用下紧紧束缚在土粒周围的水，称之为结合水。这种水在土壤中运动非常慢，一部分在土壤颗粒表面不运动，很难被作物吸收利用。当土壤含水量达到唯一结合水含量时，作物就会枯萎。因为土壤颗粒越细，吸水越多，所以粘土的结合水比沙子大。

B.毛细水这是在土壤毛细重力的作用下，保持在曲折细小的土壤孔隙中的水，称之为。这种水可以沿着毛细孔向四面八方上下左右移动。其运动规律是从湿度高的土层向湿度低的土层运动。是土壤中最适合作物吸收利用的水分。因为各种农作物的养分都溶于水中，也为农作物提供了养分。沙土和湿润沙土中的“再湿润”或“再湿润”现象，是由于毛细水向上运动，导致地下水流向耕层。，毛细水运动会带来地表蒸发的不断发生，造成土壤水分的流失。，生产中常采用中耕松土，切断土壤毛细血管，减少土壤水分蒸发。

C.重力水当土壤含水量超过土壤毛细作用力的作用范围时，多余的水在重力作用下向下渗漏。这种渗漏的水称为重力水。是大米最有效的水分。虽然渗漏会造成漏水漏肥，但对于水田和旱地来说，适当的渗漏是必要的，有利于土壤空气的更新和有害还原性物质的下移和淋溶。

水稻土水分状况淹水期间，水稻土耕层水分过饱和，由于重力作用，不断垂直渗漏。根据垂直渗漏特征，水稻土可分为三种类型。

a、地下水型这类水稻土地下水位高(地下水位距地表60cm以内)，排水性差，渗透性差，泥温低，如冷浸田、泥田、深脚鸭屎土。

b、地表水型这类水稻土地下水位较深(150 cm以上)，灌溉下的入渗达不到地下水层。排水虽好，但不抗旱。如高安田、天水田及大部分梯田。

C.好水型这种水稻土，地下水位在60-150 cm之间，灌溉水层与地下水位不相通，但土壤毛细水可以上下循环。这种田块一般分布在田埂上或第一排或第二排田块中。

三类水稻土中，好水型的土壤肥力最好，一般是高产稳产稻田。水稻土需要适当的渗漏，有助于更新土壤空气，排除有毒物质。也不能太大，以免营养流失。一般一寸水能存三天，即渗漏0.5~1.0 cm /24小时。

土壤空气条件

空气与土壤微生物活动和养分转化有密切关系，也对作物根系发育有影响。作物生长发育的每个时期对土壤空气都有一定的要求。

土壤空气的组成土壤中的空气，一部分来自大气；一部分是由土壤中的生物化学过程产生的。由于生物活动(作物根系和微生物)的影响和土壤中有机质的分解，不断消耗氧气并产生二氧化碳等气体，导致土壤空气与大气的显著差异土壤空气中的氧气含量低于大气中的氧气含量，但二氧化碳含量高于大气中的二氧化碳含量；，土壤空气常被水汽饱和，大气湿度一般只有50 ~ 90%；有时空气中还含有少量的还原性气体，如甲烷、氢气、氨气和硫化氢。

水稻土空气状况特点由于水稻土季节性或常年淹水，土壤空气与大气的气体交换被水层隔离，常处于还原状态。作物生命活动所消耗的氧气，只能依靠作物茎叶的输氧组织将大气中的氧气输入根部，然后根部将氧气分泌出来，造成根际微域氧化环境，防止水稻根部受到周围还原性物质的毒害。这就是水稻能在缺氧环境下生长的秘密。，稻田土壤空气状况的特征具有明显的层次性和微域性。耕层表面有几毫米到一厘米的氧化层，土壤颜色

土壤空气在土壤肥力中的地位土壤空气供给作物根系呼吸所需的氧气。如缺氧，根系发育受到影响，吸水和吸肥功能减弱，甚至死亡。特别是在种子萌发期和幼苗期。虽然水稻有通气组织，但土壤也要有一定的通气组织，以利于水稻根系的生长。，土壤空气条件影响土壤微生物的活动和养分的转化。厌氧活动以厌氧活动为主，导致有机物分解缓慢，造成养分缺乏，甚至氮素流失。还产生还原性有毒物质，如乙酸、丁酸、硫化氢等，对作物营养不利。，土壤通风不良有利于病菌滋生，造成作物感染，影响作物生长，降低产量。所以水田往往是通过排水、暴晒、晾晒来调节的。

土壤温暖条件

土壤温度对作物生长、土壤中微生物的活动、各种养分的转化、土壤水分的蒸发和运动都有很大的影响。作物从播种到成熟需要一定的温度条件。比如大麦、小麦在1~2就能发芽，水稻、棉花在10~12就能发芽。，不同作物的适时播种取决于土壤温度。一般土壤温度为25~37，最低5，最高不超过45~50。土壤温度过低，微生物活动减弱甚至完全停止，有机质难以分解，有效养分缺乏。寒地就是这种情况，要消除冷水浸泡，增加施用猪粪、牛粪、石灰、草木灰、火土灰，提高土壤温度。

影响土壤温度的因素温度是热量的表现。土壤热量主要来自太阳辐射热，是微生物分解有机物，放出一定的热量，使土壤温度升高。

影响土壤温度变化的因素很多，如纬度、海拔、地形、坡向等。但主要是土壤本身的土壤热特性，如土壤热容量、导热、吸热、散热等。尤其是热容量和热传导是决定土壤温度的最重要的内部因素。

a、土壤热容量每1立方厘米的干土使其温度升高1所需的热量(卡路里/立方厘米/度)数，称为土壤热容量。水的热容量是1；空气为0.0003；土壤介于两者之间，约0.5~0.6。因为土壤固体的变化很小，所以土壤的热容量主要取决于土壤水分和空气的量。水多空气少的地方，热容量大，升温慢，降温慢，温度变化小。相反，土壤温度变化很大。，稻田管理，早春白天排水增温，夜间灌溉保温；夏季使用深层灌溉降温。

B.土壤热传导土壤热传导是指将热量从温度较高的土层转移到温度较低的土层的能量。其大小与土壤固、液、气的比例有关。土壤矿物质的导热系数是空气的100倍；是空气的25倍；是有机物空气的5倍；空气几乎不传热。，土壤的导热系数取决于空气和水的相对比例。中耕松土可以减少土壤的热传导，使表层土壤温度不易向下传递，深层土壤温度不易向上散失。

土壤温度变化的调节土壤温度常随气象因素的影响而变化。为了满足作物生长发育的需要，必须围绕早春提高土壤温度、夏季降低土壤温度和秋冬保持土壤温度的目标，采取有效措施。

A.合理灌溉早春寒潮期间，多灌水、深灌水，避免土壤温度骤降，增强幼苗抗低温能力；，天气期间使用浅水灌溉，并使用加热和通风来促进作物生长。在夏季，土壤散热主要是增强，短期深水灌溉与

C.覆盖用草木灰、碎草(紫云英)、干(湿)牛粪、苔藓、塑料薄膜等覆盖地面。早春和秋冬低温可提高土壤吸热，减少散热，并有保温防冻作用；夏季高温干旱期间，用秸秆或其他农作物秸秆覆盖地面，可以遮阳防晒，降低土壤温度，减少水分蒸发，杀灭杂草。

d、翻耕松土这有利于增加土壤的空气容量，减少表土层热量的向下传导和下层土壤温度的上升。，早春应翻耕并疏松粘性紧密的土壤，以提高土壤温度，加快种子发芽；夏季翻耕松土可以缓解根系活动层过高的土壤温度，促进作物根系生长。

，利用风障、防风林、吸烟和施用化学增温剂可以调节土壤温度，可因地制宜应用。

土壤养分状况

农作物所需的大部分养分来自土壤。而土壤中的养分大部分存在于不溶性矿物质和有机质中，具有后效性，不易被作物吸收利用。而当季作物可吸收利用的有效离子养分仅占土壤重量的0.005~0.1%，且存在于水溶液中，吸附在土壤胶体表面。但这种迟效养分和速效养分在一定条件下是可以相互转化的。

有机碳化合物的转化土壤中的纤维素、淀粉、二糖、单糖、脂肪等有机物不含氮。它们在土壤中的转化有两个条件一是在空气流通良好的情况下，被好氧细菌和真菌迅速分解，最终产生CO2和H2O，并释放大量热量。这种热量是土壤生物化学的原动力，也是土壤微生物生命活动所需的能量来源。CO2是作物光合作用的重要原料。二是通风不良时，被厌氧菌缓慢分解，仅释放少量热量和CO2，积累大量有机酸(乙酸、丁酸)、甲烷、氢气等还原性物质，阻碍作物生长发育。比如大米中的“翻秋”或“溶解”现象，就是丁酸引起的。所以稻田翻绿肥和施石灰的目的是中和有机酸，消除稻田毒性。

土壤中氮的转化土壤中有机氮占99%以上，无机氮不到1%；稻田全氮含量约为0.1-0.2%，无机氮较少。作物从土壤中吸收的大部分氮是由有机氮转化而来的。有四种主要的转化和形成类型

A.氨化作用土壤中的含氮有机物，如蛋白质、尿素、甲壳素等，在氨化细菌的作用下逐渐分解释放出氨，称为氨化作用。无论通风好坏，都可以进行这个过程。氨与土壤中的酸根结合形成铵盐，可被作物吸收利用或被土壤胶体吸收保存。

B.硝化作用在通风良好的条件下，氨或铵盐被亚硝酸菌和硝酸菌转化为硝酸的过程称为硝化作用。因为这种效应是在通风良好的条件下进行的，所以NO3-N在旱地土壤中存在，而在水田中很少。NO3-N是作物良好的有效养分，但不能被土壤胶体吸附，容易随水流失。，深耕松土保持土壤湿润，有利于硝化作用，防止土壤中氨的流失。

C.反硝化作用当土壤通风不良，含有大量新鲜有机质和硝酸盐时，在反硝化细菌的作用下，硝酸盐被还原成不能被作物利用的氮而流失。这个过程叫做反硝化作用。这种行为不利于作物的养分吸收和生长，必须停止。浅水灌溉、露地通气、施用铵态氮肥和旱地雨后翻耕松土可防止反硝化作用。

D.生物捕氮土壤中的无机氮(如铵盐和硝酸盐)被微生物、杂草和土壤动物部分吸收利用，合成生物有机体，减少土壤中的有效氮，称为生物捕氮。尤其是微生物的氮捕获最为突出。当土壤中有大量新鲜且富含纤维素的有机肥等环境条件适宜时，微生物就会大量移动繁殖，消耗土壤中的可利用氮，从而导致作物氮素营养缺乏或严重不足。，秸秆还田或施用大量含纤维的有机肥时，需要施用适量的速效氮肥，以补充土壤有效氮，供作物吸收。

但生物捕氮是暂时的，在有机肥分解之前会停止。，微生物死亡后，氮素仍会回归土壤，供作物吸收利用。所以这和反硝化作用造成的氮流失完全不同。

土壤中磷的转化一般土壤中磷酸总量(以P2O5计)约为0.05~0.2%。而红壤只有0.06%左右，所以照此计算，这个磷足够满足农作物几年的需要。而土壤中能被作物很好吸收利用的水溶性磷(如钠、钾、铵等磷酸盐和磷酸一钙)和弱酸溶性磷(如磷酸二钙)很少。大部分是难溶磷(磷酸二钙)、极难溶磷(如磷酸铁、磷酸铝)和有机磷。它们需要各种转化才能被作物吸收利用。

土壤中无机磷的转化主要受土壤反应的影响。在强酸性土壤中，磷与铁、铝离子结合形成不溶性的磷酸铁和磷酸铝沉淀，被土壤固定；在石灰土中，磷变成磷酸三钙，被土壤固定。只有当土壤反应处于中等或接近中等(PH值为6.5~7.5)时，才能提高磷的有效性。

土壤有机磷的转化。在土壤中，有机磷化合物主要包括植物中的核蛋白、核酸、卵磷脂、植物化学物质等含磷化合物。在土壤微生物的作用下，通过释水释放出磷酸。这种磷酸和水解磷一样，在土壤中经过各种转化，成为作物吸收利用的有效磷酸盐。

土壤中钾的转化土壤中钾的含量与成土母质、土壤质地和有机肥的施用密切相关。据有关资料，紫色土和花岗岩土全钾含量为2.5~5.0%。发育于第四纪红粘土中的红壤，全钾含量为0.8 ~ 1.8%；而石灰岩土壤全钾含量仅为0.68~1.12%。粘土比沙土含有更多的钾。

土壤中的钾根据对作物的有效性可分为四类一类是水溶性钾。如硝酸钾、KCl、碳酸氢钾等。可被作物直接吸收，但在土壤中含量很少；二是代替钾。是吸附在土壤胶体上的钾，也可以被作物直接利用，但在土壤中的含量也很少，只占土壤全钾的0.1~0.5%。有效钾通常指水溶性钾和替代钾之和。但仅占土壤钾总量的1 ~ 2%。三是微生物活钾。这种钾存在于微生物中，但经过微生物分解后可以被作物吸收利用。第四种是矿物钾。指矿石(钾云母和正长石)中所含的钾，是矿物在钾细菌和各种酸的作用下释放出的水溶性钾。这种钾在土壤中含量最丰富，占土壤总钾含量的98%以上。而土壤中的钾和氮、磷一样，不能满足作物的需要，必须通过施肥来补充。

在一定条件下，土壤中各种类型的钾可以相互转化。不溶性钾矿物在各种酸或钾细菌的作用下能释放出水溶性钾。，在含有大量粘粒的土壤中，由于粘粒具有湿膨胀的特性

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