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实用土壤墒情监测预报技术:了解土壤物理性质的第一节

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:土壤的质地和结构是土壤的基本物理性状。定性上是指人们对土壤物质的“感觉”。一般将土壤中的固体颗粒的粒径分成三种粒径范围:砂粒、粉粒和黏粒,称之为质地粒组或粒级。砂质土壤的ρs一般可达到1.6g/cm3,而黏性土壤或团聚良好的土壤的ρs可以低到1.1g/cm3。土块中水的质量Mw与固体颗粒质量Ms之比值称为质量含水率,旧称重量含水率,用ω表示容积含水率。

实用土壤墒情监测预报技术:了解土壤物理性质的第一节

土壤的质地和结构是土壤的基本物理性状。

土壤质地是指组成土壤的固体颗粒的主要粒径或粒径的范围,它有定性和定量两方面含义。定性上是指人们对土壤物质的“感觉”。感觉粗糙者,称为土壤质地粗;反之,称为土壤质地滑腻。定量上是指土壤中的各种不同粒径的固体颗粒的组成比例。一般将土壤中的固体颗粒的粒径分成三种粒径范围:砂粒、粉粒和黏粒,称之为质地粒组或粒级。但遗憾的是至今尚无普遍承认的关于这种粒组或粒级的定义。图2-1是世界上目前较为流行的两种定义粒级的方案。目前所使用的土壤名称基本上都是根据土壤中的砂粒、粉粒和黏粒的比重来命名的。

图2-1 土壤的粒组或粒级划分标准

土壤结构通常是指土壤中固体颗粒的排列方式、排列方向和团聚状态,有时也指土壤孔隙的几何形状与大小。一般来说,土壤中固体颗粒的排列是十分复杂的,难以用简单的几何特征来描述,因此,直到目前仍没有一个测定和定量土壤结构的实际方法。关于土壤结构目前还只有定性上的意义。

土壤是一个“三相”共存的体系,其中固相为土壤的固体颗粒,液相为土壤水,气相为土壤孔隙中的空气。这里是地球上很多植物动物生活和成长的地方,空气、水分和土壤颗粒提供生物生命所需要的基本元素。设想将土块的总容积和总质量都分成三部分。Vt、Vs、Vw和Va分别表示土块的总体积、固相体积、液相容积和气相容积,Vf表示土块中孔隙的容积,Vf=Vw+Va;Mt、Ms、Mw和Ma分别表示土块的总质量、固相质量、液相质量和气相质量,其中Ma≈0。

1.固体密度

土块中固体颗粒的质量Ms与其容积Vs的比值称为土壤的固体密度,它表示单位固体颗粒容积的质量数,又称平均土粒密度,用ρs表示

一般土壤的ρs=2.6~2.7g/cm3,含有有机质的土壤的ρs要小一些。

2.干容重

土块中固体颗粒的质量Ms与土块总容积Vt之比值称为土壤的干容量,用ρb表示

由式(2-1)和式(2-2)可知,土壤的固体密度ρs总是大于土壤的干容重ρb的。砂质土壤的ρs一般可达到1.6g/cm3,而黏性土壤或团聚良好的土壤的ρs可以低到1.1g/cm3

3.孔隙度(www.xing528.com)

土块中孔隙容积Vf与土块总容积Vt之比值称为孔隙度,用f表示

土壤的孔隙度一般在0.3~0.6之间。

4.孔隙比

土块中孔隙容积Vf与固体颗粒容积Vs之比值称为孔隙比,用e表示

5.土壤含水量

土壤含水量描述土壤中含有水分的情况,又称土壤湿度,它有几种表示方法,现分述如下:

(1)质量含水率。土块中水的质量Mw与固体颗粒质量Ms之比值称为质量含水率,旧称重量含水率,用ω表示

(2)容积含水率。土块中水的容积Vw与总容积Vt之比值称为容积含水率,用θ表示

(3)饱和度。土块中水的容积Vw与孔隙容积Vf之比值称为饱和度,用θs表示

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