2、使土粒聚合的阳离子

不同种类离子的聚合能力不同：

Fe3+ >Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > H+ > NH4+ > K+ > Na+聚合能力逐渐减小。

3、胶结物质

主要是各种土壤胶体。

无机胶体：粘土矿物、含水的氧化铁、氧化铝、氧化硅等；

有机胶体：包括腐殖质、有机质如多糖（线性的高分子聚合体）葡萄糖、胡敏酸等.

4、外力的推动作用 因素有三个方面：

主要是促使较大土壤颗粒破碎成细小颗粒，同时促进小颗粒之间的粘结。起外力推动作用的

土壤生物：根系的生长（穿插、挤压、分泌物及根际微生物）、动物的活动；

大气变化：干湿、冻融交替； 人为活动：耕作、施肥。

四、土壤结构与土壤肥力

1、土壤的表层A1层，如没有被破坏，都有良好的团粒结构，还有粒状、块状结构

2、具有团粒结构或粒状的土壤，透气性、渗水性和保水性好，有利于根的生长

3、质地为砂土、砂壤土、轻壤土的土壤，土壤结构的影响较小；而质地为粘土、重壤土、中壤土或沉积紧实的砂土，土壤结构的影响较大。土壤结构可以改变质地对土壤孔隙的影响。

五、土壤结构的改良

1、不良的土壤结构

块状结构：漏风、跑墒、压苗、妨碍根系穿插； 片状结构：通透性差、易滞水，扎根阻力大； 散砂结构：漏水漏肥、贫瘠易旱，水蚀严重。

2、创造草坪土壤团粒结构的措施

1）合理的耕作。一般土壤外白（干）、里暗（湿），或干一块、湿一块呈花脸时为宜耕；

用手摸时，当捏不成团，手松不粘手，落地即散时为宜耕期。

2）合理灌溉：喷灌、滴灌好、避免大水漫灌、太急的喷灌等不良方式。

3）围栏保护，避免人为的践踏，通过生物措施改良。 4）深翻施用有机肥。常用腐叶土。

5）施用结构改良剂 结构改良剂是人工提取或人工合成的高分子有机化合物。

合成剂：应用效果好的有：聚丙烯腈水解物钠盐、羧化聚合物的钙盐。聚丙烯酰胺除改良土壤结构，还可蓄水保墒。每公顷用200——400千克，遇水可形成水稳性团粒结构。且土壤的蓄水力提高100倍。在绿化沙漠中意义大。

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天然土壤结构改良剂：从有机物中提取出的腐殖酸盐、树脂胶、多糖醛类。缺点是：易被

微生物分解，用量大。 优点：可刺激植物的生长。

第三节 土粒密度、土壤容重和孔隙度

一、土粒密度（土壤比重） 1、概念

单位体积固体物质的质量。 2、影响因素

土壤矿物质的种类、数量

有机质（腐殖质较小，在1.25—1.40之间）

3、一般土壤的土粒密度平均在2.65。（2.6—2.7）左右

二、土壤密度（土壤容重）

1、概念：单位原状土壤体积的烘干土重g/cm3 2、影响土壤密度的因素：土壤矿物质、土壤有机质含量和孔隙状况 一般矿质土壤的密度为1.33 g/cm3

3、土壤密度的用途

计算题：一亩地，耕层深度为20cm，土壤密度为1.15g/cm3，土粒密度为2.65 15g/cm3 ，

1）计算耕层土重和总孔隙度。

计算总孔隙度：P=(1-土壤密度/土粒密度)*100

2）经测定，土壤有机质含量为2%，计算土壤有机质的重量。

4、土壤密度与坚实度的关系：在同等条件下，密度小的土壤疏松，而密度大的土壤坚实。

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5、极限土壤密度与适宜土壤密度

极限土壤密度：土体坚实以致根系不能生长的最大密度值。

适宜土壤密度：土壤结构性与孔隙状况适宜植物扎根生长时的密度。

以上两者均取决于土壤质地和根系本身，无固定数值。

三、土壤孔隙度

1、定义：单位原状土壤体积中土壤孔隙体积所占的百分率。 总孔隙度不直接测定，而是计算出来。 总孔隙度=(1-容重/土粒密度)*100%

2、孔隙的类型分级：孔隙的真实直径是很难测定的，土壤学所说的直径是指与一定土壤水吸力相当的孔径，与孔隙的形状和均匀度无关。据孔隙的粗细分为三类： 跟可在其中顺利伸展，气体、水分流动；

（1）非毛管孔隙（大）：孔隙直径大于0.02mm，水受重力作用自由向下流动，植物幼小的

（2）毛管孔隙：孔隙直径在0.02—0.002毫米之间，毛管力发挥作用，植物根毛（0.01）可伸入其中，原生动物和真菌菌丝体也可进入，水分传导性能较好，同时可以保存水分，水分可以被植物利用

（3）非活性毛管孔隙：小于0.002毫米，即使细菌（0.001—0.05mm）也很难在其中居留，这种孔隙的持水力极大，同时水分移动的阻力也很大，其中的水分不能被植物利用（有效水分含量低）

3 、适宜的土壤孔隙状况

土壤中大小孔隙同时存在，土壤总孔隙度在50%左右，而毛管孔隙在30—40%之间，非毛管孔隙在20—10%，非活性毛管孔隙很少，则比较理想；

若总孔隙大于60—70%，则过分疏松，难于立苗，不能保水； 若非毛管孔隙小于10%，不能保证空气充足，通气性差，水分也很难流通（渗水性差）。

第四章 土壤化学性质与环境

第一节 土壤胶体

一、概念

土壤胶体是指颗粒直径小于0.001mm或0.002mm的土壤微粒。

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目前土壤胶体粒径的大小范围，并不是绝对的。这是因为胶体性质的出现，是随着粒径的减小逐渐加强的。没有截然划分的界限。

土壤胶体的成分比较复杂，按化学成分和来源，可分无机胶体、有机胶体和有机无机复合胶体三类。土壤胶体的一系列性质的表现都是由于具有巨大的比表面和带有电荷的原因。

二、几种主要的胶体类型

（一）土壤无机胶体

土壤无机胶体存在于极微细的土壤粘粒部分。包括成分较简单的次生含水氧化铁、含水氧化铝、含水氧化硅等，以及成分较复杂的结晶层状次生铝硅酸盐类（即粘土矿物）。

1、含水氧化硅胶体

+

其分子式为SiO2?H2O或H2SiO3。在一般情况下，含水氧化硅的外层分子发生解离，解离出H，而把HSiO3或SiO3留在胶核表面，组成决定电位离子层，使胶粒带负电。土壤反应越偏碱性，硅酸的解离度也越大，所带的负电荷也越多。 2 、含水氧化铁、铝胶体

-2-

此类胶体包括褐铁矿（2Fe2O3?3H2O）、水赤铁矿（3Fe2O3?H2O）、针铁矿（Fe2O3?H20）、水铝矿（Al2O3?H2O）、三水铝矿（Al2O3?3H2O）等晶质矿物和氢氧化铁[Fe(OH)3]、氢氧化铝[Al(OH)3]等非晶质矿物。这些矿物都是铝硅酸盐深度风化的产物，均为两性胶体，其电荷随土壤溶液酸碱反应的变化而变化。当环境反应在它的等电点的酸性方面时，它带正电；反应在等电点的碱性方面时，它带负电。

纯净的氢氧化铁的等电点为pH7.1，氢氧化铝等电点为pH8.1。所以它们在大多数酸性或中性土壤中都带正电荷。但土壤中氢氧化铁、氢氧化铝胶体都覆被有机胶体。因此，测定这些胶体的等电点时，其pH值都大大低于纯净氢氧化铁、铝的等电点。未经去除腐殖质的砖红壤胶体的等电点大约在pH4~5之间。

铁铝氧化物常以胶膜状态包被土壤颗粒，使其成为稳定性很强的土壤结构。铁铝氧化物吸附阳离子能力低，在酸性条件下甚至能吸附阴离子，对磷酸根有固结作用。在温带地区土壤中，这些矿物常与层状硅酸盐矿物混存，在热带亚热带土壤中，这类矿物则占优势，对这些地区的土壤胶体性质影响颇大。

3、水铝英石

是一类非晶质无定形的胶态物质。其成分为水化的硅、铝二三氧化物，简化的分子式为：1-2SiO2?Al2O3?nH2O 。很多土壤中含有水铝英石，特别是火山灰发育的土壤中更为普遍。

水铝英石的硅氧四面体中由Al置换Si可产生净负电荷，同时表面有Al—OH、Si—OH 。当溶液碱性增加、pH增大时产生以下解离而带负电：

3+4+

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