第一节　土壤的孔性、结构性和耕性
一、土壤孔性
　　土壤孔性指土壤的孔隙状况，即土壤孔隙的多少，大小，比例等。由于土粒与土粒或土团与土团互相堆砌，从而形成了土壤孔隙。土壤孔隙决定了土壤中液相和气相的总量与比例，它直接影响根系生长，土壤保水保肥性等，孔性包括二方面，即孔隙度和孔径分布。
　　 土壤孔隙的作用
　　（1）水、气的通道与保存库
　　（2）微生物活动的场所
　　（3）植物扎根的条件
　　1.土壤孔隙度
　　土壤中孔隙的容积占土壤总容积的百分数（即土壤中各种大小孔隙的总和）叫土壤孔隙度，一般土壤孔隙度为40－60％，它随土壤质地、结构、松紧、有机质含量不同而不同。
　　土壤孔隙度较难实测，一般是通过土壤容重和土壤相对密度计算出来的。
　　土壤孔隙度（％）＝（1－土壤容重/土壤相对密度）×100％
　　土壤容重自然状态下单位容积土体的干重，旱地土壤一般为1.0－1.6（g/cm³），它也反映土壤的松紧状况。土壤相对密度单位容积土粒的干重与同容积水的重量之比。它一般比较稳定，可取平均值2.65。
　　　　　　
　　　　　　　图4-12 理想土壤的最松
　　　　　　排列（左）和最紧排列（右）
表3-2 土壤容重和土壤松紧度及孔隙度的关系

松紧程度	容重（g/cm3)	孔隙度（%）
最松	< 1.00	> 60
松	1.00-1.14	60-56
适宜	1.14-1.26	56-52
稍紧	1.26-1.30	52-50
紧	> 1.30	< 50

　　2.土壤孔隙类型
　　孔隙度反映土壤孔隙量的概念，但不同类型的孔隙作用不同。一定土壤水吸力相当的孔径叫当量孔径。孔隙按其大小不同，一般分为3级：
　　（1）通气孔隙
　　起通气透水作用，根易扎，孔隙中的水受重力支配，保水能力差。
　　（2）毛管孔隙
　　保水性较粗孔强，细根可进入。孔中的水可被植物利用。
　　（3）非活性孔
　　根毛无法进入，孔中水分很难移动，也叫无效孔隙。
　　一般生产上要求土壤总孔隙度50％左右，通气孔隙10％以上。
二、土壤结构性
　　土壤颗粒很少以单粒存在，常常是在各种因素综合作用下胶结形成大小、形状不同的土团或团聚体，这些团聚体叫土壤结构。
　　1. 土壤结构的种类
　　（1）块状结构
　　也称坷垃，是耕作管理不当造成不良结构。
　　（2）片状结构
　　多出现在犁底，影响透水，不利扎根，表层出现的板结也属片状结构。
　　（3）柱状结构
　　常出现在粘土的心土层，影响通透和扎根。
　　（4）团粒结构和微团粒结构团粒结构是指土壤形成近似球状的土团，其直径一般为0.25－10mm 之间，以2－3mm最好，一般是在有机质较多的耕层出现，它对土壤性状，作物生长都有利，是好的结构，常把<0.25mm的称为微团粒。
　　　　　
　　　　　　　　　图4-5 土壤结构类型示意图
　　2.团粒结构的作用
　　（1）团粒结构可以协调土壤中水和气的矛盾。砂土往往气多水少，粘土气少水多都特别不利。团粒结构之间大孔隙透气，团粒中小孔隙保水。
　　（2）协调土壤中养分消耗和累积。团粒外面通气性好，微生物活动旺盛，分解释放出养分，内部嫌气条件，分解慢，利于积累，使团粒中养分由外向里逐渐释放。
　　（3）有利稳定土温：因为协调了水气矛盾
　　（4）有利作物扎根和微生物活动
　　（5）使粘性土耕性得到改良：降低了粘性
　　　　
　　图4-13 团粒结构的孔隙状况
　　3.团粒结构的创造和评价团粒的形成条件
　　（1）土粒的粘聚：胶结物质—无机胶体、粘粒、有机质
　　（2）动力：生物作用、干湿交替、冻融作用、合理耕作
　　生产上创造团粒结构的方法
　　（1） 深耕、施有肥
　　（2）正确耕作、轮作、倒茬
　　（3）合理灌溉、水田晒垡、冻垡等但不要盲目追求固粒结构，如华北壤性土，固粒结构不多， 但生产性状很好。
三、土壤的耕性
　　耕性指耕作过程中所表现出的特征，表现为耕作的难易、质量、及适耕期的长短等。
　　影响耕性好坏的因素是土壤的物理机械性。即
　　　粘结性—土粒间相互粘结成块的性质，土粒越细，水分越少，粘结性越强，耕性越差。
　　　粘着性—土粒粘着于外物的性质，土粒越细，水分合适时，粘着性最强，耕性最差。
　　　可塑性—土粒在外力作用下塑造成型的性质。土粒越细，水分合适，可塑性强、耕性差。
　　影响耕性好坏的因素有质地、结构，水分等。
第二节　土壤胶体与土壤吸收性能
一、土壤胶体
　　土壤胶体是指直径1—1000nm的土粒。包括无机胶体和有机胶体。土壤胶体有三个主要特点
　　（1）有巨大的表面积和表面能，能吸附分子态的物质
　　（2）土壤胶体带有负电荷，它吸附NH₄⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等阳离子养分
　　（3）它可呈分散（溶胶）或凝聚状态（凝胶），这对团粒结构的形成具有重要意义
　　土壤胶体的构造
　　　　
　　　　　　　　图1-4 胶体微粒构造图示
二、土壤的吸收性
　　土壤吸收和保持气态、液态和固态物质的性能叫土壤的吸收性。土壤吸收性可以分为以下几种主要类型：
　　1.机械吸收
　　它是指土壤对固体物质的阻留作用。土壤把大于土壤空隙的某些悬浮物阻留在土壤空隙中。
　　2.物理吸收
　　土壤靠表面能吸附分子态物质的作用。
　　3.化学吸收
　　可溶性物质与土壤中某些成分发生化学反应，生成难溶性化合物而沉淀并存于土壤中的现象叫土壤化学吸附。化学吸附避免了可溶性养分的流失，但是这些养分的有效性却大大降低。这种作用也称养分固定。
　　4.交换吸收
　　土壤吸附和保持离子态物质的作用。这种吸附靠静电引力，它对土壤保持离子态养分有重要作用。被吸附的离子不随水流失，但可被植物吸收利用，
　　5.生物吸收
　　交换吸收也叫土壤的物理化学吸收，即土壤的离子交换作用。土壤胶体一般带负电荷，土壤阳离子交换是土壤保肥的主要机制。土壤阳离子交换作用的特点
　　（1）可逆性
　　（2）反应迅速
　　（3）等量交换
　　阳离子交换量（cationexchange capacity,CEC）一定pH 条件下，1kg土壤所能吸附的全部阳离子的厘摩尔数，它是土壤保肥能力的重要指标。
第三节　土壤的酸碱性
一、土壤的酸性
　　土壤酸性来源土壤胶体上吸附的H⁺、Al³⁺ ，CO₂溶于水产生的碳酸，有机质分解产生的有机酸等。
　　1.土壤活性酸度
　　土壤溶液中H⁺所直接显示的酸度。
表3-9 土壤酸碱度的分级

土壤pH	<5.0	5.0-6.5	6.5-7.5	7.5-8.5	>8.5
级别	强酸性	酸性	中性	碱性	强碱性

　　2. 土壤的潜性酸度
　　土壤胶体上吸附的H⁺、Al³⁺ 所引起的酸度。土壤潜性酸比活性酸多3—4个数量级。土壤潜性酸的表示方法：
　　（1）交换性酸度用中性盐溶液（1mol/LKCl）浸提出的H⁺。
　　（2）水解性酸度用弱酸强碱盐（1mol/L醋酸钠）浸提出的H⁺ 。酸性土施用石灰时常以水解酸为计算依据。
二、土壤碱性
　　土壤碱性来源土壤中交换性钠的水解所产生OH^-以及弱酸强碱盐的水解。
　　土壤碱化度=(交换性钠/阳离子交换量)× 100%
　　碱化度5%-20%为碱化土，大于20%时为碱土。
三、土壤缓冲性（soil buffer power）
　　土壤抵抗酸碱度变化的能力。
四、土壤的酸碱反应与植物生长
　　土壤pH值和八仙花（Hydrangea Macrophylla）花色、花中铝含量的关系

土壤pH	花色	铝含量（mg/kg）
4.56	深蓝色	2375
5.13	蓝色	897
5.50	紫色	338
6.51	红紫色	214
6.89	粉红色	180
7.36	深粉红色	100

　　　　
表3-10 部分植物生长适宜的pH范围

植物	pH	植物	pH
水稻	6.0—7.0	柑橘	5.0—7.0
小麦	6.0—7.0	苹果	6.0—8.0
玉米	6.0—7.0	板栗	5.0—6.0
棉花	6.0—8.0	茶	5.0—5.5
花生	5.0—6.0	松	5.0—6.0
烟草	5.0—6.0	白杨	6.0—8.0
西瓜	6.0—7.0	泡桐	6.0—8.0
番茄	6.0—7.0	杜鹃花	5.0—6.0