第4章 土壤孔性、结构性与耕性（1 / 2）
………………土壤孔性………………
一、土壤孔隙性
土壤孔隙性常简称为土壤孔性。它是土壤孔(隙)度，大小孔隙搭配比例及其在土层中分布情况的综合反映。
土壤水分与空气同时存在于土壤孔源中,并呈互为消长的关系。土壤中孔隙所占的容积越大，水和空气的容量就越大,并总是被水和空气所占有，极少有真空的时候。土壤孔隙有大有小，各自功能不同，大的可以通气,小的可以蓄水。为了同时满足作物对水分和空气的需求以及利于植物根系的伸展，在农业生产实践中，不仅要求土壤中孔隙容积要适当，而且还要求大、小孔隙的搭配比例和土层分布也要合适。
（一）土壤孔隙的数量指标
孔（隙）度: 又称总孔度，用以反映土壤总量的多少。
土壤（总）孔度 = （孔隙容积/土壤容积）* 100%
孔隙比 = 孔隙容积/土粒容积 = 孔度/（1-孔度）
（二）孔隙分级
（1）当量孔径——分级的标准
由于土壤中实际存在的孔隙形状与连通状况是无序的,异常复杂而变化多端。在研究土壤孔隙时，无法按其真实孔径来计算，则通常是采用与一定水吸力相当的孔径一称之 为“当量孔径”或“实(有)效孔径"来表示。它与孔隙的形状及均匀性无关。与水吸力的关系为:d（当量孔径,mm）= 3/T(水吸力,kPa)。由上式可知:当量孔径与水吸力呈反相关。即孔隙越小，土壤水吸力越大。每一当量孔径都与一定的土壤水吸力相对应。
(2)孔隙的类型——分级 按当量孔径大小及其作用可分为 3类:
非活性孔（无效孔）
以水吸力1 500 kPa为界,孔径约为0.002 mm以下。是土壤孔隙中最细微的部分，水分移动极慢，植物的根与根毛均难以伸入其内，供水性极差。微生物极难入侵,使该孔隙内腐殖质很难分解，可保存数百年以上而不能为植物利用。因此，又称其为无效孔。
②毛管孔（贮水孔隙）
毛管传导率大,毛管中所贮水分极易被植物利用，可保证持续供水。
③通气孔（空气孔隙或非毛管孔）
孔径 ＞ 0. 02 mm，相当于水吸力150 kPa以下。下雨或灌溉时，可以大量吸收水分,渗水性好,但供水时间短,停止降雨或灌溉后，水分不能贮存其间而让位于空气，成为空气贮存地，又称为空气孔隙。通气孔的数量和大小是决定土壤通气性和渗水性好坏的重要因素之一，反映了土壤空气的(最大)容量。
(3)各级孔度的计算
非活性孔度 = （非活性孔容积/土壤容积）X 100% = 调萎含水量（ % ）X 容重 = 最大吸湿量（ % ）X 1.5 X容重
毛管孔度 = （毛管孔隙容积/土壤容积） X 100% = [毛管持水量（ % ） - 凋菱含水量（ % ）〕X 容重 = [田间持水量（ %） X 容重〕- 非活性孔度（ % ）
通气孔度= （通气孔隙容积/土壤容积） X 100% = [全持水量（ % ） - 田间持水量（ %） 〕X 容重 = 总孔度（ %） - [ 毛管孔度（ % ） + 非活性孔度（ % ）〕
土壤总孔度 = （ 1 - 容重/相对密度） X 100% = 全持水量 X 容重 = 非活性孔度 （ % ）+ 毛管孔度（ % ）+ 通气孔度（ % ）
二、土壤相对密度（比重）和容重
（一）土壤相对密度（比重）（真比重）
土壤相对密度 = 土粒密度/水密度
单位是g/cm3，常用于计算土壤孔度及合粒级沉降速度
（二）土壤容重（假比重）
土壤容重是指田间自然状态下单位容积(含土粒及孔隙在内)干燥土壤的质量与标准状况下同体积水的质量之比。土壤容重与土壤孔度呈反相关。一般土壤的容重在1.0～1.71 g/cm3之间。旱地耕作层较利于作物生长的土壤容重为1.1～1.3 g/cm3。
（二）土壤容重在农业中的应用
目前最常见的应用可归纳为以下方面:
计算土壤(总)孔度。用以判断土壤松紧状况。
②配合水分常数计算各级孔度。用以判断土壤水分有效状况及土壤通气、保水性。
③直接用于判断土壤松紧状况。在质地相近时，可作为机耕质量指标。
④计算土壤固、液、气三相容积比率，用以反映土壤自身调节肥力因素的功能。
固相=1 - （总）孔度（ %） = 1 - （1 - 容重/相对密度）X 100%
液相 = 土壤含水量（ % ） X 容重
气相 = （ 总）孔度（ % ）- 液相[容积含水量（ % ）〕
⑤将土壤某些以重(质)量为基础的数据换算为以容积为基础,反之亦可。
土壤容积热容量 = 土壤重(质)量热容量 X 容重
土壤容积含水量 = 土壤质量含水量 X 容重
⑥计算一定面积与深(厚)度的土壤质量(土方重)。
⑦计算一定土层内各种土壤成分的储量。
三、土壤孔性的影响因素及其调控
（一）影响土壤孔性的内因及其调控
1、土壤有机质质量分数
有机物质本身疏松多孔,腐殖质亦是呈网状（蜂窝）结构,因此富含有机质的土壤其孔度大，容重小,通气孔较多,可以改善土壤的通气透水性。
2、土壤结构性
一般结构体(土团)内部较紧实，多小孔隙，而结构体间则为大孔隙。故土壤结构性的好坏可以影响土壤的总孔度、大小孔隙的分配比例及其分布状况，不同结构体类型对孔度的影响不同。
在生产中，通过施有机肥、秸秆还田，翻压绿肥，以及调节有机质转化速度与强度，均可影响以上两个因素。
3、土粒的排列方式
4、土壤质地
不同质地土壤的孔度相差很大
（二）影响土壤孔性的外因
除土壤本身的性状: 质地、土粒排列方式、结构性、有机质质量分数等影响在，还有外部因素: 降雨、灌溉、施肥、耕作等影响。
………………土壤结构性………………
土壤的结构性影响着土壤中水、肥、气、热状况，从而在很大程度上反映了土壤肥力水平。结构性和耕作性质也有密切关系，所以土壤结构性是土壤的一种重要物理性质。
（一）土壤结构体类型及其特性
1、结构单元为长 、宽、高三轴平均发展的似立方体形
（1）块状结构体
总体特征表现为边面不明显，但棱角明显，呈不规则无定形,内部较紧实。
（2）核状结构体
多棱角,边面也较明显，呈棱形，内部十分紧实，具水稳性、力稳性。
2、结构单元为垂直轴方向发达的条柱形
（1）柱状结构
棱角边面不明显，顶圆而底平,于土体中直立，干时坚硬、易龟裂。