土壤的物理化學(xué)性質(zhì)
土壤的物理化學(xué)性質(zhì)
壤是發(fā)育于地球陸地表面具有生物活性和孔隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，是地球陸地表面的脆弱薄層土壤是各種陸地地形條件下的巖石風(fēng)化物經(jīng)過生物、氣候諸自然要素的綜合作用以及人類生產(chǎn)活動的影響而發(fā)生發(fā)展起來的。接下來學(xué)習(xí)啦小編為你整理了土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，一起來看看吧。
土壤的物理性質(zhì)
(1)土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu) 土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統(tǒng)，其中固體顆粒是組成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，約占土壤總重量的85%以上。根據(jù)固體顆粒的大小，可以把土粒分為以下幾級：粗砂(直徑2.0~0.2mm)、細(xì)砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。這些大小不同的固體顆粒的組合百分比稱為土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地可分為砂土、壤土和粘土三大類。砂土類土壤以粗砂和細(xì)砂為主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通氣透水性強(qiáng)，蓄水和保肥性能差，易干旱。粘土類土壤以粉砂和粘粒為主，質(zhì)地粘重，結(jié)構(gòu)致密，保水保肥能力強(qiáng)，但孔隙小，通氣透水性能差，濕時粘、干時硬。壤土類土壤質(zhì)地比較均勻，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通氣透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比較理想的農(nóng)作土壤。
土壤結(jié)構(gòu)是指固體顆粒的排列方式、孔隙和團(tuán)聚體的數(shù)量、大小及其穩(wěn)定度。它可分為微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(直徑小于0.25mm)、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(0.25~10mm)和比團(tuán)粒結(jié)構(gòu)更大的各種結(jié)構(gòu)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤中的腐殖質(zhì)把礦質(zhì)土粒粘結(jié)成0.25~10mm直徑的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)。具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤是結(jié)構(gòu)良好的土壤，它能協(xié)調(diào)土壤中水分、空氣和營養(yǎng)物質(zhì)之間的關(guān)系，統(tǒng)一保肥和供肥的矛盾，有利于根系活動及吸取水分和養(yǎng)分，為植物的生長發(fā)育提供良好的條件。無結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不良的土壤，土體堅實(shí)，通氣透水性差，土壤中微生物和動物的活動受抑制，土壤肥力差，不利于植物根系扎根和生長。土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)與土壤的水分、空氣和溫度狀況有密切的關(guān)系。
(2)土壤水分 土壤水分能直接被植物根系所吸收。土壤水分的適量增加有利于各種營養(yǎng)物質(zhì)溶解和移動，有利于磷酸鹽的水解和有機(jī)態(tài)磷的礦化，這些都能改善植物的營養(yǎng)狀況。土壤水分還能調(diào)節(jié)土壤溫度，但水分過多或過少都會影響植物的生長。水分過少時，植物會受干旱的威脅及缺養(yǎng);水分過多會使土壤中空氣流通不暢并使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)流失，從而降低土壤肥力，或使有機(jī)質(zhì)分解不完全而產(chǎn)生一些對植物有害的還原物質(zhì)。
(3)土壤空氣 土壤中空氣成分與大氣是不同的，且不如大氣中穩(wěn)定。土壤空氣中的含氧量一般只有10~12%，在土壤板結(jié)或積水、透氣性不良的情況下，可降到10%以下，此時會抑制植物根系的呼吸，從而影響植物的生理功能。土壤空氣中CO2含量比大氣高幾十至幾百倍，排水良好的土壤中在0.1%左右，其中一部分可擴(kuò)散到近地面的大氣中被植物葉子光合作用時吸收，一部分可直接被根系吸收。但在通氣不良的土壤中，CO2的濃度常可達(dá)10~15%，這不利于植物根系的發(fā)育和種子萌發(fā)，CO2的進(jìn)一步增加會對植物產(chǎn)生毒害作用，破壞根系的呼吸功能，甚至導(dǎo)致植物窒息死亡。土壤通氣不良會抑制好氣性微生物，減緩有機(jī)物的分解活動，使植物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)減少;但若過分通氣又會使有機(jī)物的分解速率太快，使土壤中腐殖質(zhì)數(shù)量減少，不利于養(yǎng)分的長期供應(yīng)。
(4)土壤溫度 土壤溫度具有季節(jié)變化、日變化和垂直變化的特點(diǎn)。一般夏季、白天的溫度隨深度的增加而下降，冬季、夜間相反。但土壤溫度在35~100cm以下無晝夜變化，30m以下無季節(jié)變化。土壤溫度能直接影響植物種子的萌發(fā)和實(shí)生苗的生長，還影響植物根系的生長、呼吸和吸收能力。大多數(shù)作物在10~35℃的范圍內(nèi)生長速度隨溫度的升高而加快。溫帶植物的根系在冬季因土溫太低而停止生長。土溫太高也不利于根系或地下貯藏器官的生長。土溫太高或太低都能減弱根系的呼吸能力，如向日葵在土溫低于10℃和高于25℃時其呼吸作用都會明顯減弱。此外，土溫對土壤微生物的活動、土壤氣體的交換、水分的蒸發(fā)、各種鹽類的溶解度以及腐殖質(zhì)的分解都有顯著影響，而這些理化性質(zhì)與植物的生長有密切關(guān)系。
土壤的化學(xué)性質(zhì)
(1)土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu) 土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統(tǒng)，其中固體顆粒是組成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，約占土壤總重量的85%以上。根據(jù)固體顆粒的大小，可以把土粒分為以下幾級：粗砂(直徑2.0~0.2mm)、細(xì)砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。這些大小不同的固體顆粒的組合百分比稱為土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地可分為砂土、壤土和粘土三大類。砂土類土壤以粗砂和細(xì)砂為主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通氣透水性強(qiáng)，蓄水和保肥性能差，易干旱。粘土類土壤以粉砂和粘粒為主，質(zhì)地粘重，結(jié)構(gòu)致密，保水保肥能力強(qiáng)，但孔隙小，通氣透水性能差，濕時粘、干時硬。壤土類土壤質(zhì)地比較均勻，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通氣透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比較理想的農(nóng)作土壤。
土壤結(jié)構(gòu)是指固體顆粒的排列方式、孔隙和團(tuán)聚體的數(shù)量、大小及其穩(wěn)定度。它可分為微團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(直徑小于0.25mm)、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(0.25~10mm)和比團(tuán)粒結(jié)構(gòu)更大的各種結(jié)構(gòu)。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是土壤中的腐殖質(zhì)把礦質(zhì)土粒粘結(jié)成0.25~10mm直徑的小團(tuán)塊，具有泡水不散的水穩(wěn)性特點(diǎn)。具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤是結(jié)構(gòu)良好的土壤，它能協(xié)調(diào)土壤中水分、空氣和營養(yǎng)物質(zhì)之間的關(guān)系，統(tǒng)一保肥和供肥的矛盾，有利于根系活動及吸取水分和養(yǎng)分，為植物的生長發(fā)育提供良好的條件。無結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)不良的土壤，土體堅實(shí)，通氣透水性差，土壤中微生物和動物的活動受抑制，土壤肥力差，不利于植物根系扎根和生長。土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)與土壤的水分、空氣和溫度狀況有密切的關(guān)系。
(2)土壤水分 土壤水分能直接被植物根系所吸收。土壤水分的適量增加有利于各種營養(yǎng)物質(zhì)溶解和移動，有利于磷酸鹽的水解和有機(jī)態(tài)磷的礦化，這些都能改善植物的營養(yǎng)狀況。土壤水分還能調(diào)節(jié)土壤溫度，但水分過多或過少都會影響植物的生長。水分過少時，植物會受干旱的威脅及缺養(yǎng);水分過多會使土壤中空氣流通不暢并使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)流失，從而降低土壤肥力，或使有機(jī)質(zhì)分解不完全而產(chǎn)生一些對植物有害的還原物質(zhì)。
(3)土壤空氣 土壤中空氣成分與大氣是不同的，且不如大氣中穩(wěn)定。土壤空氣中的含氧量一般只有10~12%，在土壤板結(jié)或積水、透氣性不良的情況下，可降到10%以下，此時會抑制植物根系的呼吸，從而影響植物的生理功能。土壤空氣中CO2含量比大氣高幾十至幾百倍，排水良好的土壤中在0.1%左右，其中一部分可擴(kuò)散到近地面的大氣中被植物葉子光合作用時吸收，一部分可直接被根系吸收。但在通氣不良的土壤中，CO2的濃度?？蛇_(dá)10~15%，這不利于植物根系的發(fā)育和種子萌發(fā)，CO2的進(jìn)一步增加會對植物產(chǎn)生毒害作用，破壞根系的呼吸功能，甚至導(dǎo)致植物窒息死亡。土壤通氣不良會抑制好氣性微生物，減緩有機(jī)物的分解活動，使植物可利用的營養(yǎng)物質(zhì)減少;但若過分通氣又會使有機(jī)物的分解速率太快，使土壤中腐殖質(zhì)數(shù)量減少，不利于養(yǎng)分的長期供應(yīng)。
(4)土壤溫度 土壤溫度具有季節(jié)變化、日變化和垂直變化的特點(diǎn)。一般夏季、白天的溫度隨深度的增加而下降，冬季、夜間相反。但土壤溫度在35~100cm以下無晝夜變化，30m以下無季節(jié)變化。土壤溫度能直接影響植物種子的萌發(fā)和實(shí)生苗的生長，還影響植物根系的生長、呼吸和吸收能力。大多數(shù)作物在10~35℃的范圍內(nèi)生長速度隨溫度的升高而加快。溫帶植物的根系在冬季因土溫太低而停止生長。土溫太高也不利于根系或地下貯藏器官的生長。土溫太高或太低都能減弱根系的呼吸能力，如向日葵在土溫低于10℃和高于25℃時其呼吸作用都會明顯減弱。此外，土溫對土壤微生物的活動、土壤氣體的交換、水分的蒸發(fā)、各種鹽類的溶解度以及腐殖質(zhì)的分解都有顯著影響，而這些理化性質(zhì)與植物的生長有密切關(guān)系。