土壤胀缩性:指土壤吸水膨胀,干燥后体积收缩。只存在于塑性土壤。膨胀:由于粘粒水化及其周围的扩散层增后的原因。各种阳离子对土壤膨胀作用的次序:Na+、K+Ca2+、Mg2+H+土壤胀缩性土壤的耕作管理措施:a、防止压板土壤;b、在宜耕期内耕作:保持土壤适宜的含水量c、改良土壤耕性:质地(土粒比表面)、水分(土粒间的水化膜)、有机质(比表面,疏松多孔)改良土壤耕性第二章土壤的基本性质(Soilbasiccharacteristics)§2-4土壤的结构性与孔隙性§2-2土壤交换吸收性能§2-1土壤酸碱反应§2-5土壤的通气性§2-6土壤热状况§2-3土壤养分§2-5土壤的通气性(一)土壤通气性的含义即土壤气体交换的性能,指土壤与近地表大气之间的气体交换以及土体内部的气体交换过程。一、土壤的通气性(二)土壤空气的运动1.土壤空气扩散(soilairdiffusion)F:单位时间通单位面积的气体量D:扩散系数dc∕dx:气体浓度(分压)梯度F=–D·dc∕dx气体浓度(分压)梯度是土壤气体扩散作用的主要动力,它使土壤气体各组分从浓度高的地方向浓度低的地方运动:O2进入土壤,CO2排出土壤——土壤呼吸(soilrespiration)2.土壤空气整体交换土壤空气在温度、气压、风、降雨或灌水等因素的作用下整体排出土壤,同时大气也整体进入,又称整体流动,交换速度较快。推动力:总气压梯度(三)影响土壤通气性的因素1.土壤与大气间的温度和气压差2.土壤含水量的变化3.土壤通气孔隙的大小、数量、联通状况4.土壤与大气间的O2、CO2浓度差(四)土壤通气性的指标1.土壤呼吸系数单位时间内、单位面积的土壤表面扩散出的CO2与O2体积的比率一般应接近1,大于1说明土壤通气性差1.土壤中氧的扩散率(ODR)单位时间(1min)内扩散通过每cm2土层的氧的g数,g/(cm2·min)3.土壤通气量单位时间内、单位压力下,通过单位体积土壤的空气总量(CO2+O2),mL/(cm3·s)4.土壤通气孔隙度土壤中通气孔隙的百分率,10-20%为宜5.土壤氧化还原单位(一)土壤中的氧化还原体系五、土壤的氧化还原性由土壤溶液中氧化物态物质和还原态物质的浓度变化而产生的电位(V或mV)。[氧化态]+ne[还原态]E0:标准氧化还原电位,体系中氧化态和还原态物质浓度相等时的电位,因pH不同而异n:反应中电子转移数(二)土壤的氧化还原电位(soilredoxpotential,Eh)土壤中主要的氧化剂是大气中的氧进入土壤中,与土壤中的化合物起作用,得到两个电子而还原为O2-;土壤氧化态物质浓度越大,Eh值越大,故Eh可以反应土壤氧的分压,进而可以评价土壤通气性的强弱。氧化还原状况Eh范围(mV)化学反应对作物的影响氧化态400O2占优势,以氧化态为主旱作有利弱度还原400~200O2、NO3-、Mn4+还原水稻生长正常,旱作受影响中度还原200~-100Fe3+、SO42-还原旱作发生湿害强度还原-100CO2、H+还原还原性物质多,水稻受害§2-6土壤热状况一、土壤热量来源与平衡(一)来源1.太阳的辐射能主要来源,地球大气圈顶部获得的平均太阳辐射强度为1.9cal/cm2/min——太阳常数2.生物热土壤微生物分解有机质过程中释放的热量3.地球内热由地球内部的岩浆传导至地表的热。(二)土壤热量平衡土壤太阳辐射100Q地面到达地面47大气吸收19反射散射34E蒸发蒸腾23长波辐射14对流传导10Q1Q2Q3二、土壤热性质(一)土壤热容量(Soilheatcapacity)单位质量或单位容积的土壤在温度每升高或降低1K时所吸收或放出热量。质量热容量(C):J/(g·K)。容积热容量(Cv):J/(cm3·K)Cv=C×dC(Cv)越大,土壤温度变化越慢;反之,土温变化频繁。主要影响因素:土壤含水量,通过灌排调节土壤温度土壤组分质量热容量J/(g·K)容积热容量J/(cm3·K)石英砂0.7452.163高岭石0.9752.4