一、土壤矿物质与土壤机械组成
土壤矿物质是土壤中最基本的组分,在大多数土壤中,其重量可占土壤固体物质总重量的 90%以上,故被称为土壤的“骨架”。它主要由成土母质继承和发展而来的,而这母质又来源于岩石。
(一)土壤中的矿物组成
土壤矿物质按其性质和成因可分为原生矿物和次生矿物两类。前者是指母岩经机械风化破碎而成的碎屑物质。它们的种类和数量可随母质类型、风化强度和成土过程的差异而不同。其中绝大多数是那些化学性质相对稳定的矿物,如石英及其他碎粒。它们主要组成土壤的砂粒和粉砂粒部分。次生矿物是化学风化和成土作用中形成的矿物。种类很多。各种土壤所含的种类和数量也不尽相同。其中最重要和为数最多的是粘土矿物,如高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水化云母)类。粘土矿物的颗粒微小,呈薄片层状构造,稳定性高,具有离子代换吸收性能,以及具有可塑性、胀缩性、粘结性等。它们是土壤中粘粒和无机胶体的主要组成部分。其他的次生矿物有铁、铝的氧化物类和简单的矿质盐类等,前者以湿热带土壤中最丰富,后者以干旱和半干旱地区的土壤中较多。
(二)土壤的机械组成(土壤质地)
土壤固体颗粒的粗细程度及其组合比例,称为土壤机械组成或土壤质地。它关系到土壤比表面积的大小和孔隙的分布,决定着土壤的许多理化特性,因而是土壤的基本特征之一。
土壤质地的分类目前尚未完全统一,各家采用的标准和方案都有些不同。但任何分类,首先须将土壤固体颗粒的大小进行分级(表 7-2 和表 7-3 的左方);然后按各粒级的组成比例再确定土壤质地的分类 (表 7-2 和表7-3 的 右 方 ) 。
表 7-2 我国土壤颗粒分级标准、土壤质地分类(暂拟)
(南京土壤研究所、西北水土保持生物土壤研究所, 1975 )
颗粒分级标准 土壤质地分类
大小粒级 |
粒径(mm) |
组别 |
质地名称 |
砂粒(%) |
粗粉粒(%) |
胶粒 |
---|---|---|---|---|---|---|
(%) |
||||||
石块 石块 |
> 10 |
粗砂土 |
70 |
── |
石砾 |
粗砾 |
10 — 5 |
砂土组 |
细砂土 |
60 — 70 |
---|---|---|---|---|---|
中砾 细砾 |
5 — 3 3 — 1 |
面砂土 |
50 — 60 |
||
砂粒 |
粗砂粒细砂粒 |
1 — 0.25 0.25 — 0.005 |
两合土组 |
砂性两合土小粉土 |
> 20 < 20 |
粉粒 |
粗粉粒 |
0 05 — 0.01 |
两合土 |
> 20 |
|
细粉粒 |
0.01 — 0.005 |
胶性两合土 |
< 20 |
①若砂粒含量超过 50%,同时胶粒含量超过 30%时,应为两合土。
②若含砾颗粒时,按其含量多少在质地名称前加上:多砾质(> 10%)或少砾质( 1 — 10%) 的称呼:少于 1%者不计。
在各种质地分类中部分出了砂土、壤土(两合土)和粘土(胶泥土)三个基本类别。砂土的特点是:粗砂粒多,土体松散,吸收性能和保水能力很弱,养分含量低并易分解和淋失;但通透性好,耕作阻力小,植物根系容易伸展,无粘结和塑性,土温容易升降。粘土的性质与砂土刚好相反,粘粒占绝对优势,养分含量较丰富,保水和吸收性能强;但通透性差,土温不易升降,常为冷土;粘性大,塑性强,湿时泥泞,干时硬结,耕作阻力大,植物根系不易伸展。总之,无论砂土或粘土都由于砂粘比例不当,使水、肥、气、热之间不够协调,肥力水平都不高。砂性土与粘性土各种性质的比较列于表7-4。