《土壤微生物生态工程》—土壤的物理性质（27）

土壤的物理性质在很大程度上决定着土壤的其他性质，例如土壤养分的保持、土壤生物的数量等。因此，物理性质是土壤最基本的性质，它包括土壤的质地、结构、密度、容重、孔隙度，颜色、温度、湿度等方面。

1．土壤质地

按土壤颗粒组成进行分类，将颗粒组成相近而土壤性质相似的土壤划分为一类并给予一定名称，称为土壤质地( Soil texture)。质地表示土壤颗粒的粗细程度，也即砂、粉砂和黏粒的相对比例。划分土壤质地的目的在于认识土壤的特性并合理利用土壤和改良土壤。植物生长中许多物理、化学反应的程度都受到质地的制约，这是因为它决定着这些反应得以进行的表面积。土壤质地的分级标准一般包括国际制、美国制、卡庆斯基制及中国制。

(1)国际制和美国制 国际制和美国制采用三级分类法，即：①黏粒含量小于15%为砂土类、壤土类；黏粒含量15%～25%为黏壤土类；黏粒含量大于25%为黏土类；②根据粉砂粒含量，凡粉砂粒含量大于45%的，在质地名称前冠“粉砂质”；③根据砂粒含量，凡砂粒含量大于55%的，在质地名称前冠“砂质”。

(2)卡庆斯基制 前苏联的卡庆斯基质地分类可归纳为以下几个步骤：①根据物理性黏粒含量，将土壤分为三大质地类型九种质地；②根据砂粒（砂质）、粗粉粒（粗粉质）、中细粉粒（粉质）、黏粒含量（黏质），进一步划分质地，确定质地详细名称，格式为“第二优势粒级+第一优势粒级+质地名称”，③根据石砾含量，冠在质地详细名称之前。

(3)中国制 我国之前多采用国外划分标准对土壤质地进行分类。1987年中国科学院南京土壤研究所等单位综合国内研究结果，将土壤分为三大组十二种质地名称。

土壤质地可在一定程度上反映土壤矿物组成和化学组成，同时土壤颗粒大小与土壤的物理性质有密切关系，并且影响土壤孔隙状况，因此对土壤水分、空气、热量的运动和养分转化均有很大的影响。质地不同的土壤表现出不同的性状。

2．土壤结构

土壤结构( soil structure)就是指土壤颗粒（砂、粉砂和黏粒）相互胶结在一起而形成的团聚体，也称土壤自然结构体。土壤结构体现土壤中水、肥、气、热的状况，因此团粒结构是土壤肥力高的一种表征。

土壤团聚体按形态分为球状、板状、块状和棱柱状四种。在各种土壤结构中，球状团粒结构对土壤肥力的形成具有最重要的意义。团粒内部存在大量的毛管孔隙，吸水力强，能储存很多水分；团粒之间则为非毛管孔隙，易于排水且经常充满空气。因此，具有团粒结构的土壤既能蓄水，又能通气，可协调土壤水分和空气的关系。团粒内部的嫌气环境，有机质分解缓慢，有利于养分的保存；团粒间的好气环境，又能保证养分的供应。当降雨或灌溉时，水分可通过团粒间的非毛管孔隙渗入土壤内部，既可减少地面径流的损失，又可增加深部土层的湿润度；雨后或停止灌溉时，表层团粒因蒸发而失水收缩，使之与下层团粒间毛管的联系被割断，形成一隔离层，下层团粒中保存的水分便不易被蒸发掉。因此，团粒结构土壤的抗旱与防涝性能均较好。

3．土壤的密度和容重

土壤密度(soil particle density)，又称土壤比重，是指单位体积的固体土粒的干重（单位：g/cm3）。土壤密度数值的大小主要决定于其矿物组成和有机质含量。多数矿物的密度大致在2.6～2.7g/cm3之间，一般土壤有机质的密度在1.25～1.40g/cm3之间，但土壤有机质含量并不多，所以土壤密度通常以矿物质密度的平均值2.65g/cm3来表示，称之为土壤常用密度值。

土壤容重(soil bulk density)，又称土壤假密度，是指在田间自然状态下单位体积的干土重量（单位：g/cm3或t／m3）。土壤容重是由土壤孔隙和土壤固体的数量来决定的，可以反映土壤孔隙状况和松紧程度。如砂性土虽然颗粒大，但孔隙也大，并且由于孔隙所占体积小，所以容重较大。耕层土壤由于受到生产活动（耕、耙、锄、镇压、施肥）的影响，容重经常变化。

4．土壤孔隙度

土壤孔隙度( soil porosity)是土粒与土粒，结构体与结构体之间，通过点、面接触关系，形成大小不等的空间，土壤中的这些空间称为土壤孔隙。单位体积土壤内孔隙所占体积的百分比，称为土壤孔隙度。土壤孔隙度的大小取决于土壤的质地、结构和有机质的含量。黏性土壤土粒细，孔隙小，但数量较多，所以孔隙度大，容重小。土壤有机质本身疏松多孔，所以土壕有机质含量越大，孔隙度越高。

不同作物种类，甚至同一作物在不同的生育期对孔隙度的状况的要求不同。小于0.01毫米的孔隙，是原生动物和真菌丝活动的主要场所；而<0.001毫米的孔隙，只有较小的微生物如细菌能够活动。

5．土壤温度和土壤湿度

土壤温度(soil temperature)指地面以下土壤中的温度。土壤温度直接影响土壤动物、植物和微生物的生长、发育，以及黏土矿物形成的化学过程的强度等。在低温下生物代谢缓慢，影响矿物质和有机质分解与合成。土壤的温度主要来源于地面吸收的太阳辐射能。

土壤湿度( soil humidity)，即土壤含水量，表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量。土壤湿度过低，形成土壤干旱，光合作用不能正常进行，降低作物的产量和品质；严重缺水导致作物凋萎和死亡。土壤湿度过高，恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使作物根系的呼吸、生长等生命活动受到阻碍，从而影响作物地上部分的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。土壤水分的多少还影响田间耕作措施和播种质量，并影响土壤温度的高低。