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土壤结构评价

按一定的方法和标准评估土壤结构的优劣。目的不同,评价的侧重点也不同。从土壤发生学观点,土壤剖面中只要具有典型的结构体,都认为它发育很好。例如,碱化土心土层中的柱状结构,由于结构体致密,不易透水,根系不易扎入,所以它在农学上不是一种好结构,但在发生学上则是碱化土形成过程中最有代表性的土壤结构。

按一定的方法和标准评估土壤结构的优劣。目的不同,评价的侧重点也不同。从土壤发生学观点,土壤剖面中只要具有典型的结构体,都认为它发育很好。例如,碱化土心土层中的柱状结构,由于结构体致密,不易透水,根系不易扎入,所以它在农学上不是一种好结构,但在发生学上则是碱化土形成过程中最有代表性的土壤结构。农学上一般多强调表层土壤结构宜疏松多孔,有利于通气透水和根系生长;但以土木工程为目的的则要求土体紧实少孔,以利工程建设。由于生物气候条件复杂,土壤类型和作物种类千差万别,在农学上评定土壤结构优劣的方法较多,最常用者可归纳为形态描述法、结构稳定性直接评定法和间接评定法3类。

形态描述法

主要根据田间土壤结构的形状、大小以及松紧状况等进行描述分级。如荷兰研究者皮尔坎普(P.K.Peerlkamp,1958)提出田间目测土壤结构的项目:①团聚体大小。以>2毫米和<2毫米的团聚体各占一半的为好;②团聚体形状。圆润而多孔的好,有棱角而致密的不好;③土壤颗粒的粘结力。团聚体几乎压不碎的不好,一般以最大粘结力的三分之一为宜;④团聚体的孔隙性。裂面上粗糙及多孔的好,光滑和致密的不好;⑤整个耕层的孔隙性。多孔的好,致密的不好;⑥根系发育。不良结构的土壤根系常生长在裂隙和虫穴中,分枝少;良好结构的土壤中根系分布于整个土层。根据这些观察可将土壤结构分成若干等级。由于电子显微技术的发展,也可应用电镜等手段观测和评价土壤结构的微形态特征。

直接评定法

主要根据干、湿筛分出的各级团聚体数量进行评价。它的应用最广。按计算方法不同又可分为:

团聚体水稳性评定法

一般按直径大于0.25毫米的水稳性团聚体含量评定。它最早由苏联土壤学家威廉斯(В.Р.Вильямс)在“土壤团粒结构学说”中提出的(见威廉斯土壤团粒结构学说)。在俄罗斯、东欧国家以及中国广泛应用。对于旱地土壤,直径大于0.25毫米水稳性团聚体含量在一定程度上能反映土壤结构的好坏,结构好的多些,反之则少些,但并不存在统一的标准含量。

平均重量直径

mean weight-diameter

1949年由范·巴维尔,(C.H.M.van Bavel)提出的,作为评定土壤团聚性的一种指标。其计算式如下:

土壤结构评价

式中:MWD为团聚体的平均重量直径(毫米);Xi为每一粒级团聚体的平均直径(毫米);Wi为每一粒级团聚体的重量百分含量。也可根据累积分配曲线用图解法计算。一般说,平均重量直径大,结构较好;相反,则较差。

平均重量直径变化

1959年由比利时土壤研究者德利内尔(De Leenheer)等提出,是指干湿筛团聚体平均重量直径的差值,也可根据两种累积分配曲线用图解法计算。在西欧诸国较多采用此值评价土壤结构。差值小的,结构较好。而且,此值的重现性以及与作物产量的相关性方面较其他评定指标好。按全部筛分粒级进行综合计算的结构评定指标,尚有几何平均重量直径(GMD)和加权平均直径(WMD)等。

间接评定法

主要通过测定供试土样的透水速率或通气速率等物理参数,间接判断被测土壤结构的稳定性。常见的有法捷耶夫—威廉斯法、里夫(R.C.Reeve,1965)通气透水法等(见土壤团聚体稳定性测定法)。

此外,还有通过测定土壤的孔隙性(见土壤孔隙),根据土壤机械组成和微团聚体组成中某一粒级的含量比(见土壤微团聚体)来评定土壤结构

水稻土结构评定

水稻土在淹水期间因耕作和渍水等原因使大团聚体大量破坏,所以对其评价与一般旱地土壤不同。在中国,多应用某一粒级的微团聚体含量作为评定指标。一般认为,直径1~0.25、0.25~0.05和0.05~0.01毫米3级粗微团聚体的含量较多,有利于调节水稻根系的土壤环境。但由于不同地区水稻土成土母质和耕作施肥制度很不一样,难以找出一个统一的彼此能相比的指标。有的应用水稻土的浸水容重作为评定指标,即将通过1毫米孔径的土样浸入水中,搅匀,经过一定时间后测量其沉淀部分的浸水体积,用它去除土样质量而得。通常此值在0.5~0.6克/厘米3间为适宜,大于此值,水田翻耕复水后容易沉板,小于此值,土粒易悬浮。此外,还有应用沉降系数作为评定指标,是将通过1毫米孔径的土样浸入量筒中搅拌匀,于1分钟和24小时后分别测量悬液中浸水土样体积。后者读数和前者读数的比值即为沉降系数,比值愈接近1,则结构愈好,相反,大于1愈多,则土粒易悬浮,引起飘秧。