土壤孔隙

　　土粒与土粒或者团聚体之间以及团聚体内部的孔洞，叫做土壤孔隙。土壤孔隙是容纳水分和空气的空间，也是植物根系伸展和土壤动物，及微生物活动的地方。土壤中孔隙的数量及质量，影响到土壤、水、气、热等诸因素，所以为了满足作物对水分和空气等的需要，有利于根系的伸展和活动，要求土壤尤其是土壤耕作层不仅应有适量的孔隙。而且大小孔隙的比例也要适宜。1

　　释义

　　土壤孔隙 存在于土壤中的孔道和间隙2，以数量(孔隙率)和大小分布表示。对于土壤的导水(透水)和持水性来说，后者比孔隙率更为重要，它还影响土壤通气性、养分释放和移动、微生物活动和热特性等。按孔隙大小，分大孔隙(大于100μm)，亦叫“通气孔隙”或“非毛管孔隙”，有通气、排水作用；中孔隙(100～30μm)，有导水性，毛管水运动快；小孔隙(30～3μm)，有持水性，毛管水运动慢。土壤孔隙决定了土壤质地、团粒化程度、有机质含量，以及耕作、施肥、干湿交替条件等。

　　当量孔径

　　土壤孔隙度和孔隙比只能说明土壤孔隙的数量3，并不能说明土壤透水、保水、通气等性质；即使两种土壤的孔隙度相同，如果大小孔隙的数量分配不同，则二者的保水、通气及其他性质会有显著的差异，所以应把土壤孔隙按其直径大小和作用分成若干级。土壤孔隙的大小、形状，无法按其真实孔隙直径来研究，因此土壤学中采用当量孔径来表示不同孔隙的直径大小，根据当量孔径划分的土壤孔隙又叫当量孔隙。所以土壤学中所说的土壤孔隙直径是指对一定土壤水吸力相当的孔径，即当量孔径。当量孔径与土壤水吸力成反比，当量孔径越小则土壤水吸力越大。当量孔径与土壤水吸力的关系按下式计算：

　　d=

　　式中：d——孔隙的当量孔径，mm；

　　T——土壤水吸力，KPa

　　土壤孔性

　　土壤孔性是指土壤孔隙的数量、大小及其比例4。孔隙状况必须保证作物对水分和空气的需要，有利于根系的伸展和活动。因此，一是要求土壤中孔隙的容积要较多，二是要求大小孔隙的搭配和分布较为恰当。

　　影响因素

　　影响土壤孔性的内因

　　（1）质地的影响

　　黏质土孔隙度为45%～60%，以毛管孔和非活性孔隙为主；砂质土孔隙度为33%～45%，通气孔隙较多；壤质土孔隙度为45%～52%，有适量通气孔又有较多毛管孔隙，水气协调，利于作物生长。

　　（2）结构的影响

　　团聚体直径越大。总孔隙度上升，一般团聚体直径在0.5～2 mm较好。

　　（3）有机质的影响

　　有机质多的土壤易形成团粒结构，孔度较高，增加总孔隙度。

　　提高土壤孔性的外因

　　（1）增施有机肥

　　有机物分解产物(如多糖类)是土壤颗粒的良好团聚剂，能明显改善土壤结构。一般来说，有机物料用量大的效果较好。

　　（2）实行合理轮作

　　作物根系活动和合理的耕作管理制度，对土壤结构的形成起很好的作用。一般来说，只要植物根系发达，都能促进土壤团粒形成。例如，多年生牧草每年供给土壤的蛋白质、碳水化合物及其他胶结物质比一年生作物多；一年生作物的耕作比较频繁，土壤有机物质的消耗快，不利于团粒的保持。

　　（3）合理的耕作、水分管理及施用石灰或石膏

　　在适宜含水量进行耕作时．可避免破坏土壤结构。合理的水分管理，尤其在水田地区，采用水旱轮作，减少土壤的淹水时间，能明显改善水稻土结构状况，促进作物增产。

　　此外，酸性土施用石灰。碱土施用石膏，均有改良土壤结构性的效果。

　　(4)土壤结构改良剂的应用

　　土壤结构改良剂是改善和稳定土壤结构的制剂。按其原料的来源，可分成人工合成高分子聚合物、自然有机制剂和无机制剂3类。但通常多指的是人工合成聚合物，因它的用量少，只需用土壤质量的千分之几到万分之几，即能快速形成稳定性好的土壤团聚体。它对改善土壤结构、固定沙丘、保护堤坡、防止水土流失以及工矿废弃地复垦和城市绿化地建设具有明显作用。

　　相关介绍

　　土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙体积所占的百分比。土壤孔隙度一般不直接测定，而是通过土壤密度、土粒密度换算而来的。即：

　　土壤孔隙度的大小说明了土壤的疏松程度及水分和李气容量的大小，土壤孔隙度与土壤质地有关，一般情况下沙土、壤土和黏土的孔隙度分别为30%～45%、40%～50%和45%～60%，结构良好的土壤孔隙度为55%～70%。紧实底土为25%～30%。土壤孔隙度也随着土壤中各种机械作用而变化，在较黏的土壤中，随着土壤的交替性的膨胀、收缩、团聚、粉碎、压实和龟裂，土壤孔隙度变化很大。

　　土壤孔隙的数量，也可以用孔隙比表示，它是指土壤中孔隙容积和固相土粒容积的比值。

　　土壤孔隙分级

　　根据土壤孔隙的当量孔径，一般把土壤孔隙分为3级：非活性孔隙、毛管孔隙和通气孔隙。

　　非活性孔隙

　　非活性孔隙是土壤中最微细的孔隙，当量孔径小于0.002mm，土壤水吸力在1.5×105Pa以上。在这种孔隙中，几乎总是被土粒表面的吸附水所充满。土粒对这些水有极强的分子引力，水分常常被土粒紧紧束缚着，这种孔隙也称束缚水孔隙。植物细根和根毛不能伸入，就是微生物也很难侵入，故称为无效孔隙。

　　毛管孔隙

　　毛管孔隙是土壤中具有毛管作用的那部分孔隙。当量孔径在0.002～0.02 mm，毛管孔隙中所保持的水受到的吸持力为15×105～1.5×105Pa。植物根毛和微生物可以伸入这种孔隙中活动，其中保存的水分可被植物吸收利用。在壤质土和黏质土中均有相当多的毛管孔隙。

　　通气孔隙

　　通气孔隙比较粗大，当量孔径大于0.02mm，土壤水吸力小于1.5×105Pa，这种孔隙中的水可在重力作用下较快速地排出，因而成为水和空气的通道，所以称通气孔隙。土壤中一定量的通气孔隙是植物生长所必需的的，沙质土中通气孔隙较多，粘质土中较少。

　　土壤各级孔隙度的计算公式如下：

　　如果以凋萎含水量（质量含水量）代表土壤中无效水近似量，则非活性孔隙度，毛管孔隙度可按下式计算：

　　非活性孔隙度=凋萎含水量×土壤密度

　　毛管孔隙度=总孔隙度-田间持水量×土壤密度

　　本词条内容贡献者为:

　　吴俊文 - 博士 - 厦门大学