土壤團聚體

土壤團聚體指土粒通過各種自然過程的作用而形成的直徑10mm的結構單位。

定義

土壤團聚體指土粒通過各種自然過程的作用而形成的直徑<10mm的結構單位。

分類

大團聚體:直徑>0.25mm的團聚狀結構單位。
微團聚體:直徑<0.25mm的團聚狀結構單位。
穩定性團聚體:抗外力分散的土壤團聚體。
水穩性團聚體:抗水力分散的土壤團聚體。
非穩定性團聚體:外力易分散的土壤團聚體。

土壤團聚體的形成

土壤團聚體形成的過程是一個漸進的過程。大體上可分為兩個階段。第一階段是礦物質和次生粘土礦物顆粒,通過各種外力或植物根系擠壓相互默結,凝聚成復粒或團聚體。第二階段是團聚體或復粒再經過膠結、根毛和菌絲體的固定作用形成團聚體。在自然界中實際上這兩種作用是很難截然分開的,在一定條件下,單粒可直接形成團聚體。

土壤團聚體形成條件

土壤團聚體的形成,必須具備一定的條件,主要有:
1.需要有足夠的細小土粒細小的土粒包括微團聚體和單粒。土粒越細其粘結力越大,越有利於復粒的形成。過砂的土壤不能形成團聚體。
2.膠結作用:指土粒通過有機和礦質膠體而結合在一起的過程。土壤中膠結物質有兩大類:一類是有機膠物質。如有機質中的多糖、胡敏酸、蛋白質等。一類是礦質膠結物質,如矽酸,含水氧化鐵、鋁及粘土礦物等。腐殖質是最理想的膠結劑(主要是胡敏酸)與鈣結合形成不可逆凝聚狀態,其團聚體疏鬆多孔,水穩性強。含水氧化鐵、鋁、粘粒形成的團聚體是非水穩性團聚體。
3.凝聚作用:指土粒通過反荷離子等作用而緊固的過程。帶負電荷的土壤膠粒相互排斥呈溶膠狀態,但在異性電子Ca、Fe等陽離子的作用下,使膠粒相互靠近凝聚而形成復粒,這是形成團聚體內的基礎。
4.團聚作用:指由於各種力的作用使土粒團聚在一起的過程。主要的外力有:
(1)植物根系及掘土動物 對土粒的穿插、切割、擠壓而促使土塊破裂,根系、掘土動物在土壤中的活動,微生物、菌絲體對土粒的纏繞起到成型動力的作用。
(2)土壤耕作的作用 定時的合理耕作、中耕、耙、鎮壓等措施具有切碎、擠壓等作用,有利於促進團聚體的形成。
(3)土壤的乾濕交替、凍融交替作用 乾濕交替指土壤反覆經受乾縮和濕脹的過程,凍融交替指土壤反覆經受冷凍和熱融的過程。農民對板結的土壤常以曬垡(犁冬曬白)、凍垡來改善土壤結構,就是這個道理。

土壤團聚體與土壤肥力的關係

土壤團聚體是良好的土壤結構體。其特點是多孔性與水穩性。具體表現在土壤孔隙度大小適中,持水孔隙與充氣孔隙的並存,並有適當的數量和比例。因而使土壤中的固相、液相和氣相相互處於協調狀態,所以一般都認為,團聚體多是土壤肥沃的標誌之一。現從以下4個方面說明:
(一)創造了土壤良好的孔隙性
團聚體內部以持水孔隙占絕對優勢,而團聚體之間是充氣孔隙,這種孔隙狀況為土壤水、肥、氣、熱的協調,創造了良好的條件。
(二)水氣協調土溫穩定
團聚體間的充氣孔隙,可以通氣透水,在降水或灌水時,水分通過充氣孔隙,進入土層,減少了地表徑流。團聚體內的持水孔隙具有保存水分的能力。因此滲入土層中的水分受毛管力的作用,被吸持並保存在持水孔隙中,團聚體起到了小水庫的作用。多餘的水分在重力作用下,沿團聚體間的孔隙滲入到下部土層。雨後天晴或乾旱季節,表層團聚體因失水而收縮,隔斷了上下相連的毛管聯繫,形成了隔離層,減弱了土壤水分的蒸發消耗。平時充氣孔隙經常充滿空氣,持水孔隙經常充滿水分,協調了水分和空氣間的矛盾。由於水和氣協調了,由水、氣產生的土壤熱容量等熱學性質適中,因此土溫能夠穩定。
(三)保肥供肥性能良好
團聚體內部的持水孔隙水多空氣少,既可以保存隨水進入團聚體的水溶性養分,又適宜於嫌氣性微生物的活動。有機質分解緩慢,有利於腐殖質的合成,所以有利於養分的積累,起到保肥的作用。團聚體間的充氣孔隙中空氣多,適宜於好氣性微生物的活動,有機質分解快,產生的速效養分多,供肥性能良好。所以保肥供肥的矛盾得以協調,團聚體的養分狀況良好。
(四)土質疏鬆、耕性良好
團聚體的土壤土質疏鬆,易於耕作,宜耕期長,耕作質量好,種子易於發芽出土,根系易於伸展,出苗整齊。
總之,團聚體的土壤,首先使充氣、持水孔隙比例適當,從而協調了土壤水、氣、熱和養分的矛盾,肥力狀況良好。

影響土壤團聚體穩定的因素

影響土壤團聚體穩定的主要外界因素是土地利用方式,有很多研究都表明土壤耕作會一定程度破壞團聚體結構,退耕還林的土壤因為大大減少了人為擾動,而在5到10年間土壤團聚體的量會有顯著的增加。其次是土壤微生物:細菌產生的多聚物可以吸附土壤顆粒;通過吸附在土壤顆粒表面的真菌絲可以膠結土壤顆粒;微生物群落間或微生物與植物根系間相互作用,使土壤團聚體變得穩定。

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