第二节　土壤类型及其水理特性

由于土壤形成因素和形成过程的不同，自然界中的土壤是多种多样的，它们具有不同的土体构型、内在性质和肥力水平。土壤分类就是根据土壤自身的发生发展规律，系统地认识土壤，通过比较土壤之间的相似性和差异性，对客观存在的形形色色土壤进行区分和归类，系统地编排它们的分类位置，从而可以看出各土壤类型之间的相互区别与联系，同时对所划分的土壤类型分别给予适当的名称。土壤分类是土壤调查的基础，因地制宜地推广农业技术的依据，也是国内外土壤科学信息交流的重要工具。因此，土壤分类的成果，在理论上能反映土壤科学的发展水平，在实践中能为提高农业生产水平服务。

一、土壤矿物颗粒级别划分

土壤矿物质颗粒的大小极不均匀，差异很大，并且形状多种多样，很难直接测出单个土粒的大小，一般将其视为球体，根据其直径的大小和性质上的差异，将大小、成分及性质相近的矿物质土粒划为一组，每组就是一个粒级。如何把土粒按其大小分级，分成多少个粒级，各粒级间的分界点如何定义，至今尚缺公认的标准。在许多国家，各个部门采用的土粒分级制也不同。各种粒级制一般都把土壤分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒四个基本粒级，常见的土壤粒级制见表2-4　。

中国科学院南京土壤研究所结合我国土壤颗粒分析采用的颗粒分级，拟定了我国土壤颗粒分级标准见表2-5。

二、土壤质地类型

世界各国对土壤质地进行分类的标准不尽相同，但大多将土壤质地分为砂土、壤土、黏土三种类型。

中国科学院西北水土研究所根据喷灌技术应用的需要，提出土壤质地分类标准，见表2-6。该标准在我国喷微灌技术应用中得到广泛采用。

三、土壤质地水分物理特性

（一）砂土类土壤

砂土类土壤砂粒含量高，一般将砂粒含量大于60%的土壤均划分为砂质土类。主要矿物为石英，养分贫乏，尤其是有机质含量低，通气透水性好，但保水、保肥能力差，土壤易干旱；砂土热容量小，土温易升降，温差大，为热性土，耕性好，种子易出苗，但后期易出现脱肥现象。

（二）黏土类土壤

黏粒含量高，凡是黏粒含量大于30%的土壤均划分为黏质土类。孔隙小，透性不良，但保水保肥能力强；养分丰富，特别是钾、钙、镁等阳离子含量多，有机质含量高；热容量大，土温不易升降，土温平稳，为冷性土，耕性差，种子不易出苗，可能产生缺苗断垄现象，但生长后期作物生长旺盛，控制不好会造成植株贪青晚熟。

（三）壤土类土壤

壤土类土壤由于砂粒、粉粒、黏粒含量比例较适宜，因此兼有砂土类与黏土类土壤的优点，养分充足，土壤孔隙适当，保水保肥力强，是农业上较为理想的质地类型。

四、土壤物理水分常数

在喷微灌系统设计中，常常需要用到一些土壤物理水分常数，主要包括容重、空隙率、田间持水量、凋萎系数和入渗率等。他们不仅取决于土壤质地，而且与土壤结构和有机质的含量密切相关。要准确确定灌区内土壤物理水分常数必须在当地田间直接测定，当缺乏实测资料时，可参考条件相近地区的资料确定。

（一）土壤容重

土壤容重是指自然结构条件下，单位体积的干土重量，单位为g/cm3。干土是指105～110℃的烘干土。若缺乏实测资料时，可根据土壤质地参考相似条件地区的资料确定。不同类型土壤容重参考值见表2-7。

（二）土壤空隙率

土壤空隙率是指土壤固体颗粒之间的空隙占土壤总体积的百分数（%）。自然情况土壤空隙率的大小主要取决于土壤质地和结构，土壤密实程度对空隙率也有很大影响。自然情况的土壤空隙约占土壤体积的50%，粗质土壤的空隙率比细质土壤空隙率小。参考相关资料综合出不同类型土壤质地空隙率参考值见表2-8。

（三）土壤田间持水量

土壤田间持水量是指土壤借助毛管力的作用，保持在土壤空隙中最大数量的悬着毛管水。它在数量上包括吸着水、薄膜水和毛管悬着水，即在地下水埋深较大自然情况下，土壤充分灌水或降雨后，重力水完全下渗后，测定的土壤含水量。表2-9是不同土壤类型质地田间持水量参考值。

土壤田间持水量是植物有效含水量的上限，通常把田间持水量的60%作为需要灌溉的起始含水量，植物适宜土壤含水量一般为60%～100%田间持水量。因此，土壤田间持水量常常被作为判断是否需要灌溉和计算灌水量的依据。

（四）土壤凋萎系数

土壤含水量降低到某一程度时，植物根系吸水非常困难，致使植物体内水分消耗得不到补充而出现永久性凋萎现象，此时的土壤含水量称为凋萎系数。一般把土壤田间持水量与凋萎系数之差作为土壤有效含水量。在实用上为了保持植物正常生长，常常把土壤含水量控制在田间持水量60%～80%或90%之间作为喷微灌系统设计和运行的指标。

土壤凋萎系数常用的表示方法有重量百分比和体积百分比两种。根据相关资料综合出的不同土壤质地凋萎系数参考值见表2-10。

（五）土壤水入渗率

土壤水入渗率是指供水或降雨强度足够大的情况下单位时间进入土壤的水量，以mm/h计。土壤水入渗率是随时间变化的，土壤水入渗的过程见图2-1。由图2-1可以看出，开始入渗率最大随后逐渐减小，最后达到一个定值，此时的入渗率称为稳定入渗率。不同土壤质地稳定入渗率参考值见表2-11　。