表層土壤中團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體的形成具有高度動(dòng)態(tài)特性。團(tuán)聚體的分散和聚合受土壤條件變化影響,小團(tuán)聚體比大團(tuán)聚體更穩(wěn)定。大團(tuán)聚體是大量小團(tuán)聚體形成的聚合物(微團(tuán)聚體→次級(jí)微團(tuán)聚體→原始顆粒)。 圖片來源:搜狗圖片搜索大團(tuán)聚體:直徑>0.25mm的團(tuán)聚狀結(jié)構(gòu)單位。微團(tuán)聚體:直徑<0.25mm的團(tuán)聚狀結(jié)構(gòu)單位。穩(wěn)定性團(tuán)聚體:抗外力分散的土壤團(tuán)聚體。水穩(wěn)性團(tuán)聚體:抗水力分散的土壤團(tuán)聚體。非穩(wěn)定性團(tuán)聚體:外力易分散的土壤團(tuán)聚體。較大的團(tuán)聚體直徑約0.25~5mm,較小的團(tuán)聚體直徑約2~250μm,微團(tuán)聚體由幾個(gè)微米大小的黏粒和有機(jī)質(zhì)顆粒組成。除了氧化土和新發(fā)育的新成土大多數(shù)土壤中都存在團(tuán)聚體的層次性。 除了砂質(zhì)嚴(yán)重、黏粒缺乏的土壤,團(tuán)聚過程都始于黏粒絮凝成微小的土塊或絮狀物, 絮凝過程受生物活動(dòng)和離子影響。與團(tuán)聚體相關(guān)的生物過程中,最主要包括:①土壤動(dòng)物的挖穴和 塑形活動(dòng):②根系和真菌菌絲的黏性網(wǎng)絡(luò)對(duì)土壤顆粒的纏繞:③微生物(特別是細(xì)菌和真菌)產(chǎn)生的有機(jī)膠結(jié)物。蚯蚓和線蟲擾動(dòng)周圍土壤顆粒,攝取這些顆粒得到養(yǎng)分,同時(shí)產(chǎn)生丸狀結(jié)構(gòu)體或排泄物。植物根系在土壤中生長也促使其周邊的土壤顆粒移動(dòng),導(dǎo)致土壤顆粒間排列更緊密,有利于團(tuán)聚體的形成。作物根系和土壤動(dòng)物活動(dòng)形成孔洞,作為土壤中的大孔隙,孔洞起到破碎土塊、分割較大土壤結(jié)構(gòu)單元的作用。暴雨和灌溉過程中,暴露于土壤表層的團(tuán)聚體破碎,進(jìn)入土壤中的水稀釋鹽分導(dǎo)致黏粒分散。一旦團(tuán)聚體分解,小顆粒和分散的黏粒被水分沖洗到土壤孔隙內(nèi)使孔隙阻塞。土壤表層被一層細(xì)小而無結(jié)構(gòu)的物質(zhì)覆蓋,這就是土壤結(jié)皮(表層封閉)。土壤團(tuán)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(xì)小土粒細(xì)小的土粒包括微團(tuán)聚體和單粒。土粒越細(xì)其粘結(jié)力越大,越有利于復(fù)粒的形成。過砂的土壤不能形成團(tuán)聚體。 2.膠結(jié)作用:指土粒通過有機(jī)和礦質(zhì)膠體而結(jié)合在一起的過程。土壤中膠結(jié)物質(zhì)有兩大類:一類是有機(jī)膠物質(zhì)。如有機(jī)質(zhì)中的多糖、胡敏酸、蛋白質(zhì)等。一類是礦質(zhì)膠結(jié)物質(zhì),如硅酸,含水氧化鐵、鋁及粘土礦物等。腐殖質(zhì)是最理想的膠結(jié)劑(主要是胡敏酸)與鈣結(jié)合形成不可逆凝聚狀態(tài),其團(tuán)聚體疏松多孔,水穩(wěn)性強(qiáng)。含水氧化鐵、鋁、粘粒形成的團(tuán)聚體是非水穩(wěn)性團(tuán)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(fù)電荷的土壤膠粒相互排斥呈溶膠狀態(tài),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(fù)粒,這是形成團(tuán)聚體內(nèi)的基礎(chǔ)。 4.團(tuán)聚作用:指由于各種力的作用使土粒團(tuán)聚在一起的過程。主要的外力有: (1)植物根系及掘土動(dòng)物 對(duì)土粒的穿插、切割、擠壓而促使土塊破裂,根系、掘土動(dòng)物在土壤中的活動(dòng),微生物、菌絲體對(duì)土粒的纏繞起到成型動(dòng)力的作用。 (2)土壤耕作的作用 定時(shí)的合理耕作、中耕、耙、鎮(zhèn)壓等措施具有切碎、擠壓等作用,有利于促進(jìn)團(tuán)聚體的形成。 (3)土壤的干濕交替、凍融交替作用 干濕交替指土壤反復(fù)經(jīng)受干縮和濕脹的過程,凍融交替指土壤反復(fù)經(jīng)受冷凍和熱融的過程。農(nóng)民對(duì)板結(jié)的土壤常以曬垡(犁冬曬白)、凍垡來改善土壤結(jié)構(gòu),就是這個(gè)道理。 (4))有機(jī)質(zhì)將礦物顆粒結(jié)合成顆粒狀的土壤結(jié)構(gòu),這在很大程度上導(dǎo)致了肥沃土壤松散、易于管理。土壤有機(jī)質(zhì)中對(duì)穩(wěn)定這些顆粒特別有效的部分是由包括植物根在內(nèi)的各種土壤有機(jī)體產(chǎn)生的某些膠狀物質(zhì)組成的。
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