04第四章 土壤物理性质.pdfVIP

第四章土壤物理性質 (Soil physical properties) 土壤顏色(Soil color) • 顏色會影響土壤對幅射的吸收量，但探討土壤顏色之主要 目的則是因它代表著許多土壤性質之涵意。 • 造成土色的原因為： (1)有機物 (變暗); (2)氧化鐵 (變紅); (3)碳酸鹽類 (變白); (4)氧化狀態 (鐵還原後土色變灰 綠) 。 • 在大多數情形下，各地區不同的土壤顏色反映其中腐植質及不 同形態 (Forms)鐵化合物的含量 -有機質含量高，黑土 氧化鐵含量高，紅土- • 土壤中紅色、黃色及灰色斑點的來源，是由於不同形態及濃度 的鐵化合物 -紅色是指鐵為氧化的狀態且不水合 黃色是指鐵為水合狀態及少許的氧化- -灰色是指由於浸水及缺氧導致鐵的化學還原作用 土壤顏色：孟氏色帖 (Munsell Color Chart) • 色彩 (hue),色值 (value),色度 (chroma) • 乾的土較濕的土有較高的色值 土壤質地(Soil Texture) • 定義：土壤中砂粒、坋粒與粘粒之含量百分比。 • 礫石 ( 2 mm) 與有機物被幈除在外。sand (2 mm to 0.05 mm), silt (0.05 mm to 0.002 mm), and clay (smaller than 0.002 mm). • 質地影響土壤的表面積 (Specific Surface Area, 比表面積：單位體積 或重量土壤所佔之表面積 ) 。SSA大小影響土壤吸水、氣體交換、礦 物風化、陽離子交換及微生物活性。 • 砂粒與坋粒 多為石英(quartz)等初生礦物：粘粒多為矽酸鹽(silicate) 等次生礦物. • 上述三者百分比可以由感覺法或沉降原理(feel methods or sedimentation principle)來決定，再藉質地三角圖(textural triangle chart)劃分質地等級 (textural class) 。 土壤質地分析(Soil texture analysis) • 又稱粒徑分析 (particle-size distribution analysis) ； 機械分析(mechanical analysis) • 沉降原理(Stocks law,史托克斯定律 ) ：比重計法 (hydrometer method) 、吸管法(pipette method) 比重計法(hydrometer method) • 首先將膠結物質去掉 (有機物、鐵鋁氧化物、鹽類) ，以分 散劑將土壤粒子分散，將分散之土壤粒子懸浮在 1 Liter沈 降筒內自然沈降。 • 依一定時間內，將比重計放入懸浮液，測定其比重，由其 讀數 (g/L)可計算求得土壤樣品中之砂粒、坋粒及粘粒之含 量百分比，進而可決定土壤質地之名稱。 吸管法 (pipette method) • 將膠結物質去掉，以分散劑將土壤粒子分散，以濕篩法將 砂粒分離，將坋粒及粘粒移入沈降筒內自然沈降。 • 依據 Stokes law ，計算求得不同粒徑之取樣時間與取樣位 置，即可計算求得樣品中之砂粒、坋粒及粘粒之含量百分 比，進而可決定土壤質地。 Stokes’ law-sedimentation principle gr d 2d 2 ( − ) V= p m 9η V ：沈降速度（cm/sec ） g ：重力加速度（cm/sec ） r ：粒子半徑（cm ） dp ：粒子密度（g/mL ） dm ：液體密度 (g/mL) η：液體之絕對粘度（poise ） 沉降法的限制 • 土粒必須完全分