一、土粒和粒级

（一）土粒

1、概念

即土壤颗粒（Soil particle），指土壤中各种粒径的固相颗粒。它是构成土壤固相骨架的基本颗粒。按成分，土粒可分为矿质颗粒(占土壤固相重量的95%以上)和有机质颗粒。通常所讲土粒专指矿质土粒（单个存在的称单粒,单粒相互聚集而成复粒）。

2、主要作用

a吸、保、供、调土壤肥力的实体；

b支撑植株生长

c其粒径大小、组合比例与排列状况直接影响土壤的基本性状。

（一）粒级

1、概念

土粒大小和形态各异，一般都视为球体。土粒分级按当量粒径进行。当量粒径指与其静水沉降速度相同的圆球直径。土壤粒级(粒组)就是指按土粒大小分成的若干组，每一组为一个粒级。

土粒分级是根据矿物质单粒的大小来划分，不考虑化学成分的差异。

2、常见土壤粒级制及其使用方法

a国际制

b美国农部制

c卡钦斯基制

d中国制

二、各级土粒的组成和性质

土粒成分既继承了岩石和母质的特点，又有别于母质；它包含了生物活动的产物；可反映地区水、热条件带来的物质迁移、转化和富集特点。

1、各级土粒的矿物组成

a砂粒(Sand)以原生矿物为主，最多的是石英;

b粉粒(Silt)除原生矿物外，还有一些次生矿物;

c黏粒(Clay)则以次生矿物为主。

2、各级土粒的化学组成

各粒级土粒的矿物组成不同，决定其化学成分存在差异：随着土壤单粒由大到小，磷、钾、钙、镁、铁等养分含量逐渐增加，而SiO2含量逐渐减少。

硅铝率，又称“Sa值”，是指土壤粘粒部分SiO₂与Al₂O₃分子数（mol）之比值，以SiO₂/Al₂O₃表示。硅铝铁率又称“Saf值”，是指土壤粘粒部分SiO₂与R₂O₃分子数之比值，以SiO₂/R₂O₃ 表示。粘粒的硅铝铁率和硅铝率可用于反映土壤的风化成程度。

3、各级土粒的基本特征

a砾石和砂粒（>0.02mm）。风化碎屑，矿物成分和母岩基本一致，不能充分反映土壤形成条件；粒径大，比表面积小，无可塑性和粘结性；养分释放慢，有效养分缺乏；土粒表面吸湿性和吸肥性很小。粒间孔隙大，透水、排水快；胀缩性小；易溶性养分亦随水流失。因此，砾石和砂粒对水热缺乏保存和调节能力；保水性极差，热容量小而保温能力也很差。构成土体的粗骨架和大孔隙，使土体具有良好通透性，为根系插入与深扎、空气与水进入土体提供方便通道，通过水分入渗传导热量；砾石和砂粒含量高的土壤易冷易热，易干易湿，容易受到污染。土壤侵蚀得只剩下砾石和砂粒，是生态环境恶化的重要指标。如山区“石山化”，平原“沙漠化”等。

b粉(砂)粒（0.02-0.002mm）。颗粒大小介于黏粒和砂粒之间;岩石矿物物理风化的极限产物;矿物成分有原生的，也有次生的。很多性质介于黏粒和砂粒之间，只有微弱的可塑性、胀缩性和毛管力；粘结力在湿时明显，干时微弱。粉粒很容易进一步风化，是土壤养料的潜在供应力，这与其矿物组成有一定关系。粉粒含量高的土壤往往是地区性水土流失和干旱威胁的内在原因。土壤含有适量粉粒，对黏土来说有利于“化块”，促进大土块分裂，形成较小土团；对砂土而言能增加其保水、保肥和保温能力。

c黏粒（<0.002mm）。颗粒细小，是矿物化学风化的产物，也可能是土壤溶液中化学反应的生成物；矿物质成分与原来母质有所不同，属于次生矿物。化学成分中二氧化硅含量比砂粒和粉粒要少得多。黏粒是土壤形成过程中的新生产物，是土壤胶体的主要组成部分，它的类型和性质能反映出土壤形成的条件和作用。黏粒细，比表面积大，粒间孔隙很小，其中的水分难于移动；<1μm的细孔，微生物无法进入生存，基本失去孔隙的意义；表面吸湿性强，有显著毛管作用和强烈的吸水膨胀、失水收缩的特点；有较强的持水性能，透水缓慢，排水困难，透气不畅；黏粒有很强的粘结性、可塑性等，黏粒相互粘结形成土壤团聚体、土团或土块，干时土块易于龟裂，遇水分散。微细的黏粒还有胶体特征，能吸附养料；含黏粒多的土壤保水、保肥力强，有效养分储量较多。

三、土壤的机械组成和质地

（一）土壤的机械组成

1、概念

土壤中不同大小颗粒的组成比例在土壤学上称为机械组成，也称颗粒组成或土壤颗粒大小分布。

2、测定方法

测定土壤机械组成(或颗粒组成/土壤颗粒大小分布)的方法，称为机械组成分析 (或土壤颗粒组成分析/土壤颗粒大小分析)，常见的方法有吸管法、比重计法、激光粒度仪法等。

3、用途

可用于估算土壤比表面积、确定土壤质地、评价土壤结构性等。

（二）土壤质地  Soil texture

1、概念

按土壤颗粒组成进行分类，将颗粒组成相近而土壤性质相似的土壤划分为一类并给予一定名称，称为土壤质地(Soil texture)。

质地相同的土壤，颗粒组成基本相似(但不完全相同)，这些土壤常具有类似的一些理化性质和肥力特征，如养分含量、通气透水性、保水保肥性以及耕作性状等。所以，在阐明土壤肥力时，土壤质地是首先考虑的因素之一。

2、常见土壤质地分类系统

a国际制

b美国农部制

c卡钦斯基制

d中国制

3、质地的定性确定

a美国农部制

b卡钦斯基制

4、不同质地土壤的肥力特征

a砾质土。粒间孔隙大，毛管作用弱，透水性强而保水性弱，水气易扩散，易干不易涝；大孔隙多，通气性好，一般不会累积还原性物质；水少气多，温度易升降；养分含量少，保肥力弱，肥效快，肥劲猛，但不持久；松散易耕。

b粘质土。粒间孔隙小，毛管细而曲折，透水性差，易产生地表径流，保水抗旱力强，易涝不易旱；小孔隙多，通气性差，容易累积还原性物质；水多气少，热容量大，温度不易升降；养分含量较丰富，保肥力强，肥效缓慢，稳而持久；耕性差，粘着难耕。

c壤质土。土壤性质兼具粘质土和砂质土的优点，而克服了它们的缺点。耕性好，宜种广，对水分有回润能力，是较理想的质地类型。

5、土壤质地层次性

由于母质、土壤物质淋溶淀积和人为耕作管理等原因，土壤剖面中不同质地层次的排列组合。可分为不良组合和优良组合。

6、土壤质地利用与改良(soil texture improvement)

a利用。各种作物对土壤质地的要求不同，可选择利用。

b改良。包括砂掺黏、黏掺砂等客土法，深耕、翻耕、人造塥，施用有机肥和结构改良剂改良土壤结构。