一、分析意義

土壤粒徑分析過去也稱機械分析，是土壤科學最古老的測定技術之一。土壤基質是由不同比例的、粒徑粗細不一、形狀和組成各異的顆粒(通稱土粒)組成，一般分為礫、砂、粉粒和粘粒4級。

礫是最粗的土粒，我國主要農(nóng)區(qū)土壤并不多見，只是在土石區(qū)、近河灘的山坡土壤中才出現(xiàn)礫，以致影響土壤的基質特征。

粗砂的比表面積小，表面只能吸附極少量水分子(包括水汽分子)，在其表面形成極薄的水分子層。粗砂較間的孔隙粗，大多超過毛管孔徑，所以它所保持的水往往是在粗砂粒間的接觸點，為夸液面力所保持。在與植物根接觸時也能被吸收。這種情況在砂礫混合或以礫為主時更為明顯。

細砂和粗粉粒的礦物組成與砂粒類似，兩者的性質相近。它們已有明顯的表面吸附分子能力，報粒間孔隙的孔徑表現(xiàn)最活躍的毛管作用，毛管水上升迅速，上升高度可達2m～3m。中、細粉粒的礦物組成仍與砂粒相同，但表面積增大，表現(xiàn)出不同程度的屬粘粒范圍的若干性質。表面吸附水分子的力和毛管力都較強。毛管水上升運動緩慢，上升高度可能相當高，但需時間很長，速度過慢，實踐意義不大。

粘粒是土壤中最細部分，粘粒礦物是扁平的片狀或盤狀，具有極大的比表面積，粘粒表面有負電荷與其鄰近的土壤水中的陽離子形成雙電層。巨大的表面積和表面電荷使粘粒有極強的吸附水分子能力，形成與其粒徑比較相對厚的水層或水膜。粘粒間的孔隙極細，粘粒吸附的水膜就有可能充滿或堵塞這些極細的孔隙。粘?？紫对谖剿ね鈧瓤赡苓€有少許空間借助毛管作用保持少業(yè)水分，在水膜不堵塞孔隙的前提下，孔隙越細毛管力越強。不言而喻，粘粒在一定含水量范圍表現(xiàn)極強的粘結性、粘著性和可塑性，干縮濕脹的程度極高，經(jīng)濕潤后的干粘粒容易出現(xiàn)較厚的結皮，并且形成堅硬的坷垃和土塊，要極大的力量才能敲破打碎，因而需要很高的耕作技術才能得到較好的耕作質量。所有粘粒含量較高的土壤，盡管有較多的作物養(yǎng)分卻很難管理。但在田間情況下，除堿土外，粘粒大多會團聚成微團?；驁F粒，可以一定程度上級解耕作難的情況。

粒徑分析的目的，就是為了測定不同直徑土壤顆粒的組成，并進而確定土壤的質地。土壤顆粒組成在土壤形成和土壤的農(nóng)業(yè)利用中具有重要意義。農(nóng)業(yè)實踐表明，土壤質地直接影響土壤水、肥、氣、熱的保持和運動，并與作物的生長發(fā)育有密切的關系。

二、土粒的粒級

土壤基質中土粒的粗細不同，不但比表面積有巨大差異，而且土粒間孔隙的孔徑也有顯著區(qū)別。土粒由粗到細是連續(xù)變化的，井沒有截然分明的界限，為研究和應用方便，人們按自己的目的將土粒分為若干級別，每一粒徑范圍稱為一個粒級，本世紀以來粒級的劃分才逐漸有明確尺度。粒級的劃分是人為的，隨研究者的目的而不同，因而就有不同的劃分標準，如在水利、建筑和地質學科就有與土壤學科不完全相同的劃分標準。另外，有兩點必須注意：一是各粒級的界限并不是絕對的，即不是超出這個界限邊緣的土壤就有完全不同的性質和組成，而是在這個界限范圍內的絕大部分土粒具有某些特定的性質和組成。二是土粒的形狀極不規(guī)則，已知粘粒是扁平狀的，粗一些的土粒則形狀各異。在實際工作中，粗土位(粒徑＞0.25mm)用不同孔徑的篩加以分離，細土粒(拉徑＜0.25 mm)用其在靜態(tài)介質(水)中的沉降速度加以區(qū)分。土粒在水中的沉降速度因其大小、形狀而異，而土粒的形狀又很不一樣，因此其計算都是采用與土粒沉降速度相同的球體的直徑為其粒徑。即當量粒徑。同理，區(qū)分粗土粒的篩孔的孔徑也是區(qū)分它們的界限，但在文獻中不常這樣明確說明。

世界各國大都按土粒粗細分為礫、砂粒、粉粒和粘粒4個位級，但具體界限和每個粒級的進一步劃分有一定差異。我國自30年代引進近代實驗科學的土壤學以來，因種種原因未能進行土粒分級的基礎研究，而是借用美國、前蘇聯(lián)和國際土壤學會通過的分級方案，1975年，中國科學院南京土壤研究所制定了一個暫行的粒級分級方案。

三、土壤質地

在西方國家，砂粒、粉粒和粘粒的質量比是確定土壤質地的基礎。美國農(nóng)業(yè)部的土壤質地分組和西歐大多數(shù)國家質地分組都是按照它們各自粒徑分級的標準劃分的，西歐所采用的國際制土較分級已將粘粒的上限放寬為50μm，與美國相同。這兩種質地分組的具體數(shù)值，美歐工作者們很早就提出了他們各自的質地三角圖。

我國自50年代初近40多年來廣泛流行前蘇聯(lián)卡慶斯基的簡化質地分組法。這個分組法的特點有：①卡慶斯基認為，拉徑小于10μm的土粒已明顯表現(xiàn)膠體的許多性質，故將土粒分為兩極：粒徑小于10μm的為物理性粒粒，粒徑大于10μm的為物理性砂粒(表23-2,23-3)；②按物理性粘?；蛭锢硇陨傲５臄?shù)量進行質地分組，而不是象西方國家按砂、粉、粘粒三個較級的質量比分組；③質地分組中考慮到土壤類型不同，對草原土壤及紅黃壤，灰化土類和堿化及強堿化土壤有不同質地分組尺度。

參考資料：土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法，版權歸原作者所有，如涉及作品內容、版權等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系。

相關鏈接：土壤，比表面積，基質，物理性