一、團粒結(jié)構(gòu)土壤的大孔隙和小孔隙兼?zhèn)?/span>
團粒具有多級孔性,總孔隙度大,即水和氣的總?cè)萘看?,又在各?復(fù)粒、微團粒、團粒)結(jié)構(gòu)體之間發(fā)生不同大小的孔隙通道,大孔隙和小孔隙兼?zhèn)洌钏?毛管孔隙)與透水、通氣(非毛管孔隙)同時進(jìn)行,土壤孔隙狀況較為理想。同團粒結(jié)構(gòu)土壤比較,非團聚化土壤的孔隙單調(diào)而總孔隙度較低,調(diào)節(jié)水與氣矛盾的能力低,耕作管理費力,以往曾稱這些土壤為“無結(jié)構(gòu)”土壤,雖不恰當(dāng),但從肥力調(diào)節(jié)看也不無道理。團粒增大時,總孔隙度和非毛管孔隙度同步增加,尤其是非毛管孔隙度,因而調(diào)蓄能力隨之加強。不過,在不同的生物氣候帶,對適宜的土壤團粒大小要求稍有不同,在濕潤地區(qū)以10mm(直徑)左右的團粒為好,而干旱地區(qū)則以0.5~3.0mm的團粒好。在發(fā)生土壤侵蝕的地方,≥2mm的團??刮g性強,1~2mm的團粒抗蝕性弱,而<1mm的團粒幾乎沒有抗蝕作用。
二、團粒結(jié)構(gòu)土壤中水和氣矛盾的解決
在團粒結(jié)構(gòu)土壤中,團粒與團粒之間是通氣孔隙(非毛管孔隙),可以透水通氣,把大量雨水甚至暴雨迅速吸入土壤。在單?;虼髩K狀結(jié)構(gòu)的黏質(zhì)土壤中,非毛管孔隙很少,透水性差,降雨稍多即沿地表流走,造成土壤流失,而土壤內(nèi)部仍不能吸足水分,在天晴后很快發(fā)生土壤干旱。
團粒結(jié)構(gòu)土壤又有大量毛管孔隙(在團粒內(nèi)部),可以保存水分。這種土壤中的毛管水運動較快,可以源源滿足植物根系吸收的需要。在“無結(jié)構(gòu)”的黏質(zhì)土壤中,雖可保存大量水分,但其孔隙過細(xì),常常被束縛水充塞而阻止毛管水運動。在砂質(zhì)土中,難以形成團粒結(jié)構(gòu),土壤通氣透水性極好,但缺乏保存水分的毛管孔隙,容易漏水漏肥。“無結(jié)構(gòu)”的黏質(zhì)土通氣不良。有資料表明,在黏土的通氣孔隙度(非毛管孔隙度)為6%~8%或以下時,甜菜缺苗嚴(yán)重,出現(xiàn)缺氧癥狀,嚴(yán)重減產(chǎn)。在良好的團粒結(jié)構(gòu)土壤中,毛管水上升的速度較快,但土表團粒結(jié)構(gòu)因干燥而收縮,與其下的結(jié)構(gòu)脫離,使毛管中斷,減少水分向地面移動而蒸發(fā)損失;在單粒或大塊狀結(jié)構(gòu)的土壤中,水分沿毛管上升至表土而蒸發(fā)的損失較大。
總之,在非團粒結(jié)構(gòu)土壤中,水和氣難以并存,不能同時地適量地供應(yīng)植物以水分和空氣。在團粒結(jié)構(gòu)土壤中,水分和空氣兼蓄并存,各得其所,團粒內(nèi)部多是毛管孔隙,可以蓄水,團粒間的非毛管孔隙是透水和通氣的過道。
三、團粒結(jié)構(gòu)土壤的保肥與供肥協(xié)調(diào)
在團粒結(jié)構(gòu)土壤中的微生物活動強烈,因而生物活性強,土壤養(yǎng)分供應(yīng)較多,有效肥力較高。而且土壤養(yǎng)分的保存與供應(yīng)得到較好的協(xié)調(diào)。在團粒結(jié)構(gòu)土壤中,團粒的表面(大孔隙)和空氣接觸,有好氧微生物活動,有機質(zhì)迅速分解,供應(yīng)有效養(yǎng)分。在團粒內(nèi)部(毛管孔隙),儲存毛管水而通氣不良,只有厭氧微生物活動,有利于養(yǎng)分的保存。所以每個團粒既好像是一個小水庫,又像是一個小肥料庫,起著保存、調(diào)節(jié)和供應(yīng)水分和養(yǎng)分的作用。在單粒和塊狀結(jié)構(gòu)土壤中,孔隙比較單純,缺少多級孔隙,上述保肥和供肥的矛盾不易解決。
四、團粒結(jié)構(gòu)土壤宜于耕作
黏重而“無結(jié)構(gòu)”土壤的耕作阻力大,耕作質(zhì)量差,宜耕時間短。結(jié)構(gòu)良好的土壤,由于團粒之間接觸面較小,黏結(jié)性較弱,因而耕作阻力小,宜耕時間長。
五、團粒結(jié)構(gòu)土壤具有良好的耕層結(jié)構(gòu)
團粒結(jié)構(gòu)的旱地土壤,具有良好的耕層結(jié)構(gòu)。肥沃的水田土壤耕層則有一定數(shù)量的水穩(wěn)定性微團粒,在一定程度上可以解決水和氣并存的矛盾(微團粒之間是水,微團粒內(nèi)部有閉蓄空氣)。
我國黑土表層往往含有豐富的團粒結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一定的層次性,即較大的大團聚體(直徑為0.25~5.00mm)由較小的微團聚體(直徑為2~250um)組成,而微團聚體又由一些數(shù)微米大小的黏粒和有機質(zhì)顆粒組成,一些小的有機質(zhì)顆粒往往被包裹在大團聚體和微團聚體內(nèi)部,這種土壤團聚體對有機碳的物理保護是土壤碳固定的重要機制。不過,我國各地的大多數(shù)耕地土壤團粒和微團粒含量不多,特別是在南方高溫多雨地區(qū),因此要通過合理的新作來保持良好的孔性和耕層構(gòu)造,或創(chuàng)造非水穩(wěn)定性團粒,在干旱季節(jié)仍能起保墑作用。