土壤粒級(soil separate)指按土壤中礦物質顆粒的粒徑大小、礦物學組成和性質的差異，劃分不同的等級。每一等級內，其大小、礦物質組成和性質基本相近，而等級間差異明顯。由於礦物質顆粒大小和形狀極其複雜，難於直接測出顆粒的真實粒徑。為了便於研究和說明，人為地把土粒粒徑看作為理想球體的直徑，並非真實的粒徑大小。故土壤學中所說的土粒的粒徑，確切說叫做“當量粒徑”。
基本介紹
- 中文名：土壤粒級
- 外文名：Soil separate
- 對象：土壤礦物
- 特點：同組間土粒成分與性質基本一致
- 依據：粒徑的大小
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介紹
自然土壤的顆粒有大有小，它的組成和性質對於土壤水、肥、氣、熱狀況及各種物理化學性質起巨大作用。土壤顆粒大小不同，性質也不同。因此按照粒徑的大小及其性質分為若干等級或若干組，稱為粒級(粒組)。相同粒級的土粒，其成分和性質基本一致，而不同粒級之間則有明顯的差異。通常所講的砂粒、粉粒和黏粒就是粒級名稱。
分類
國際制
1930年莫斯科第二屆國際土壤學會制定了國際制，這種分級制把土壤單粒分為四個基本粒級：石礫、砂粒、粉粒、黏粒。
卡慶斯基制(蘇聯制)
卡慶斯基制由蘇聯土壤學家於1957年修訂而成。大體把大於1mm的土粒稱為石礫；l～0.01 mm的稱為物理性砂粒(物理性狀類似砂粒：可塑性、黏結性、黏著性小)；小於0.01 mm的稱為物理性黏粒(物理性狀類似黏粒：可塑性、膨脹性、黏著性大)。
中國制
中國制是在卡慶斯基制的基礎上修訂而來的，1987年《中國土壤》正式公布，把黏粒的上限提高到公認的0.002 mm，把黏粒分為粗細兩個級別。具體分級如下。
石礫粒徑>1 mm
砂粒粒徑： 粗0.25～1mm
細0.05～0.25mm
粉粒粒徑： 粗0.01～0.05mm
中0.005～0.01 mm
細0.002～0.005 mm
黏粒粒徑：粗0.001～0.002mm
細<0.001mm
美國農部制粒級分級
美國農部制粒級分級是1951年在美國土壤局制的基礎上修訂，把黏粒上限從0.005mm下降至0.002mm，這是根據當時對膠體的認識而定。這一黏粒上限已為世界各國粒級制所公認和採用。農部制在美國土壤調查和有關農業的土壤試驗中套用，在許多國家稱為“美國制”。
縱觀各種粒級分類制，雖然存在著一些差別，但大體上都是把土壤分為砂粒、粉粒、黏粒三類。
組成特徵
礦物組成
砂粒和粉粒以原生礦物為主，其中石英最多；黏粒基本上以次生層狀矽酸鹽礦物為主，原生礦物極少。
化學組成
各粒級在礦物組成上不同，化學組成和化學性質也不同。一般規律是，土粒越粗，石英含量越高，化學成分主要是二氧化矽；土粒越細，石英、長石含量越低，雲母、角閃石越多，二氧化矽的含量越低，而鐵、鋁、鈣、鎂、磷和鉀等氧化物的含量越高。礦物組成決定土壤的化學成分，土粒愈細，所含養分越多，次生礦物的含量越高。砂粒和粉粒中二氧化矽含量較高；黏粒中鐵、鉀、鈣、鎂等的含量較高。一般來講細土粒養分含量高於粗土粒養分含量。
土粒大小不同，物理性質也有很大差別。土粒從石礫到砂粒、粉粒直至黏粒，顆粒直徑逐漸變小，比表面積不斷增大，吸水性、黏結性、黏著性都逐漸增強，保肥性相應提高，可塑性從無到有並不斷增強，而通氣性、透水性逐漸減弱。土粒直徑在0.01 mm左右為一明顯的分界線，即粒徑>0.01 mm的略具吸水性、黏結性、黏著性和保肥性，少見可塑性；而粒徑<0.01 mm的，土粒越細，吸水性、黏結性、黏著性、保肥性和可塑性越強，而通氣性、透水性越弱。
典型特徵
粗粒
部分碎屑直經範圍從2至75(mm)，最大直徑上至3英寸，術語稱作礫或卵石，範圍從75至250mm(3至10英寸)稱作中礫(如果是圓的)，或板石(如果是扁平的)；如果直徑大於250mm稱作石或巨石。
砂和礫
砂或礫可以是球形的或不規則形，主要取決受到磨蝕的程度，不包被粘粒或粉粒的砂粒，即使濕時也不粘結，砂粒不像粘粒那樣可以塑成形狀，因為它設有可塑性，砂粒的持水性也低，是因為分散的顆粒空隙大，水和空氣容易通過，因此，砂和礫含量多的土壤，排水和通氣良好，但易乾旱。
粉粒
粉粒大小居中，性質也介於砂粘之間，它們是不規則的碎屑，形以各異，很少光滑和平坦狀，粉粒實際上是微形砂粒，通常石英是占優勢的礦物，粉粒粒級由於它往往帶有粘粒膜，因此具有一些可塑性，粘結性(粘著性)和吸附性。但這些都遠不如粘粒大，粉粒可以引起土壤表面緊實和結殼，除非補充足夠量的砂、 粘和有機質。
粘粒
粘粒單位質量表面積特別大，因為單粒大小很小,，細膠體粘粒是中砂粒同重量表面積的1000倍。膠體粘粒的比表面積(單位重量的面積)變化幅度約10至1000平方米每克(m/g)相比之下，最小的粉粒和細砂粒分別為1和0.1m/g，由於水的吸附，養分和空氣的吸附，以及顆粒間的相互吸引這些都是表面現象，所以粘粒很大的表面積對決定土壤性質有很大意義。
當粘粒濕潤時具有粘著性和可塑性或易塑成形，土壤中粘粒的存在，給了土壤較細的質地，並使其中的粘粒的形狀從片狀至圓形水和空氣運動較慢。
粘土濕潤時變得易粘著，乾時硬結成塊，需要適當管理。粘土濕脹乾縮性強，粘粒含量多的土壤持水量通常也高。
