土壤結構係數是指已團聚化的黏粒占土壤黏粒總量的百分數。用以鑑定微團聚體在水中的穩定程度，它是土壤團聚化程度的一個指標。結構係數越大，土壤微結構的穩定性也越大。
基本介紹
- 中文名：土壤結構係數
- 外文名：Coefficient of soil structure
- 學科：生態工程
- 領域：環境科學
- 釋義：已團聚化的黏粒占土壤黏粒總量的百分數
- 作用：鑑定微團聚體在水中的穩定程度
簡介,土壤結構的基本類型,按結構體大小分類,按結構體形狀分類,土壤團粒結構的形成機理,土壤結構保護,
簡介
土壤是地球生物圈的重要組成部分，是農業生產和自然生態系統的基礎，是人類生存最基本的自然資源。土壤是多種多樣的，在大部分地區，土壤往往非常古老，並且缺乏營養。在其他地區，土壤較年輕，並且較肥沃，這都是近期火山活動的結果。在人類歷史上由於土壤質量退化而給人類文明和社會發展造成慘痛影響的事例不絕於耳，但是土壤質量逐漸退化過程對人類所造成的不良影響在短時間內不易被覺察，並且人類為了生存繁衍對自然界其它事物的重要性並不很在意，當土壤質量退化達到一定量度並產生質變時，其生產效率不足以繼續維持人類生活，才引起其使用者的注意已顯得較晚。鑒於土壤質量對人類可持續發展的重要作用，從上世紀中期以來，人類對土壤的認識才開始不斷加深，土壤質量在世界範圍內已受到各方面人士的廣泛關注。作為世界上人口最多的開發中國家，中國在21世紀如何利用有限的土壤資源生產足夠的糧食以養活未來16億人口一直是世界關注的熱點問題。土壤結構是土壤質量重要指標體系之一，它受到自然生態環境變遷和人為各種生產活動影響。土壤結構在表征土壤質量演變，退化過程方面有著極為重要的意義。為此，眾多的土壤研究工作者從不同方面進行著土壤結構問題研究。
土壤結構的基本類型
按結構體大小分類
按結構體直徑的大小，一般把土壤結構分為三種基本類型。顆粒之間互不連線，結構完全鬆散的土壤結構稱為單粒結構（Single structure），這種土壤結構主要分布在粗粒土壤和未固結的漠境塵暴沉積物中，主要由粗的砂礫，粉砂礫和石礫組成，有的研究者稱其為無結構的土壤（Structureless），它是土壤荒漠化的主要標誌與特徵。土體由緊密堆砌的、大的粘結土塊構成的結構稱為整塊結構（Massive Structure），這種結構在乾燥的有機質貧乏的粘土中分布較多，我們經常所講的塊狀、核狀、柱狀及片狀結構均屬此類型。
在單粒結構和整塊結構這兩種極端類型之間的土壤結構類型稱為團聚結構（Aggregate），其土壤顆粒相互連線成半穩定的直徑較小的土團，它內部的鬆緊程度比塊狀結構疏鬆，結構孔隙多樣，它是植物生長最理想的結構狀態，是土壤質量的重要指標之一。
按結構體形狀分類
按照結構體形狀，一般把土壤結構分為五種基本類型。
塊狀結構體（Block cloddy）：其特點是長、寬、高大體近似，形狀近似於立方體形；稜角不明顯，基本上是渾圓形；內部較為緊實。主要形成於質地較粘、有機質缺乏、耕作不良的耕層或在土壤的B層的上半部，俗稱坷垃。坷垃形成後在塊與塊之間易形成大孔洞，易跑風漏墒，使作物根系產生“吊死”現象，影響幼苗出土，即如農諺“麥子不怕草，就怕坷垃咬”所述。它是農業生產中一種不良性狀的結構。塊狀結構直徑大於10cm時會對作物產生嚴重的危害，大於4cm時危害程度較為明顯，在2 至4cm之間的危害程度不是很大。表層塊狀結構層可抑制土壤反鹽。可見塊狀結構體大小與鬆緊性是評價其質量的主要指標。在我國黃土地區農田土壤耕層，塊狀結構體經常產生，進一步研究它的大小，緊實性等可以更加科學地評價其對作物生長的影響程度。
核狀結構（Concretionary）：其特點是長、寬、高大體近似，類似於塊狀結構；稜角非常明顯；內部非常緊實；一般情況下比塊狀結構小。主要形成於質地比較粘重、有機質極其缺乏的土壤中，一般在耕層以下的底土中。這種結構的緊實是由於膠結質CaCO3、Fe(OH)3，Al(OH)3的膠結作用形成的。是農業生產中一種不良的結構。對黃土地區揭示CaCO3 等無機膠體作用對於探求土壤結構形成機理非常重要。
土壤團粒結構的形成機理
土壤結構的形成（Soil Structure Genesis）指的是土壤中顆粒與顆粒集合排列途徑，或者指結構單元或團聚體的形成原因和方式。當前普遍認為團粒結構形成的多級團聚學說的觀點認為土壤團聚體形成的是大致通過兩種途徑實現（姚賢良，程雲生等，1986）：一是單粒通過凝聚和複合等作用形成復粒，復粒進一步膠結形成團聚體；二是大土塊或土體經過各種外力的作用——乾濕交替、凍融交替、根系壓力、耕耘及土壤動物活動而崩解成不同大小的團聚體，即土塊崩解（Soil block breaking）。土壤團聚作用就是不同大小的團聚體被不同的有機－無機物質粘結（膠結）的過程。Tisdall和Oades（1982）認為無機粘結劑主要包括粘粒、多價陽離子（Ca2+，Fe3+，Al3+）、鐵和鋁氧化物和氫氧化物、CaCO3、MgCO3，CaSO4等。有機粘結劑主要可分為瞬時的、暫時的和持久的粘結劑三類。瞬時的粘結劑會被微生物快速分解；暫時的粘結劑是根系，植物菌絲和一些真菌類；持續的粘結劑包括和多價金屬陽離子結合的抗芬芳腐殖質及強吸附聚合物。
土壤結構保護
由於土壤團粒結構的形成是一個漫長的過程，形成1厘米厚的土壤團粒結構約需要400年時間，所以對因受耕作和施肥等多種因素的影響而極易遭到破壞的土壤團粒結構，必須進行合理的土壤結構管理，以保護和恢復良好的結構狀況，在其主要途徑有以下幾點：
1.增施有機肥：有機物料除能提供作物多種養分元素外，其分解產物多糖等及重新合成的腐殖物質是土壤顆粒的良好團聚劑，能明顯改善土壤結構。有機物料改善土壤結構的作用取決於物料的施用量、施用方式以及土壤含水量。
2.實施合理輪作：作物根系活動和合理的耕作管理制度對土壤結構性可以起很好的影響。
3.合理的耕作、水分管理及施用石灰或石膏：在適耕含水量時進行耕作，可避免爛耕爛耙對土壤結構的破壞。
4.土壤結構改良劑的套用：土壤結構改良劑是改善和穩定土壤結構的製劑。按其原料的來源，可分為人工合成高分子聚合物、自然有機製劑和無機製劑三類。
