土壤結持度
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土壤結持度（英語：soil consistency）是指隨含水量變化而呈現的土壤相態階段。也稱土壤稠度。例如，土壤從濕到干，依次有粘滯體、塑性體、酥性體和剛性體等結持度。它們的流變性、強度等力學性質有所不同。 在土地耕作、土質地基施工和泥塑土坯製造等工作，均應分別地選擇在其適合的土塌結持度階段進行。土壤結持度的概念是1911年瑞典土壤學家阿爾貝特·阿特貝首先提出的，用以衡量結持度的指標是阿特貝限。
對細質地土壤來說，從濕到干可劃分出4—6種結持度階段，其各分界點含水量（阿特貝限）也甚為顯明。而在粗質地土壤中，結持度階段及阿特貝限均不明顯甚至有缺失。土壤結持度階段的變化，是由於在不同的含水量時土壤的粘滯、粘着、可塑、粘結等基本力學性質先後出現、增強和減弱、消失，在它們的綜合影響下，土壤就呈現出不同的物理相態——結持度，而且它們的各項綜合力學性質——流變性、強度以及應力 - 應變關係等均顯示出巨大的差別。因此，土壤結持度及其指標的概念和測定方法，是土壤耕作動力學、土力學和土工工程建設中的重要問題。土壤各項力學性質和結持度出現的含水量範圍及其強弱變化，與土壤比面大小和表面性質的關係密切，而後兩者則決定於土壤質地、粘土礦物類型、交換性陽離子數量組成和有機質等因素，因而在不同質地結構的土壤中差別很大。
粘滯結持度
[編輯]粘滯結持度指含水量高的土壤懸液和泥漿，可在重力作用下克服其粘滯力（內摩擦力）而呈液態流動即粘滯流（牛頓流）。在此含水量範圍內，土壤不粘時於外物如犁壁、副泥刀上，可發生震凝現象。通常，水田土壤的表層含水量高，多處於此時段。此時無粘着性、無塑性、粘結性弱或無，耕作阻力小，故水田多在此階段進行帶水耕作；但應注意細質地水田，因土壤軟爛、承載力小，拖拉機車輪易於下陷打滑，皮帆機械操作還會破壞良好的結構體和耕層構造。粘滯結持度的含水量下限，即它與塑性結持度的分界點含水量是流限。
粘滯結持度階段可進一步分為薄漿結持度與濃漿結持度。前者的含水量更高，粘滯力小而粘滯流快，後者含水量較低，粘滯流較慢。還有人把凝聚限含量作為上述兩個分階段的阿特貝限。但是，凝聚限飽含水量值大小，不僅決定於影響比面大小和表面性貢的土壤固相組成諸因素，而且還受液相（土壤水及外加的水）濃度、組成的影響。
塑性結持度
[編輯]呈現塑性的土壤物理相態階段，稱為塑性體或塑性流。它的含水量上、下限分別是流限與塑限，兩者合稱塑性限。當施加外力時，一旦當外力超過此土壤的塑變值（主要決定於其粘結力大小）時，土壤呈現塑性流（或稱賓厄姆流）。或者，土壤可在外力作用下塑造成任意的形狀。塑性是帶水膜的片狀粘粒子互相滑動並定向排列所致。故它只呈現於細質地土壤（各種塑性土）中，而粗質地土壤（非塑性土）多缺失此階段。在塑性結持度範圍內，土壤適宜於製造磚瓦、陶瓷器的泥坯，製造泥塑工藝品和塑造廟宇神像等；但不宜於進行土壤耕作，因為，此時犁耕翻轉的土塊、堡條等不會破碎，而且易發生粘閉現象，破壞土壤結構體，妨礙透氣導水。
有人主張，對於有的細質地土壤來說，可在粘滯結持度與塑性結持度之間，再分出一個階段，稱為粘韌結持度。它與塑性結持度之間的分界點含水量（阿特貝限）是脫粒點。粘韌結持度的含水量比塑性結持度高，具有鑽着性，故其耕作阻力比塑性結持度要大，而且易發生硬泥球現象，更容易沉陷和粘閉，所以更不宜於進行耕作。
酥性結持度
[編輯]也稱酥軟結持度或酥脆結持度，它是最適宜於進行耕作的土壤相態階段。在此段含水且範圍內，土壤括結性弱，塑性和粘着性不顯，耕作阻力很小，易於形成和保持良好的團聚體，造成良好的上松下緊的耕層構造和土體構造，土體有一定強度而能抵抗農機具的壓實和壓板，利於吸水保水和透水通氣。酥性結持度的上、下限含水量分別是塑限與縮限，兩者含水量之差稱為酥性指數或酥性值。此值越大，即土壤宜耕含水量越大，則宜耕時間越長，耕作安排更加容易。
剛性結持度
[編輯]細質地土壤在乾燥時粘結成堅硬的土塊，也稱堅硬(或硬性)結持度。此時，粘結力極強，耕耙耪等作業難以破碎土塊，或把土塊表面磨削下成為粉屑，耕作質量差，機具磨損大，故不宜於進行耕耙作業。但是，此時的土壤強度大，承壓力強，利於車輛和農業機器的行走、運輸。剛性結持度的含水量上限是縮限，下限則是風乾或烤乾狀態。粗質地土壤中缺少粘粒，乾燥時的粘結性弱，土體鬆散，故缺少剛性結持度階段。
參考資料
[編輯]- （澳）馬歇爾（Marshall，T.J），（澳）霍姆斯（Holmes，J.W）著；趙誠齋，徐松齡譯.土壤物理學.北京市：科學出版社 , 1986