从物理学的观点看，土壤是一个极其复杂的、三相物质的分散系统(Jury1991)。它的固相基质包括大小、形状和排列不同的土粒。这些土粒的相互排列和组织，决定着土壤结构与孔隙的特征，水和空气就在孔隙中保存和传导。土壤的三相物质的组成和它们之间强烈的相互作用，表现出土壤的各种物理性质。

(一)土壤质地

土壤质地可在一定程度上反映土壤矿物组成和化学组成，同时，土壤颗粒大小与土壤的物理性质有密切关系，并且影响土壤孔隙状况，从而对土壤水分、空气、热量的运动和物质的转化均有很大的影响。因此，质地不同的土壤表现出不同的性状。

以下将依次从土粒、粒级和机械组成(颗粒组成)等概念的探讨来了解土壤质地。

1．土粒、粒级及粒级分类

上壤颗粒(土粒)是构成土壤固相骨架的基本颗粒，其形状和大小多种多样，可以呈单粒，也可能结合成复粒存在。根据单个土粒的当量粒径(假定土粒为圆球形的直径)的大小，可将土粒分为若干组，称为粒级。

如何把土粒按其大小分级，分成多少个粒级，各粒级间的分界点(当量粒径)定在哪里，至今尚缺公认的标准。在许多国家，各个部门采用的土粒分级制也不同，当前，在我国常见的几种土壤粒级制列于表2-8。由表2-8可见，各种粒级制都把大小颗粒分为石砾、砂粒、粉粒(曾称粉砂)和黏粒(包括胶粒)4组。

表2-8 常见的土壤粒级制

目前国际上通行的粒级制是把＜0.002 mm的称为黏粒，我国土壤系统分类与之相同。美国农业部和世界土壤资源参比中心对黏粒作了细分，<0.0002 mm的称为细黏粒。

2．土壤各粒级的理化性质

同级土粒的大小相近，其成分和性质基本一致。不同粒级土粒的矿物组成有很大差别，因而其化学成分也有所不同(表2-9)。一般说来，土粒越细，石英、长石逐渐减少，云母、角闪石增多，SiO₂含量越来越少，而R₂O₃及CaO、 MgO、P₂O₅和K₂O等含量越来越多。

表2-9 土壤各粒级的化学组成

因为各级土粒的矿物与化学组成各有差异，因而它们的理化性质也有很大不同(表2-10)。现将各级土粒的主要特性简介如下。

表2-10 各级土粒的水分性质和物理性质

石块：岩石崩解的碎块，不利于耕作和作物生长。

石砾：由母岩碎片和原生矿物粗粒组成，其大小和含量直接影响耕作难易。

砂粒：由母岩碎屑和原生矿物细粒(如石英等)所组成，通气性好，无胀缩性。

黏粒：是各级土粒中最活跃的部分，主要由次生铝硅酸盐组成，呈片状，颗粒很小，有巨大的比表面积，吸附能力强。由于黏粒孔隙很小，膨胀性大，所以通气和透水性较差。黏粒矿物的类型和性质能反映土壤形成条件和形成过程的特点。

粉粒：其矿物组成以原生矿物为主，也有次生矿物。氧化硅及铁硅氧化物的含量分别在60％～80％及5％～18％之间。就物理性质而言，粒径0.01 mm，是颗粒的物理性状发生明显变化的分界线，亦即物理性砂粒与物理性黏粒的分界线。粉粒颗粒的大小和性质均介于砂粒和黏粒之间，有微弱的黏结性、可塑性、吸湿性和胀缩性。

3. 土壤的机械组成和质地

(1)土壤机械组成

根据土壤机械分析，分别计算其各粒级的相对含量，即为机械组成，并可由此确定土壤质地。

土壤机械组成数据是研究土壤的最基本的资料之一，有很多用途，如土壤比表面估算、确定土壤质地和土壤结构性评价等。随着计算机的运用，20世纪90年代初，已在大尺度的土壤水文状况和污染监测中对土壤机械组成进行应用研究。

(2)土壤质地

1)概念关于土壤质地的定义，早期土壤学研究中，常把它与土壤机械组成直接等同起来，这实际上是把两个有紧密联系而不同的概念相混淆了。每种质地的机械组成都是有一定变化范围，因此土壤质地应是根据机械组成划分的土壤类型。土壤质地主要继承了成土母质的类型和特点，一般分为砂土、壤土和黏土三组，不同质地组反映不同的土壤性质。而根据此三组质地中机械组成的组内变化范围，又可细分出若干种质地名称。质地反映了母质来源及成土过程的某些特征，是土壤的一种十分稳定的自然属性；同时，其黏、砂程度对土壤中物质的吸附、迁移及转化均有很大影响，因而在土壤污染物环境行为的研究中常是首要考察因素之一。

2)质地分类制国内外几种使用多年的土壤质地分类制包括国际制、美国农部制和卡钦斯基制等。它们都是与粒级分级标准和机械分析前的土壤(复粒)分散方法相互配套的。在众多的质地制中，有三元制(砂、粉和黏三级含量比)和二元制(物理性砂粒与物理性黏粒两级含量比)两种分类法，前者如国际制(图2-8)、美国农部制(图2-9)及多数其他质地制，后者如卡钦斯基制(表2-11)。有时还考虑不同发生类型土壤的差别。

我国首次较完整的土壤质地分类于20世纪30年代由熊毅提出，包括砂土、壤土、黏壤和黏土4组共22种质地。后于《中国土壤》(第二版，1987)中公布“中国土壤质地分类”，增加了“砾质土”部分，此后又稍作了修改并沿用至今(表2-12)。

对比各种土壤质地分类制，不难看出其中的共同点，就是各分类制均粗分为砂土、壤土和黏土三类，不同质地制的砂土(或黏土)之间，在农业利用上和工程建设上的表现是大体相近的。

图2-8 国际制土壤质地分类三角图

图2-9 美国农部制土壤质地分类三角图

表2-11 卡钦斯基土壤质地基本分类(简制)

表2-12 中国土壤质地分类