更新时间：2024-07-03 18:30
土壤的透气性(Gas permeability of soil) 指土壤透过空气的能力。它影响着土壤的气体交换和自净能力。土壤透气性与土壤颗粒的大小成正比，并受土壤的含水量、温度、大气压力和气温等条件的影响。
土壤透气性又叫土壤通气性。土壤空气与大气相互交换的性能，或大气进入土壤的速率。它与土壤结构，特别是与孔隙特性密切相关。总孔隙度或大孔隙比例较高的土壤，具有良好的透气性。如结构良好的土壤透气性比结构不良的土壤好；砂质土比粘质土好，水分含量适中的土壤比过度潮湿的好，表层土壤比下层土壤好等。土壤透气性与土壤透水性呈正相关。透气性良好的土壤能保证土壤空气与大气的正常交换，从而满足土壤和作物对氧的需要，使土壤肥力得到进一步的发挥。可通过排水、客土、耕作、轮作等措施改善土壤的透气性。
土壤之所以能透气，除了首先具备空气通过的孔道外，主要就决定土壤空气的组成和大气中各组成之间的分压差，以及大气和土壤空气的总压力差，前者属于气体的扩散，后者属于气体的整体交流。
当土壤空气的组成成分在浓度上和大气的组成成分发生差异时，就形成了空气成分间分压的差异。为了保持气压之间的平衡，分压大的气体就向分压小的气体扩散，这就形成了土壤空气和大气之间的交换。土壤中由于作物根系和微生物生命活动，有机质的分解，根系的呼吸作用都要消耗氧气而释放二氧化碳，这就改变了土壤中空气中O2和CO2的浓度。
微生物在分解有机质中，通过有机质的氧化获得碳源和能量，在消耗O2的同时产生CO2，土壤微生物在生命活动过程中产生大量CO2，每升空气中可积累0.9mg的CO2，这就造成了大气中O2分压超过了土壤中O2的分压，而土壤中CO2分压大于大气的CO2分压，于是土壤中的CO2向大气扩散，而大气的O2向土壤空气中扩散。
土壤中的碳酸盐在酸的作用下，或重碳酸盐在温度升高时均可产生CO2，也是影响CO2分压变化的因素。
气体的扩散率，即单位时期的扩散量以dQ/dt表示，和该气体的分压梯度dp/dx、扩散通道的面积A 呈正比。
dQ/dt=DA（dp/dx）
D为该气体在土中的扩散系数(单位时间通过单位面积的气体量)。
当土壤中空气受到大气影响时，如大气温度上升和下降，风力增强和减弱，大气压升高和降低，还包括降水以及人为的灌溉排水都会引起土壤空气与大气的交换。当大气温度上升，大气密度降低，气压下降，而土壤空气中的压力高于大气的压力时，土壤空气就向大气流动。晚间大气温度下降，大气又流进土壤，形成大气与土壤空气相互交流的情况。土壤本身温度的变化也会引起气体的热胀冷缩，而使土壤空气向外排出或大气向土壤中渗入。
土壤空气由于扩散和整体交换，土壤中经常保持一定数量和比值的氧，使土壤中微生物和根系周围保持适宜的空气组成，使土壤中的一切生物化学和化学过程得以保持正常进行。土壤排出CO2，吸入O2，这就使土壤空气得以不断更新，故又称为土壤的呼吸过程。土壤的呼吸过程强度是土壤通气性的一个重要指标，也是衡量土壤中生物活动强度的指标。
土壤中呼吸强度可用下述方法进行测定：
用玻璃罩盖上一定面积的土壤，罩内放一个培养皿，盛入一定浓度和量的碱液(NaOH或Ba(OH)2)，以吸收土壤中释放出的CO2，经过一定时间测定剩余的碱量，即可测出单位时间单位面积的CO2释放量。
土壤透气性是根据土壤在常压条件下单位时间、单位面积(1cm)及以单位厚度(1cm)所通过的空气数量(mL)测得的。
通常测定土壤透气性是在变压条件下进行的，这种方法简便，但测得的结果不够精确(透气过程气压不是常数)。
测定土壤透气性的简便方法有常压测定法和压力计法。
常压测定法测定仪装置可自行制作。仪器主要由盛土铝筒(或硬质塑料或不锈钢制成)，筒底中间设有管孔、压力表、缓冲瓶(大于25L)，下口瓶及量筒构成。
测定步骤如下。
用原状土取土器于田间采取预测土样，置于盛土筒中(筒底最好铺3层纱布)。
实验开始先调节调整瓶4，使其水位与下口瓶5的出水口高度相等，打开夹子12，瓶5中水即流入瓶4，同时，瓶4中水也开始滴入量筒11中。当量筒11滴人第一滴水时，记下时间t，为了防止气压计6中水银柱在滴水过程中跳动，故仪器装有缓冲瓶3。在滴水时应保持气压计压力不变，可通过不断调整瓶4中水位来保持气压计压力稳定。
在观测t时间内，量筒中滴水量Q即相当于空气通过土样(土体)的数量。
测定结果计算如下。
土壤透气量Q与土壤通气面积F、空气压力P、时间△t成正比，与土层厚度h、空气黏滞度ƞ成反比，即
K值为比例系数，即为土壤透气系数，它的物理意义是：当气体的黏滞度为1P(1P=0.1Pa·s)时，在单位空气压力下，在单位时间内，透过每单位面积、单位土层厚度的空气量。由于气体的黏滞度过小(25℃，相对湿度为95%时，黏滞度值为1.2×10P)，因此，以一个泊作为透气系数标准时不够合理，而且，所得K值也太小。为此，通常以某一固定温度(如25℃)的空气黏滞度作为标准进行校正，即
式中：ƞt为测定透气温度t℃时空气黏滞度，P；ƞ25为25℃时空气黏滞度，P；△P为压力计水银柱高度，cm；ΔΔ为透气过程中的时间，min；F为通气土壤面积，cm；h为通气土壤厚度，cm；Q为通气量(即流水量)，mL。ƞt和ƞ25可由物理化学手册中查找。
压力计法是根据计算拉平容积内外压力比降所需要的时间t来设计的。压力计法适于田间测定土壤透气性。
测定步骤如下。
将直径10～15cm、高3～5cm套圈7置入欲测土壤表面，中间安放直径1cm硬质塑料(或玻璃)管10，塑料管固定在支架9上，塑料管口应与土壤表面紧密接触，套圈7中土壤表面涂抹熔化石蜡8。关闭开关6，打开开关5，用打气筒4向气筒1中打气，使气压计2中水柱升高30～40cm。
关闭开关5，打开开关6，气筒中空气经过胶管及玻璃管10进入土壤，经过t，时，压力计返回原来位置。
将玻璃管10抽出，置于空气中，同上述步骤，测定玻璃管10于空气中压力计上水银柱返回原来位置所需时间。
土壤透气系数K按下式计算：
K（%）=t1/t2×100%
式中：K为土壤透气系数，无量纲；t1为向土壤排一定量的气体所需要的时间，min；t2为向空气中排等量的气体所需要的时间，min。
土壤透气性主要决定于土壤孔隙状况，其次是土壤水分、温度以及大气压和风的作用。
含水多的土壤，空气数量少，含水少的土壤，空气数量就多；土壤水分过多，空气孔隙为水分所占据，气体交换的通道受阻，以致二氧化碳的浓度提高。在含水合适的土壤里一般不会发生严重的透气问题，并且溶于水中的氧也可随水进入土壤。
土壤温度和气压的变化能引起土壤空气的胀缩和气体分子的运动，促进扩散作用和对流作用的进行。风对土壤透气的影响，是由于在土壤的迎风面，气体有一定程度的浓缩，气压高，而在背风面气流稀薄，压力降低，因而促进土壤空气的交换。但这种影响范围主要在土壤的表层。
总之，土壤透气性好坏主要决定干未被水分占据的空气孔隙及其粗细。土壤质地、结构、松紧度和含水量等影响孔隙状况的因素都会影响土壤的透气性。