Animal, Plant & Soil ScienceLesson D1-5Soil Texture and Structure
cartlogo_sm
http://www.indexopen.com/store/GetThumb.asp/ImageNum=1200468&VOLID=4000&gc=gc1&ss=1/IndexOpen-T-1200468.jpg
Interest Approach
Provide students with various samples of soil. Onesample should be nearly all sand, one nearly all clay,and one nearly all silt. Ask students to determine howthe samples differ. Would each sample be equallyproductive? Indicate that the samples vary accordingto the size of soil particles. Ask students how particlesize might affect various soil properties. Allowcomments to lead to a discussion of soil texture.
cartlogo_sm
Objectives
Describe the concept of soil texture and itsimportance.
Determine the texture of a soil sample.
Explain soil structure, its formation, andimportance.
Identify various soil structures.
Define bulk density and particle density, describetheir importance, and calculate the bulk density andparticle density of soil samples.
cartlogo_sm
Terms
 aggregates
 bulk density
 clay
 clods
 loam
 particle density
 peds
 permeability
 sand
 silt
 soil structure
 soil texture
 soil workability
 textural triangle
 water-holding capacity
cartlogo_sm
What is soil texture, and why is itimportant?
I. Soil texture is the fineness or coarseness of asoil.
A. Texture describes the proportion of three sizesof soil particles. These are sand, silt, and clay.
1. Sand is the largest mineral particle.
2. Silt is a medium-sized mineral particle.
3. Clay is the smallest mineral particle.
cartlogo_sm
cartlogo_sm
What is soil texture, and why is itimportant?
B. Soil texture is important because itaffects water-holding capacity,permeability, soil workability, andplant growth.
1. Water-holding capacity is theability of a soil to retain water for useby plants.
2. Permeability is the ease withwhich air and water may passthrough the soil.
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\2F8WAHKY\MPj04231330000[1].jpg
What is soil texture, and why is itimportant?
3. Soil workability is the ease withwhich soil may be tilled and the timingof working the soil after a rain.
4. Most plants grow best in soils thathave good aeration and water-holdingcapacity. Some root crops, like carrotsand onions, have stunted growth in afine-textured soil.
cartlogo_sm
C:\Program Files\Microsoft Office\MEDIA\CAGCAT10\j0293828.wmf
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\1GYL4YA0\MCj04248420000[1].wmf
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\63WQ4X3Q\MCj04248600000[1].wmf
How is the texture of soil determined?
II. Soil texture may be determined in one oftwo ways:
A. The percentages of sand, silt, and claymay be tested in the lab. Once the soil hasbeen tested, you may determine thetextural class of the soil by referring to thetextural triangle. There are 12 basictextural classes:
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\1GYL4YA0\MCDD01370_0000[1].wmf
How is the texture of soil determined?
1. Silt
2. Silt loam
3. Silty clay loam
4. Loam—contains some of all three soilparticle sizes
5. Sandy clay loam
6. Loamy sand
cartlogo_sm
How is the texture of soil determined?
7. Sand
8. Sandy loam
9. Sandy clay
10. Clay loam
11. Silty clay
12. Clay
cartlogo_sm
cartlogo_sm
How is the texture of soil determined?
B. The relative amounts of
   sand, silt, and clay may also
   be determined in the field
   using the ribbon method.
   Five textural classes may be
   determined using the ribbon
   method:
1. Fine textured—A ribbon forms easily and remains longand flexible.
2. Moderately fine textured—A ribbon forms but breaksinto pieces ¾ to 1 inch long.
cartlogo_sm
How is the texture of soil determined?
3. Medium textured—No ribbon forms. The samplebreaks into pieces less than ¾ inch long. The soil feelssmooth and talc-like.
4. Moderately coarse textured—No ribbon forms. Thesample feels gritty and lacks smoothness.
5. Coarse textured—No ribbon forms. The sample iscomposed almost entirely of gritty material and leaveslittle or no stain.
cartlogo_sm
What is soil structure, how does it form, andwhy is it important?
III. Different soils have different soil structures.
A. Soil structure is the arrangement of the soilparticles into clusters or aggregates of various sizesand shapes. Aggregates that occur naturally in the soilare referred to as peds, while clumps of soil caused bytillage are called clods.
cartlogo_sm
What is soil structure, how does it form, andwhy is it important?
B. Structure is formed in two steps.
1. A clump of soil particles sticks loosely togetherbecause of:
a. Plant roots surrounding the soil
b. Freezing and thawing of the soil
c. Soil becoming wet and then drying
d. Soil being tilled
e. Fungal activity
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\8XL8TNL2\MCNA01556_0000[1].wmf
What is soil structure, how does it form, andwhy is it important?
2. Weak aggregates are cemented to make themdistinct and strong. Clay, iron oxides, and organicmatter may act as cements. When soil microorganismsbreak down plant residues, they produce gums thatalso glue peds together.
cartlogo_sm
What is soil structure, how does it form, andwhy is it important?
C. Soil structure is important for severalreasons.
1. It improves soil tilth.
2. It improves permeability.
3. It resists the beating action of raindrops,minimizing the formation of crusts thatreduce crop stands.
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\2F8WAHKY\MCj04325880000[1].png
What are the various soil structures,and what do they look like?
IV. There are eight primary types of structures.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
A. Granular aggregates are small, nonporous, andstrongly held together.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
B. Crumb aggregates are small,porous, and weakly held together.
C. Platy aggregates are flat, or plate-like. Plates overlap, usually causingslow permeability.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
D. Prismatic aggregates are prism-like,with the vertical axis greater than thehorizontal. Prismatic aggregates haveflat caps, while columnar aggregateshave rounded caps.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
E. Columnar aggregates are similar toprismatic aggregates and are boundedby flat or slightly rounded verticalfaces. The tops of columns, in contrastto those of prisms, are very distinct andnormally rounded.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
F. Blocky aggregates are block-like,with six or more sides. All threedimensions are about the same.
cartlogo_sm
What are the various soil structures,and what do they look like?
G. Structureless soil, as the namesuggests, involves no apparentstructure. It may be found in one oftwo forms.
1. Single grain—Soil particles exist asindividuals and do not formaggregates.
2. Massive—Soil particles clingtogether in large uniform masses.
cartlogo_sm
What are bulk density and particle density, whyare they important, and how are they calculated?
V. Bulk density is the ratio of the mass of dry solids ina medium to the volume of the medium. It involves themeasure of the mass of the entire volume of a soilsample. The density is a major factor in dealing withroot movement and stability of the soil. Particledensity is the ratio of the mass of solids to the volumeof the soil solids. It is determined largely by thetexture. Particle density involves the measure of themass of only the solid particles in a soil sample.
cartlogo_sm
What are bulk density and particle density, whyare they important, and how are they calculated?
A. Soil texture affects bulk density. Different separateshave different masses and have corresponding porespace. Soil structure also determines density becausevarious soil arrangements compact more easily thanothers.
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\8XL8TNL2\MPj04373410000[1].jpg
What are bulk density and particle density, whyare they important, and how are they calculated?
B. Bulk density and particle density are important in theproduction of crops.
1. Pore space decreases with higher soil density. As a result,soil aeration and water-holding capacity decrease. Thedecrease in water-holding capacity is especially significantin the larger pore spaces that are readily available to holdwater that plants can utilize.
2. Erosion can also be affected by density. Water that isslow to infiltrate the soil stays in contact with the topsoilfor a longer period, increasing the rate of erosion.
cartlogo_sm
What are bulk density and particle density, whyare they important, and how are they calculated?
3. Flooding will result from excessive runoff anddecreased infiltration in wet years. Puddling can resultfrom localized compaction, as is the case in tractor tireruts.
4. The production of containerized crops is influencedby bulk density. Light bulk density eases handling andshipping of the potted plants. Heavy bulk density isneeded to provide support for the plants. For pottedplants, the growing medium’s bulk density should belight enough to ease handling and heavy enough tosupport the plants.
cartlogo_sm
What are bulk density and particle density, whyare they important, and how are they calculated?
C. Bulk density is calculated bydividing the mass of dry soil by thevolume of the soil.
D. Particle density is calculated bydividing the mass of the soils in a soilsample by the volume of solids in thesoil sample.
cartlogo_sm
C:\Documents and Settings\kmyers.HS-LAPTOP\Local Settings\Temporary Internet Files\Content.IE5\8XL8TNL2\MCj04242240000[1].wmf
REVIEW
1. What is soil texture, and why is it important?
2. How is the texture of soil determined?
3. What is soil structure, how does it form, and why is itimportant?
4. What are the various soil structures, and what do theylook like?
5. What are bulk density and particle density, why are theyimportant, and how are they calculated?
cartlogo_sm