西北农林科技大学土壤学4.1.ppt

第一节 土壤胶体 soil colloid 电荷零点（zero point of charge，ZPC；point of zero charge, PZC) 影响电荷数量的因素 表面电荷的测定方法 一.土壤离子交换概念 二.阳离子交换作用的特点 二.阳离子交换作用的特点 三.阳离子及交换能力 三.阳离子及交换能力 同价离子的交换能力随原子序数增加而增加。 土壤中常见阳离子的交换能力顺序： Na+＜ K+＜NH4+＜Mg2+＜Ca2+＜H+＜Al3+＜Fe3+ 交换平衡中离子分配规律 （二）影响阳离子交换量的因素 （三）阳离子交换量的意义 五.盐基饱和度Base Saturation 五.盐基饱和度Base Saturation （二） 盐基饱和度意义 1.依据盐基饱和度将土壤分为盐基饱和土壤（不含交换性氢 铝离子）和盐基不饱和土壤（含有交换性氢铝离子）两种。 有时用Ca/Mg或K/Na比值作为衡量土壤发育程度的指标。 2.盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应，若果是钙、镁饱和 的土壤，显微碱性，钠饱和度高的土壤才是碱性的；而盐基 不饱和土壤则具有酸性反应，为酸性土壤，可能出现交换性 铝和镁的毒害。盐基饱和度是从质的角度研究阳离子与土壤 基本性状关系。 3.盐基饱和度也可以作为判断土壤肥力水平的指标。盐基饱 和度≥80%的土壤，一般认为是很肥沃的土壤，盐基饱和度 为50~80%的土壤为中等肥力水平，而盐基饱和度低于50% 的土壤肥力水平较低。因为阳离子组成单一。 4.盐基饱和度是确定酸性土壤石灰需要量的重要参数。 五.盐基饱和度Base Saturation （三）影响土壤盐基饱和度的因素及我国土壤盐基饱和 度分布规律 土壤盐基饱和度的影响因素主要取决于湿度和土壤剖 面上盐基被淋溶的程度。 五.盐基饱和度Base Saturation 我国土壤盐基饱和情况是：以北纬35°为界，粗 略的划分为两个区域，在35°以南，除少数石灰性冲 积母质上发育的土壤及盐渍土壤以外，皆为盐基不饱 和的土壤。在35°以北除少数酸性山地土壤（棕色森 林土壤、灰化土等）以外，盐基饱和度高。Ca2+占交 换性阳离子的主要成分，可达80%以上。有的土壤交 换性Na+占有较高比例，呈现碱性反应，这种土壤称 为碱土或碱化土壤。 实际阳离子交换量effective cation exchange capacity 实际阳离子交换量（ECEC）用中性酸酸铵提取的交换性盐基和中性氯化钾提取的交换性氢铝之和。（盐基离子+非盐基离子） 主要适用于热带和亚热带土壤（酸性土壤） 第三节 交换性阳离子有效度 交换性阳离子虽然被土壤吸附，免予淋 湿，但仍 不失对植物的有效性。如交换性铵、钾、钙等都属于 有效养分的组成部分，它的有效意义在于： （1）胶体上盐基被土壤溶液中H+交换到溶液中被植物吸收利用。 一.饱和度效应effect of base saturation 土壤中某一交换性阳离子占全部交换性阳离子的 百分数称为该交换性阳离子的饱和度。 某种交换性阳离子的饱和度越高，被交换的机会愈 多，其有效性就愈大 二.互补离子效应effect of complementary ion 离子交换能力受陪补离子影响。 胶体表面可同时吸附多种离子，对某一指定离子来说，伴 存的其它离子即为陪补离子(complementary ion)(与交换反应 的离子共存的其它交换性离子总称）也称为陪补离子。 一般陪补离子与胶体结合力愈强，则所指定的离子交换性 愈大，此种作用称为陪补离子效应。 三.粘土矿物的类型影响 粘土矿物类型不同。对交换性阳离子影响程度不同，其机理有： 1.阳离子吸附的表面位置不同，蒙脱石吸附阳离子在内 表面上，高岭石吸附在外表面上。 2.胶体的的电荷密度不同 3.胶体电荷类型不同：晶格电荷吸附能力弱于表面电荷 四.由交换性离子变为非交换性离子的有效度问题 阳离子的晶格固定问题 晶层间六角形网眼直径2.80A0 K+直径2.60Ao NH4+直径2.86Ao 仅发生在2:1型矿物晶层之间 第四节 胶体对阳离子的专性吸附specific adsorption 第四节 胶体对阳离子的专性吸附specific adsorption 第四节 胶体对阳离子的专性吸附specific adsorption 4. 由于专性吸附对微量金属离子具有富集作用,控 制了它们地球化学的迁移率。因此，正日益成为地球 化学领域或地球化学探矿等学科的重要研究内容。为 探矿技术提供