土壤阳离子交换作用

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1、1、定义土壤阳离子交换作用：土壤胶体表面吸附阳离子与土壤溶液中的阳离子可相互交换的作用。一、土壤吸附性能类型第三节土壤吸收性能和离子交换二、土壤阳离子交换作用二、土壤阳离子交换作用1、定义2、阳离子交换作用的特点1）阳离子交换作用是可逆反应。2）交换是等当量进行的。3）阳离子交换受质量作用定律的支配。二、土壤阳离子交换作用1、定义2、阳离子交换作用的特点3、阳离子交换能力大小顺序Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+影响阳离子交换能力的因素（1）电荷的影响；根据库仑定律，阳离子的价数越高，交换能力也越大。（2）离子的半径及水化程度同价的

2、离子，其交换能力的大小是依据其离子半径及离子的水化程度的不同而不同的。（3）离子浓度和数量因子。一价离子Li+Na+K+NH4+Rb+离子的真实半径(nm)0.0780.0980.1330.1430.149离子的水合半径(nm)1.0080.7900.5370.5320.509强弱离子半径与吸附力二、土壤阳离子交换作用4、土壤阳离子交换量：CEC(cationexchangecapacity)指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量，用每千克土壤的一价离子的厘摩尔数表示即cmol(+)/kg，CEC与土壤胶体的比表面（S）和表面电荷密度（δ）有关CEC=Sδ土壤交换性阳离

3、子及CEC的测定方法NH4+Na+NH4+NH4+Na+NH4+Ca2+Mg2+K+Na+Ca2+Mg2+K+Na+CEC是土壤的一个很重要的化学性质，直接反应了土壤的保肥供肥性能和缓冲能力。一般认为CEC＞20cmol(+)/kg保肥力强20~10cmol(+)/kg中等＜10cmol(+)/kg弱二、土壤阳离子交换作用5、影响CEC的因素(1)胶体的类型不同类型土壤胶体的CEC土壤胶体CECcmol(+)/kg腐殖质蛭石蒙脱石伊利石高岭石200100-15070-9510-403-15二、土壤阳离子交换作用5、影响CEC的因素(1)胶体的类型(2)胶体数量二、土

4、壤阳离子交换作用5、影响CEC的因素(1)胶体的类型(2)胶体数量(3)土壤质地土壤质地对阳离子交换量的影响质地越粘重，含粘粒越多的土壤，其阳离子交换量也越大。cmol(+)/kg质地砂土砂壤土壤土粘土CEC1~57~815~1825~30二、土壤阳离子交换作用5、影响CEC的因素(1)胶体的类型(2)胶体数量(3)土壤质地(4)土壤PH不同pH值下粘粒矿物的交换量粘土矿物不同pH值阳离子交换量*cmol(+)/kg2.5-67蒙脱石951005高岭石4106*pH等于7时的增加值二、土壤阳离子交换作用6、影响交换性阳离子有效度的因素（1）交换阳离子的饱和度（2）陪

5、补离子效应互补离子与交换性钙的有效性土壤交换性阳离子组成小麦幼苗干重(g)小麦幼苗吸钙量(mg)ABC40%Ca+60%H40%Ca+60%Mg40%Ca+60%Na2.802.792.3411.157.834.36在土壤胶体上各种交换性盐基离子之间的相互影响的作用—互补离子效应（陪伴离子效应）三、土壤的盐基饱和度致酸离子：H+、Al3+盐基离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等盐基饱和度：交换性盐基离子占阳离子交换量的百分数。盐基饱和度＝______________________交换性盐基[cmol(+)/kg]CEC[cmol(+)/kg]×100

6、℅例：CEC=50cmol(+)/kg交换性Ca2+,Mg2+,K+,Na+的含量分别为10，5,10，5，cmol（+）/kg，则盐基饱和度＝_________________________10+5+10+5[cmol(+)/kg]50[cmol(+)/kg]×100℅＝60％当土壤胶体上吸附的阳离子全部是盐基离子时,土壤成盐基饱和状态,,称之为盐基饱和的土壤。当土壤胶体吸附的阳离子仅部分为盐基离子，而其余部分则为致酸离子时，该土壤呈盐基不饱和状态，称之为盐基不饱和土壤。盐基饱和的土壤具有中性或碱性反应，而盐基不饱和的土壤则呈酸性反应。盐基饱和度－土壤肥力水平的

7、重要指标之一盐基饱和度≥80％土壤肥沃盐基饱和度50％～80％中等肥力水平盐基饱和度＜50土壤肥力较低ESP—exchangeablesodiumpercentage指交换性钠离子占交换性阳离子总量的百分数。SAR—sodiumadsorptionratio指溶液中Na+浓度与Ca2+、Mg2+浓度之和的平方根的比值。ESR—exchangeablesodiumratio指溶液中交换性钠与交换性Ca2+、Mg2+离子浓度之和的比值。四、土壤胶体对阴离子的吸附带正电的土壤胶体，主要是铁和铝的氢氧化物和氧化物，可以吸附阴离子。1．通过土壤胶体表面的（Al、Fe）－O