土壤肥料学第六章.ppt

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1、第六章土壤的保肥性与供肥性第一节土壤保肥性和供肥性与植物生长第二节土壤胶体及其基本特性第三节土壤的吸附保肥作用第四节土壤的供肥性第五节影响土壤供肥性的化学条件第一节土壤保肥性和供肥性与植物生长一、土壤的保肥性与供肥性土壤保肥性：土壤吸持、保存植物养分的能力。土壤供肥性：土壤向植物提供有效养分的能力。二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响要求土壤既有较好的保肥能力，又有较强的供肥能力。第二节土壤胶体及其基本特性一、土壤胶体的概念及种类土壤胶体：直径小于1μm的土壤固体颗粒。分三种类型：（一）土壤无机胶体（矿质胶体）1、层状硅酸盐粘土矿物（2：1型和1：1型等

2、粘土矿物）2、氧化物及其水合物（二）土壤有机胶体主要是腐殖质及其各种组分，此外还有少量的蛋白质或氨基酸，多肽，多糖类化合物。（三）土壤有机无机复合体1、层状硅酸盐粘土矿物(晶体)A：构造特征a、硅氧四面体和硅氧片硅氧四面体：SiO4-正四面体形状。（一）土壤无机胶体（矿质胶体）硅氧片：（单位晶片）b、铝氧八面体和铝氧片铝氧八面体：AlO69-铝氧片c、单位晶层1：1型由一个硅氧片和一个水铝片，通过共用硅氧顶端的氧原子连接起来的片状晶格构造。(１)高岭石类（１：１型铝硅酸盐矿物）每个晶层的一面是OH离子组（水铝片上的），另一面是O离子（硅氧片上的），因而叠加

3、时晶层间可形成氢键，使各晶层之间紧密相连从而形成大颗粒，晶粒多呈六角形片状。其分子结构外形特征为ＯＨＯＨＯＨ.......ＯＨ顶层─────────────底层─────────────ＯＯＯ........Ｏ许多晶片相互重叠形成高岭矿物特点：晶层与晶层间距离稳定，连接紧密，内部空隙小，电荷量少，单位个体小，分散度低。多出现于酸性土壤。如高岭石类。硅氧片铝氧片水水晶格内的水铝片和硅氧片很少发生同晶替代，因此无永久性电荷。但水铝片上的--ＯＨ在一定条件下解离出氢离子，使高岭石带负电。高岭石的性质特点：晶片与晶片之间形成氢键而结合牢固，水分子及其他离子难以进入

4、层间，并且形成较大的颗粒。因此其吸湿性、粘结性和可塑性较弱，富含高岭石的土壤保肥性差。由两片硅氧片和一片水铝片结合成的一个晶片（层）单元，再相互叠加而成的。（2）蒙脱石类（２：１型铝硅酸盐矿物）每个晶层的两面均由O离子组（硅氧片上的），因而叠加时晶层间不能形成氢键，而是通过“氧桥”联结，这种联结力弱，晶层易碎裂，其晶粒比高岭石小。胀缩性大，吸湿性强，易在两边硅氧片中以Al3+代Si4+，有时可在硅铝片中，一般以Mg2+代Al3+→带负电→吸附阳离子。如蒙脱石，这类矿物多出现于北方土壤。如东北、华北的栗钙土、黑钙土和褐土等。硅氧片铝氧片硅氧片特点：土壤胶体的

5、类型蛭石的膨胀性比蒙脱石要小得多，其晶层间距1.45nm，属有限膨胀型。它具有一定的内表面，但较蒙脱石小，晶体颗粒介于蒙脱石和高岭石之间。蛭石在黄棕壤和黄壤中含量较高。蛭石也是2﹕1型膨胀型粘土矿物，其晶层结构与蒙脱石基本相同，也是两层硅氧片中夹一层水铝片。与蒙脱石不同的是，硅氧片中的硅大部分被铝所取代，水铝片中的铝也有不少被镁取代，因而具有比蒙脱石高得多的净负电荷，具有很高的吸附阳离子能力，阳离子交换量达150cmol(+)·kg-1。d、同晶替代组成矿物的中心离子被电性相同大小相近的离子所替代，而晶格构造保持不变的现象。例如：Al3+与Fe3+Si4+

6、被Al3+Al3+被Mg2+由于同晶替代作用产生负电荷，称为永久电荷。硅酸盐类粘土矿物的种类及一般特性a、高岭组：[Al4Si4O10(OH)8]1：1型非膨胀型粘土矿物，高岭石、珍珠陶土、迪恺石、埃洛石，热带、亚热带土壤中多。华中、华南、西南。1）1：1型2）无膨胀性，氢键作用，膨胀性小于5%3）电荷数量少，同晶替代弱或无，负电荷来源断键，CEC：3-15cmol(+)/kg4)胶体性较弱，较其它粘土矿物粗，塑性，粘结性，吸湿性弱。b、蒙蛭组[Al4Si8O20(OH)4]2：1型膨胀型粘土矿物，蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石，东北华北西北较多。1）2：1

7、型2）胀缩性大，层间分子引力3）电荷数量多：CEC：80-120cmol(+)/kg发生铝片Al3+被Mg2+替代。4）胶体性质突出：颗粒细小。0.01-1µmc、水化云母组：[(OH)4K9(AI4Fe4Mg4Mg6)(Si8-yAl9)O20]2：1型非膨胀性粘土矿物，青藏高原东北西北华北1）2：1型2）无膨胀性：k+位六边形晶格中，起键联作用。3）电荷数量较多：同晶替代普遍，发生硅片Si4+被Al3+替代，CEC：20-40cmol(+)/kg4）胶体特性：大小介于前二者之间，力学性质介于前二者之间。此类胶体包括褐铁矿（2Fe2O3•3H2O）、水赤

8、铁矿（3Fe2O3•H2O）、针铁矿（Fe2O3•H2O）、水铝矿