土壤的保肥性和供肥性

1、 通过本章学习，学生应重点掌握土壤保肥性与供肥性的含义，土壤吸附保肥特性以及影响土壤供肥性的因素。第一节 土壤保肥性与供肥性的含义土壤保肥性：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。 第二节 土壤胶体及其基本特性一、土壤胶体的概念及种类一、土壤胶体的概念及种类 的土壤固体颗粒。分三种类型：的土壤固体颗粒。分三种类型：（一）土壤无机胶体（一）土壤无机胶体 1、层状硅酸盐粘土矿物（、层状硅酸盐粘土矿物（2：1型和型和1：1型等粘土矿物）型等粘土矿物） 2、氧化物及其水合物、氧化物及其水合物（二）土壤有机胶体（二）土壤有机胶体 （三）土壤有机无机复合体（三）土壤有机无

2、机复合体 二、土壤胶体的基本构造土壤胶体分散系胶体微粒土壤溶液胶核双电层决定电位离子层补偿离子层非活性层扩散层胶粒三、土壤胶体的性质三、土壤胶体的性质同晶置换是指铝硅酸盐矿物中硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被与其大小相近而电性符号相同的离子所取代，但其晶层结构未变，这种现象称为同晶置换。由于置换中低价离子取代高价离子，使晶层产生剩余负电荷，它不受外界环境的影响，故称为永久电荷。2 2土壤吸附的类型土壤吸附的类型（1 1）交换性吸附是土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液）交换性吸附是土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。土壤固相从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。土

3、壤固相从溶液中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解中吸附离子的同时，也伴随着固相表面上交换离子的解吸。吸。（2 2）专性吸附是非静电因素引起的土壤对离子的吸附作）专性吸附是非静电因素引起的土壤对离子的吸附作用。它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用用。它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用1个个或或2个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。（3 3）负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶）负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离子或分子的浓度的现象。液中该离子或分子的浓度的现象。二、土壤阳离子吸附与交换作用二、土壤阳离子吸

4、附与交换作用1阳离子的静电吸附 一般而言，土壤胶体表面带负电荷越多，吸附阳离子的数量也越多。土壤胶体表面的电荷密度越大，阳离子所带电荷越多，则离子吸附的越牢。2阳离子的交换作用概念 是指土壤胶体表面能吸附的阳离子（主要是扩散层中的阳离子）与土壤溶液中的阳离子相互交换的作用。阳离子的交换能力 是指一种阳离子将胶体另一种阳离子交换出来的能力。 影响阳离子交换能力的因素：a. 离子电荷数量的影响 在离子浓度相同的情况下，溶液中离子的电荷价越高，阳离子受胶体的吸附能力越大。b. 离子的半径及水化程度 对于同价离子而言，原子量越低，离子半径越小，单位面积上的电荷密度越大，对水的吸引力在增加，水化程度越高

5、，在阳离子周围包被着相当厚度的水膜，增加了阳离子与胶粒表面的距离，减弱了胶粒与离子的引力，而离子半径大的，水化膜薄，易于胶粒接近，所以彼此的引力较大。所以一价阳离子交换能力大小为rb+nh4+、k+、na+li+。c. 离子浓度 由于阳离子交换作用受质量作用定律的支配，所以能力较弱的离子，如果有较高的浓度， nh4+ 、k+等，也可将交换能力强的ca2+、mg2+离子从土壤中交换下来。所以根据这一原理，酸性土壤通过试用石灰，从而改良土壤酸性的目的。土壤的阳离子交换量 是指ph值为7时每kg干土所吸收的全部交换性阳离子的厘摩尔数，以cmol（+）/kg表示。一般用cec表示。它直接反映了土壤的保

6、肥性、供肥性能和缓冲能力。盐基饱和度 土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换量的百分数称为盐基饱和度。盐基饱和度80%的土壤, 一般认为是肥沃土壤。盐基饱和度在50%80%为肥力中等的土壤。盐基饱和度50%的土壤被认为是肥力较低的土壤。3. 阳离子专性吸附 发生专性吸附的阳离子主要是过渡金属离子，因为这些离子具有较高的水合热，较易水解成羟基阳离子，致使离子在向吸附剂表面接近时所需克服的障碍（阻力）降低，从而有利于与表面的相互作用。三、土壤对阴离子的吸附与交换作用（一）土壤中的阴离子与土壤溶液中的阴离子相互交换作用。 （二）特点：发生在双电层外层，吸持松，易解吸。主要离子有cl-、no3-、clo

7、4-等，但cl-、no3-不易被胶体吸附；阴离子浓度、离子价、互补离子等对阴离子交换作用的影响和阳离子的吸附与交换相似；阴离子吸附数量与土壤ph值有关。（三）阴离子的负吸附 大多数土壤主要带负电荷，对土壤中的阴离子有排斥作用，表现出较强的负吸附。 重点和难点重点和难点：土壤保肥性与供肥性的概念及与土壤养分的缓冲容量的关系；土壤胶体及性质；土壤胶体的基本构造；土壤吸附保肥性及阳离子的交换作用；专性吸附 。第四节第四节 土壤的土壤的供肥性一、一、土壤的供肥性 土壤的供肥性是指土壤供应作物所必须的各种速效养分的能力土壤供肥能力 土壤供肥能力可以反映土壤供肥性的强弱，土壤供肥能力表现的主要内容有：1土

8、壤供应速效养分的数量 土壤中各种速效养分的数量可反映农作物根系直接吸收利用养分数量。 土壤的供肥容量（供应容量）是指持续地供应某种养分的基础，反映出土壤供应某种养分潜在能力的大小，一般指全量养分。速效养分占全量养分的比值称为供应强度，表明养分转化和供应能力的强弱。 如果养分的供应容量大，供应强度也大，表明在一般时间内养分供应充足而不至于脱肥；如果二者均小，表明土壤的供肥能力都很弱，必须考虑及时施肥。2缓效养分转变为速效养分的速率3速效养分持续供应供应的时间二、土壤养分的有效化过程二、土壤养分的有效化过程 土壤养分的有效化过程是一个对立矛盾的发展过程。影响土壤胶体吸附离子有效性，应考虑以下几个方

9、面： 1离子的饱和度 2互补离子的影响 3粘土矿物的种类三、土壤供肥性的调节 土壤供肥性的调节包括增加速效养分的数量，加强供肥速度，延长供肥时间，使作物所需的各种养分能够全面、充分、持续地供应，以保证作物的高产、优质，具体措施如下：1合理施肥，提高供肥性能建立有机肥料为基础，有机无机相结合，并配合各种肥料的施肥体系，对土壤供肥性和保肥性的调节均是有意义的。2合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应精耕细作，疏松耕层，以耕促肥 合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水促肥的目的3用养结合，进行合理的轮、间、套作4消除有害物质，改善养分的供应状况 土壤中有害物质的存在，会降低土壤微生物的活性并影响到土壤养

10、分的转化及作物对养分的吸收，消除土壤有害物质以及改善植物生长环境，对养分的调节起重要的作用。 具体包括：消除酸害和碱害；消除盐害；消除还原性物质毒害；消除污染的毒害。重点：重点：掌握土壤供肥能力表现的方面及土壤供肥性的调节第五节 影响土壤供肥性的化学因素一、土壤酸碱反应一、土壤酸碱反应1土壤酸性反应活性酸土壤活性酸是由土壤溶液中游离的h+所表现出的酸度。土壤潜性酸是由于土壤胶体上吸附的h+和al3+所引起的酸度。分为交换性酸和水解性酸。 2土壤碱性反应土壤碱性的来源除了用平衡溶液的ph值表示以外，还可用土壤中碱性盐类特别是na2co3和nahco3来表示。碱性土壤中氢氧离子的来源主要是弱酸强碱

11、盐水解的结果。土壤中常见的弱酸强碱盐有磷酸根及重磷酸根的钾、钠、钙、镁盐。碱性的表示方法 土壤碱性可用ph 值、总碱度和碱化度表示。碱化度（钠碱化度：esp）：交换性钠离子占阳离子交换量的百分数。 3影响土壤酸碱性的因素 气候；地形；母质；植被； 人类活动；盐基饱和度；氧化还原条件 4土壤酸碱性对土壤养分和作物生长的影响土壤酸碱性和土壤养分 土壤中的有机态养分要经过微生物参与活动，才能转化为速效养分以供植物吸收，而适合大多数微生物生长发育的土壤酸碱度微弱酸性至弱碱性，因此土壤养分的有效性一般以ph6-8的范围内有效性最高。土壤酸碱性与作物生长的影响 5土壤酸碱反应的调节 对于不适应作物生长的过

12、酸或过碱的土壤，应该因地制宜采用适当的措施进行调节，使其适应高产作物发育的要求。酸性土通常用石灰进行改良；草木灰可以作为钾肥来施用，同时有可起到中和土壤酸性的作用；对于碱性土壤，可用石膏、硫磺或明矾（硫酸铝钾）来改良。三、土壤的缓冲性三、土壤的缓冲性1土壤的缓冲作用及其重要性 土壤的缓冲性（缓冲作用）是指将酸或酸性盐，碱或碱性盐施入土壤后，在一定限度内土壤具有抵抗这些物质改变土壤酸碱反应的能力。 重要性：由于土壤具有缓冲性，使它可以稳定土壤溶液的反应，使土壤的酸碱变化保持在一定的范围内。2土壤缓冲作用的机制 土壤胶体的阳离子交换作用是土壤具有缓冲性能的主要原因。 土壤溶液中弱酸及其盐类的存在也

13、是土壤具有缓冲性能的原因。 土壤中两性物质的存在 土壤中存在的两性物质包括蛋白质、氨基酸、胡敏酸（有机磷酸）等，这些物质对酸碱均具有缓冲能力。四、土壤氧化还原反应四、土壤氧化还原反应1土壤的氧化还原电位体系 氧化还原反应中氧化剂（电子供体）和还原剂（电子受体）构成了氧化还原体系。2土壤氧化还原电位 土壤中氧化物质和还原物质的相对比例，决定着土壤的氧化还原状况。氧化还原电位可以作为土壤通气的指标。3氧化还原电位与土壤养分有效性和作物生长的关系 作物所需的矿质养分有些需要是呈氧化态是才能被植物吸收。如磷以h2po4-或hpo4-形态被吸收，硫以so4 2 -形态被吸收。有效养分则需要还原态才能被吸收，如铁、锰分别以fe2+、