土壤离子交换

1、关于土壤的离子交换第一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤的离子交换现象，是重要的土壤电化学性质之一，一般用交换容量大小和离子吸附力的强弱两个指标来衡量。 第二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 这两个指标，同土壤胶体的种类、数量、构造以及介质中的离子种类，浓度和pH值等环境条件有关，因而十分复杂，不同土壤之间存在着很大的差别。第三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月研究土壤的离子交换，有两方面的重要意义：1、可以阐明土壤类型的发生学特征，做为土壤 分类的根据；2、了解土壤的肥力特性，指导土壤管理和对农 作物施肥。 第四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6

2、月第一节 土壤胶体的带电性第五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月土壤胶体： 是指那些粒径大小在0.0010.1微米的固体颗粒。 当粒径小到这个范围时，呈现胶体性质。第六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 关于土壤胶体的范围，有不同的观点，5微米、2微米、1微米、0.5微米也被当作上限。第七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤能够进行离子交换，根本原因是土壤胶粒具有带电性。土壤胶粒一般是带负电荷, 有的带正电荷，有的因环境不同，即可带正电荷，又可带负电荷。 第八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤胶体带电荷的种类及数量，直接关系到吸附离子的种类和数

3、量，因此，首先必须了解土壤胶体电荷性质及其变动的原因 。 第九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月一、土壤电荷的种类和来源 土壤的电荷主要集中在土壤胶体上。 土壤胶体可分为3类。第十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第一类 无机胶体，如铝硅酸盐粘土矿物， 金属氧化物和硅酸等；第二类 有机胶体，即腐殖质颗粒；第三类 有机无机复合胶体，是胶体存在的 主要形式。 第十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(一) 永久电荷 (Permanent charge) 铝硅酸盐粘土矿物的基本结构单位，是硅氧四面体和铝氧八面体。硅氧四面体中的硅和铝氧八面体中的铝，都可被离子半径相近而离

4、子价不同的其他离子所代替，从而使粘土矿物的晶格中出现剩余电荷。 第十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 由同晶异质代替作用而产生的电荷，称为永久电荷。 永久电荷不受介质pH的影响，因而电荷量比较恒定。第十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(二) 可变电荷 (pH-dependent charge，variable charge） 土壤可变电荷，是数量随介质pH值升降而改变的电荷。 第十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月可变电荷产生的原因：1、胶核表面分子的解离 如腐殖质具有羧基、酚羟基和羟基，这些功能团若存在于腐殖质胶粒的表面，可产生解离，使胶粒上负电荷增加

5、。第十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月层状铝硅酸盐胶体上，也可产生可变电荷： 四面体边面上同Si连接的OH基，可在碱性条件下，解离出H+，使胶核上负电荷增加： Si-OH + OH- Si-O- + H2O第十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 铝八面体上-OH解离，释放出H+，使胶核负电荷增加： =Al-OH =Al-O-+H+第十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 产生正电荷： Fe(OH)3 Fe(OH) 2+ + OH- Al(OH)3 Al(OH)2+ + OH-第十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2、粘土矿物晶格上的断键 粘土矿物

6、经过研磨后，能增加负电荷。各种粘土矿物晶格的边缘上或面角上，都可发生断碎，使四面体上SiO键，或八面体上Al-O键断裂，造成“Si”、“Al”、“O”断键，产生可变电荷。第十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(三) 零点电荷（Zero point charge, ZPC） 如果在某个pH值时，粘土矿物表面上既不带正电荷，也不带负电荷，其表面电荷等于零，此时的pH值称为零点电荷。 第二十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月二、土壤电荷的数量和密度 土壤电荷的数量决定吸附离子的数量。单位重量土壤的负电荷愈多，对阳离子的吸附量越大。 第二十一张，PPT共一百三十页，创作于2022

7、年6月 土壤电荷的密度则决定离子吸附强度，电荷密度越大，吸附力越强。第二十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤对离子的吸附数量和吸附强度，对保存和供给植物速效养分都有重要影响。第二十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(一) 土壤电荷的数量 土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电荷的毫当量数、厘摩尔或毫摩尔数来表示。1、土壤质地 一般说来，土壤质地越细，其电荷数量愈大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。第二十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(一) 土壤电荷的数量 土壤电荷的数量，以单位重量土壤所带电荷的毫当量数、厘摩尔或毫摩尔数来表示。1、土壤质地 一般

8、说来，土壤质地越细，其电荷数量愈大。大于2微米的粉砂或砂粒，其电荷较少。第二十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2、土壤胶体的种类： 有机胶体 200500 me/100g 无机胶体 平均1080 me/100g 高岭石 515 me/100g 伊利石 2040 me/100g 蒙脱石 60120 me/100g第二十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月3、土壤pH 土壤pH值的高低，主要影响可变电荷的数量，从而影响总电荷量。第二十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月4、有机无机胶体的复合程度 在土壤中，有机胶体和无机胶体很难长期单独存在，总要形成复合体，这种复

9、合对胶体电荷来讲，是非加和性的，即形成复合体的负电荷，小于结合前各自电荷的总和。 第二十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月原因：带负电荷的有机胶体与带正电荷的铁铝氧化物的复合作用，消耗了一部分负电荷。(2) 有机胶体被多价阳离子凝聚在无机胶体表 面。 第二十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(二) 土壤电荷的密度 土壤电荷的密度，是指单位面积上的电荷数量。 根据这个定义，凡是影响电荷数量的因素，以及影响土壤表面积的因素，都能影响土壤的电荷密度。 第三十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤的电荷密度具有不均匀性，不仅在不同种类的胶体表面电荷密度不同，而且同一

10、胶体颗粒的不同部位上，电荷密度也不相同。 第三十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤胶体的表面积，可分为外表面积和内表面积。内表面积指膨胀性粘粒矿物晶层之间的表面积。 第三十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 表 3-1土壤中常见粘土矿物的比表面积（m2g-1）胶体种类内表面积外表面积总表面积蒙脱石蛭 石水云母高岭石埃洛石水化埃洛石水铝英石700-750400-7500-500400130-40015-1501-5090-1505-4010-4525-30130-400700-850400-80090-1505-4010-45430260-800第三十三张，PPT共

11、一百三十页，创作于2022年6月表示电荷密度的方法1、每平方厘米的毫摩尔数：mmolcm-22、每平方厘米的微库仑：微库仑cm-23、每平方厘米的静电单位：静电单位cm-24、每个交换点占有的面积：nm2第三十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 胶体微粒 胶核 双电层 决定电位离子层（内） 补偿离子层（外） 非活性离子层扩散层 三、土壤胶体的构造胶粒第三十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 （一）微粒核（胶粒） 由无机胶体和有机胶体等分子群组成。 （二）决定电位离子层 是固定在微粒核表面的一层离子，由微 粒核表面分子解离，或从溶液中吸附的离子 构成，使微粒核带电。 第三

12、十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 （三）补偿离子层 由于微粒核表面带电，它能从土壤溶液中吸附与决定电位离子层电荷符号相反，数量相等的离子，形成补偿离子层。 第三十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 补偿离子层可分为非活性层和扩散层。其中扩散层中的离子活性大，可与土壤溶液中的离子互相交换。 第三十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 第三十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第二节 土壤的阳离子交换第四十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月吸附过程：离子从土壤溶液中转移到胶体上，称 为离子的吸附过程；解吸过程：胶体上吸附的离子转移到土壤溶液

13、中 去，称为离子解吸过程。第四十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 这两个过程是相反的，吸附和解吸的结果，使土壤溶液中的离子和土壤胶体上的离子相互换位，这个过程叫离子交换。 第四十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 所有的阳离子都可以相互交换，称为阳离子交换作用，可用下面的方程式说明：第四十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月一、阳离子交换作用的特点（一）阳离子交换是可逆的 被代换下来的阳离子，可以重新回到胶体上去，而吸附的阳离子也可以再回到土壤溶液中去。 第四十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 在一定条件下，一种阳离子在土壤胶体和土壤溶液中的比

14、例不变，但在土壤胶体上和土壤溶液中的离子并不是同一批离子，而是在不断地轮换。 第四十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 阳离子交换作用的可逆性在农业生产中是很有意义的。当植物根系吸收了阳离子养料，土壤溶液中该离子浓度降低时，胶体上的阳离子可以进入溶液补充；施肥时，溶液中离子浓度过高，又可向胶体转移，储存在胶体上。 第四十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(二) 阳离子交换是等当量进行的 阳离子交换是有数量关系的，即依离子价为根据的等当量交换，如1个Ca+2可以交换2个K+，1个Fe+3则可交换3个K+。 第四十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(三) 服从质

15、量作用定律 离子价较低，交换能力较弱的阳离子，如果提高了它的浓度，也可以交换离子价较高，吸附能力较强的阳离子。 这对土壤的保肥供肥性有重要意义。第四十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月F =1ec ea Qrc2二、影响阳离子交换能力的因素(一) 阳离子本身的性质1、电荷量的影响 离子吸附是固相表面与离子之间的静电作用造成的，固相表面与离子之间的引力为：第四十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月F 相互吸引力；Q 介电常数；ec 阳离子电荷量；ea 负电荷胶粒电荷量；rc 阳离子水化后的有效半径。第五十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 根据上式可知，带电荷量越

16、高的离子，被土壤胶体吸附的能力越强：Fe+3 Al+3 H+ Ca+2 Mg+2 NH 4+ K+ Na+第五十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 H+是土壤溶液中最容易产生的离子，而其代换力又强，仅次于三价离子，在水分充足，排水良好的土壤上，常导致土壤变酸。第五十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2、离子的半径 同价的离子，交换能力的大小则由其离子半径和水化程度决定。 在电价相同时，离子半径越大，代换能力也越大。 第五十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 因为半径大的离子，其表面上单位面积的电荷量小，对水分子的引力小，水化度低，水膜较薄，和胶粒间的吸附力也

17、就越大。 第五十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月表32 离子半径(nm)与吸附力 离子种类Li+Na+K+NH+4Rb+ 离子真实半径 0.0780.0980.1330.1430.149 离子水合半径 1.0080.7900.5370.5320.509弱 强离子交换能力第五十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月3、离子大小的适应性(几何效应) 离子大小是否适应交换点，能够影响离子吸附的牢固程度。 如果一个离子大小正好适合固相表面的一个交换点，就会被牢固地吸附，反之，则吸附不牢。第五十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 如钾离子的直径为0.27nm，很适合于填

18、入层状粘土矿物中硅氧片的孔穴中，因而可被很牢固地吸附着。第五十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月4、多价离子的水解与聚合 有的多价阳离子并不以单个游离状态存在，而是发生水解和聚合作用，使该阳离子的吸附情况复杂化, 如铝就是这种情况。第五十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月水解：AlCl3 + 2H2O Al(OH)2+ + 2HCl生成的Al(OH)2+可被吸附在固相表面。第五十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 铝离子可随土壤溶液浓度，pH值的不同和温度的变化，形成其他不同的水解产物，如：Al(OH)+、Al2(OH) 5+、Al(H2O)6+、Al(H2

19、O)3OH+ 等。第六十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月聚合：在pH47时，这些产物可进一步聚合成环状或链状聚合体，这些聚合体直径较大，电荷较多，能被牢固地吸附在固相表面。第六十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(二) 土壤胶体矿物组成的影响 粘土矿物的种类不同，其电荷密度不同，因而吸附阳离子的强度也不同。第六十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月(三) 温度 温度升高，离子反应加快，因为温度升高离子热运动变得剧烈，导致在单位时间内碰撞固相表面次数增多，增加离子之间相互交换的机率，缩短达到平衡所需要的时间。 第六十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月

20、 温度升高的另一个效应，是可以降低土壤对离子的吸附强度，因为温度升高，增加了离子的动能。第六十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 如果吸附过程为放热反应，由于温度升高，将导致吸附量减小，所以，从热力学角度看，温度对某一种离子吸附的影响，决定于吸附热和解吸热的代数和。 第六十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月三、阳离子交换量( Cation Exchange Capacity，CEC） 土壤胶体上吸附的全部交换性阳离子的数量，叫作阳离子交换量，或阳离子代换量、吸收容量。 用me/100g土，或cmol(+)kg-1土表示。第六十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6

21、月 土壤阳离子交换量大小，基本上可以反映出土壤保肥力和土壤缓冲性的强弱： 20 cmol(+)kg-1土，保肥力强。第六十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 （一）阳离子代换量的测定方法 常用KCl、BaCl2或NH4Cl溶液处理土壤，使吸附在土壤胶体上的阳离子被K+、Ba+或NH4+交换，然后测定消耗掉的K+、Ba+或NH4+的数量，即可求出土壤阳离子交换量。 在pH = 7的条件下测定。第六十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月（二）影响土壤阳离子交换量的因素1、土壤质地 砂土为15 cmol(+)kg-1 ， 砂壤土为78 cmol(+)kg-1 ， 壤土718 c

22、mol(+)kg-1 ， 粘土可达2530 cmol(+)kg-1 。第六十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2、有机质含量 有机胶体的代换量远远高于无机胶体，腐殖质阳离子代换量可高达200500 cmol(+)kg-1 ，因此，通过施有机肥，增加土壤腐殖质含量，对提高土壤的保肥能力具有重要意义。第七十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月3、无机胶体的化学组成 表 3-3 各种无机胶体的阳离子代换量 土壤胶体类型 CEC（cmol(+)kg-1 ）蛭 石蒙脱石伊利石高岭石倍半氧化物100-15080-12010-403-152-4第七十一张，PPT共一百三十页，创作于202

23、2年6月4、介质pH的影响（1）影响粘土矿物的可变电荷 pH增高，土壤负电荷增加，而正电荷减少，吸附阳离子多； pH下降，H+浓度增高，负电荷减少，结果相反。 第七十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月（2）影响阳离子在土壤溶液中的形态 当pH = 10时，Mg2+呈Mg(OH)+的形态。由于价态改变，Mg2+可像一价离子那样交换。 第七十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 铝离子可与OH-形成Al(OH)2+和Al(OH)+，在一般情况下， Al(OH)2+的吸附能力比其它一价阳离子大；而Al(OH)+吸附能力比其它二价阳离子大，使得离子吸附的情况复杂化。第七十四张，P

24、PT共一百三十页，创作于2022年6月 100%四、土壤的盐基饱和度(Base Saturation Percentage) 土壤吸附性阳离子可分为两类，一类为致酸阳离子，包括H+和Al+3，另一类为非致酸离子，称为盐基离子。第七十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月根据盐基饱和度，可把土壤分为两大类：1、盐基饱和土壤 土壤胶体上所吸附的阳离子都是盐基离子时，称为盐基饱和土壤。 第七十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 在这类土壤中，如果吸附的Ca2+和Mg2+占优势，土壤呈中性或微碱性，如果Na+占比例较大时，呈碱性。第七十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月

25、2、盐基不饱和土壤 土壤胶体上吸附的阳离子中包括有H+和Al3+时，叫做盐基不饱和土壤。 这样的土壤呈现不同程度的酸性。第七十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 盐基饱和度主要取决于气候条件，在北半球，大致以北纬35为界。 北纬35以南，大部分为盐基不饱和土壤； 北纬35以北，土壤一般饱和度较高。第七十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月例题： 某土壤含Ca2+ 15.10 me/100g土，Mg2+ 5.30 m.e/100g土, K+ 2.00 me/100g土, Al3+ 0.3m.e/100g土, H+ 0.15 me/100g土，计算： 1）阳离子代换量； 2）

26、盐基饱和度。第八十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月解：1）阳离子代换量 15.10+5.30+2.00+0.30+0.15 = 22.85（ me/100g土） 2）盐基饱和度（15.10+5.30+2.00）/22.85 = 98.03%第八十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第三节 交换性阳离子的有效度 第八十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤中的交换性阳离子，一般对高等植物和微生物都是有效的，也就是可被吸收利用的。 植物吸收阳离子的途径有两条： 1）从土壤溶液中吸收； 2）从胶体上吸收，但以第一条途径为主。 第八十三张，PPT共一百三十页，创作于

27、2022年6月 因此，交换性阳离子对植物的有效性，在很大程度上，取决于它们从胶体上解吸或被交换下来的程度。 影响交换性阳离子有效度的因素，有以下几个方面。第八十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月一、交换性阳离子的饱和度 一种阳离子占阳离子代换量的百分数，叫作该离子的饱和度。 土壤中吸附的各种盐基离子对植物的有效性，与这种离子的吸附总量有关，更重要的是和它的饱和度有关。第八十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤 A 土壤 BCa2+ 6 me/100g 6 me/100gCEC 8 me/100g 30 me/100gCa2+ 饱和度 75% 20%Ca2+有效性 高

28、 低第八十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 为了更好地发挥肥料的效果，应该采取集中施肥的方法，而不应该撒施，因为集中施肥可提高肥料离子的饱和度。 各种离子都有最低饱和度，低于这个饱和度，有效性降低。第八十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 同样数量的肥料，施在沙土上有效性高，因为在沙土上饱和度增加的快。 因此，沙质土壤施肥要坚持少施、勤施的原则，一次施肥不要太多。 第八十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月二、土壤中的陪补离子效应 土壤胶体上，总是同时吸附着多种离子，对其中一种离子来说，其余的各种离子都是它的陪补离子。 在其他条件相同时，陪补离子的种类对代换

29、性阳离子的有效度有直接的影响。 第八十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 一般说来，陪补离子与土壤胶体吸附力越大，越能提高代换性阳离子的有效度。第九十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月几种陪补离子对代换性钙有效度的影响阳离子组成 幼苗含钙量（mg/pot）60% Ca2+ + 40% H+ 8.5960% Ca2+ + 40% Mg2+ 8.0860% Ca2+ + 40% K+ 6.4060% Ca2+ + 40% Na+ 5.21第九十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月三、盐基离子进入胶体的顺序 先用Ca2+饱和土壤，再以K+代换一部分Ca2+ ； 再用K

30、+饱和土壤，然后以Ca2+代换一部分K+。 两份样品的K+饱和度相同，作为陪补离子的Ca2+也相同。 第九十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 前一种方法制备的样品，K+有效度高，因为K+大部分吸附在外层，吸附的牢固程度差。第九十三张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月四、粘土矿物类型 层状铝硅酸盐类粘土矿物的晶体构造，对阳离子交换有一定的影响。 在盐基饱和度相同情况下，蒙脱石吸附的钙比高岭石牢固得多，因为蒙脱石吸附的钙在晶层之间，而高岭石在晶层表面。 第九十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 铝硅酸盐粘土矿物晶体的表面，具有由六个硅氧四面体联成的网穴，穴径约为0

31、.27nm，其大小等于钾离子的直径。 吸附于晶格表面的K+，当晶格脱水时，就会受到挤压，使它们陷入网穴中，变成固定态钾，降低了对植物的有效性。 第九十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 铵离子的直径为0.28nm，有时也能进入网穴内被固定。第九十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 五、交换性离子的活度效应 土壤胶体吸附的离子以及存在于土壤溶液中的离子总量，固然可以反映土壤养分状况，但是并不能完全反映植物根系的离子环境，因为胶体吸附的离子不能完全解离。因此，离子活度比离子的浓度更有意义。第九十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 为了说明代换性离子的活度效应，我

32、们可把带有负电荷的土壤胶体看作是一种巨型阴离子，这样，它和所吸附的阳离子就成为一种胶体电解质。第九十八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 作为电解质，它就有解离度，解离出来的离子就成为活性离子，和未解离出来的离子处于平衡，代换性离子的活度，就是指实际解离出来的活性离子的数量。第九十九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 若某种离子在土壤胶体体系中的总浓度为C，当达到平衡时，解离出来的活性离子数量以活度a表示，两者之间的关系可用下式表示： a = fc 或 f = a/c 第一百张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 式中：f 称为代换离子的活度系数，当胶体电解质全部解离

33、时，则活度 a 近于浓度 c，活度系数达到最大，近于1；相反，如不能解离，则 f达到最小值，接近于零。 第一百零一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 在一定的离子浓度下，代换性离子的活度系数表明它在平衡体系中活动的难易，同时也表明它被植物吸收的难易程度，因此，它可以作为养分有效度的指标。第一百零二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 代换性离子活度的大小，由离子和胶体之间的吸力大小而定，这种吸力可以用物理化学中的自由能来衡量，称为吸附结合能。因此，代换性离子活度效应是一种能量概念。 不同种类的代换性离子活度不同，一价离子一般比二价离子的活度大。第一百零三张，PPT共一百三十页

34、，创作于2022年6月 代换性离子的活度系数，随着饱和度的高低而变化。一般的趋势是：某一代换性离子的饱和度越高，它的活度系数就越大，养分有效性越高。第一百零四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第四节 土壤中的阴离子吸附 ( anion absorption ) 第一百零五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤胶体一般是带负电的，但是在某些情况下，或胶体的某些部分，也可以带正电，因此，同样可以产生阴离子吸附，有些也属可逆反应，能很快达到平衡。 第一百零六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤中阴离子代换吸收常常某些伴随着化学沉淀反应，因而呈现复杂的情况。第一百零

35、七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月一、阴离子的吸附能力1、容易被土壤吸附的阴离子 最主要的是各种磷酸根离子(H2PO4-、HPO42-、PO43-)，其次是硅酸根（HSiO-3、SiO3=）及若干有机酸根，如C2O42-。第一百零八张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月2、吸附作用很弱的离子 典型的是Cl-、NO3-和NO2-，这类离子基本上不被土壤胶体所吸附。第一百零九张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月3、中间类型的离子 如硫酸根、碳酸根，介于以上两者之间。 第一百一十张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月二、阴离子的负吸附(negative adsorpt

36、ion of anion) 阴离子的负吸附，指的是距带负电的胶体表面越近，阴离子的数量越少的现象。 因为土壤胶体上带负电荷，故阴离子的负吸附是必然存在的，但由于某些土壤总是带有一定量的正电荷，因而抵销了这种效应。第一百一十一张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 一般负吸附作用随阴离子的价数的增加而加强，这和阳离子的吸附正相反，而机理却是一样的。 第一百一十二张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 当阳离子都为Na+时，阴离子的负吸附顺序为： Cl- = NO3- SO42-伊利石高岭石 即阳离子代换量高的，阴离子负吸附现象明显。 第一百一十四张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月第五节 土壤的其他吸收性能 第一百一十五张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 除了离子代换吸收作用外，土壤中还存在一些其他的吸收机制，这些吸收机制对土壤保肥供肥能力也有重要作用。第一百一十六张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月一、土壤的机械吸收 土壤是一个多孔体，当悬浮液通过土壤时，其中大于土壤孔隙的颗粒、肥料残渣等固体，就被阻留下来，不致下降到土壤深层。 土壤孔隙的这种机械阻留作用，称为土壤的机械吸收作用。 第一百一十七张，PPT共一百三十页，创作于2022年6月 土壤颗粒越小，排列越紧密，则