第五章：土壤的保肥与供肥性

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

主要内容 土壤胶体 土壤的阳离子交换

离子交换在土壤肥力中的意义 影响土壤化学性质的因素

(1)重点掌握土壤胶体、次生粘土矿物、 同晶置换作用、可变电荷、永久电荷、净 电荷、阳离子交换作用、盐基离子、致酸 离子、CEC、BSP、离子饱和度基本 概念； (2)理解离子交换在土壤肥力的意义； (3)了解土壤胶体概述及粘土矿物种类及 性质；

胶体的概念胶体是物质存在的一种状态，是一种分散体系。何为分散体系？

一种物质分散在另一种物质中所形成的体系，称为分散体系 或分散系。

根据分散体系中被分散的物质(分散相)的大小，可把分散 系分为：粗分散系、胶体分散系和分子、离子分散系。

胶体分散系

一般把分散相颗粒直径(非球颗粒则指长、宽、高 三向中一个方向的长度)在1-100纳米范围内的分散系 称胶体分散系。其颗粒大小介于粗分散系和分子、离

子分散系之间。

第一节 土壤胶体的概念与基本性质

土壤胶体：是指土壤中最细微的颗粒，胶体颗粒的直径小于2 μm(或1 μm)的土粒(至 少在长、宽、高三者中有一个方向在此范围 内)都可归属于土壤胶粒的范围。

决定电位离子层 非活动性离子层

胶核

扩散层 热力学电位：即决定电位离子层 与土壤溶液之间的电位差叫全点 位，又称热力学点位。 动电电位：由于在一定的外界平 衡条件下，非活性补偿离子层与 胶核分不开，随胶核一起移动， 因此非活性补偿离子层外缘具有 的电位是实际上胶体对溶液表现 出来的电位，它和电泳、电渗等 动电现象密切相关。

胶粒

动电电位

热力电位

胶核 胶体微粒 土壤胶体分散系 土壤溶液 双电层 补偿离子层

决定电位离子层

胶粒

非活性层 扩散层

一、土壤胶体的种类(一)土壤无机胶体1、层状硅酸盐粘土矿物(2:1型和1:1型等粘土矿物) 2、氧化物及其水合物：含水氧化铁、含水氧化铝、含水氧化硅 (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

粘土矿物：是指土壤中次生层状铝硅酸盐类,粒径一般 小于2 μm,是一般土壤中胶体矿物的主要部分。 (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。

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

高岭石特征(1:1型)这一组矿物主要有：高岭石，珍珠陶土，迪凯石，埃洛石等 1.晶层结构为1:1型(1:1layer silicates)

1 si tetrahedral sheet 1 Al octahedral sheet2.分子式 Al2Si2O5(OH)4--Al2O3.2SiO2.2H2O Sa值=SiO2/Al2O3=2 3.晶架结构内部同晶替代少(little isomorphous substitution)(永久电荷少) 4.晶层之间为H键，胀缩性小(little shrink-swell) 5.只有外表面，无内表面 6.高岭石外表面氢(H)离子可以被解离，表面带负电荷(可变电荷多) 7.外形是片状(明显的六角形片状，粒径在0.10~5 m.多数在0.2~2 m 8.粘着力、可塑性弱，阳离子交换量小，土壤保肥能力差。 这类矿物主要分布在南方热带和亚热带土壤中，而华北、东北、西北及西 藏高原土壤中含量较少