土壤固相部分.ppt

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土壤胶体吸附性的含义
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土壤的吸附性就是土壤能吸附并保持一些物质的性质。主要指保持土壤溶液中的离子、分子以至一些悬浮物质的性质。
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农民施用化肥如铵态氮肥随水施入土壤, 并不担心化肥随水流失, 化肥可保存在土壤中逐渐被植物吸收利用。这是为什么呢？
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实际应用：如施用人粪尿作肥料时，常将人粪尿和土壤拌匀，以防止其中的氨挥发损失；堆制有机肥时，复土而避免养分逸失, 也减少臭味的散发和空气污染。
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土壤吸收性能
按吸附的机理和作用力的性质可将吸附性分为下列五种类型:
1．机械吸附
机械吸附是指土壤对进入其中的固体物质的机械阻留作用。土壤是个极其复杂的多孔体系，对随水(灌水或降水)进入土壤的一些固体物质, 如有机残体, 肥料颗粒和细小的粘粒等被截留, 使这些物质保存于土壤中。机械吸附对可溶性的分子和离子，如水溶性养分等不起保存作用。与土壤质地有关，一般质地细的土壤，小孔隙多，能截获较多的固体物质。
物理吸附是指借助于土壤表面张力而吸附在土壤颗粒表面的物质分子。由于土壤的细粒部分具有巨大的表面积和表面能，要降低土壤颗粒的表面能，只有靠降低其表面张力来完成。当土壤细粒吸附表面张力较小的物质分子以后就可以降低其表面能，这就是物理吸附的机理。
土壤物理吸附强弱主要受质地和胶体类型的影响，表面积越大，越强烈。另外，温度升高，可降低物理吸附的量。
保存的养分比较有限。
2．物理吸附
化学吸收虽然可以减少可溶性物质(养分)的流失, 但却使这些营养物质的有效性大大降低, 事实上它是提高磷肥或其它营养物质肥效的最大障碍。因此，在农业生产上，要尽量减少或避免发生化学固定。
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这些阴离子在土壤中容易和土壤中的高价阳离子发生化学反应，形成沉淀物质。
如：磷的固定
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化学吸附是指进入土壤溶液的某些成分经过化学作用, 生成难溶性化合物或沉淀, 因而保存于土壤中的现象。这种吸附是以化学反应为基础的，故称为化学吸收。在土壤中易发生化学吸收的部分主要是土壤溶液中的阴离子，如：
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磷酸根：PO43- HPO42- H2PO4-
硅酸根: SiO32- HSiO3-
碳酸根: CO32-
硫酸根: SO42-
有机酸根: C2O42-(草酸根)等。
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3．化学吸附
生物吸收是指借助于生活在土壤中的生物(包括植物、微生物和一些小动物)的生命活动, 把有效性养分吸收、积累、保存在生物体中的作用，又称为养分生物固定。
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选择性 生物根据自身生物学特性及生命活动的需要，有选择地吸收养分。
02
表聚性 由植物根系和其他生物主要活动在土壤的表层，而根系又往往把下层的土壤养分集中到表层。
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创新性 生物固N作用 土壤母质的矿化分解 在农业实践中，人们利用生物固定的原理去培肥土壤，如种植绿肥(可固N)以肥田。
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生物吸收的方式有三个特点：
4．生物吸附
物理化学吸附是发生在土壤溶液和土壤胶体界面上的一种物理化学反应,借助于极大的表面积和电性,吸附在表面上，避免养分流失,可解吸下来。
01
物理化学吸附对土壤的理化性质及肥力的影响极大，也是本节的重点内容。
02
5．物理化学吸收（重点）
在土壤中，被胶体静电吸附的阳离子，一般都可以被溶液中另一种阳离子交换而从胶体表面解吸。对这种能相互交换的阳离子叫做交换性阳离子，而把发生在土壤胶体表面的阳离子交换反应称之为阳离子交换作用。
01
土壤的物理化学吸附主要是对阳离子的吸附。在土壤学上通常用胶体的固液相界面由静电作用而产生的双电层到自由溶液中离子浓度分布的均匀性来解释这种吸附作用。
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土壤对阳离子的吸收与交换
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（一） 阳离子的吸收与交换特征
（1）阳离子交换作用是可逆反应。
阳离子交换作用是一种可逆反应。这种交换作 用是相对、动态的平衡，反应速度很快。
（2）交换是等当量进行的：以离子价为依据的等当量。
二个一价铵离子，交换一个二价钙离子，即36克铵可交换40克钙；一个一价铵离子可交换一个一价钠离子，即18克铵可交换23克钠。
（3）受质量作用定律支配
　　 溶液中某种离子浓度高时，其交换能力增大，可将交换能力弱的离子交换出来，也可将交换能力强的离子交换出来。
土壤中常见阳离子交换能力：
Fe3+、Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+
H+例外，半径小，水合度低，运动快，交换能力强。
（二） 阳离子的交换能力
（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。
离子半径与吸附力
一价离子
Li+
Na+
K+
NH+4
Rb+
离子的真实半径(nm)





离子的水合半径(nm)





弱
强
（3）离子浓度和数量因子
阳离子交换受质量作用定律的支配。例子：盐碱土； 施用石灰改良酸性土。