土壤陽離子交換作用的特點
⑴ 土壤中陽離子的交換作用
土壤的陽離子交換性能,是指土壤溶液中的陽離子與土壤固相陽離子之間所進行的交換 作用,它是由土壤膠體表面性質所決定。土壤膠體是土壤中粘土礦物和腐殖酸以及相互結合形成的復雜有機礦質復合體,其吸收的陽離子包括鉀、鈉、鈣、鎂、銨、氫、鋁等。土壤交換性能對植物營養和施肥有較大作用,它能調節土壤溶液的濃度,保持土壤溶液成分的多樣性和平衡性,還可保持養分免於被雨水淋失.
土壤鹽基飽和度(BS)
Base Saturation
土壤膠體上的交換性鹽基離子佔全部交換性陽離子(總量)的百分比。
酸基離子:H+、Al3+
鹽基離子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+等
BS真正反映土壤有效(速效)養分含量的大小,是改良土壤的重要依據之一。
鹽基飽和度是指土壤吸附交換性鹽基總量的程度。土壤吸附性陽離子,根據其解吸後的化學特性可區分為致酸的非鹽基離子(如氫和鋁離子)與非致酸的鹽基離子(如鈣、鎂、鈉等)兩大類。當土壤膠體所吸附的陽離子基本上屬於鹽基離子時,稱為鹽基飽和土壤,呈中性、鹼性、強鹼性反應;反之,當非鹽基離子占相當大比例時,稱為鹽基不飽和土壤,呈酸性或強鹼性反應。土壤鹽基飽和度以土壤的交換性鹽基總量占土壤陽離子代換量的百分比表示。鹽基飽和度的大小,可用作施用石灰或磷灰石改良土壤的依據。
⑵ 影響陽離子交換能力的因素有哪些
土壤溶液中的陽離子進行交換,稱為陽離子的交換作用。影響因素有——(1)陽內離子的代換能力隨容離子價數的增加而增大,因為高價陽離子的電荷量大、電性強所以代換能力也大,各種陽離子代換力的大小順序:Na+<K+<NH4+<Mg2+<Ca2+<H+<Al3+<Fe3+(2)等價離子代換能力的大小,隨原子序數的增加而增大(3)離子運動速度愈大,交換力愈強(4)陽離子的相對濃度及交換生成物的性質。
影響土壤陽離子交換量的因素有:陽離子交換量:每千克干土中所含的全部陽離子總量,以厘摩爾(+)每千克土或 c mol(+)kg的-1次冪表示。影響因素——(1)膠體的種類,有機膠體>無機膠體,有機質高的>有機質低的,次生鋁硅酸鹽(2:1>1:1)>次生氧化物(2)溶液的pH值(3)土壤質地,質地愈細交換量愈高。
⑶ 土壤陽離子交換作用的特徵有哪些
土壤陽離子交換是一個可逆的反應,可以迅速達到平衡,而且是等價離子交換,也服從質量作用定律.
⑷ 土壤陽離子交換量.鹽基飽和度與土壤酸鹼有何關系
一、土壤酸鹼性對植物的影響
1、大多數植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。植物可在很寬的范圍內正常生長,但各種植物有自己適宜的pH。
喜酸植物:杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭;
喜鈣植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等;
喜鹽鹼植物:檉柳、沙棗、枸杞等。
2、植物病蟲害與土壤酸鹼性直接相關:
1)地下害蟲往往要求一定范圍的pH環境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜鹼;
2)有些病害只在一定的pH值范圍內發作,如悴倒病往往在鹼性和中性土壤上發生。
3、土壤活性鋁:土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子,它是一個重要的生態因子,對自然植被的分布、生長和演替有重大影響;
在強酸性土壤中含鋁多,生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對於一些植物來說,如三葉草、紫花苜蓿,鋁是有毒性的,土壤中富鋁時生長受抑制;研究表明鋁中毒是人工林地力衰退的一個重要原因。
二、土壤酸鹼性對養分有效性的影響
1、在正常范圍內,植物對土壤酸鹼性敏感的原因,是由於土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度,影響各種元素對植物的有效性;
2、土壤酸鹼性對營養元素有效性的影響:
(1)氮在6~8時有效性較高,是由於在小於6時,固氮菌活動降低,而大於8時,硝化作用受到抑制;
(2)磷在6.5~7.5時有效性較高,由於在小於6.5時,易形成磷酸鐵、磷酸鋁,有效性降低,在高於7.5時,則易形成磷酸二氫鈣;
無機磷的固定
(3)酸性土壤的淋溶作用強烈,鉀、鈣、鎂容易流失,導致這些元素缺乏。在pH高於8.5時,土壤鈉離子增加,鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉澱,因此鈣、鎂的有效性在pH6-8時最好;
(4)鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;鉬酸鹽不溶於酸而溶於鹼,在酸性土壤中易缺乏;硼酸鹽在pH5-7.5時有效性較好。
三、土壤酸鹼性的改良
1、土壤酸性土改良
經常使用石灰。達到中和活性酸、潛性酸、改良土壤結構的目的。
沿海地區使用含鈣的貝殼灰。也可用紫色頁岩粉、粉煤灰、草木灰等。
石灰施用量
生石灰需要量(g/m2 )=陽離子代換量*(1—鹽基飽和度)*土壤重量*28*1/1000
2、中性和石灰性土壤的人工酸化
露地花卉可用硫磺粉(50g/平方米)或硫酸亞鐵(150克/平方米),可降低0.5——1個pH單位。也可用礬肥水澆制。
3、鹼性土壤
施用石膏,還可用磷石膏、硫酸亞鐵、硫磺粉、酸性風化煤。來自 :www..com
⑸ 土壤陽離子交換作用有哪些特點
土壤陽離子交換是一個可逆的反應,可以迅速達到平衡,而且是等價離子交換,也服從質量作用定律。
⑹ 交換作用的土壤中陽離子的交換作用
土壤來的陽離子交換性能是源由土壤膠體表面性質所決定,由有機質的交換基與無機質的交換基所構成,前者主要是腐殖質酸,後者主要是粘土礦物。它們在土壤中互相結合著,形成了復雜的有機無機膠質復合體,所能吸收的陽離子總量包括交換性鹽基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸,兩者的總和即為陽離子交換量。其交換過程是土壤固相陽離子與溶液中陽離子起等量交換作用。
1、土壤陽離子交換量是隨著土壤在風化過程中形成,一些礦物和有機質被分解成極細小的顆粒。化學變化使得這些顆粒進一步縮小,肉眼便看不見。
2、這些最細小的顆粒叫做「膠體」。每一膠體帶凈負電荷。電荷是在其形成過程中產生的。它能夠吸引保持帶正電的顆粒
,就像磁鐵不同的兩極相互吸引一樣。陽離子是帶正電荷的養分離子,如鈣(Ca)、鎂(Mg)、鉀(K)、鈉(Na)、氫(H)和銨(NH4)。粘粒是土壤帶負電荷的組份。
3、這些帶負電的顆粒(粘粒)吸引、保持並釋放帶正電的養分顆粒(陽離子)
。有機質顆粒也帶有負電荷,吸引帶正電荷的陽離子。砂粒不起作用。
4、陽離子交換量(CEC)是指土壤保持和交換陽離子的能力,也有人將它稱之為土壤的保肥能力。
⑺ 陽離子交換作用 對土壤污染有何影響
陽離子交換使土壤比較重要的性質之一,使土壤本身的特有屬性,主要原因就是土壤膠體的負電特性,其電荷分為可變電荷和固定電荷,當pH較低時(到達等電點時),整個性質就會發生變化.陽離子交換,顧名思義,負電荷的土壤膠體表面吸附有一些可交換態的陽離子如K、Mg、Ca等,當污染物特別是重金屬類物質與土壤接觸時,由於其於土壤膠體表面基團具有更強的結合能力,從而取代部分正電性基團,但是陽離子交換過程並不穩定,屬於靜電作用,因此自身並不穩定,如上述內容所說,易受pH影響,低pH條件下容易被淋洗.同時由於其具有很強的水溶性,因此生物有效性較高,容易被動植物吸收而貯藏在體內,是土壤化學反應較為活躍的一部分,受土壤環境影響較大.
吸附作用是一種泛稱,涉及內容較多,分配、離子交換、絡合等都包括在內,以有機質吸附為例,土壤環境中存在很多的有機污染物如農葯(有機氯、有機磷)、PAH、PCBs等,通過分配作用,這些污染物易與土壤中的腐殖質、植物殘體、黑炭等結合,這一過程既可以促進有機污染物的分解,也可以抑制該過程.例如一些污染物進入當碳粒內部,從而抑制微生物的降解,也就限制了污染物的降解,但是也有一部分可能絡合在碳顆粒表面,碳粒表層有較大的比表面積,提供了大量的微生物附著位點,為其降解提供了條件,本身也可以當做電子受體.
這一問題應因具體環境而異,因污染物性質變化而異,環境是復雜的體系,具體結果如何完全看如何讀復雜過程進行解讀,現在很多過程還是無法解釋清楚的,我們目前位置更多的是控制條件,找出影響因素,因此並不是雖有條件都適用的.
⑻ 土壤陽離子交換能力最強的離子是
CEC與離子價態有關,價態越高,能力越強,Fe3+大於Al3+,且大於其他離子
⑼ 土壤陽離子交換量對土壤化學性質和土壤的污染評價有什麼作用
您好:土壤的陽離子交換性能是由土壤膠體表面性質所決定,由有機質的交換版基與無機質的交換權基所構成,前者主要是腐殖質酸,後者主要是粘土礦物。它們在土壤中互相結合著,形成了復雜的有機無機膠質復合體,所能吸收的陽離子總量包括交換性鹽基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸,兩者的總和即為陽離子交換量。表層土壤和深層土壤有機質含量不同,土壤顆粒的風化程度也不一樣,陽離子交換量就不一樣。
希望對您的學習有幫助
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