土壤的保肥性与供肥性
阳离子交换量cmol／kg
影响阳离子交换能力的因素:
①电荷价的影响： ②离子半径和水化半径： ③阳离子的相对浓度：
(5) 土壤的阳离子交换量
PH值为7时，每千克干土所吸附的全部交换性阳离子的厘 摩尔数称为土壤的阳离子交换量（CEC）。单位: cmol(+)／Kg.
阳离子交换量反映土壤的保肥能力。一般: 阳离子交换量＞20 cmol／Kg土为保肥力强的土壤， 阳离子交换量10-20 cmol／Kg土为保肥力中等的土壤， 阳离子交换量小于10cmol／Kg土为保肥力弱的土壤。
影响土壤阳离子交换量的因素:
①胶体数量 :
表6-4 不同质地土壤的阳离子交换量
土壤
砂 土 砂壤土 壤 土 粘土
CEC(cmol/Kg土 ) 1～5 7～8 7～18 25～30
②胶体种类 有机胶体交换量＞矿质胶体。 矿质胶体中交换量大小是：蒙脱石＞高岭石。说明2：1 型粘粒矿物越多，交换量愈高。 ③土壤pH值 一般来说，随土壤碱度增加(pH值增高)，解离度增高， 带电量多，阳离子交换量越大；反之，越小。
(6) 盐基饱和度
土壤中的阳离子可分为两大类：盐基离子（Ca2＋、Mg2＋、 K＋、Na＋、NH4＋等）和非盐基离子（H＋与Al3＋）。
阳离子代换量是指这两类离子被吸收的总量。 盐基饱和度是指土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离 子总量的百分数。
= 盐基饱和度(％) 交阳换离性子盐交基换离量子（总c量mo（l／cmkogl）／kg）×100
二、土壤胶体的基本构造
1．微粒核（胶核）: 2．扩散双电层 （1）决定电位离子层 （2）补偿离子层:
A、非活性补偿离子层。 B、扩散层。
三、土壤胶体的性质
（一）、具有巨大的比表面和表面能
【学习】第六章土壤胶体与土壤保肥供肥性一节-新
举 例：
-1
-1
-1
-1
Al+3
Si
Si
Al
-1
-1
-1 -1
-1
-1 -1
-1
-1
图 6-4
整同理pp晶t 代换过程
代换条件
中心离子 大小相近
电性相同(电价不同） 改变了化学组成， 代换结果 不破坏晶形构造。 产生的电荷：永久电荷
整理ppt
（3）矿物晶格断键
矿物在风化破碎的过程中，化学价 健断裂，其晶格边缘的离子，有一部分 未被中和，这就产生了剩余价键，它以 负电荷居多。
在土壤中，直径小于2微米（或1微米）的固 体土粒为土壤胶体。
土壤胶体是土壤中最细小、最活跃、高度分 散的部分，它的组成和性质对土壤结构，酸碱性、 吸附性等理化性状及保肥供肥性均有很大影响。
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（二）土壤 胶体种类
土壤胶体按其成分和来源可分为无机胶体、有机 胶体和有机无机复合体。
1、无机胶体（矿质胶体）
整理ppt
（1）晶层是由一层硅氧片和一层铝氧片重叠而 成，故称为1：1型矿物。
（2）晶架内部没有或极少同晶代换，故吸附阳 离子 能力小，保肥性较弱，一般阳离子代换量 只有3-15cmol.Kg-1。
（3）当晶架重叠时，晶层一面全是OH，另一 面全是O， 晶层间通过氢键联接，使晶层间距离固 定而不易膨胀，因而水分子和养分离子很难进入晶 层之间。
二层硅氧片与一 层铝氧片重叠 而成。即1：1 型铝氧片上再 倒置一层硅氧 片与之重叠， 又称三片型。
（3）胀缩性大，吸湿能力强。因为它的晶层上 下两面都是氧原子，通过氧键联接力很弱，水分子 和养分离子易于进入晶层之间，使晶体膨胀。 （4）矿物外形呈片状，有巨大的内外表面积，比 表面积为700-800m2/g。这就使含蒙脱石类矿物 多的土壤，其粘结性、粘着性、可塑性都很强，对 耕作不利。蒙脱石类在东北的黑钙土和华北的栗钙 土中含量较多，华北地区的褐土和西北地区的灰褐 土中也含有蒙脱石。
保肥性与供肥性
第三节土壤保肥性与供肥性一、土壤的保肥性和供肥性概念(一)土壤保肥性是指土壤将一定数量和种类的有效性养分保留在耕作层的能力.（二)土壤供肥性是指耕作层土壤供应植物生长发育所需要的速效养分的种类和数量的能力。
一般而言，供肥能力强的土壤,其保肥能力也强；但保肥能力强的土壤，其供肥能力不一定强.土壤的保肥性和供肥性是评价土壤肥力的重要指标，是农业土壤的重要生产性能。
二、土壤吸收性能的类型(一）土壤吸收性能概念是指土壤能吸收和保留土壤溶液中的分子和离子，悬液中的悬浮颗粒、气体以及微生物的能力。
施入到土壤中的肥料，无论是有机的或无机的，还是固体、液体或气体，都会因土壤吸收能力而被较长久地保存在土壤中,可以随时释放供植物利用，所以土壤吸收性与土壤的保肥供肥能力关系非常密切.此外，土壤吸收性能还影响土壤的酸碱度和缓冲能力等化学性质,土壤结构性、物理机械性、水热状况等也都直接或间接与吸收性能有关.土壤的吸收能力越强，其保肥能力也越强；反之，保肥能力越弱。
（二）土壤吸收性类型土壤吸收性能产生的机制，可以分为以下五种类型.1．机械吸收性机械吸收性是指土壤对进入其内部的固态物质的机械阻留作用，使这部分物质保留在表层土壤中。
例如施用有机肥时,其中大小不等的颗粒，均可被保留在土壤中，污水、洪淤灌溉等所含的土粒及其他不溶物，也可因机械吸收性而被保留在土壤中。
这种吸收能力的大小,主要决定于土壤的孔隙状况,孔隙过粗，阻留物少,过细又造成下渗困难,易于形成地面径流和土壤冲刷，故土壤机械吸收性能与土壤质地、结构、松紧度等状况有关。
阻留在土层中的物质可被土壤转化利用，起到保肥的作用，其保留的养分易被作物吸收利用。
2．物理吸收性土壤物理吸收性是指由于土粒巨大的表面积对分子态物质的吸附而起到的保肥作用，它表现在某些养分聚集在胶体表面，其浓度比在溶液中大；另一些物质则是胶体表面吸附较少而溶液中浓度较大，前者称为正吸附，后者称为负吸附.质地越是黏重的土壤，物理吸收性越明显；反之则弱.许多肥料中的有机分子,如马脲酸、脲酸、碳水化合物、氨基酸等，都因有物理吸收作用而被保留在土壤中,这种性能能保持一部分养分，但能力不强。
高中生物植物生产与环境《土壤的基本性质》教案设计
第二节土壤的基本性质教学重点：◆土壤结构的类型。
◆土壤团粒结构在土壤肥力上的作用及创造土壤团粒结构的农业措施。
◆土壤酸碱性及其在土壤肥力上的作用。
◆土壤耕性的判断与改良。
教学难点：◆土壤结构的类型与特点。
◆土壤胶体。
土壤物理性质包括土壤孔隙性、土壤结构性、土壤物理机械性和土壤耕性等，土壤化学性质包括土壤保肥性、土壤供肥性、土壤酸碱性、土壤缓冲性等。
一、土壤孔隙性与结构性（一）土壤孔隙性1．概念土壤孔隙性是指土壤孔隙的数量、大小、比例和性质的总称。
2．土壤密度土壤密度是指单位体积土粒（不包括粒间孔隙）的烘干土重量，单位是gcm－3或tm－3。
一般情况下，把土壤的密度视为常数，即为2.65 gcm－3。
3．土壤容重土壤容重是指在田间自然状态下，单位体积土壤（包括粒间孔隙）的烘干土重量，单位也是gcm－3或tm－3。
4．土壤孔隙度土壤孔隙度是指单位体积土壤中孔隙体积占土壤总体积的百分数。
实际工作中，可根据土壤密度和容重计算得出。
土壤孔隙度的变幅一般在30%~60%之间，适宜的孔隙度为50%~60%。
土壤孔隙度（%）＝ （密度容重-1）⨯100 5．土壤孔隙类型 根据土壤孔隙的通透性和持水能力，将其分为三种类型，如表所示。
土壤孔隙类型及性质6．土壤孔隙性与植物生长的关系适宜于植物生长发育的耕作层土壤孔隙状况为：总孔隙度为50%~56%，通气孔隙度在10%以上，如能达到15%~20%更好，毛管孔隙度与非毛管孔隙度之比为2：1为宜，无效孔隙度要求尽量低。
对于植物生长发育而言，在同一土体内孔隙的垂直分布应为“上虚下实”。
（二）土壤结构性1．概念 土壤中的土粒，一般不呈单粒状态存在（沙土例外），而是相互胶结成各种形状和大小不一的土团存在于土壤中，这种土团称为结构体或团聚体。
土壤结构性是指土壤结构体的种类、数量及其在土壤中的排列方式等状况。
2．土壤结构体的类型及特性 按照结构体的大小、形状和发育程度可分为以下几类。
第6章-土壤的保肥性与供肥性
第六章土壤的保肥性与供肥性土壤的保肥性与供肥性是土壤的重要性质之一。
它直接影响植物生长发育、产量和品质。
了解土壤的保肥性和供肥性能，对于指导合理施肥夺取作物高产优质是非常重要的。
第一节土壤保肥性和供肥性与植物生长一、土壤的保肥性与供肥性1.土壤的保肥性-----指土壤吸持和保存植物养分的能力。
其中离子交换作用是影响土壤保肥性能中最重要的因素之一。
2.土壤的供肥性----指土壤向植物提供有效养分的能力。
它与土壤养分的强度因素和容量因素关系密切。
土壤养分的容量因素是指土壤液相中能桩植物利用吸收的有效养分的总量；土壤养分的强度因素是指土壤溶液中的养分浓度。
两者的比值可用来表征土壤养分的缓冲容量(B)，B值大，表明保持土壤溶液中养分浓度稳定的能力强，即该土壤能平稳而持久地向植物提供营养物质。
根据植物对各种营养元素吸收利用的难易程度，一般可把土壤养分分成两大类：一类是速效养分，又称有效养分；另一类是缓效养分。
把缓效养分转化为速效养分是土壤供肥性能的表现，相反，把速效养分转化为贮藏形态的养分就是土壤保肥性能的表现。
因此土壤的保肥性和供肥性是相互矛盾的。
但同时，土壤的保肥性与供肥性又是相互统一的。
二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响土壤的保肥性和供肥性对植物生长有重要的影响。
土壤的保肥性差，施到砂土中的肥料就容易被淋失，造成植物生长后期脱肥，。
对于这种土壤，施肥时应少量多次，防止后期脱肥。
土壤的供肥性好是指土壤的供肥速度适中。
因此，一般要求土壤既有较强的保肥能力，又有较强的供肥能力。
第二节土壤胶体及其基本特性胶体颗粒的上限为0.001mm,下限为＜1nm.0.001mm = 1μm微米, (1mm=1000μm=1000,1000nm).＜1nm属于溶液。
因此粘粒又称为胶粒。
土壤中最重要的是小于2 μm的土粒和土壤溶液组成的土壤胶体分散系。
土壤胶体是土壤中最活跃的部分，很多重要的土壤性质都发生在土壤胶体和土壤溶液的界面上。
《土壤肥料学》重点复习要点
一、名词解释土壤：是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成的，具有肥力、能生长植物的未固结层。
肥料：凡能直接供给植物生长发育所必需养分、改善土壤性状以提高植物产量和品质的物质。
复混肥料：含有N、P、K三要素中的任何两个或两个以上要素的肥料。
枸溶性磷肥（弱酸溶性磷肥）：不溶于水，能溶于2％的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液的磷肥，如钙镁磷肥、钢渣磷肥。
能被土壤中的酸和作物根系分泌的酸逐渐溶解为作物吸收，肥效慢。
土壤吸附：指土壤吸收保持气态、液态和固态养分物质的能力，即分子和离子或原子在固相表面富集的过程。
分为交换性吸附、专性吸附、负吸附。
土壤容重：自然状态下单位容积（包括孔隙）中干燥土粒质量与标准状况下同体积水的质量比，单位是g/cm3。
土壤肥力：土壤供给和调节植物生长发育所需要的水、肥、气、热等生活因素的能力。
又分为自然肥力和人为肥力，潜在肥力和有效肥力。
有效肥力：可被植物利用并通过土壤的物理学、化学、生物学性状表现出来的肥力。
潜在肥力：在植物生长过程中，土壤中没有被直接反映出来的肥力。
一定生产条件下可转化为有效肥力。
土壤保肥性：指土壤吸持和保存植物养分的能力，其大小受土壤对植物养分的多种作用：分子吸附、化学固定、离子交换的影响。
土壤供肥性：土壤在植物整个生育期内为其持续不断提供有效养分的能力，与土壤养分强度因素和容量因素关系密切。
土壤生产力：土壤产出农产品的能力，由土壤本身肥力属性和发挥肥力的外部条件共同决定。
土壤腐殖质：是在微生物作用下，在土壤中重新合成的，结构比较复杂的，性质比较稳定的，疏松多孔的一类高分子混合物的聚合物。
腐殖化系数：每克有机物（干重）施入土壤后，所能分解转化成腐殖质的克数（干重）。
Ｃ/Ｎ：有机物中C总量与N总量的比。
不仅影响有机残体分解速度，还影响土壤有效氮的供应，通常以25:1较为合适。
根圈（根际）：泛指植物根系及其影响所及的范围。
根圈微生物与植物的关系更加密切。
根/土比值（R/S）：即根圈土壤微生物与邻近的非根圈土壤微生物数量之比。
种植基础第二章第三节土壤的基本性质
（五）土壤缓冲性能
土壤缓冲性能是指土壤抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力， 即在土壤中加入酸、碱物质后，土壤的pH并不会相应地上升或下降， 仍能保持其相对稳定性。
三、土壤孔隙性
土壤孔隙：指土壤固相土粒或土团之间的空隙。土壤孔隙是土壤中物质 和能量交换的场所。也是植物根系伸展和土壤动物、微生物活动的地 方。
体积总和占整个土壤体积的百分数。
无机胶体在数量上远比有机胶体要多，主要是土壤粘粒，它包括 Fe、Al、Si等含水氧化物类粘土矿物以及层状硅酸盐类粘土矿物。
有机胶体主要指的是土壤中的腐殖质。在土壤中有机胶体一般很 少单独存在，绝大部分与无机胶体紧密结合在一起形成有机-无机复合 胶体。
土壤胶体带有电荷，能够吸附土壤溶液中的离子态养分，因而避 免其随水流失。这是土壤保肥性的重要方面。
赤红壤
砖红壤
几种酸性土剖面图
（三）土壤碱性
土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度而造成的。 土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤吸附的钠离子的解离。
土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐的碱金属（K+，Na+） 或碱土金属（Ca2+，Mg2+）的盐类。
含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低（镁）；磷的有
效性也下降。 因此，施用石灰要适量。白云石替代
影响石灰施用量的因素有： 土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地；有机质含量；石灰的 种类和施用方法；作物的要求等。
2.土壤碱性的调节
用石膏来改良。原理如下：
土壤胶体
Na+
+
CaSO4
Na+
土壤胶体 Ca2+ + Na2SO4
第四章土壤的基本性质
a.是一种可逆过程，能很快的达到动 态平衡。
b.离子间是等当量的代换关系。
c、代换反应受质量作用定律的支配： 对可逆反应来说，化学反应的速度
与反应物的浓度成正比。
或：增加反应物的浓度，减小生成物 的浓度，化学平衡向正方向移动。
生产意义：
d、不同的离子，代换能力不同： Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>NH+>Na+
特点:
a.有选择性，保留的都是土壤养分；
b.是一种周期短的循环性吸收。
生产意义：
是生物小循环的一个环节，可减少养 分淋失，提高土壤养分含量。
5、离子代换吸收作用： 指土壤胶体扩散层中的离子，能被土
壤溶液中带相同电荷的其它离子所代换而 产生的吸收作用。
这种作用，是土壤中对土壤保肥供肥 能力影响最大的一种吸收方式。
土壤固体土粒重
土壤比重＝———————— 土粒体积
影响土壤比重的因素：
（g/cm3）
有机质含量；【有机质比重1.25；矿物质2.6~2.7】 ，有机质含量越高，土壤比重越小。
（一般土壤中有机质含量少，土壤比重可作为常数来 看待，取值2.65参加各种计算）
二、土壤容重
定义：单位体积原状土的烘干重。
状土干重
土壤溶液中，离子间由于发生化学反 应，生成难溶性化合物而沉淀于土壤中被 保存下来的作用。
特点：
a.无选择性。
b.吸收的结果，一方面减少养分的 淋失，但另一方面又将水溶性养分转变为 难溶性，生产中应尽量避免。
生产意义：
减少水溶性养分数量，应避免。
4、生物吸收作用：
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3、土壤的吸收形式：
（1）、机械吸收：这是指具有多孔的土壤对
进入土体的固体颗粒的机械截留作用。 加强机械吸收的措施：采用多耙多耕可 以使土壤孔隙增多，增强土壤的的机械吸收, 也可以改良漏水田。 （2）、物理吸收：这是指土壤胶体依靠其巨 大的表面能对分子态养分（如氨、氨基酸、 尿酸等）的吸收能力。
5、土壤保肥性和供肥性的调节
土壤保肥性和供肥性的调节： 1．增加肥料投入，调节土壤胶体状况 增 施有机肥料、秸秆还田和种植绿肥，可提高土壤有 机质含量；翻淤压沙或掺黏改沙，增加沙土中胶体 含量；适当增施化肥，以无机促有机，均可改善土 壤保肥与供肥性。 2．科学耕作，合理排灌 合理耕作，以耕 促肥；合理灌排，以水促肥，也可改善土壤保肥与 供肥性。 3．调节交换性阳离子组成，改善养分供应 状况。酸性土壤施用适量石灰、草木灰；碱性土壤 施用石膏，可调节其阳离子组成，可改善土壤保肥 与供肥性。
4、土壤的供肥性 土壤的供肥性：土壤在作物的整个生育期内持续不 断的供应作物生长所必须的各种速效养分的能力和 特性，称土壤的供肥性。
土壤的供肥性与以下土壤性质有关： 1．速效养分含量 2．迟效养分的有效化；迟效养分包 括矿物态养分和有机态养分，二者分别通过 风化和微生物分解释放养分。 3．交换性离子有效度 一般来说， 在一定范围内（临界饱和度以上）交换性离 子饱和度越大，则该离子的有效程度越高。
（3）、化学吸收：这是指土壤溶液中的一 些可溶性养分与土壤中某些物质发生化学反 应而沉淀的过程。 磷的化学固定：指在一些含钙质的石灰 性土壤，含铁、铝的酸性的土壤中施用一些 磷酸钙后，会形成一些难溶性磷酸盐，使得 植物不易吸收，降低了磷的有效性。 化学吸收能有效的吸收有毒物质，减少 土壤的污染。
2、土壤吸收作用
2、土壤吸收作用：土壤所具有的能吸收 和保持某些水溶性化合物和某些微粒的作用， 其中包括土壤的机械吸收、物理吸收、化学 吸收、生物吸收和离子交换吸收等 。 土壤吸附性能是土壤的重要特性，它使 土壤起到“库”的作用，避免土壤养分的流 失，达到保蓄养分的目的。它起着极为重要 的作用。
离子交换吸收有两种形式：阳离子交换吸收和 阴离子交换吸附。 （i）、土壤阳离子交换吸收作用：带负电荷的 土壤胶体吸附的阳离子与土壤溶液中的阳离子之间 的交换，称为阳离子交换吸收作用。例如土壤胶体Ca2+ + 2KCl 土壤胶体-2K+ + CaCl2 阳离子交换作用的特点：a:可逆反应； b：等当量交换； c:受质量作用定律支配。 土壤中常见阳离子交换力强弱的顺序为：
（4）、生物吸收：这是指土壤中的微生物和
根系对养分的吸收、保存和积累在生物体中 的作用。 加强生物吸收的措施：种植绿肥、施用 菌肥、轮作倒茬来改良土壤。 （5）、离子交换吸收：指带电荷的土壤胶粒 吸附土壤溶液中带相反电荷的离子又能与土 壤溶液中带同号电荷的离子相互交换，从而 吸收养分。它是一种物理化学现象，是土壤 的重要保肥方式。
Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
（ii）、土壤阴离子吸收作用：它是指土壤中
带正电荷胶体所吸附的阳离子与土壤中溶液 中的阴离子相互交换的作用。 离子交换作用对土壤肥力的重要影响： a:影响土壤的保肥性与供肥性； b:影响土壤的酸碱性； c:影响土壤的物理性质和耕性； d:影响土壤缓冲性和稳肥性。
二、土壤的保肥性与供肥性
1、土壤的保肥性
2、土壤吸收作用
3、土壤吸收的形式
4、土壤的供肥性 5、土壤的保肥性与供肥性的 调节
1、土壤的保肥性
土壤的保肥性与供肥性是土壤的重要性 质之一。它直接影响植物生长发育、产量和 品质。了解土壤的保肥性和供肥性能，对于 指导合理施肥夺取作物高产优质是非常重要 的。 1、土壤的保肥性：土壤具有吸附各种 离子、分子、气体和悬浮体的能力，即吸收、 保蓄植物养分的特性，称为土壤的保肥性。