【正文】 。 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 凝聚作用強，利于膠體互相凝聚形成結(jié)構(gòu)（團粒結(jié)構(gòu)）。 土壤膠體由于大多帶有負(fù)電荷，相互具有負(fù)電位，而互相排斥，不易凝聚。 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 層狀硅酸鹽晶層上的 OH基可以解離出H+，帶負(fù)電 : 結(jié)晶體 OH OH OH 結(jié)晶體 OH OH OH +3H+ 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 當(dāng)土壤膠體解離陽離子和陰離子數(shù)量相等，即膠體的 正負(fù)電荷相等時，此時膠體懸液的 pH值稱為 等電點 (isoelectric point)。 土壤膠體電荷的來源 指組成礦物的中心離子被電性相同、大小相近的離子替代而晶格構(gòu)造保持不變的現(xiàn)象。cm3） 1 1 6cm2 6 103 60cm2 6 10 106 600cm2 6 102 109 6000cm2 6 103 1012 6m2 6 104 1015 60m2 6 105 1018 600m2 6 106 1021 6000m2 6 107 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 各粒徑土粒的比面 土粒 （粒徑 mm） 比表面積 （ cm2 (二 ) 雙電層 決定電位離子層 (內(nèi)層 ) 是固定在膠核表面 , 并決定其電荷和電位的一層離子。 何為分散體系？ 一般把分散相顆粒直徑 （ 非球顆粒則指長 、 寬 、高三向中一個方向的長度 ） 在 1100納米范圍內(nèi)的分散系稱膠體分散系 。 其顆粒大小介于粗分散系和分子 、 離子分散系之間 。 補償離子層 (外層 ) 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 注意 ： 把土壤膠粒完全理解為球形構(gòu)造，顯然是錯誤的。g 1） 土粒 （粒徑 mm） 比表面積 （ cm2 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 四面體中的硅可被鋁代換 Si4+ Al3+ 八面體中的鋁可被鐵、鎂代換 Al3+ Fe2+或 Mg2+ 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) (2)晶格破碎邊緣的斷鍵 在礦物風(fēng)化破碎的過程中 ， 晶體晶格邊緣的離子有一部分電荷未得到中和 ， 而產(chǎn)生剩余價鍵 ， 使晶層帶電 。 在土壤 pH58的條件下，大多數(shù)土壤膠體的 等電點低于 這個范圍，因此，對于土壤膠體來講， pH58相當(dāng)于在 堿性環(huán)境下，此時，腐殖質(zhì)和鋁硅酸鹽等膠體都 帶負(fù)電 ，表現(xiàn)為對陽離子的吸 附，只有 Fe(OH)3和 Al(OH)3帶正電，吸附陰離子。 土壤膠體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) ? 電解質(zhì)的 濃度愈大 ，愈能有效地中和異電膠體的電性，愈能減小擴 散層厚度，使 膠粒凝聚 。 農(nóng)業(yè)上促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成措施的理論解釋： ?土壤干燥、凍結(jié)過程中，水膜消失，也就加大了電解質(zhì)濃度，減小擴散層厚度，使膠?；ハ嗄鄱纬山Y(jié)構(gòu)。 、鋁：（兩性膠體） 土壤膠體的類型 Al(OH)3+H+→Al(OH)2++H2O （ pH5） + OH ↓ Al(OH)2O+ H2O （ pH5） 純凈的氫氧化鐵的等電點為 ，氫氧化鋁等電點為 ，所以它們在大多數(shù)酸性或中性土壤中都帶正電荷。 土壤膠體的類型 ① 硅氧片、硅氧四面體 硅四面體可以共用氧原子而形成一層 ， 氧原子排列成為中空的六角形 ， 稱硅氧片或硅氧層 。 但水鋁片上的 ＯＨ 在一 定條件下解離出氫離子 ， 使高嶺石 帶負(fù)電 。 硅氧片 鋁氧片 硅氧片 特點： 土壤膠體的類型 蛭石 的 膨脹性比蒙脫石要小得多 ，其晶層間距 ，屬有限膨脹型。 b、層與層之間由 鉀離子中和 ，使得各層相互緊密結(jié)合。 暖溫帶濕潤地區(qū)： 蛭石顯著增加，以 水云母 — 蛭石為主 ，說明環(huán)境有利于進一步脫鉀。 有機膠體與無機膠體的直接結(jié)合。 陽離子交換 二、土壤陽離子交換吸附作用的特點 1. 可逆反應(yīng) 在濕潤地區(qū)的一般酸性土壤中，吸附的陽離子有 Al3+、 H+、Ca2+、 Mg2+、 K+等；在干旱地區(qū)的中性或堿性土壤中，主要的吸附性陽離子是 Ca2+，其次有 Mg2+、 K+、 Na+等。 陽離子交換 三、影響陽離子交換作用的因素 主要決定于陽離子被膠粒吸附的力量（或稱陽離子與膠體的結(jié)合強度），它實質(zhì)上是陽離子與膠體之間的靜電能。 ? 又如：水云母具有六角形網(wǎng)孔（晶孔），容易吸附與其孔徑大小相當(dāng)?shù)?K+和 NH4+，這些離子一旦進入六角形孔穴，即可發(fā)生配位作用，很難出來，只有當(dāng)晶層破裂時，被固定的 K+、 NH4+方可重新釋放出來。 質(zhì)地 陽離子交換量 （ cmol(+)kg1) 砂土 15 砂壤土 78 壤土 718 粘土 2530 陽離子交換 2. 膠體類型 不同土壤膠體陽離子交換量相差很大 膠休 種類 腐殖質(zhì) 蛭石 蒙脫石 水云母 高嶺石 含水氧化鐵、鋁 CEC （ cmol(+) 所以 ，土壤交換量可以作為評價土壤保肥力的指標(biāo) 。例如東北的黑土、內(nèi)蒙的栗鈣土的交換量在30~50 cmol(+)〃kg 1。 土壤鹽基飽和度越大，養(yǎng)分有效性越高，因此鹽基飽和度是土壤肥力的指標(biāo)之一。 土壤 CEC /(c mol 如：孔穴半徑為 ， 鉀離子的半徑為 ， 銨離子的半徑為 ， 則有效性較低 。 易出現(xiàn)負(fù)吸附 。 陰離子交換 四、土壤中各種陰離子代換吸收能力 不同陰離子代換吸收順序如下： 草酸根離子 檸檬酸離子 磷酸根離子 硫酸根 離子 氯離子 硝酸根離子 磷酸根離子和某些有機酸根離子易被土壤吸收。 如含水氧化鐵、含水氧化鋁。kg1) 交換性 Ca的飽和度 % Ca的有效度 甲 10 4 大 乙 40 5 小 農(nóng)諺：“施肥一大片，不如一條線。若陽離子交換量大，而鹽基飽和度偏小，需要采取措施對土壤加以改良，如施肥或用石灰中和。kg1。 CEC與土壤肥力的關(guān)系 陽離子交換 陽離子交換量和施肥有密切關(guān)系： 在施肥時不僅要了解作物的需要，同時還要考慮土壤交換量的大小。g 1) 8001000 700 800 100200 520 有機 無機， 2:11:1， 粘土礦物 含水的氧化物 粘土礦物主要通過兩個方面影響 CＥＣ： a、 粘土礦物的比表面積 : 蛭石、蒙脫石 水鋁英石 、水云母 高嶺石 b、 粘土礦物所帶的電荷數(shù)量 陽離子交換 3. 土壤 pH值： 土壤酸堿度影響膠體表面官能團中 H+的解離，因而影響 可變電荷 的多少。通常以每千克土壤所能吸附的全部交換性陽離子的厘摩爾數(shù)（ Cation Exchange Capacity， CEC）。 陽離子交換 ： 同價離子， 離子半徑大水化半徑小，交換能力越強。同時，土壤膠體上吸附的陽離子也必然是多種多樣的，不可能為單一種離子所組成。 結(jié)合方式 土壤膠體的類型 在生產(chǎn)上的意義 我國勞動人民在長期生產(chǎn)實踐中，充分體會到有機無機復(fù)合體的重要，創(chuàng)