【正文】 而土壤氯離子和硝酸根離子代換吸收能力最弱，甚至不能吸收 。 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(jī)酸根離子易被土壤吸收。 易出現(xiàn)負(fù)吸附 。此類陰離子常和陽離子起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生難溶性化合物。 陰離子交換 定義 一、吸收陰離子的原因 土壤腐殖質(zhì)中的 — NH2 在 酸性條件 下吸 收 H+成為 — NH3+ 而帶正電 兩性膠體帶正電荷 酸性 Al(OH)3 +HCl= Al(OH)2++Cl+H2O 堿性 Al(OH)3 +NaOH= Al(OH)2O+Na++ H2O 粘粒礦物表面上的 OH原子團(tuán)可與土壤溶液中的陰離子代換 。 如含水氧化鐵、含水氧化鋁。 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 。 思考： K+ 的陪補(bǔ)離子分別為 Ca2+、 Na+時(shí)，有效性高低比較？ 陽離子交換 土壤處理 交換性離子組成 盆中幼苗干重 (g) 盆中幼苗吸鈣 量 (mg) 甲 40%Ca+60%H 乙 40%Ca+60%Mg 丙 40%Ca+60%Na 不同陪補(bǔ)離子對交換性鈣有效性的影響 各種離子相互抑制的能力如下： Na+K+Mg2+Ca2+H+和 Al3+ 3. 無機(jī)膠體的種類 在飽和度相同的前提下，各種離子在無機(jī)膠體上的有效性： 高嶺石 〉 蒙脫石 〉 水云母 Why? 高嶺石 ：陽離子吸附點(diǎn)主要在破裂邊緣外表面； 蒙脫石 ：吸附點(diǎn)主要在晶層間內(nèi)表面； 水云母 ：層間空隙狹窄，易使 NH4+、 K+等離子產(chǎn) 晶穴固定。 （ 如膠體吸附了 H+、Ca2+、 Mg2+、 K+等離子 ， 對H+來說 ， Ca2+、 Mg2+、 K+是它 陪補(bǔ)離子 ） 與膠體結(jié)合強(qiáng)度大的離子 ， 本身有效性低 ， 但對其它陪補(bǔ)離子的有效性有利 。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。 土壤 CEC /(c mol 為什么？ 陽離子交換 六、影響交換性陽離子有效性的因素 飽和度大，該離子的有效性大。 2. 影響鹽基飽和度的因素 陽離子交換 一般闊葉樹種吸收鹽基比針葉樹多，通過枯落物歸還給土壤的鹽基也多，另外，針葉在分解過程中產(chǎn)生相對較多的有機(jī)酸，增強(qiáng)了鹽基的淋溶作用，使 針葉林下耕層土壤鹽基飽和度更低于闊葉林土壤 。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。 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。以算式表示為： 1 0 0)kg)(c m o l( )kg)(c m o l(% 11?? ?? ??陽離子交換量交換性鹽基總量鹽基飽和度陽離子交換 ? 鹽基飽和土壤： 土壤膠體吸附的陽離子如絕大多數(shù)（ 80%以上）為鹽基離子。 另一類是 鹽基離子 （如 Ca2+、 Mg2+、 K+、 Na+、 NH4+等），鹽基離子為植物所需的速效養(yǎng)分。kg1。例如東北的黑土、內(nèi)蒙的栗鈣土的交換量在30~50 cmol(+)〃kg 1。kg1。 對于交換量小、保肥力差的土壤，可通過施用河塘泥、廄肥、泥炭或摻粘土，以增加土壤中的無機(jī)、有機(jī)膠體，以及通過施用石灰調(diào)節(jié)土壤反應(yīng)等來提高土壤的陽離子交換量。 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(shí)不僅要了解作物的需要，同時(shí)還要考慮土壤交換量的大小。 所以 ，土壤交換量可以作為評價(jià)土壤保肥力的指標(biāo) 。 陽離子交換 附：主要粘土礦物的ＣＥＣ（ pＨ =7） （ cmol（ +） 所以腐殖質(zhì)的 CEC遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無機(jī)膠體。g 1) 8001000 700 800 100200 520 有機(jī) 無機(jī)， 2:11:1， 粘土礦物 含水的氧化物 粘土礦物主要通過兩個(gè)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(tuán)中 H+的解離，因而影響 可變電荷 的多少。 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(+) 陽離子交換 （二）影響 CEC的因素 1. 膠體數(shù)量 （ 土壤質(zhì)地 ） 土壤膠體物質(zhì)越多 （ 包括 礦質(zhì)膠體 、 有機(jī)膠體和復(fù) 合膠體 ） ， 則 CEC越大 。 注：因?yàn)殛栯x子交換量隨土壤 pH值變化而變化（因可變電荷變化），一般未特別注明時(shí)，是以 pH為 7的條件下測定土壤的交換量。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）。 ? 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(jìn)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(shí)，被固定的 K+、 NH4+方可重新釋放出來。另外，當(dāng)交換后形成不溶性或難溶性物質(zhì)時(shí)，或?qū)⑵浣粨Q后的生成物不斷除去時(shí)，都可使交換作用繼續(xù)進(jìn)行。例如氫離子就是這樣，而且氫離子水化很弱，通常 H+只帶一個(gè)水分子，即以H3O+的形態(tài)參加交換，水化半徑很小，因此它在交換力上具有特殊位臵。 陽離子交換 ： 同價(jià)離子， 離子半徑大水化半徑小，交換能力越強(qiáng)。 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(qiáng)度），它實(shí)質(zhì)上是陽離子與膠體之間的靜電能。 高嶺石 類礦物交換作用主要發(fā)生在膠粒表面邊緣上，所以 速率很快 ；蒙脫石 類礦物的離子交換大部分發(fā)生在膠粒晶層之間，其速率取決于層間間距或膨脹程度；水云母類的交換作用發(fā)生在狹窄的晶層間，所以 交換速率較慢 。 如一個(gè) Ca2+可交換兩個(gè) Na+；一個(gè)二價(jià)的鈣離子可以交換兩個(gè)一價(jià)的氫離子。同時(shí)，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。 陽離子交換 二、土壤陽離子交換吸附作用的特點(diǎn) 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。 土壤膠粒 Ca2+ +2KCl = 土壤膠粒 K+ K+ + CaCl2 陽離子交換作用對土壤中養(yǎng)分的保持和供應(yīng)起著重要作用。 如復(fù)合體中的胡敏酸，比單獨(dú)存在時(shí)分解顯著減慢，并可使土壤中有效磷