離子交換吸收作用與土壤肥力的關系

㈠ 陽離子代換作用在土壤肥力上的意義

我們首先來看看土壤肥力是什麼：土壤供應和調節植物生長所需要的水分、養分、熱量、空氣和其它生活條件的能力。那麼四大要素中養分是判定土壤肥力高低高標准項。

植物生長所需要的無機物主要來源於土壤，包括無機鹽、水，在植物體內無機鹽類作用包括維持滲透壓、某些復雜化合物的組成成分、參與生物化學反應等。

那麼離子交換的目的在於保存並且及時補充植物所需的無機鹽，邏輯上便是保持甚至提高土壤肥力了。

交換過程通常需要交換劑，各類離子在交換劑這一分散系中中經過擴散和轉移，吸附和交換。而這個分散體系便是膠體。而且土壤里許多物質如粘土腐殖質等常以膠體形式存在。使用膠體介質客觀上有利於穩定高效地進行保肥。

㈡ 什麼是土壤離子吸附與交換作用

植物在生活狀態下，根細胞呼吸作用釋放大量二氧化碳，這些二氧化碳溶於土壤溶液生成的碳酸，可以離解成氫離子和碳酸氫根離子，並吸附在根細胞的表面。在土壤溶液中也含有一些陽離子和陰離子。根部細胞表面吸附的陽離子、陰離子與土壤溶液中陽離子、陰離子發生交換的過程就叫交換吸附。離子交換後，鹽類離子吸附在根細胞的表面，為根系進一步吸收離子做了准備。而根系附近土壤溶液中的陽離子和陰離子，又會從較遠處得到進一步的補充。交換吸附不需要消耗代謝能量，與溫度無關，發生的速度也很快。是屬於非代謝性的。農業生產上及時中耕，防止土壤板結，其作用之一就是促進根系的呼吸，以大量產生可供交換的氫離子和碳酸氫根離子。
離子交換
藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換，以達到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。

㈢ 請問：土壤肥力各因子之間的關系是什麼

1.養分因素 指土壤中的養分貯量、強度因素和容量因素，主要取決於土壤礦物質及有機質的數量和組成。
2.物理因素 指土壤的質地、結構狀況、孔隙度、水分和溫度狀況等。它們影響土壤的含氧量、氧化還原性和通氣狀況，從而影響土壤中養分的轉化速率和存在狀態、土壤水分的性質和運行規律以及植物根系的生長力和生理活動。
3.化學因素 指土壤的酸鹼度、陽離子吸附及交換性能、土壤還原性物質、土壤含鹽量，以及其他有毒物質的含量等。
4.生物因素 指土壤中的微生物及其生理活性。
拓展資料
土壤肥力因子，是指影響植物正常生長發育的土壤因子。如水分、養分、通氣狀況、溫度等，有時僅指養分的種類、儲存、有效性等。有關土壤肥力因子簡述如下：
①水分。水分在植物生命活動中作用重大，是細胞的主要成分，是代謝作用過程的反應物質，是植物對物質吸收和運輸的溶劑，還能保持植物的固有姿態。土壤性質不同，供水性能有差別。土壤水分過多或過少都不利於植物的正常生長。可以通過中耕鬆土、鎮壓、地表覆蓋、灌溉與排水等措施使土壤保持合適的條件。
②養分。養分是作物正常生長所必需的，包括氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯和鎳等，另有一些元素對作物不是必需，但明顯對某種作物生長有利，例如，硅對於水稻，鋁對於茶樹，都有很好的促進作用。不過養分元素的供應也必須適量，可通過調節施肥量、施肥時間及其他農藝措施來發揮養分的效益，避免其危害。
③通氣狀況。土壤空氣組成與大氣相似，但是Cft含量相對高，Ft含量相對低，相對濕度較高，含有還原性氣體，而且其組成和數量處於動態變化之中。它影響作物種子的萌發、根系生長及其吸水、吸肥，可通過深耕結合施用有機肥、中耕鬆土、排除積水、灌溉與曬田來調節。
④溫度。土壤溫度對作物種子萌發、營養生長、生殖生長、根系生長、養分的吸收與轉化都有很大影響。溫度過高或者過低都不利於作物的生長發育，可以通過及時灌水排水、加覆蓋物、深溝條播與熏煙等措施來調控。

㈣ 土壤陽離子交換量與土壤有什麼性質相關

土壤陽離子交換復量 cation exchange capacity 即CEC 是指土壤制膠體所能吸附各種陽離子的總量，其數值以每千克土壤中含有各種陽離子的物質的量來表示，即mol/kg。
不同土壤的陽離子交換量不同，主要影響因素：a,土壤膠體類型，不同類型的土壤膠體其陽離子交換量差異較大，例如，有機膠體>蒙脫石>水化雲母>高嶺石>含水氧化鐵、鋁。b,土壤質地越細，其陽離子交換量越高。c,對於實際的土壤而言，土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高，其交換量就越大。d,土壤溶液pH值，因為土壤膠體微粒表面的羥基（OH）的解離受介質pH值的影響，當介質pH值降低時，土壤膠體微粒表面所負電荷也減少，其陽離子交換量也降低；反之就增大。
土壤陽離子交換量是影響土壤緩沖能力高低，也是評價土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據。

㈤ 土壤陽離子交換量的土壤肥料學意義

土壤陽離子交換量的影響因素有 膠體的類型；土壤質地；土壤pH值等。不同的粘土礦物中含腐殖質和2：1性粘土礦物較多，陽離子交換量較大。而含高嶺石和氧化物的土壤鹽離子交換量較小。這就是北方土壤保肥性能好的原因之一。交換量大也就是土壤能吸附和交換的陽離子容量大，對肥料的影響就不同了。我也總結不好。你還是找本土壤學、植物營養肥料學看看好了。
一般陽離子交換量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力。交換量在>20cmol（+）/kg保肥力強的土壤；20~10cmol（+）/kg為保肥力中等的土壤；<10cmol（+）/kg為保肥力弱的土壤。

㈥ 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：土壤復的陽離子交換制性能是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。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。

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㈦ 土壤膠體的土壤吸收性能

土壤的吸收性能是指土壤能吸收、保留土壤溶液中的分子和離子，懸浮液中的懸浮顆粒、氣體及微生物的能力。
土壤的吸收性能對土壤肥力和性質有非常重要的作用。
a：土壤的吸收性能與土壤保肥、供肥性關系密切
因為土壤具有吸收性能，所以我們施用的肥料（無論是無機的還是有機的，無論是固體的、液體的還是氣體的）都能長久的保存在土壤中，而且隨時能釋放出來供植物吸收利用。
b：土壤的吸收性能能影響到土壤的酸鹼性以及緩沖性等化學性質
c：土壤的吸收性能能直接或間接地影響到土壤的結構性、物理機械性、水熱狀況等。 按照吸收性能產生的機制，土壤吸收性能分為以下幾種類型：
a.土壤機械吸收性：土壤對物體的機械阻留，土壤機械吸收性能的大小主要取決於土壤的孔隙狀況。孔隙過粗，阻留物少，孔隙過細，會造成阻留物下滲困難，容易形成地面徑流和土壤沖刷。
b.土壤物理吸收性能：指土壤對分子態物質的保存能力包括：
（1）正吸咐：養分集聚在土壤膠體的表面，膠體表面養分的濃度比溶液中大。
（2）負吸咐：土壤膠體表面吸咐的物質較少，膠體表面的養分濃度比溶液中低。
c.土壤的化學吸收性能：易溶性鹽在土壤中轉變成難溶性鹽而沉澱、保存在土壤中的過程，這一過程是以純化學反應為基礎的，稱為化學吸收，比如可溶性的磷酸鹽，在土壤中與Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Al3+等，發生化學反應生成難溶性的磷酸鈣，磷酸鎂、磷酸鐵、磷酸鋁。化學吸收性能雖然能使易溶性養分保存下來，減少流失，但同時也降低了這些養分對植物的有效性，所以在生產上要盡量避免有效養分的化學固定的產生，但化學吸收也有一些好處，比如H2S、Fe2+對水稻根系有毒害作用，但是在水田嫌氣條件下H2S+Fe2+→FeS↓降低它們的毒害作用。
d.土壤的物理化學吸收性能：土壤對可溶性物質中的離子態養分的保持能力；由於土壤膠體帶正電荷和負電荷，能吸咐土壤溶液中電性相反的離子，被吸咐的離子還能與土壤溶性中的同電性的離子發生交換而達到動態平衡，這一過程以物理吸咐力基礎，但又表現出化學反應的某些特徵，所以稱為土壤的物理化學吸咐性能或土壤的離子交換作用。
f.生物吸收性能：是土壤中植物根和微生物對營養物質的吸收，它具有選擇性和創造性，同時能累積和集中養分。
上述幾種土壤吸收性能並不是孤立存在的，而且相互聯系，相互影響的，在這幾種土壤吸收性能中對土壤的供肥性和保肥性貢獻最大的是土壤的物理化學吸收性能。 土壤的物理化學性能其實質就是土壤的離子交換作用包括：
（1）土壤的陽離子交換：帶負電荷的土壤膠體所吸咐的陽離子與土壤溶液中的陽離子發生交換而達到動態平衡的過程。
（2）土壤的陰離子交換：帶正電荷的土壤膠體所吸咐的陰離子與土壤溶液中的陰離子發生交換而達到動態平衡的過程。
1.土壤的陽離子交換作用：
通常土壤所帶負電荷的數量遠比正電荷多，土壤膠體表面的負電荷能吸咐土壤溶液中的陽離子以中的電性，被吸咐的陽離子在一定的條件下也能被土壤溶液中其它的陽離子交換下來→土壤的陽離子交換作用。
比如土壤膠體上原來吸咐有Ca2+，當我們施用K2SO4後，Ca2+就能被K+交換下來而進入土壤溶液。
土壤溶液中的離子轉移到土壤膠體上→吸咐
土壤膠體上吸咐的離子轉移到土壤溶液→解吸
A.土壤陽離子交換作用的特點：
a.可逆反應：也就是說已吸咐在土壤膠體上的陽離子當土壤溶液的組成和濃度發生改變時，完全可以被其它的陽離子代換下來而進入土壤溶液，這一點在植物營養上有很重要的作用，它使被吸咐的離子並不會失去對植物的有效性，植物對養分的吸收主要是吸收土壤溶液的養分，土壤膠體表面的養分絕大部分需要轉移到土壤溶液中才能被吸收，由於陽離子交換反應是可逆反應，使得被吸咐的陽離子，完全可以被其它的陽離子交換下來，重新進入土壤溶液供植物吸收利用，所以被吸咐的陽離子並沒有失去對植物的有效性。
b.等當量交換：也就是說一個Ca2+可交換兩個K+，1molFe3+可交換3molK+或Na+。
c.符合質量作用定律
d.反應迅速，能迅速達到平衡
B.土壤的陽離子交換能力
指一種陽離子將土壤膠體上的另外一種陽離子交換下來的能力。
影響土壤陽離子交換能力的因素主要有以下幾個方面：
a.電荷數量：根據庫侖定律，離子電荷價越高，受膠體的吸咐能力越大，交換能力越大，所以M3+>M2+>M+。
b.離子半徑和水合半徑：對於同價的離子，離子半徑越大，水合半徑越小，交換能力越強：
Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
在這一系列中，H+是例外，H+的交換能力>Ca2+、Mg2+，因為H+的半徑小，水化程度也弱，運動速度快，所以交換能力強，所以離子的運動速度也是影響離子交換能力的一個因素。
c.離子濃度，因為離子交換受質量作用定律支配，所以對交換能力弱的陽離子，增加它的濃度，也可以交換那些交換能力強的陽離子。
C.土壤的陽離子交換量：（CEC）
通常是指在一定的pH條件下，1kg干土所能吸咐的全部交換性陽離子的厘摩爾數，單位：Cmol/kg。
影響土壤陽離子交換量的因素：
a.膠體的類型：不同的土壤膠體所帶負電荷的數量不同，陽離子交換量也不同
負電荷數量：腐殖質>蛭石>蒙脫石>伊利石>高嶺石。
陽離子交換量：腐殖質>蛭石>蒙脫石>伊利石>高嶺石
b.土壤質地：質地越粘重，粘粒越多，CEC越大，另外含OM高的土壤，CEC也比較大。
c.土壤pH：pH會影響到可變負電荷的數量，從而影響到土壤的陽離子交換量，pH上升可以增加土壤可變負電荷的數量，從而使土壤陽離子交換量增加。
土壤的陽離子交換量，基本上代表了土壤能夠吸咐陽離子的數量，也就是土壤的保肥能力。
D.土壤的鹽基飽和度
土壤膠體上吸咐陽離子基本上可分為兩類：
當土壤膠體上吸咐的陽離子，全部是鹽基離子時，土壤呈現鹽基飽和狀態，這種土壤稱鹽基飽和土壤；當土壤膠體上吸咐的陽離子，一部分是鹽基離子，另一部分是致酸離子時，土壤呈現鹽基不飽和狀態，這種土壤稱為鹽基不飽和土壤。
土壤鹽基飽和的程度，一般用鹽基飽和度來表示，它指的是交換性鹽基離子占陽離子交換量的百分率。
鹽基飽和度的作用：
a.可以反映土壤的酸鹼性：鹽基飽和度的高低實際上也就反映出了致酸離子含量的高低，所以能反應出土壤的酸鹼性：
北方土壤：鹽基飽和度大，土壤pH較高
南方土壤：鹽基飽和度低，土壤pH低
b.判斷土壤肥力水平
鹽基飽和度>80%→肥沃土壤，50—80%→中等肥力水平，<50%肥力水平較低。
E.交換性陽離子的有效度
土壤膠體表面吸咐的離子，可以通過離子交換進入土壤溶液供植物吸收利用，所以被土壤膠體吸咐的陽離子，不會失去對植物的有效性，但是被土壤膠體吸咐的陽離子的有效度，並非在任何條件下都完全相同，從土壤角度講影響交換性陽離子有效度的因素主要有以下一些方面：
a.離子飽和度（土壤膠體上吸咐的某一種離子的總量占土壤陽離子交換量的百分率）
植物對養分的吸收雖然可以通過根系與土壤膠體之間接觸代換而被吸收，但是通過接觸代換而吸收的養分數量很少，植物主要還是吸收土壤溶液中的養分，也就是說土壤膠體上吸咐的陽離子，必須要解吸到土壤溶液中才能被吸收利用。
土壤膠體上某種離子的飽和度越大，被解吸的機會越大，該離子的有效度越大，所以交換性陽離子的有效度不僅僅與該種離子的絕對數量有關，更主要的還取決於該種離子的飽和度：
雖然交換性Ca2+的絕對數是乙土壤>甲土壤，但是Ca2+的飽和度甲土壤>乙土壤，所以Ca2+的有效度，甲土壤>乙土壤。
所以施肥要相對集中施用，增加離子飽和度，能提高肥效。
b.陪補離子效應
土壤膠體上同時吸咐著多種離子，對於其中任何一種離子來講，其它的各種離子都是它的陪補離子。比如土壤膠體上吸咐有K+、Ca2+、NH4+、Na+那麼K+的陪伴離子就是Ca2+、NH4+、Na+。NH4+的陪伴離子就是K+、Ca2+、Na+。
某一種交換性陽離子的有效度，與陪補離子的種類關系密切，一般來講陪補離子與土壤膠體之間的吸咐力越大，越能提高被陪離子的有效度。
比如：假如K+的陪補離子是Ca2+，由於Ca2+與土壤膠體之間的吸咐力>K+，所以K+容易被交換下來，從而提高K+的有效度。
如果K+的陪補離子是Na+，由於Na+與土壤膠體間的吸咐力<K+，K+不易被交換下而降低K+的有效度。
c.粘土礦物的類型
不同的粘土礦物由於晶體構造不同，吸咐陽離子的牢固程度也不同，在一定的鹽基飽和度范圍內，蒙脫石類粘土礦物吸咐的陽離子，一般位於晶層之間，吸咐比較牢固，有效度相對較低，而高嶺石類粘土礦物吸咐的陽離子一般位於晶體外表面，吸咐力弱，有效度相對較高。
2.土壤對陰離子的交換吸咐
A.土壤對陰離子的靜電吸咐（非專性吸咐）
土壤膠體雖然以帶負電荷為主，但是在某些特定條件下土壤膠體也可帶正電荷。
比如Fe，Al，氧化物在酸性條件下的解離，能帶正電荷：pH<4.8,Al2O3.3H2O→Al(OH)2++2H+.
又比如高嶺石在酸性條件下表面—OH的解出，能帶正電荷。
腐殖質分子中R—NH2的質子化能帶正電荷：
R—NH2+H+→RNH3+
這樣這些帶正電荷的土壤膠體就能通過靜電引力而吸咐陰離子，這種通過靜電引力而對陰離子產生的吸咐我們稱為土壤對陰離子的非專性吸咐，被吸咐的陰離子，可被其它的陰離子所代換，屬交換性的陰離子。
影響陰離子非專性吸咐的因素，主要有以下兩個方面：
a.陰離子的種類：一般陰離子的價數越多，吸咐力越強；在同價陰離子中，水含半徑小的離子吸咐力強。
F－>草酸根>檸檬酸根>H2PO4－>HCO3－>H2BO3－>CH3COO－>SO42－>Cl－>NO3－
b.帶正電荷土壤膠體的種類：
一般來講帶正電荷的土壤膠體主要是Fe、 Al、 Mn的氧化物，所以含Fe、 Al、Mn的氧化物高的強酸性土壤容易產生陰離子的非專性吸咐。
B.土壤膠體對陰離子的專性吸咐

㈧ 大學土壤學： 土壤肥力之間是如何相互協調的

土壤肥力是個籠統的概念，所含內容較多，比如土壤NPK等營養元素含量、土壤結構、土壤有機質、土壤陽離子交換量等等，你問的這個問題挺好，是個系統性的問題，比如，有機質與土壤結構的協調：有機質具有聚合土壤顆粒的作用，有機質含量增加，使得對農業具有重要意義作用的土壤團粒結構含量增高，土壤結構變好。再如土壤有機質中所含元素較多，當有機質分解是可產生NPK等補充土壤營養元素，我建議你查詢土壤肥力所涉及的土壤性質，然後自己總結，這樣你就更容易理解了。

㈨ 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.

㈩ 為什麼說土壤陽離子交換量和鹽基飽和度可以反映土壤肥力

如果質地越細,比表面就越就,表面能就越大.細的顆粒往往為粘粒,而粗的往往為砂或礫回石,粘粒往往帶有電答荷.不一定就越肥.
鹽基飽和度大的土壤對酸的緩沖能力大,而對鹼的緩沖能力小.適應植物生長.
原因：土壤交換性陽離子包括H+和鹽基離子,鹽基飽和度大表明鹽基含量高,相對應的H+含量就少了.
當土壤鹽基飽和度大時,膠體吸附的鹽基離子會將進入土壤的氫離子（活性酸）轉化為潛在酸；但當有0H-離子進入土壤時,由於H+的含量相對較少,其緩沖鹼的能力也小.