离子交换吸收作用与土壤肥力的关系

㈠ 阳离子代换作用在土壤肥力上的意义

我们首先来看看土壤肥力是什么：土壤供应和调节植物生长所需要的水分、养分、热量、空气和其它生活条件的能力。那么四大要素中养分是判定土壤肥力高低高标准项。

植物生长所需要的无机物主要来源于土壤，包括无机盐、水，在植物体内无机盐类作用包括维持渗透压、某些复杂化合物的组成成分、参与生物化学反应等。

那么离子交换的目的在于保存并且及时补充植物所需的无机盐，逻辑上便是保持甚至提高土壤肥力了。

交换过程通常需要交换剂，各类离子在交换剂这一分散系中中经过扩散和转移，吸附和交换。而这个分散体系便是胶体。而且土壤里许多物质如粘土腐殖质等常以胶体形式存在。使用胶体介质客观上有利于稳定高效地进行保肥。

㈡ 什么是土壤离子吸附与交换作用

植物在生活状态下，根细胞呼吸作用释放大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于土壤溶液生成的碳酸，可以离解成氢离子和碳酸氢根离子，并吸附在根细胞的表面。在土壤溶液中也含有一些阳离子和阴离子。根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。离子交换后，盐类离子吸附在根细胞的表面，为根系进一步吸收离子做了准备。而根系附近土壤溶液中的阳离子和阴离子，又会从较远处得到进一步的补充。交换吸附不需要消耗代谢能量，与温度无关，发生的速度也很快。是属于非代谢性的。农业生产上及时中耕，防止土壤板结，其作用之一就是促进根系的呼吸，以大量产生可供交换的氢离子和碳酸氢根离子。
离子交换
借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。

㈢ 请问：土壤肥力各因子之间的关系是什么

1.养分因素 指土壤中的养分贮量、强度因素和容量因素，主要取决于土壤矿物质及有机质的数量和组成。
2.物理因素 指土壤的质地、结构状况、孔隙度、水分和温度状况等。它们影响土壤的含氧量、氧化还原性和通气状况，从而影响土壤中养分的转化速率和存在状态、土壤水分的性质和运行规律以及植物根系的生长力和生理活动。
3.化学因素 指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量，以及其他有毒物质的含量等。
4.生物因素 指土壤中的微生物及其生理活性。
拓展资料
土壤肥力因子，是指影响植物正常生长发育的土壤因子。如水分、养分、通气状况、温度等，有时仅指养分的种类、储存、有效性等。有关土壤肥力因子简述如下：
①水分。水分在植物生命活动中作用重大，是细胞的主要成分，是代谢作用过程的反应物质，是植物对物质吸收和运输的溶剂，还能保持植物的固有姿态。土壤性质不同，供水性能有差别。土壤水分过多或过少都不利于植物的正常生长。可以通过中耕松土、镇压、地表覆盖、灌溉与排水等措施使土壤保持合适的条件。
②养分。养分是作物正常生长所必需的，包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯和镍等，另有一些元素对作物不是必需，但明显对某种作物生长有利，例如，硅对于水稻，铝对于茶树，都有很好的促进作用。不过养分元素的供应也必须适量，可通过调节施肥量、施肥时间及其他农艺措施来发挥养分的效益，避免其危害。
③通气状况。土壤空气组成与大气相似，但是Cft含量相对高，Ft含量相对低，相对湿度较高，含有还原性气体，而且其组成和数量处于动态变化之中。它影响作物种子的萌发、根系生长及其吸水、吸肥，可通过深耕结合施用有机肥、中耕松土、排除积水、灌溉与晒田来调节。
④温度。土壤温度对作物种子萌发、营养生长、生殖生长、根系生长、养分的吸收与转化都有很大影响。温度过高或者过低都不利于作物的生长发育，可以通过及时灌水排水、加覆盖物、深沟条播与熏烟等措施来调控。

㈣ 土壤阳离子交换量与土壤有什么性质相关

土壤阳离子交换复量 cation exchange capacity 即CEC 是指土壤制胶体所能吸附各种阳离子的总量，其数值以每千克土壤中含有各种阳离子的物质的量来表示，即mol/kg。
不同土壤的阳离子交换量不同，主要影响因素：a,土壤胶体类型，不同类型的土壤胶体其阳离子交换量差异较大，例如，有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭石>含水氧化铁、铝。b,土壤质地越细，其阳离子交换量越高。c,对于实际的土壤而言，土壤黏土矿物的SiO2/R2O3比率越高，其交换量就越大。d,土壤溶液pH值，因为土壤胶体微粒表面的羟基（OH）的解离受介质pH值的影响，当介质pH值降低时，土壤胶体微粒表面所负电荷也减少，其阳离子交换量也降低；反之就增大。
土壤阳离子交换量是影响土壤缓冲能力高低，也是评价土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依据。

㈤ 土壤阳离子交换量的土壤肥料学意义

土壤阳离子交换量的影响因素有 胶体的类型；土壤质地；土壤pH值等。不同的粘土矿物中含腐殖质和2：1性粘土矿物较多，阳离子交换量较大。而含高岭石和氧化物的土壤盐离子交换量较小。这就是北方土壤保肥性能好的原因之一。交换量大也就是土壤能吸附和交换的阳离子容量大，对肥料的影响就不同了。我也总结不好。你还是找本土壤学、植物营养肥料学看看好了。
一般阳离子交换量直接反映了土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力。交换量在>20cmol（+）/kg保肥力强的土壤；20~10cmol（+）/kg为保肥力中等的土壤；<10cmol（+）/kg为保肥力弱的土壤。

㈥ 土壤阳离子交换量对土壤化学性质和土壤的污染评价有什么作用

您好：土壤复的阳离子交换制性能是由土壤胶体表面性质所决定，由有机质的交换基与无机质的交换基所构成，前者主要是腐殖质酸，后者主要是粘土矿物。它们在土壤中互相结合着，形成了复杂的有机无机胶质复合体，所能吸收的阳离子总量包括交换性盐基(K+、Na+、Ca++、Mg++)和水解性酸，两者的总和即为阳离子交换量。表层土壤和深层土壤有机质含量不同，土壤颗粒的风化程度也不一样，阳离子交换量就不一样。

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㈦ 土壤胶体的土壤吸收性能

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离子，悬浮液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。
土壤的吸收性能对土壤肥力和性质有非常重要的作用。
a：土壤的吸收性能与土壤保肥、供肥性关系密切
因为土壤具有吸收性能，所以我们施用的肥料（无论是无机的还是有机的，无论是固体的、液体的还是气体的）都能长久的保存在土壤中，而且随时能释放出来供植物吸收利用。
b：土壤的吸收性能能影响到土壤的酸碱性以及缓冲性等化学性质
c：土壤的吸收性能能直接或间接地影响到土壤的结构性、物理机械性、水热状况等。 按照吸收性能产生的机制，土壤吸收性能分为以下几种类型：
a.土壤机械吸收性：土壤对物体的机械阻留，土壤机械吸收性能的大小主要取决于土壤的孔隙状况。孔隙过粗，阻留物少，孔隙过细，会造成阻留物下渗困难，容易形成地面径流和土壤冲刷。
b.土壤物理吸收性能：指土壤对分子态物质的保存能力包括：
（1）正吸咐：养分集聚在土壤胶体的表面，胶体表面养分的浓度比溶液中大。
（2）负吸咐：土壤胶体表面吸咐的物质较少，胶体表面的养分浓度比溶液中低。
c.土壤的化学吸收性能：易溶性盐在土壤中转变成难溶性盐而沉淀、保存在土壤中的过程，这一过程是以纯化学反应为基础的，称为化学吸收，比如可溶性的磷酸盐，在土壤中与Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Al3+等，发生化学反应生成难溶性的磷酸钙，磷酸镁、磷酸铁、磷酸铝。化学吸收性能虽然能使易溶性养分保存下来，减少流失，但同时也降低了这些养分对植物的有效性，所以在生产上要尽量避免有效养分的化学固定的产生，但化学吸收也有一些好处，比如H2S、Fe2+对水稻根系有毒害作用，但是在水田嫌气条件下H2S+Fe2+→FeS↓降低它们的毒害作用。
d.土壤的物理化学吸收性能：土壤对可溶性物质中的离子态养分的保持能力；由于土壤胶体带正电荷和负电荷，能吸咐土壤溶液中电性相反的离子，被吸咐的离子还能与土壤溶性中的同电性的离子发生交换而达到动态平衡，这一过程以物理吸咐力基础，但又表现出化学反应的某些特征，所以称为土壤的物理化学吸咐性能或土壤的离子交换作用。
f.生物吸收性能：是土壤中植物根和微生物对营养物质的吸收，它具有选择性和创造性，同时能累积和集中养分。
上述几种土壤吸收性能并不是孤立存在的，而且相互联系，相互影响的，在这几种土壤吸收性能中对土壤的供肥性和保肥性贡献最大的是土壤的物理化学吸收性能。 土壤的物理化学性能其实质就是土壤的离子交换作用包括：
（1）土壤的阳离子交换：带负电荷的土壤胶体所吸咐的阳离子与土壤溶液中的阳离子发生交换而达到动态平衡的过程。
（2）土壤的阴离子交换：带正电荷的土壤胶体所吸咐的阴离子与土壤溶液中的阴离子发生交换而达到动态平衡的过程。
1.土壤的阳离子交换作用：
通常土壤所带负电荷的数量远比正电荷多，土壤胶体表面的负电荷能吸咐土壤溶液中的阳离子以中的电性，被吸咐的阳离子在一定的条件下也能被土壤溶液中其它的阳离子交换下来→土壤的阳离子交换作用。
比如土壤胶体上原来吸咐有Ca2+，当我们施用K2SO4后，Ca2+就能被K+交换下来而进入土壤溶液。
土壤溶液中的离子转移到土壤胶体上→吸咐
土壤胶体上吸咐的离子转移到土壤溶液→解吸
A.土壤阳离子交换作用的特点：
a.可逆反应：也就是说已吸咐在土壤胶体上的阳离子当土壤溶液的组成和浓度发生改变时，完全可以被其它的阳离子代换下来而进入土壤溶液，这一点在植物营养上有很重要的作用，它使被吸咐的离子并不会失去对植物的有效性，植物对养分的吸收主要是吸收土壤溶液的养分，土壤胶体表面的养分绝大部分需要转移到土壤溶液中才能被吸收，由于阳离子交换反应是可逆反应，使得被吸咐的阳离子，完全可以被其它的阳离子交换下来，重新进入土壤溶液供植物吸收利用，所以被吸咐的阳离子并没有失去对植物的有效性。
b.等当量交换：也就是说一个Ca2+可交换两个K+，1molFe3+可交换3molK+或Na+。
c.符合质量作用定律
d.反应迅速，能迅速达到平衡
B.土壤的阳离子交换能力
指一种阳离子将土壤胶体上的另外一种阳离子交换下来的能力。
影响土壤阳离子交换能力的因素主要有以下几个方面：
a.电荷数量：根据库仑定律，离子电荷价越高，受胶体的吸咐能力越大，交换能力越大，所以M3+>M2+>M+。
b.离子半径和水合半径：对于同价的离子，离子半径越大，水合半径越小，交换能力越强：
Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+
在这一系列中，H+是例外，H+的交换能力>Ca2+、Mg2+，因为H+的半径小，水化程度也弱，运动速度快，所以交换能力强，所以离子的运动速度也是影响离子交换能力的一个因素。
c.离子浓度，因为离子交换受质量作用定律支配，所以对交换能力弱的阳离子，增加它的浓度，也可以交换那些交换能力强的阳离子。
C.土壤的阳离子交换量：（CEC）
通常是指在一定的pH条件下，1kg干土所能吸咐的全部交换性阳离子的厘摩尔数，单位：Cmol/kg。
影响土壤阳离子交换量的因素：
a.胶体的类型：不同的土壤胶体所带负电荷的数量不同，阳离子交换量也不同
负电荷数量：腐殖质>蛭石>蒙脱石>伊利石>高岭石。
阳离子交换量：腐殖质>蛭石>蒙脱石>伊利石>高岭石
b.土壤质地：质地越粘重，粘粒越多，CEC越大，另外含OM高的土壤，CEC也比较大。
c.土壤pH：pH会影响到可变负电荷的数量，从而影响到土壤的阳离子交换量，pH上升可以增加土壤可变负电荷的数量，从而使土壤阳离子交换量增加。
土壤的阳离子交换量，基本上代表了土壤能够吸咐阳离子的数量，也就是土壤的保肥能力。
D.土壤的盐基饱和度
土壤胶体上吸咐阳离子基本上可分为两类：
当土壤胶体上吸咐的阳离子，全部是盐基离子时，土壤呈现盐基饱和状态，这种土壤称盐基饱和土壤；当土壤胶体上吸咐的阳离子，一部分是盐基离子，另一部分是致酸离子时，土壤呈现盐基不饱和状态，这种土壤称为盐基不饱和土壤。
土壤盐基饱和的程度，一般用盐基饱和度来表示，它指的是交换性盐基离子占阳离子交换量的百分率。
盐基饱和度的作用：
a.可以反映土壤的酸碱性：盐基饱和度的高低实际上也就反映出了致酸离子含量的高低，所以能反应出土壤的酸碱性：
北方土壤：盐基饱和度大，土壤pH较高
南方土壤：盐基饱和度低，土壤pH低
b.判断土壤肥力水平
盐基饱和度>80%→肥沃土壤，50—80%→中等肥力水平，<50%肥力水平较低。
E.交换性阳离子的有效度
土壤胶体表面吸咐的离子，可以通过离子交换进入土壤溶液供植物吸收利用，所以被土壤胶体吸咐的阳离子，不会失去对植物的有效性，但是被土壤胶体吸咐的阳离子的有效度，并非在任何条件下都完全相同，从土壤角度讲影响交换性阳离子有效度的因素主要有以下一些方面：
a.离子饱和度（土壤胶体上吸咐的某一种离子的总量占土壤阳离子交换量的百分率）
植物对养分的吸收虽然可以通过根系与土壤胶体之间接触代换而被吸收，但是通过接触代换而吸收的养分数量很少，植物主要还是吸收土壤溶液中的养分，也就是说土壤胶体上吸咐的阳离子，必须要解吸到土壤溶液中才能被吸收利用。
土壤胶体上某种离子的饱和度越大，被解吸的机会越大，该离子的有效度越大，所以交换性阳离子的有效度不仅仅与该种离子的绝对数量有关，更主要的还取决于该种离子的饱和度：
虽然交换性Ca2+的绝对数是乙土壤>甲土壤，但是Ca2+的饱和度甲土壤>乙土壤，所以Ca2+的有效度，甲土壤>乙土壤。
所以施肥要相对集中施用，增加离子饱和度，能提高肥效。
b.陪补离子效应
土壤胶体上同时吸咐着多种离子，对于其中任何一种离子来讲，其它的各种离子都是它的陪补离子。比如土壤胶体上吸咐有K+、Ca2+、NH4+、Na+那么K+的陪伴离子就是Ca2+、NH4+、Na+。NH4+的陪伴离子就是K+、Ca2+、Na+。
某一种交换性阳离子的有效度，与陪补离子的种类关系密切，一般来讲陪补离子与土壤胶体之间的吸咐力越大，越能提高被陪离子的有效度。
比如：假如K+的陪补离子是Ca2+，由于Ca2+与土壤胶体之间的吸咐力>K+，所以K+容易被交换下来，从而提高K+的有效度。
如果K+的陪补离子是Na+，由于Na+与土壤胶体间的吸咐力<K+，K+不易被交换下而降低K+的有效度。
c.粘土矿物的类型
不同的粘土矿物由于晶体构造不同，吸咐阳离子的牢固程度也不同，在一定的盐基饱和度范围内，蒙脱石类粘土矿物吸咐的阳离子，一般位于晶层之间，吸咐比较牢固，有效度相对较低，而高岭石类粘土矿物吸咐的阳离子一般位于晶体外表面，吸咐力弱，有效度相对较高。
2.土壤对阴离子的交换吸咐
A.土壤对阴离子的静电吸咐（非专性吸咐）
土壤胶体虽然以带负电荷为主，但是在某些特定条件下土壤胶体也可带正电荷。
比如Fe，Al，氧化物在酸性条件下的解离，能带正电荷：pH<4.8,Al2O3.3H2O→Al(OH)2++2H+.
又比如高岭石在酸性条件下表面—OH的解出，能带正电荷。
腐殖质分子中R—NH2的质子化能带正电荷：
R—NH2+H+→RNH3+
这样这些带正电荷的土壤胶体就能通过静电引力而吸咐阴离子，这种通过静电引力而对阴离子产生的吸咐我们称为土壤对阴离子的非专性吸咐，被吸咐的阴离子，可被其它的阴离子所代换，属交换性的阴离子。
影响阴离子非专性吸咐的因素，主要有以下两个方面：
a.阴离子的种类：一般阴离子的价数越多，吸咐力越强；在同价阴离子中，水含半径小的离子吸咐力强。
F－>草酸根>柠檬酸根>H2PO4－>HCO3－>H2BO3－>CH3COO－>SO42－>Cl－>NO3－
b.带正电荷土壤胶体的种类：
一般来讲带正电荷的土壤胶体主要是Fe、 Al、 Mn的氧化物，所以含Fe、 Al、Mn的氧化物高的强酸性土壤容易产生阴离子的非专性吸咐。
B.土壤胶体对阴离子的专性吸咐

㈧ 大学土壤学： 土壤肥力之间是如何相互协调的

土壤肥力是个笼统的概念，所含内容较多，比如土壤NPK等营养元素含量、土壤结构、土壤有机质、土壤阳离子交换量等等，你问的这个问题挺好，是个系统性的问题，比如，有机质与土壤结构的协调：有机质具有聚合土壤颗粒的作用，有机质含量增加，使得对农业具有重要意义作用的土壤团粒结构含量增高，土壤结构变好。再如土壤有机质中所含元素较多，当有机质分解是可产生NPK等补充土壤营养元素，我建议你查询土壤肥力所涉及的土壤性质，然后自己总结，这样你就更容易理解了。

㈨ 阳离子交换作用 对土壤污染有何影响

阳离子交换使土壤比较重要的性质之一,使土壤本身的特有属性,主要原因就是土壤胶体的负电特性,其电荷分为可变电荷和固定电荷,当pH较低时（到达等电点时）,整个性质就会发生变化.阳离子交换,顾名思义,负电荷的土壤胶体表面吸附有一些可交换态的阳离子如K、Mg、Ca等,当污染物特别是重金属类物质与土壤接触时,由于其于土壤胶体表面基团具有更强的结合能力,从而取代部分正电性基团,但是阳离子交换过程并不稳定,属于静电作用,因此自身并不稳定,如上述内容所说,易受pH影响,低pH条件下容易被淋洗.同时由于其具有很强的水溶性,因此生物有效性较高,容易被动植物吸收而贮藏在体内,是土壤化学反应较为活跃的一部分,受土壤环境影响较大.
吸附作用是一种泛称,涉及内容较多,分配、离子交换、络合等都包括在内,以有机质吸附为例,土壤环境中存在很多的有机污染物如农药（有机氯、有机磷）、PAH、PCBs等,通过分配作用,这些污染物易与土壤中的腐殖质、植物残体、黑炭等结合,这一过程既可以促进有机污染物的分解,也可以抑制该过程.例如一些污染物进入当碳粒内部,从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络合在碳颗粒表面,碳粒表层有较大的比表面积,提供了大量的微生物附着位点,为其降解提供了条件,本身也可以当做电子受体.
这一问题应因具体环境而异,因污染物性质变化而异,环境是复杂的体系,具体结果如何完全看如何读复杂过程进行解读,现在很多过程还是无法解释清楚的,我们目前位置更多的是控制条件,找出影响因素,因此并不是虽有条件都适用的.

㈩ 为什么说土壤阳离子交换量和盐基饱和度可以反映土壤肥力

如果质地越细,比表面就越就,表面能就越大.细的颗粒往往为粘粒,而粗的往往为砂或砾回石,粘粒往往带有电答荷.不一定就越肥.
盐基饱和度大的土壤对酸的缓冲能力大,而对碱的缓冲能力小.适应植物生长.
原因：土壤交换性阳离子包括H+和盐基离子,盐基饱和度大表明盐基含量高,相对应的H+含量就少了.
当土壤盐基饱和度大时,胶体吸附的盐基离子会将进入土壤的氢离子（活性酸）转化为潜在酸；但当有0H-离子进入土壤时,由于H+的含量相对较少,其缓冲碱的能力也小.