土壤胶体.

第一章绪论

土壤

土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用所形成能够生长植物的、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。

陆地表层—位置；

疏松—物理状态；

能够产生植物收获—土壤的本质。

土壤肥力

土壤在植物生长发育整个过程中，同时而又不断地满足和协调植物对水分，空气，养料和热量等要求的能力。

四大肥力因子：水、肥、气、热

有效肥力

在生产中反应出经济效果的那部分肥力。

潜在肥力

还没有在生产中反映出经济效果的那部分肥力。

土壤生产力

土壤在其土壤肥力、环境条件和人为因素的综合作用下所能产生的经济效益

土壤肥力与土壤生产力的联系与区别：土壤生产力由土壤本身的肥力属性（基础，内因）和发挥肥力作用的外界条件（外因）所决定的。从这个意义上来看，肥力只是生产力的基础，而不是生产力的全部。肥力因素基本相同的土壤，如果处在不同的环境条件下，其表现出来的生产力彼此可能相差很大。

土壤三相物质组成

固相——矿物质和有机质

液相——土壤液体

气相——土壤气体

第二章矿物质

风化作用，原生矿物，次生矿物

风化作用：岩石在地表受到种种外力作用，逐渐破碎成为疏松物质，这一过程叫做风化作用。所产生的疏松物质就是土壤母质。

原生矿物—直接来源于母岩的矿物，其中岩浆岩是其主要来源；在风化过程中没有改变化学组成的原始成岩矿物，如石英、长石、云母等。

次生矿物—在风化过程中新形成的矿物。如高岭石，蒙脱石、氧化铝等。

土壤中的原生矿物类型和特性：

1、长石类矿物：正长石，又称钾长石，是土壤中钾元素的重要来源。

2、云母类：白云母，又称钾云母，是土壤中钾元素的来源之一。黑云母也是钾元素的来源，更易分解，风化。

3、角闪石与辉石类矿物：含盐基丰富，化学稳定性低，容易被彻底分解。

4、石英矿物：不易风化，是土壤中砂粒的主要来源。

5、氧化铁类矿物：赤铁矿（Fe2O3），常使土壤染成红色；磁铁矿（Fe3O4），具磁性。黄铁矿（FeS2），分解后形成硫酸盐。

6、磷酸盐类矿物：磷灰石是制造磷肥的主要原料，是植物磷元素的主要来源。

7、方解石（CaCO3）：方解石是土壤中碳酸钙的主要来源。

8、褐铁矿（Fe2O3·3H2O）：由赤铁矿水化形成的一种含水氧化铁，是土壤黄色和棕色染色剂。

母质

1、成土母质：矿物岩石经各种风化作用后形成的疏松多孔体

2、土壤母质与岩石和土壤相比，有很大区别。

母质有别于岩石，其颗粒小，单位体积或单位质量的表面积增大，颗粒间多孔隙，疏松，有一定的透水性、通气性及吸附性能。母质所具有的这些肥力因素还远远不能满足植物的需要。

3、母质类型

岩石矿物风化形成的母质，有的就地堆积，但大多数是在重力、水流、风力、冰川等外力的作用下搬运到其他地方，形成各种沉积物，有的甚至经过多次搬运沉积。

按风化物搬运动力与沉积特点的不同，可将成土母质分为以下8种类型：残积物

粒级：石砾，砂粒，粉粒，粘粒

粒级（粒组）：根据土粒大小和性质，将其分成若干组，称土壤粒级或粒组。

我国常用的土粒分级标准有国际制和卡庆斯基制，都把土粒分为：石砾，砂粒，粉粒（粉砂），粘粒四级。

颗粒组成（土壤质地）

土壤各粒级的百分含量，或称砂粘程度，机械组成

物理性粘粒，物理性砂粒

物理性粘粒：卡钦斯基分类制中直径＜0.01mm的土壤颗粒。

物理性砂粒：卡钦斯基分类制中直径＞0.01mm的土壤颗粒。

土壤质地名称卡制分类依据

土壤质地名称：根据其颗粒组成把土壤分成若干类别，称质地类别以粘粒含量为主要标准，粉粒、砂粒含量做帽子：

粘粒：15%以下为砂土、壤土类；

15%—25%为粘壤土类；

25%以上为粘土类。

卡制分类依据：依据物理性粘粒(<0.01mm)和物理性砂粒（1-0.01mm）的相对含量来划分，共9种质地，同时照顾了土壤类型的差别。

不同质地土壤与肥力的关系

壤土：砂、粘粒配比恰当；养分含量丰富，保水保肥性和供水供肥性强，耕性较好；理想土壤。适宜种植各种作物。

粘粒矿物

组成粘粒的次生矿物。

硅酸盐：最重要的造岩矿物，自然界中，占已知矿物种类的1/3，占岩石圈量的80-90%，绝大多数都以硅酸盐为主要矿物成分，由岩石风化成为土壤，土壤亦含大量硅酸盐—土壤的骨骼。在硅酸盐中，其结构可以看成是氧离子组成骨架，阳离子填充于氧离子空隙中,阳离子的大小很重要.

岛状环状链状层状架状

主要包括∶

层状的硅酸盐矿物和氧化物类。

前者是晶型矿物，后者有晶型的，也有非晶型的。

硅氧片,铝氧片

硅氧片：四个氧离子和一个硅离子组成硅氧四面体。许多硅四面体可以共用氧原子形成一层，氧原子排列成为中间有空的六角形，称为硅氧四面体片，简称硅片。硅氧四面体片底层有六角形网眼要记住！网眼半径1.32埃。

铝氧片：一个铝离子和六个氧离子构成铝氧八面体。许多个铝八面体相互连接成片称为铝氧八面体片，简称铝片。

同晶置换

在矿物形成时，晶格中的某离子被别的大小相近，电荷符号相同的离子所取代，而其晶格外型不变的现象。

高价阳离子被低价阳离子取代的多；因此，土壤粘土矿物一般以负电荷为主。四面体中的Si4+被Al3+离子所替代，八面体中Al3+被Mg2+替代。

同晶替代现象在2:1型和2：1：1型粘土矿物中较普遍，而1:1型的粘土矿物中则没有或极少。

高岭石、水云母、蒙脱石的结构与性质

高岭石：

由一个四面体片与一个八面体片重复堆叠而成。晶层结构为1：1型，两个晶层的层面间产生了键能较强的氢键，膨胀性小，0.72nm。

只有外表面，无内表面。

电荷数量少。

外形是片状，粒径在0.2-2um，较粗。

黏着力，可塑性弱，胶体特性较弱。

蒙脱石：

由两个四面体晶片中间夹一个八面体晶片堆叠而成。晶层结构为2：1型，晶层之间为分子引力，胀缩性大。

电荷数量大，同晶替代现象普遍。

即有外表面，又有丰富的内表面。

外形是片状，颗粒较小，厚度在0.01-1um，胶体特性突出。

黏着力，可塑性强。

水化云母：

由两个四面体晶片中间夹一个八面体晶片堆叠而成，四面体片之间六角形网格眼中央有一个钾离子。2：1型晶层结构，伊利石是其主要代表。

无膨胀性。在伊利石晶层之间吸附有钾离子，对相邻晶层产生了很强的键联效果，使晶层不易膨胀，伊利石晶层的间距为1.0nm。