种植基础第二章第三节土壤的基本性质
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第三节
土壤的基本性质
土壤的基本性质包括：
一、土壤保肥性和供肥性； 二、土壤酸碱性与缓冲性； 三、土壤孔隙性； 四、土壤结构与耕性。
一、土壤保肥性与供肥性
（一）土壤胶体
一般把直径1-100nm范围内的土壤颗粒，称为土壤胶体。它是土 壤各种物质最活跃的部分，因而对土壤性质的影响也最大。
土壤胶体一般可分为无机胶体、有机胶体、有机-无机复合胶体。
土壤胶体微粒多带负电，扩散层离子是阳离子，因此，离子交换 吸收是以阳离子交换吸收作用为主。
离子从溶液转移到胶体表面的过程，称为离子的吸附过程。
吸附的离子从胶体表面转移到溶液去的过程，称为离子的解吸过程。
（三）土壤阳离子交换吸收作用
土壤溶液中的阳离子，把带负电荷的土壤胶体微粒吸附的阳离子 进行交换，称为阳离子交换吸收作用。例如，把碳酸氢铵施入土壤中 时，溶于土壤溶液中的铵离子，就会与土壤胶体表面原来吸附的阳离 子进行交换吸收，
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低（镁）；磷的有
效性也下降。 因此，施用石灰要适量。白云石替代
影响石灰施用量的因素有： 土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地；有机质含量；石灰的 种类和施用方法；作物的要求等。
2.土壤碱性的调节
用石膏来改良。原理如下：
土壤胶体
Na+
+
CaSO4
Na+
土壤胶体 Ca2+ + Na2SO4
（五）土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响
土壤的保肥性和供肥性对植物生长有重要的影响。土壤的保肥性 差，施到土壤中的肥料就容易被淋失，造成植物生长后期脱肥，即通 常所说的“发小不发老”。对于这种土壤，施肥时应少量多次，防止 后期脱肥。土壤的供肥性好是指土壤的供肥速度适中。若供肥太快太 猛，也会造成土壤养分因来不及被植物吸收而流失，相反，如果土壤 的供肥速度太慢，则不能满足植物生长需要，应注意补充速效肥料。 因此，一般要求土壤既有较强的保肥能力，又有较强的供肥能力。
三棱草（
三春柳
碱蓬
植物适宜的pH范围
适 应 偏 碱 适应中到微碱 适应中到微酸 适应偏酸性 适应酸性的 性pH7-8 性pH6.5-7.5 性的pH6-7 的pH5.5-6.5 pH小于5
紫苜蓿 苹果
蚕豆
水稻幼苗 柑橘
金花菜 黄花苜蓿
碗豆
马铃薯
香蕉
甜菜
wk.baidu.com
大麦
西红柿
大葱**
甘蔗
豆类
小麦
辣椒
西红柿
橡胶
花菜
碳酸钙的溶解度不大，水解作用弱，产生的碱度也较弱。因此石灰性 土壤的pH一般低于8.5，多在7.0-8.0之间。
土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。钠饱和度大于15%时，土壤 pH可达8.5，甚至于9.0。
碱化度
指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率
碱化度（%）=
交换性钠 阳离子交换量
×100
当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时，土壤就呈极强的碱 性反应，土壤理化性质上发生恶劣变化，称为土壤的碱化作用。
碱化度是衡量土壤碱化程度的指标。土壤碱化度为5－10％定为弱碱化土 壤，>15％为 碱化土壤，>20％为碱性土 。
（四）土壤酸碱度对土壤肥力及主要生长发育的影响
1、影响土壤养分的有效性 氮素在pH6-8时有效性最大；磷在pH6.5-7.5时有效性最高；钙、钾、 镁和硫在pH6-8时有效性最大。微量元素除钼以外，如铁、锰、锌、 铜一般在酸性条件下有效性最高；钼则在碱性条件下有效性最高。
（五）土壤缓冲性能
土壤缓冲性能是指土壤抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力， 即在土壤中加入酸、碱物质后，土壤的pH并不会相应地上升或下降， 仍能保持其相对稳定性。
三、土壤孔隙性
土壤孔隙：指土壤固相土粒或土团之间的空隙。土壤孔隙是土壤中物质 和能量交换的场所。也是植物根系伸展和土壤动物、微生物活动的地 方。
土壤酸度主要取决于潜性酸度。只有盐基不饱和的土壤，才 有潜性酸。
土壤酸性的来源（形成内因）
1. 土壤中H+的来源
（1）水的解离： H2O H+ + OH（2）碳酸的解离： H2CO3 H+ + HCO3（3）有机酸的解离：有机酸 H+ +R—C （4）无机酸 ：
硝化作用产生硝酸、硫化作用可产生硫酸；
二、土壤酸碱性与缓冲性
（一）土壤酸碱性的概念与分级 土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例 不同所表现的酸碱性质。
当H+多于OH-时，土壤显酸性当OH-多于H+时，土壤显碱性
当H+等于OH-时，土壤中性 土壤的酸碱性通常用土壤溶液的pH来表示。土壤的pH是指土壤
溶液中的H+浓度的负对数，即pH=-lg[H+]。
3、阳离子交换量 是指土壤胶体所吸附全部交换性阳离子的最大量。 一般用每公斤土壤交换性阳离子的厘摩尔数， cmol(+)/kg。它是土壤 重要的化学性质，直接反映了土壤的保肥性能、供肥性能和缓冲性能。
CEC >20cmol(+)/kg
保肥力强
10cmol(+)/kg< CEC >20cmol(+)/kg 保肥力中等
土壤孔隙性：土壤孔隙数量的多少、大小及其搭配比例情况。 通常，土壤孔隙的容积是根据土壤的密度和容重计算出来的，因此， 先介绍土壤的密度和容重。
（一）土壤孔隙度
土壤孔隙度是指单位体积自然状态土壤中孔隙容积占整个土壤容 积的百分数。
土壤孔隙度可以从比重和容重计算而得
1、土粒密度 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量（实用 上 多以重量代替，克/厘米3）称为土壤密度。土壤密度与4℃时水的密 度的比值，称为土壤比重。 土壤密度值的大小，主要决定于土壤的矿 物组成和腐殖质含量。 多数土壤的密度为2.6～2.7克/厘米3，在机械 分析中计算各级土粒的沉降速率时，一般采用“常用密度值” ：2.65 克/厘米3。
2、 土壤容重（假比重）：单位容积原状土壤（包括孔隙）的 重量（烘干重）。单位是(克/厘米3或吨/米3），土壤容重介于1.01.8克/厘米3之间,夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3。一般 旱地土壤耕层容重为1.10-1.30mg/cm3..沙质土容重大，黏质土小。
(1)．土壤3、孔土隙度壤及孔其度计算 土壤孔隙度（soil porosity）是指所有土壤孔隙
Ca2+ Na+
土壤胶体 H+ +4 NH4+ ≒
K+ Ca2+
NH4+NH4+ 土壤胶体 H+ +K++Ca2+ +Na+
NH4+NH4+ Ca2+
1、阳离子交换作用的特点
（1）可逆反应 动态平衡
（2）等价交换
2、阳离子交换能力 指土壤中某种阳离子将胶体上另一种阳离子交换
出来的能力。影响阳离子的交换能力的因素主要有离子的价数、离子 半径及其水化半径、离子的浓度等。
赤红壤
砖红壤
几种酸性土剖面图
（三）土壤碱性
土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度而造成的。 土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤吸附的钠离子的解离。
土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐的碱金属（K+，Na+） 或碱土金属（Ca2+，Mg2+）的盐类。
含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。
铁芒箕
铺地蜈蚣
2. 钙质土的指示植物 铁线蕨 分布在华南和西南的石灰岩地区。 有尾铁线蕨 生长在华南。
3. 盐土的指示植物 海蓬子 分布在河北和辽东沿海的盐土上。 盐爪爪 分布在内陆盐土上。
海蓬子
盐爪爪
4. 盐碱土的指示植物 盐吸 分布在华北和东北的盐土、碱土和盐碱土上。 三棱草 生长在排水不良的盐土、碱土和盐碱土上。 三春柳 分布在渤海边和内蒙黄河沿岸的盐土区。 碱蓬
Al3+ Al3+
+
Ca(OH)2
土壤胶体 Ca2+ +2H2O
土壤胶体
Ca2+ Ca2+
Ca2+
+ 2Al（OH）3
施用石灰的益处
1、降低酸度，提高盐基饱和度； 2、促进团粒结构的形成； 3、提高磷酸盐、钼酸盐等的有效性； 4、提高微生物的活性； 5、抑制铁、铝、锰的毒性；
过度施用石灰的负面影响
土壤酸碱性的五级分类制
pH小于5.5 酸性 pH在5.5~6.5 微酸性 pH在6.5~7.5 中性 pH在7.5~8.5 微碱性 pH大于8.5 碱性
河 北 省 绝 大 多 数 土 壤 pH 在 6.5-8.5. 平 原 区 多 在 7.0-7.5 ， 山 区 在 5.5-7.0，石灰性土壤在7.5-8.54，水田一般在6.0-7.5，盐土及盐化土 壤在7.0-8.5，碱土及碱化土壤则在8.5以上。
可溶性磷酸盐溶于土壤溶液与钙离子发生反应，生产难溶性的磷酸钙 而被保存在土壤中。
4、生物吸收作用 是指土壤中的植物根系和微生物以及一些小动物的 生命活动对养分的吸收作用。选择性 创造性
种植绿肥、施用菌肥、轮作倒茬
5、离子交换吸收
是指土壤胶体微粒吸附的扩散层离子和土壤溶液中离子发生离子 交换，使得溶液中离子被胶体所吸附，这是土壤保蓄养分的最主要方 式。
CEC<10cmol(+)/kg
保肥力弱
（四）土壤的供肥性能
土壤的供肥性能是指土壤在作物整个生育期内，持续不断地供应 作物生长发育所必需的各种速效养分的能力。是土壤的重要属性，是 评价土壤肥力的重要指标。
土壤供肥性能主要表现：作物的长相、土壤性状、施肥效应及室 内化验结果等。这些都是土壤供给各种速效养分的数量、各种速效养 分持续供应的时间和各种缓效养分转化为速效养分的速率的综合体现。
（二）土壤保肥性能
土壤保肥性能是指土壤吸收和保持作物所需养分的性能。土壤保 肥机制大致分为五种类型：
1、机械吸收性 孔隙 机械阻流 保留不溶性物质
2、物理吸收性 对分子态物质的吸附保持能力
3、化学吸收性 是指土壤溶液中的一些易溶性盐在土壤中转变为难 溶性盐而沉淀保持在土壤中的过程。化学固定 如过磷酸钙施入土壤
活性铝离子被吸附在带负电荷的粘粒表面，转变为交换性铝离子，交换性铝离 子解吸后，水解形成酸性：
Al3++ 3H2O Al(OH)3 + 3H+
土壤酸化过程
Al3+
Al3+
Ca2+
土壤 K+
胶体 Na+ Mg2+
Ca2+ K+
Mg2+
H+ H+
H+ Na+
离子交换
H+ 增加，土壤酸化 盐基离子淋溶
红壤
玉米
玉米
葡萄
茶树
大麦
甘蓝
水稻
草莓
油茶
莴苣
棉花
苹果
玉米
芦笋
碗豆
葡萄
胡萝卜
调节土壤的酸碱度
土壤酸性的调节 土壤酸度过强（pH过低），不利于作物生长，因此需要提高土壤pH。 一般采用施石灰的办法。 使用的石灰材料是生石灰（CaO）和熟石灰（Ca(OH)2）。
原理
土壤胶体
H+
H+ + Ca(OH)2
土壤胶体
（二）土壤酸性
土壤溶液中及土壤胶体上存在的致酸离子——H+和Al3+，是土壤 酸度产生的根本来源。
依据H+和Al3+存在形式和测定方法的不同，把土壤酸性 分为活性酸度和潜性酸度。
游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度，为活性酸 度。
土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤溶液后表现出来的 酸度，称为潜性酸。
2 .土壤中铝的活化 胶体上交换性铝离子被交换进入溶液后使土壤呈酸性。
氢离子进入土壤 ， 随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基饱和度下降，而氢 离子饱和度渐渐提高。
当土壤粘粒矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时，这些胶粒的晶体结构就会 遭到破坏，有些铝氧八面体被解体，使铝离子脱离了八面体晶体的束缚，变成 活性铝离子。
体积总和占整个土壤体积的百分数。
无机胶体在数量上远比有机胶体要多，主要是土壤粘粒，它包括 Fe、Al、Si等含水氧化物类粘土矿物以及层状硅酸盐类粘土矿物。
有机胶体主要指的是土壤中的腐殖质。在土壤中有机胶体一般很 少单独存在，绝大部分与无机胶体紧密结合在一起形成有机-无机复合 胶体。
土壤胶体带有电荷，能够吸附土壤溶液中的离子态养分，因而避 免其随水流失。这是土壤保肥性的重要方面。
2、影响植物的生长发育 大多数植物适宜在中性或接近于中性的土壤上生长。
马铃薯、板栗、松树、桦树等在弱酸性、酸性土壤上生长最好
3、影响土壤微生物的活动
只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示 作用，习惯上被称为指示植物。
1. 酸性土的指示植物 铁芒箕 生在华南酸性土上。 地刷子 生在海拔较高的冷湿地区。 铺地蜈蚣 生在亚热带的潮湿地区。
Na2CO3 + CaSO4
Na2SO4 + CaCO3
施用石膏是通过离子代换作用把土壤中有害的钠离子代换出来，结 合灌水使之淋洗。在重度碱化的土壤上，除施用石膏外，还可施用 其它的化学物质如：硫磺（经土壤中硫细菌的作用氧化生成硫酸） 和明矾（硫酸铝钾）、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、工业废料等， 都能降低土壤碱性。
土壤的基本性质
土壤的基本性质包括：
一、土壤保肥性和供肥性； 二、土壤酸碱性与缓冲性； 三、土壤孔隙性； 四、土壤结构与耕性。
一、土壤保肥性与供肥性
（一）土壤胶体
一般把直径1-100nm范围内的土壤颗粒，称为土壤胶体。它是土 壤各种物质最活跃的部分，因而对土壤性质的影响也最大。
土壤胶体一般可分为无机胶体、有机胶体、有机-无机复合胶体。
土壤胶体微粒多带负电，扩散层离子是阳离子，因此，离子交换 吸收是以阳离子交换吸收作用为主。
离子从溶液转移到胶体表面的过程，称为离子的吸附过程。
吸附的离子从胶体表面转移到溶液去的过程，称为离子的解吸过程。
（三）土壤阳离子交换吸收作用
土壤溶液中的阳离子，把带负电荷的土壤胶体微粒吸附的阳离子 进行交换，称为阳离子交换吸收作用。例如，把碳酸氢铵施入土壤中 时，溶于土壤溶液中的铵离子，就会与土壤胶体表面原来吸附的阳离 子进行交换吸收，
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低（镁）；磷的有
效性也下降。 因此，施用石灰要适量。白云石替代
影响石灰施用量的因素有： 土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地；有机质含量；石灰的 种类和施用方法；作物的要求等。
2.土壤碱性的调节
用石膏来改良。原理如下：
土壤胶体
Na+
+
CaSO4
Na+
土壤胶体 Ca2+ + Na2SO4
（五）土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响
土壤的保肥性和供肥性对植物生长有重要的影响。土壤的保肥性 差，施到土壤中的肥料就容易被淋失，造成植物生长后期脱肥，即通 常所说的“发小不发老”。对于这种土壤，施肥时应少量多次，防止 后期脱肥。土壤的供肥性好是指土壤的供肥速度适中。若供肥太快太 猛，也会造成土壤养分因来不及被植物吸收而流失，相反，如果土壤 的供肥速度太慢，则不能满足植物生长需要，应注意补充速效肥料。 因此，一般要求土壤既有较强的保肥能力，又有较强的供肥能力。
三棱草（
三春柳
碱蓬
植物适宜的pH范围
适 应 偏 碱 适应中到微碱 适应中到微酸 适应偏酸性 适应酸性的 性pH7-8 性pH6.5-7.5 性的pH6-7 的pH5.5-6.5 pH小于5
紫苜蓿 苹果
蚕豆
水稻幼苗 柑橘
金花菜 黄花苜蓿
碗豆
马铃薯
香蕉
甜菜
wk.baidu.com
大麦
西红柿
大葱**
甘蔗
豆类
小麦
辣椒
西红柿
橡胶
花菜
碳酸钙的溶解度不大，水解作用弱，产生的碱度也较弱。因此石灰性 土壤的pH一般低于8.5，多在7.0-8.0之间。
土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。钠饱和度大于15%时，土壤 pH可达8.5，甚至于9.0。
碱化度
指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率
碱化度（%）=
交换性钠 阳离子交换量
×100
当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时，土壤就呈极强的碱 性反应，土壤理化性质上发生恶劣变化，称为土壤的碱化作用。
碱化度是衡量土壤碱化程度的指标。土壤碱化度为5－10％定为弱碱化土 壤，>15％为 碱化土壤，>20％为碱性土 。
（四）土壤酸碱度对土壤肥力及主要生长发育的影响
1、影响土壤养分的有效性 氮素在pH6-8时有效性最大；磷在pH6.5-7.5时有效性最高；钙、钾、 镁和硫在pH6-8时有效性最大。微量元素除钼以外，如铁、锰、锌、 铜一般在酸性条件下有效性最高；钼则在碱性条件下有效性最高。
（五）土壤缓冲性能
土壤缓冲性能是指土壤抵抗外来物质引起酸碱反应剧烈变化的能力， 即在土壤中加入酸、碱物质后，土壤的pH并不会相应地上升或下降， 仍能保持其相对稳定性。
三、土壤孔隙性
土壤孔隙：指土壤固相土粒或土团之间的空隙。土壤孔隙是土壤中物质 和能量交换的场所。也是植物根系伸展和土壤动物、微生物活动的地 方。
土壤酸度主要取决于潜性酸度。只有盐基不饱和的土壤，才 有潜性酸。
土壤酸性的来源（形成内因）
1. 土壤中H+的来源
（1）水的解离： H2O H+ + OH（2）碳酸的解离： H2CO3 H+ + HCO3（3）有机酸的解离：有机酸 H+ +R—C （4）无机酸 ：
硝化作用产生硝酸、硫化作用可产生硫酸；
二、土壤酸碱性与缓冲性
（一）土壤酸碱性的概念与分级 土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例 不同所表现的酸碱性质。
当H+多于OH-时，土壤显酸性当OH-多于H+时，土壤显碱性
当H+等于OH-时，土壤中性 土壤的酸碱性通常用土壤溶液的pH来表示。土壤的pH是指土壤
溶液中的H+浓度的负对数，即pH=-lg[H+]。
3、阳离子交换量 是指土壤胶体所吸附全部交换性阳离子的最大量。 一般用每公斤土壤交换性阳离子的厘摩尔数， cmol(+)/kg。它是土壤 重要的化学性质，直接反映了土壤的保肥性能、供肥性能和缓冲性能。
CEC >20cmol(+)/kg
保肥力强
10cmol(+)/kg< CEC >20cmol(+)/kg 保肥力中等
土壤孔隙性：土壤孔隙数量的多少、大小及其搭配比例情况。 通常，土壤孔隙的容积是根据土壤的密度和容重计算出来的，因此， 先介绍土壤的密度和容重。
（一）土壤孔隙度
土壤孔隙度是指单位体积自然状态土壤中孔隙容积占整个土壤容 积的百分数。
土壤孔隙度可以从比重和容重计算而得
1、土粒密度 单位容积固体土粒(不包括粒间孔隙的容积)的质量（实用 上 多以重量代替，克/厘米3）称为土壤密度。土壤密度与4℃时水的密 度的比值，称为土壤比重。 土壤密度值的大小，主要决定于土壤的矿 物组成和腐殖质含量。 多数土壤的密度为2.6～2.7克/厘米3，在机械 分析中计算各级土粒的沉降速率时，一般采用“常用密度值” ：2.65 克/厘米3。
2、 土壤容重（假比重）：单位容积原状土壤（包括孔隙）的 重量（烘干重）。单位是(克/厘米3或吨/米3），土壤容重介于1.01.8克/厘米3之间,夯实的土壤容重则可高达1.8-2.0克/厘米3。一般 旱地土壤耕层容重为1.10-1.30mg/cm3..沙质土容重大，黏质土小。
(1)．土壤3、孔土隙度壤及孔其度计算 土壤孔隙度（soil porosity）是指所有土壤孔隙
Ca2+ Na+
土壤胶体 H+ +4 NH4+ ≒
K+ Ca2+
NH4+NH4+ 土壤胶体 H+ +K++Ca2+ +Na+
NH4+NH4+ Ca2+
1、阳离子交换作用的特点
（1）可逆反应 动态平衡
（2）等价交换
2、阳离子交换能力 指土壤中某种阳离子将胶体上另一种阳离子交换
出来的能力。影响阳离子的交换能力的因素主要有离子的价数、离子 半径及其水化半径、离子的浓度等。
赤红壤
砖红壤
几种酸性土剖面图
（三）土壤碱性
土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度而造成的。 土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤吸附的钠离子的解离。
土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐的碱金属（K+，Na+） 或碱土金属（Ca2+，Mg2+）的盐类。
含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。
铁芒箕
铺地蜈蚣
2. 钙质土的指示植物 铁线蕨 分布在华南和西南的石灰岩地区。 有尾铁线蕨 生长在华南。
3. 盐土的指示植物 海蓬子 分布在河北和辽东沿海的盐土上。 盐爪爪 分布在内陆盐土上。
海蓬子
盐爪爪
4. 盐碱土的指示植物 盐吸 分布在华北和东北的盐土、碱土和盐碱土上。 三棱草 生长在排水不良的盐土、碱土和盐碱土上。 三春柳 分布在渤海边和内蒙黄河沿岸的盐土区。 碱蓬
Al3+ Al3+
+
Ca(OH)2
土壤胶体 Ca2+ +2H2O
土壤胶体
Ca2+ Ca2+
Ca2+
+ 2Al（OH）3
施用石灰的益处
1、降低酸度，提高盐基饱和度； 2、促进团粒结构的形成； 3、提高磷酸盐、钼酸盐等的有效性； 4、提高微生物的活性； 5、抑制铁、铝、锰的毒性；
过度施用石灰的负面影响
土壤酸碱性的五级分类制
pH小于5.5 酸性 pH在5.5~6.5 微酸性 pH在6.5~7.5 中性 pH在7.5~8.5 微碱性 pH大于8.5 碱性
河 北 省 绝 大 多 数 土 壤 pH 在 6.5-8.5. 平 原 区 多 在 7.0-7.5 ， 山 区 在 5.5-7.0，石灰性土壤在7.5-8.54，水田一般在6.0-7.5，盐土及盐化土 壤在7.0-8.5，碱土及碱化土壤则在8.5以上。
可溶性磷酸盐溶于土壤溶液与钙离子发生反应，生产难溶性的磷酸钙 而被保存在土壤中。
4、生物吸收作用 是指土壤中的植物根系和微生物以及一些小动物的 生命活动对养分的吸收作用。选择性 创造性
种植绿肥、施用菌肥、轮作倒茬
5、离子交换吸收
是指土壤胶体微粒吸附的扩散层离子和土壤溶液中离子发生离子 交换，使得溶液中离子被胶体所吸附，这是土壤保蓄养分的最主要方 式。
CEC<10cmol(+)/kg
保肥力弱
（四）土壤的供肥性能
土壤的供肥性能是指土壤在作物整个生育期内，持续不断地供应 作物生长发育所必需的各种速效养分的能力。是土壤的重要属性，是 评价土壤肥力的重要指标。
土壤供肥性能主要表现：作物的长相、土壤性状、施肥效应及室 内化验结果等。这些都是土壤供给各种速效养分的数量、各种速效养 分持续供应的时间和各种缓效养分转化为速效养分的速率的综合体现。
（二）土壤保肥性能
土壤保肥性能是指土壤吸收和保持作物所需养分的性能。土壤保 肥机制大致分为五种类型：
1、机械吸收性 孔隙 机械阻流 保留不溶性物质
2、物理吸收性 对分子态物质的吸附保持能力
3、化学吸收性 是指土壤溶液中的一些易溶性盐在土壤中转变为难 溶性盐而沉淀保持在土壤中的过程。化学固定 如过磷酸钙施入土壤
活性铝离子被吸附在带负电荷的粘粒表面，转变为交换性铝离子，交换性铝离 子解吸后，水解形成酸性：
Al3++ 3H2O Al(OH)3 + 3H+
土壤酸化过程
Al3+
Al3+
Ca2+
土壤 K+
胶体 Na+ Mg2+
Ca2+ K+
Mg2+
H+ H+
H+ Na+
离子交换
H+ 增加，土壤酸化 盐基离子淋溶
红壤
玉米
玉米
葡萄
茶树
大麦
甘蓝
水稻
草莓
油茶
莴苣
棉花
苹果
玉米
芦笋
碗豆
葡萄
胡萝卜
调节土壤的酸碱度
土壤酸性的调节 土壤酸度过强（pH过低），不利于作物生长，因此需要提高土壤pH。 一般采用施石灰的办法。 使用的石灰材料是生石灰（CaO）和熟石灰（Ca(OH)2）。
原理
土壤胶体
H+
H+ + Ca(OH)2
土壤胶体
（二）土壤酸性
土壤溶液中及土壤胶体上存在的致酸离子——H+和Al3+，是土壤 酸度产生的根本来源。
依据H+和Al3+存在形式和测定方法的不同，把土壤酸性 分为活性酸度和潜性酸度。
游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度，为活性酸 度。
土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤溶液后表现出来的 酸度，称为潜性酸。
2 .土壤中铝的活化 胶体上交换性铝离子被交换进入溶液后使土壤呈酸性。
氢离子进入土壤 ， 随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基饱和度下降，而氢 离子饱和度渐渐提高。
当土壤粘粒矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时，这些胶粒的晶体结构就会 遭到破坏，有些铝氧八面体被解体，使铝离子脱离了八面体晶体的束缚，变成 活性铝离子。
体积总和占整个土壤体积的百分数。
无机胶体在数量上远比有机胶体要多，主要是土壤粘粒，它包括 Fe、Al、Si等含水氧化物类粘土矿物以及层状硅酸盐类粘土矿物。
有机胶体主要指的是土壤中的腐殖质。在土壤中有机胶体一般很 少单独存在，绝大部分与无机胶体紧密结合在一起形成有机-无机复合 胶体。
土壤胶体带有电荷，能够吸附土壤溶液中的离子态养分，因而避 免其随水流失。这是土壤保肥性的重要方面。
2、影响植物的生长发育 大多数植物适宜在中性或接近于中性的土壤上生长。
马铃薯、板栗、松树、桦树等在弱酸性、酸性土壤上生长最好
3、影响土壤微生物的活动
只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示 作用，习惯上被称为指示植物。
1. 酸性土的指示植物 铁芒箕 生在华南酸性土上。 地刷子 生在海拔较高的冷湿地区。 铺地蜈蚣 生在亚热带的潮湿地区。
Na2CO3 + CaSO4
Na2SO4 + CaCO3
施用石膏是通过离子代换作用把土壤中有害的钠离子代换出来，结 合灌水使之淋洗。在重度碱化的土壤上，除施用石膏外，还可施用 其它的化学物质如：硫磺（经土壤中硫细菌的作用氧化生成硫酸） 和明矾（硫酸铝钾）、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、工业废料等， 都能降低土壤碱性。