土壤的保肥性与供肥性
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土壤的保肥性与供肥性
一、土壤胶体
通常把粒径小于1000nm的土壤微粒分散在土壤溶液中所构 成的分散系称为土壤胶体，它是土壤中最细微的部分。 结构
胶核
双电层
决定电位离子层
补偿离子层
土壤胶体
无机胶体 类型 有机胶体 有机无机复合胶体 主要存在形态
土壤胶体的性质
1.巨大的表面积和表面能 质量一定的物体，颗粒越细，总表面积越大，表面能也越大。
于被代换下来的Na+、K+、Ca2+、Mg2+的化学当量数之和。
3.受质量作用定律的支配：
提高低价离子浓度，可以将高价离子代换下来。
土壤的阴离子吸附与代换性能
不同的阴离子种类， 被土壤吸附或吸收的难易差异很大， 据此可将土壤中的阴离子分为如下三类： 易被土壤吸收的阴离子，如磷酸根、硅酸根和某些有机酸 的阴离子，与阳离子结合，进行化学固定；
粘着性、可塑性增加，降低宜耕期，
降低耕作质量。
二、土壤的保肥性
施入的肥料会被大量地保持在土壤中，不至于流失；污水通过土壤会变
清；粪水、臭气通过土壤，臭味会消失或减弱等。
保肥性是指土壤具有吸持各种离子、分子、气体和粗悬浮体的能力，
即吸收、保蓄植物养分的能力，又称为土壤吸收作用。
土壤的吸收作用是土壤能够保存营养 物质并源源不断地向植物提供养分的 主要原因。
4.迟效养分主要包括____________和____________。
5.生产上常施用菌肥养地培肥土壤，是利用了______原理。
A 物理吸收
6.判断：
B 化学吸收
C 生物吸收
D 离子交换吸收
土壤质地越黏，保肥能力越强。
轮作倒茬是利用了机械吸收的方式来保肥的。
( )
( )
交换性离子的饱和度越大，则该离子的有效程度越高。 ( ) 7.问答： （1）离子交换对土壤肥力有何影响？ （2）如何调节土壤的保肥性与供肥性？
力，胶体所吸附的一部分阳离子在一定条件下可以与土壤溶液中的
阳离子相互代换。
不同离子的交换能力不同，主要与离子的半径及带电荷量有关， 一般情况下，电荷越大，半径越大的离子越难从土壤胶体上被 交换出来。
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+、NH4+、Al3+、Fe3+ Fe3+＞Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞NH4+＞K+＞Na+
三、土壤的供肥性
供肥性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和特性。
土壤中速效养分的含量
影 响 因 素
迟效养分转化为速效养分的速率 交换性离子的有效度
思考：
沙土“不施肥稻像草，多施肥立即倒” 怎么理解？
四、土壤保肥与供肥性的调节
1.增加肥料的投入，调节土壤胶体状况； 2.科学耕作，合理排灌； 3.调节交换性阳离子组成，改善养分供应状 况。
向土壤中施加氯化铵，土壤溶液中的NH4+浓度增加，化学势
较高的NH4+就会大量地被胶体吸附，同时胶体上吸附的其他
阳离子则被NH4+从原吸附位上代换下来而进入土壤溶液。
H+
Ca2+
H+
NH4+
NH4+
土壤胶体
K+ Na+
+ 4NH4+
土壤胶体
NH4+ NH4+
+K+ +
Na+
+
Ca2+
土壤阳离子吸附与代换作用特点
生物吸收
离子交换吸收
土壤吸收作用的五种形式
下列常见农业措施，分别利用了哪种吸收方式： 1.种植绿肥作物； 2.有机残体保留在土壤中； 3.粪肥施到土壤中后臭味消失； 4.施用过磷酸钙后生成难溶性的磷酸钙留在土壤 中； 5.轮作倒茬； 6.使用石膏调节土壤碱性。
土壤的阳离子交换吸收作用
土壤胶体的带电性，决定了土壤都具有代换吸收离子的能力； 一般情况下，土壤胶体带负电荷，因而具有一定的阳离子吸附能
1.可逆反应，迅速平衡 土壤的阳离子代换反应是一个可逆过程，即可以吸附，又可
以解吸，吸附与解吸总是处于动态平衡中，如果再向土壤中
加入可溶性钙盐，那土壤溶液中高浓度的Ca2+就会把胶体上 吸附的NH4+大量代换下来。
2.等当量代换
土壤阳离子代换吸附过程符合化学上的当量定律，是等当量 代换，如上例中被吸附的NH4+的化学当量数（正电荷数）等
土Baidu Nhomakorabea质地越黏，其保肥能力越 强
土壤胶体的性质
2.土壤胶体的带电性
土壤胶体，可带正电荷，也可带负电荷，一般 以带负电荷为主.
土壤胶体的性质
3.土壤胶体的凝集作用与分散作用
凝聚性
溶胶
分散性
凝胶
在土壤中土壤胶体处在凝胶状态时，有利于水稳性团粒的形成， 有利于改善土壤结构，所以向土壤中施用石灰能促进胶体凝集， 有利于水稳性团粒的形成，对改良土壤结构有良好作用。当土壤 胶体处在溶胶状态时，会使土壤粘结性、
五、课堂练习
1.构成土壤胶体的微粒由胶核和双电层组成，其中双电层由 和 组成。
2.土壤胶体的性质主要有_________________________、___________ 和_______________。
3.阳离子交换主要有___________、______________、
__________________的特点。
很少被吸收，甚至不能被吸收的阴离子，如Cl-、NO3-、
NO2-等，这类离子极易随水流失； 介于以上两类之间的阴离子，如SO42-、CO32-和某些有机 酸阴离子。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
1. 对土壤保肥、供肥性能的影响
土壤中的有效养分和施入到土壤中的速效肥料大都是离子 态的，所以土壤的离子交换吸收性能对供肥性和保肥性意义 重大； 土壤胶体与土壤溶液间进行的可逆的离子交换，既能吸收、
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
4. 对土壤缓冲性和稳肥性的影响
土壤的阳离子吸附与代换性能，还决定了土壤具有较强的 酸碱缓冲性能，能稳定土壤溶液的酸碱条件； 当由于各种原因而导致土壤溶液中的H+浓度上升时，过多
的H+会被胶体吸附，而胶体上的盐基离子则解吸进入溶液，
当溶液中的H+浓度下降时，胶体吸附的H+便解离，从而使 溶液维持较稳定的H+浓度。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
3. 对土壤物理性和耕性的影响
交换性阳离子组成对土壤的物理性质和耕性都有显著影响； 当土壤交换性阳离子中Na+占有较大比例时，由于胶体分 散，土壤结构被破坏，紧实板结，通透性不良； 而代换性阳离子以Ca2+、Mg2+占较大优势时，则由于胶体
的凝聚性，易形成良好的结构。
保存离子态养分，减少流失，又能交换出离子态养分，供植
物吸收利用。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
2. 对土壤酸碱性的影响
盐基饱和度和代换性H+、Al3+离子的含量对土壤酸碱性有 重大影响； 在盐基饱和度低的土壤中， H+、Al3+离子含量相对较多，
这是产生土壤酸性的根源；
在盐基饱和或近饱和情况下，代换性离子组成以Ca2+、 Mg2+等为主，这样的土壤多为中性或近中性土壤。
土 壤 吸 收 作 用 的 五 种 形 式
机械吸收 物理吸收 化学吸收
具有多孔体的土壤对进入土体的固体颗粒的机械截留作用
指土壤胶体依靠其巨大的表面能对分子态养分的吸收能力 指土壤溶液中一些可溶性养分 与土壤中某些生物发生化 学反应而沉淀的过程 指土壤中的微生物和植物根系对养分的吸收，保存和积 累在生物体中的作用。 指带电荷土壤胶体能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子， 被吸附的离子又能与土壤溶液中同号电荷的离子相互作 用。
一、土壤胶体
通常把粒径小于1000nm的土壤微粒分散在土壤溶液中所构 成的分散系称为土壤胶体，它是土壤中最细微的部分。 结构
胶核
双电层
决定电位离子层
补偿离子层
土壤胶体
无机胶体 类型 有机胶体 有机无机复合胶体 主要存在形态
土壤胶体的性质
1.巨大的表面积和表面能 质量一定的物体，颗粒越细，总表面积越大，表面能也越大。
于被代换下来的Na+、K+、Ca2+、Mg2+的化学当量数之和。
3.受质量作用定律的支配：
提高低价离子浓度，可以将高价离子代换下来。
土壤的阴离子吸附与代换性能
不同的阴离子种类， 被土壤吸附或吸收的难易差异很大， 据此可将土壤中的阴离子分为如下三类： 易被土壤吸收的阴离子，如磷酸根、硅酸根和某些有机酸 的阴离子，与阳离子结合，进行化学固定；
粘着性、可塑性增加，降低宜耕期，
降低耕作质量。
二、土壤的保肥性
施入的肥料会被大量地保持在土壤中，不至于流失；污水通过土壤会变
清；粪水、臭气通过土壤，臭味会消失或减弱等。
保肥性是指土壤具有吸持各种离子、分子、气体和粗悬浮体的能力，
即吸收、保蓄植物养分的能力，又称为土壤吸收作用。
土壤的吸收作用是土壤能够保存营养 物质并源源不断地向植物提供养分的 主要原因。
4.迟效养分主要包括____________和____________。
5.生产上常施用菌肥养地培肥土壤，是利用了______原理。
A 物理吸收
6.判断：
B 化学吸收
C 生物吸收
D 离子交换吸收
土壤质地越黏，保肥能力越强。
轮作倒茬是利用了机械吸收的方式来保肥的。
( )
( )
交换性离子的饱和度越大，则该离子的有效程度越高。 ( ) 7.问答： （1）离子交换对土壤肥力有何影响？ （2）如何调节土壤的保肥性与供肥性？
力，胶体所吸附的一部分阳离子在一定条件下可以与土壤溶液中的
阳离子相互代换。
不同离子的交换能力不同，主要与离子的半径及带电荷量有关， 一般情况下，电荷越大，半径越大的离子越难从土壤胶体上被 交换出来。
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+、NH4+、Al3+、Fe3+ Fe3+＞Al3+＞H+＞Ca2+＞Mg2+＞NH4+＞K+＞Na+
三、土壤的供肥性
供肥性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和特性。
土壤中速效养分的含量
影 响 因 素
迟效养分转化为速效养分的速率 交换性离子的有效度
思考：
沙土“不施肥稻像草，多施肥立即倒” 怎么理解？
四、土壤保肥与供肥性的调节
1.增加肥料的投入，调节土壤胶体状况； 2.科学耕作，合理排灌； 3.调节交换性阳离子组成，改善养分供应状 况。
向土壤中施加氯化铵，土壤溶液中的NH4+浓度增加，化学势
较高的NH4+就会大量地被胶体吸附，同时胶体上吸附的其他
阳离子则被NH4+从原吸附位上代换下来而进入土壤溶液。
H+
Ca2+
H+
NH4+
NH4+
土壤胶体
K+ Na+
+ 4NH4+
土壤胶体
NH4+ NH4+
+K+ +
Na+
+
Ca2+
土壤阳离子吸附与代换作用特点
生物吸收
离子交换吸收
土壤吸收作用的五种形式
下列常见农业措施，分别利用了哪种吸收方式： 1.种植绿肥作物； 2.有机残体保留在土壤中； 3.粪肥施到土壤中后臭味消失； 4.施用过磷酸钙后生成难溶性的磷酸钙留在土壤 中； 5.轮作倒茬； 6.使用石膏调节土壤碱性。
土壤的阳离子交换吸收作用
土壤胶体的带电性，决定了土壤都具有代换吸收离子的能力； 一般情况下，土壤胶体带负电荷，因而具有一定的阳离子吸附能
1.可逆反应，迅速平衡 土壤的阳离子代换反应是一个可逆过程，即可以吸附，又可
以解吸，吸附与解吸总是处于动态平衡中，如果再向土壤中
加入可溶性钙盐，那土壤溶液中高浓度的Ca2+就会把胶体上 吸附的NH4+大量代换下来。
2.等当量代换
土壤阳离子代换吸附过程符合化学上的当量定律，是等当量 代换，如上例中被吸附的NH4+的化学当量数（正电荷数）等
土Baidu Nhomakorabea质地越黏，其保肥能力越 强
土壤胶体的性质
2.土壤胶体的带电性
土壤胶体，可带正电荷，也可带负电荷，一般 以带负电荷为主.
土壤胶体的性质
3.土壤胶体的凝集作用与分散作用
凝聚性
溶胶
分散性
凝胶
在土壤中土壤胶体处在凝胶状态时，有利于水稳性团粒的形成， 有利于改善土壤结构，所以向土壤中施用石灰能促进胶体凝集， 有利于水稳性团粒的形成，对改良土壤结构有良好作用。当土壤 胶体处在溶胶状态时，会使土壤粘结性、
五、课堂练习
1.构成土壤胶体的微粒由胶核和双电层组成，其中双电层由 和 组成。
2.土壤胶体的性质主要有_________________________、___________ 和_______________。
3.阳离子交换主要有___________、______________、
__________________的特点。
很少被吸收，甚至不能被吸收的阴离子，如Cl-、NO3-、
NO2-等，这类离子极易随水流失； 介于以上两类之间的阴离子，如SO42-、CO32-和某些有机 酸阴离子。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
1. 对土壤保肥、供肥性能的影响
土壤中的有效养分和施入到土壤中的速效肥料大都是离子 态的，所以土壤的离子交换吸收性能对供肥性和保肥性意义 重大； 土壤胶体与土壤溶液间进行的可逆的离子交换，既能吸收、
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
4. 对土壤缓冲性和稳肥性的影响
土壤的阳离子吸附与代换性能，还决定了土壤具有较强的 酸碱缓冲性能，能稳定土壤溶液的酸碱条件； 当由于各种原因而导致土壤溶液中的H+浓度上升时，过多
的H+会被胶体吸附，而胶体上的盐基离子则解吸进入溶液，
当溶液中的H+浓度下降时，胶体吸附的H+便解离，从而使 溶液维持较稳定的H+浓度。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
3. 对土壤物理性和耕性的影响
交换性阳离子组成对土壤的物理性质和耕性都有显著影响； 当土壤交换性阳离子中Na+占有较大比例时，由于胶体分 散，土壤结构被破坏，紧实板结，通透性不良； 而代换性阳离子以Ca2+、Mg2+占较大优势时，则由于胶体
的凝聚性，易形成良好的结构。
保存离子态养分，减少流失，又能交换出离子态养分，供植
物吸收利用。
离子吸附与交换性能对土壤肥力的影响
2. 对土壤酸碱性的影响
盐基饱和度和代换性H+、Al3+离子的含量对土壤酸碱性有 重大影响； 在盐基饱和度低的土壤中， H+、Al3+离子含量相对较多，
这是产生土壤酸性的根源；
在盐基饱和或近饱和情况下，代换性离子组成以Ca2+、 Mg2+等为主，这样的土壤多为中性或近中性土壤。
土 壤 吸 收 作 用 的 五 种 形 式
机械吸收 物理吸收 化学吸收
具有多孔体的土壤对进入土体的固体颗粒的机械截留作用
指土壤胶体依靠其巨大的表面能对分子态养分的吸收能力 指土壤溶液中一些可溶性养分 与土壤中某些生物发生化 学反应而沉淀的过程 指土壤中的微生物和植物根系对养分的吸收，保存和积 累在生物体中的作用。 指带电荷土壤胶体能吸附土壤溶液中带相反电荷的离子， 被吸附的离子又能与土壤溶液中同号电荷的离子相互作 用。