第六章土壤保肥性和供肥性2.ppt

重点和难点 第一节 土壤保肥性与供肥性与植物生长 一、土壤保肥性：土壤吸持、保存植物养分的能力。 影响因素：分子吸附作用、化学固定作用、离子交换作用。 二、土壤供肥性：土壤向植物提供有效养分的能力。 影响因素：养分的强度因素(I)和容量因素(Q) 三、土壤保肥性和供肥性对植物生长的影响 保肥性差，植物生长后期容易脱肥，“发小不发老”。 供肥速度太快，植物来不及吸收利用；太慢则无法满足植物植物需要。 第二节 土壤胶体及其基本特性 一、土壤胶体的概念及种类 土壤胶体：直径小于0.001mm的土壤固体颗粒。分三种类型： （一）土壤矿质胶体 1、层状硅酸盐粘土矿物（2:1型和1:1型等粘土矿物） 2、氧化物及其水合物 层状硅酸盐的基本结构单元 层状硅酸盐的基本结构单元 层状硅酸盐的基本结构单元 1：1型层状硅酸盐矿物 2、氧化物及其水合物 （二）有机胶体（organic colloid) 有机物表面上具有羧基(—COOH)、羟基(—OH)、醌基(=O)、醛基(-CHO)、甲氧基(-OCH3)和氨基(-NH2)等活性基团。这些表面功能基可离解H+离子或缔合H+离子而使表面带电荷。例如： R-COOH·H2O R-COO- + H3O+ R-NH2H2O R-NH3+ + OH- 电荷的产生取决于功能基的离解常数和介质的pH。 无机有机胶体结合的方式有： 极性吸附 腐殖质的羧基端带正电，可以吸附带负电的粘土矿物 分子吸附 多糖类与胶土矿物的结合主要靠分子引力进行分子吸附 氢键作用 有机胶体OH和粘土矿物中O之间的氢键而进行结合 以上三种属于直接结合，经过高温，干燥，冰冻，氧化等作用把有机胶体凝固在矿质胶体的外边，形成一层有机胶膜。 通过阳离子结合 通过Ca结合，通过Fe，Al结合。 三、土壤胶体的性质 土壤胶体特性对土壤理化性质和肥力状况起着巨大影响，其中影响最大的特性有三个： （一）土壤胶体具有巨大的比表面积和表面能 （二）胶体带电性 （三）土壤胶体分散性与凝聚性 （一）土壤胶体的比表面积和表面能  比表面积也可叫做比面积，是指每单位重量（或体积）物体的总表面积：比面积＝表面积/重量   土壤在风化及成土因素作用下，其固相颗粒都是在不断破碎，粒径逐渐变小，比面积都是在不断增加的。如高岭石比面积的典型值是10－20m2/g，蒙脱石是600－800m2/g，  由于表面的存在而产生的能量，叫做表面能。物质的比面积越大，吸附能力也越强，由于土壤胶体具有巨大的表面积，因而具有巨大的表面能。 影响土壤胶体比表面积的主要因素 （1）粘土矿物的类型 （2）有机成分和无机胶膜 一般情况下，2:1型粘土矿物和有机质的含量越高，土壤的比表面积越大。 （二）胶体带电性 1、胶体带电的原因 土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特性。造成胶体带电的原因： （1）同晶置换 （2）表面分子的解离 （3）断键 （4）胶体表面从介质中吸附离子 2．土壤胶体电荷的种类 （1）永久电荷 由于同晶置换的作用产生的电荷，叫永久负电荷(permanent charge)。 同晶置换是指硅酸盐矿物中硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被与其大小相近而电性符号相同的离子所取代，但其晶层结构未变，这种现象称为同晶置换。 影响因素：多发生在2：1型矿物中 2．土壤胶体电荷的种类 （2）可变电荷(variable charge)：指胶体随土壤溶液pH值的变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。 其主要是由胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿质胶体晶格的断键，某些土壤胶体质子化带正电荷。 （三）土壤胶体凝聚与分散 土壤胶体由两种存在的状态，一种是胶体微粒相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液，称为溶胶。 另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形成的 处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。 溶胶转变为凝胶，这一过程称为凝聚；凝胶也可以转变为溶胶，这一过程称为分散。 因土壤中的胶体一般情况下带负电的为多，所以加入阳离有使胶体凝聚的作用，但多种阳离子促使胶体凝聚作用的大小并不同。 一般规律是：离子价越大，其凝聚作用越强，同价阳离子中，离子半径大的，水