种子土壤肥料学3ppt课件

1、主讲教师：邹长明背景音乐：高山流水第三章第三章 土壤胶体和土壤胶体和土壤吸收性土壤吸收性一一.土壤胶体的概念土壤胶体的概念 胶体：一种由分散相和分散介质构成胶体：一种由分散相和分散介质构成的分散体系。的分散体系。 粗分散系粗分散系悬浊液。悬浊液。 胶体分散系胶体分散系胶体溶液。胶体溶液。 分子、离子分散系分子、离子分散系真溶液。真溶液。第一节第一节 土壤胶体土壤胶体 胶体：分散相颗粒直径在胶体：分散相颗粒直径在11000nm的分散的分散系。系。 土壤胶体：土壤胶体：2000nm的颗粒。层状铝硅酸的颗粒。层状铝硅酸盐、硅、铁、铝氧化物及水化物和土壤腐殖质盐、硅、铁、铝氧化物及水化物和土壤腐殖质等

2、。等。 土壤中的离子吸附和交换、营养的保蓄和释土壤中的离子吸附和交换、营养的保蓄和释放、酸碱反响、缓冲才干、土粒的分散与凝聚、放、酸碱反响、缓冲才干、土粒的分散与凝聚、土体的膨胀与收缩等均与土壤胶体有关。土体的膨胀与收缩等均与土壤胶体有关。 土壤胶体是土壤中最活泼的部分，是构成各种土壤胶体是土壤中最活泼的部分，是构成各种重要土壤理化性质和肥力特性的物质根底。重要土壤理化性质和肥力特性的物质根底。二二.土壤胶体的种类土壤胶体的种类 根据成分和来源：无机胶体、有机胶根据成分和来源：无机胶体、有机胶体、有机无机复合胶体。体、有机无机复合胶体。 一无机胶体一无机胶体 1.含水氧化硅含水氧化硅 2.含水

3、氧化铁含水氧化铁 3.层状铝硅酸盐层状铝硅酸盐 二有机胶体二有机胶体 各种腐殖质。各种腐殖质。背景音乐：凤阳花鼓三有机无机复合胶体三有机无机复合胶体 土壤中土壤中50%90%的有机胶体是与矿质胶的有机胶体是与矿质胶体结合，构成有机矿质胶体。体结合，构成有机矿质胶体。 结合方式：经过结合方式：经过Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+作桥梁，构成聚会体，如：作桥梁，构成聚会体，如： RCOOCa2+蒙脱石。蒙脱石。 根据有机无机胶体结合成复合胶体的结实根据有机无机胶体结合成复合胶体的结实程度，把土壤中的微聚会体分成三种：程度，把土壤中的微聚会体分成三种： 1.水散微聚会体。水散微聚会体。G0，松

4、弛，遇水即可散，松弛，遇水即可散开。开。 2.钠分散微聚会体。钠分散微聚会体。G1，Ca2+衔衔接，稍紧。钠盐分散。接，稍紧。钠盐分散。 3.钠质机械分散聚会体。钠质机械分散聚会体。G2，Fe3+、Al3+结合最严密。结合最严密。三三.土壤胶体微粒的构造土壤胶体微粒的构造一微粒核一微粒核二双电层二双电层 1.决议电位离子层。决议电位离子层。 2.补偿离子层补偿离子层 1非活性补偿离子层非活性补偿离子层 2分散层分散层 胶胶 体体 构构 造造背景音乐：彩云追月四四.土壤胶体的主要性质土壤胶体的主要性质 土壤胶体是物理化学性质最活泼的部分。土土壤胶体是物理化学性质最活泼的部分。土壤的保肥性、供肥性

5、、酸碱反响、缓冲性能，以壤的保肥性、供肥性、酸碱反响、缓冲性能，以及土壤的构造、土壤的物理机械性质等，都与土及土壤的构造、土壤的物理机械性质等，都与土壤胶体有亲密关系。壤胶体有亲密关系。 一宏大的比外表积和外表能一宏大的比外表积和外表能 颗粒小，有宏大的比外表积。外表宏大的外颗粒小，有宏大的比外表积。外表宏大的外表能能吸附大量的水分子、营养和其他分子态物表能能吸附大量的水分子、营养和其他分子态物质。有些微生物也被吸附在外表。质。有些微生物也被吸附在外表。 二带电性二带电性 普通胶体带负电，可吸附大量的阳离子。而普通胶体带负电，可吸附大量的阳离子。而且大部分的离子，具有代换才干。这对营养的供且大

6、部分的离子，具有代换才干。这对营养的供应与保管以及土壤的酸碱、缓冲性有很大的意应与保管以及土壤的酸碱、缓冲性有很大的意义。义。 胶体带电的缘由：胶体带电的缘由： 1.同晶置换：永久电荷、内电荷、恒电荷、构造电荷同晶置换：永久电荷、内电荷、恒电荷、构造电荷等。除非晶格破坏，否那么，不会改动。等。除非晶格破坏，否那么，不会改动。 2.外表基团解离：胶核外表分子或原子团的解离所产外表基团解离：胶核外表分子或原子团的解离所产生的电荷，带电情况电性和电量随溶液生的电荷，带电情况电性和电量随溶液pH值而改值而改动，为可变电荷。动，为可变电荷。 1含水氧化硅。含水氧化硅。 2粘粒矿物晶面上粘粒矿物晶面上OH

7、。 3腐殖质上的羧基、酚腐殖质上的羧基、酚 、醇羟基、胺基等。、醇羟基、胺基等。 R-C-COO- NH2 R-C-COOH NH3+H+O H- 4含水氧化铁、铝外表分子中的含水氧化铁、铝外表分子中的OH。 3.断键。硅酸盐粘土矿物在破碎时，引起断键。硅酸盐粘土矿物在破碎时，引起晶层断裂，使硅氧片和水铝片的断裂边角上出现晶层断裂，使硅氧片和水铝片的断裂边角上出现电性未中和键，如：电性未中和键，如：SiO、AlO等。等。 4.胶体外表从介质中吸附离子。如：胶体外表从介质中吸附离子。如： 铁铝氧化物在低于其等电点铁铝氧化物在低于其等电点ZPC的介质的介质中吸附中吸附H+带正电荷。硅酸盐或铁铝氢氧

8、化物从介带正电荷。硅酸盐或铁铝氢氧化物从介质中吸附质中吸附PO43、OH等产生负电荷。等产生负电荷。 三分散性和凝聚性三分散性和凝聚性 土壤胶体，在一定条件下，可以分散在介质中，呈土壤胶体，在一定条件下，可以分散在介质中，呈溶胶形状。有时又可以相互凝聚，呈凝胶形状。异性胶体溶胶形状。有时又可以相互凝聚，呈凝胶形状。异性胶体可凝聚。但这种凝聚普通是在阳离子的作用下产生的。可凝聚。但这种凝聚普通是在阳离子的作用下产生的。 影响土壤胶体凝聚和分散的要素有：影响土壤胶体凝聚和分散的要素有： 1.交换性阳离子种类。不同阳离子的凝聚才干：交换性阳离子种类。不同阳离子的凝聚才干：Fe3+Al3+Ca2+Mg

9、2+H+K+NH4+Na+ 2. 电解质浓度。电解质浓度。 凝聚作用对土壤构造的构成极为重要。烤田、晒凝聚作用对土壤构造的构成极为重要。烤田、晒垡、冻垡可以添加土壤溶液中电解质浓度，促进胶体凝垡、冻垡可以添加土壤溶液中电解质浓度，促进胶体凝聚，结合干湿交替可改善土壤的构造和不良的物理性质。聚，结合干湿交替可改善土壤的构造和不良的物理性质。第二节第二节 土壤吸收性土壤吸收性 土壤吸收性是指土壤能吸收和坚持土壤溶土壤吸收性是指土壤能吸收和坚持土壤溶液中的分子、离子、悬浮颗粒、气体液中的分子、离子、悬浮颗粒、气体CO2、O2、NH3等以及微生物的才干。等以及微生物的才干。 土壤吸收性是土壤的重要性质

10、之一，直接土壤吸收性是土壤的重要性质之一，直接关系到土壤中营养的保管和积累，即土壤的保肥关系到土壤中营养的保管和积累，即土壤的保肥性，还影响土壤的其他理化性质，如土壤的酸碱性，还影响土壤的其他理化性质，如土壤的酸碱反响、缓冲性、构造性和物理机械性等。反响、缓冲性、构造性和物理机械性等。背景音乐：寒鸭戏水一土壤吸收性的类型一土壤吸收性的类型 按照土壤吸收作用的机制与动力学性质，按照土壤吸收作用的机制与动力学性质，可将土壤的吸收性分为可将土壤的吸收性分为5种类型：种类型： 一机械吸收性一机械吸收性 土壤对进入土体的固体颗粒的机械阻留作土壤对进入土体的固体颗粒的机械阻留作用。主要决议于土壤的孔隙情况

11、，因机械吸收性用。主要决议于土壤的孔隙情况，因机械吸收性对可溶性分子和离子都无法阻留和坚持，所以机对可溶性分子和离子都无法阻留和坚持，所以机械阻留对营养坚持的才干是极其有限的。械阻留对营养坚持的才干是极其有限的。二物理吸收性二物理吸收性 又叫分子吸附性，是指土壤对分子态物质吸又叫分子吸附性，是指土壤对分子态物质吸收、坚持的才干。其吸收、坚持机制是外表能所收、坚持的才干。其吸收、坚持机制是外表能所致。有正吸附与负吸附的区分。致。有正吸附与负吸附的区分。三化学吸收性三化学吸收性 指土壤溶液中的可溶性物质与某些成分进展化指土壤溶液中的可溶性物质与某些成分进展化学反响后，生成难溶性化合物而沉淀也叫固学

12、反响后，生成难溶性化合物而沉淀也叫固定，并保管于土壤中的景象。化学吸收性普通情定，并保管于土壤中的景象。化学吸收性普通情况下对植物营养不利，因化学吸收性虽然有固定坚况下对植物营养不利，因化学吸收性虽然有固定坚持营养、减少流失，但呵斥营养的无效化，从而降持营养、减少流失，但呵斥营养的无效化，从而降低营养的有效性。低营养的有效性。四物理化学吸收性四物理化学吸收性 是指土壤对可溶性物质中离子态营养的坚持是指土壤对可溶性物质中离子态营养的坚持才干。又称离子交换吸附。阳离子、阴离子交才干。又称离子交换吸附。阳离子、阴离子交换吸附。是土壤最重要的保肥性能。种类换吸附。是土壤最重要的保肥性能。种类多、量大、

13、效果好。多、量大、效果好。五生物吸收性五生物吸收性 指土壤中的植物根系、微生物以及一些小动指土壤中的植物根系、微生物以及一些小动物等，把土壤中有效营养吸收并保管积累在生物物等，把土壤中有效营养吸收并保管积累在生物体中的作用。电影体中的作用。电影树对营养的吸收树对营养的吸收背景音乐：百鸟朝凤二土壤胶体对阳离子的交换吸附二土壤胶体对阳离子的交换吸附 土壤胶体吸附的阳离子，在一定条件下，土壤胶体吸附的阳离子，在一定条件下，与土壤溶液中的阳离子发生交换，这就是土壤与土壤溶液中的阳离子发生交换，这就是土壤阳离子交换过程。阳离子交换过程。 参与交换过程的阳离子，就称为交换性阳参与交换过程的阳离子，就称为交

14、换性阳离子。离子。土粒土粒H+K+Ca2+ Al3+土粒土粒H+A l 3+ Ca2+ + K+一阳离子交换的特点：一阳离子交换的特点： 1可逆反响，迅速平衡。交换反响两个方向可逆反响，迅速平衡。交换反响两个方向均可进展，取决于物质的数量，交换反响迅速实均可进展，取决于物质的数量，交换反响迅速实践交换反响速度与交换点位置直接相关：外外表上践交换反响速度与交换点位置直接相关：外外表上的交换可瞬时发生，一小时内到达平衡；内外表上的交换可瞬时发生，一小时内到达平衡；内外表上的需求很长时间才干到达平衡。的需求很长时间才干到达平衡。 2等价离子交换。即等量电荷对等量电荷的等价离子交换。即等量电荷对等量电

15、荷的反响。如反响。如 20克克 钙离子可以和钙离子可以和 39.1克钾离子交换。克钾离子交换。 3受质量作用定律支配。受质量作用定律支配。二影响阳离子交换才干的要素二影响阳离子交换才干的要素土壤中主要阳离子交换才干大小的顺序：土壤中主要阳离子交换才干大小的顺序：Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ 影响阳离子交换才干的要素有：影响阳离子交换才干的要素有： 1.电荷数量电荷数量 2.离子半径和水化半径离子半径和水化半径 3.离子浓度离子浓度背景音乐：空山鸟语 1 1胶体数量胶体数量 质地愈粘，土壤的交换量就愈大。质地愈粘，土壤的交换量就愈大。土土 壤壤 质质 地地砂土砂土轻壤土

16、轻壤土 中、重壤土中、重壤土粘土粘土交换量交换量c cmol(+)kg127815182530三土壤阳离子交换量三土壤阳离子交换量Cation Exchange CapacityCEC 在中性条件下在中性条件下pH值为值为7时，单位质量的时，单位质量的土壤所吸附的全部交换性阳离子的总量。单位：土壤所吸附的全部交换性阳离子的总量。单位：cmol(+)kg-1土土 旧单位旧单位m.e100g-1土。土。 影响阳离子交换量的要素：影响阳离子交换量的要素：背景音乐：金蛇狂舞2胶体种类胶体种类 腐殖质易带负电荷，腐殖质胶体具有极大的腐殖质易带负电荷，腐殖质胶体具有极大的比外表积，交换量为比外表积，交换量

17、为200500cmolkg-1，比无机，比无机胶体的交换量大得多。因此，腐殖质含量越高，阳胶体的交换量大得多。因此，腐殖质含量越高，阳离子交换量越大。离子交换量越大。 无机胶体种类不同，阳离子交换量有很大不无机胶体种类不同，阳离子交换量有很大不同。常见的无机胶体及交换量同。常见的无机胶体及交换量: 高 岭 石 高 岭 石 6 c m o l k g - 1 土 、 伊 利 石土 、 伊 利 石30cmolkg-1土、蒙脱石土、蒙脱石100cmolkg-1土。土。3土壤土壤pH值值 土壤腐殖质所带的土壤腐殖质所带的COOH，OH的解的解离强度，是由离强度，是由pH的变化决议的，含腐殖质多的的变化

18、决议的，含腐殖质多的土壤，交换量受土壤，交换量受pH影响显著，当影响显著，当pH值从值从2.5上上升到升到8.0时，交换量从时，交换量从65cmolkg-1上升到上升到345cmolkg-1。另外高岭石、铁铝的含水氧化物所带。另外高岭石、铁铝的含水氧化物所带电荷也受酸碱环境的影响。电荷也受酸碱环境的影响。背景音乐：梁祝4陪伴阴离子类型陪伴阴离子类型CECcmol(+)kg- -110102020保保 肥肥 力力弱弱中等中等强强 陪伴离子对阳离子吸附量有影响，以陪伴离子对阳离子吸附量有影响，以K+为为例，例，H2PO4-SO42-Cl-NO3- 土壤交换量可以作为评价土壤保肥力的目的！土壤交换量

19、可以作为评价土壤保肥力的目的！四土壤盐基饱和度四土壤盐基饱和度 土壤交换性阳离子可分为二类：致酸离子土壤交换性阳离子可分为二类：致酸离子H+、Al3+和盐基离子和盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等等)，盐基离子为植物所需的速效营养。，盐基离子为植物所需的速效营养。 1.盐基饱和度：土壤中交换性盐基离子总量盐基饱和度：土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换总量的百分数。占阳离子交换总量的百分数。背景音乐：春江花月夜 盐基饱和度反映了土壤胶体吸附的阳离子盐基饱和度反映了土壤胶体吸附的阳离子的数量，可以阐明土壤营养的有效性，是土壤供的数量，可以阐明土壤营养的有效性，是土壤供肥性能的主要目的之

20、一。肥性能的主要目的之一。盐基饱和度越高越好？盐基饱和度越高越好？ 盐基饱和度较好的范围为盐基饱和度较好的范围为70%70%90%90%！ 1. 1.供应营养的需求。供应营养的需求。 2. 2.稳定的稳定的pHpH值的需求。值的需求。五交换性阳离子的有效度：五交换性阳离子的有效度： 1.饱和度效应：饱和度大，该离子的有效性饱和度效应：饱和度大，该离子的有效性大。大。 2.陪互补离子的种类：与某一特定的离子陪互补离子的种类：与某一特定的离子共存的同性离子都是它的陪互补离子。与胶体共存的同性离子都是它的陪互补离子。与胶体结合强度大的离子，本身有效性低，但对其它离子结合强度大的离子，本身有效性低，但对其它离子的有效性有利。的有效性有利。 各离子抑制才干由强到弱的顺序为：各离子抑制才干由强到弱的顺序为：Na+K+Mg2+Ca2+H+Al3+。背景音乐：阳春白雪3.无