土壤胶体、PH、对CEC的影响
学术
三农
2024-10-28 00:00
山东
土壤阳离子交换量，就是土壤胶体能吸附各种阳离子的总量。土壤的可交换性阳离子有两类：一类是致酸离子，包括H+和Al3+；另一类是盐基离子，包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。 cation exchange capacity （CEC）的数值以每千克土壤中含有各种阳离子的物质的量摩尔/千克来表示。CEC会受到土壤胶体类型、PH、质地等因素的影响，我试着用另类的方法跟大家聊聊这几个方面。土壤酸碱性是指土壤中存在着各种化学和生物化学反应，表现出不同的酸性或碱性。土壤酸化与盐碱化在化学上可以看做是对立的，在实际的农业生产中，酸、碱、盐就像三国，同时存在于土壤中，基数较大的一方对土壤和种植作物会有更多的影响。不只是对土壤和作物的影响，酸、碱、盐之间也会互相明争暗斗，就如同三国一样。我用三国对应：酸（魏）、碱（蜀）、盐（吴）。魏（酸）旗下猛将如云，也分成几个小势力，活性酸度就如同许褚，能征善战，威震四方，是土壤酸化的主力。平时我们测量土壤PH，数据显示的就是活性酸，主要战力是存在土壤溶液中氢离子（H+），许褚（氢原子）陪曹操败走华容道，失势（失去一个电子），言归正传：最后形成的阳离子，带一个单位正电荷。某些情况下，也能形成带一个单位负电荷的阴离子，也叫作氢负离子（H-）。魏（酸）旗下还有典韦（潜性酸度），平时守在曹操周围不显山露水，却对局势了如指掌，伺机而动。潜性酸度通常情况下是吸附的态氢、铝离子造成的。常用毫摩尔每一百克土来表示。可以把这方面看做是土壤酸度的后备军。说到这里，各位看官可不要把酸视作洪水猛兽，酸和酸根（土壤里常见的硫酸根、硝酸根、碳酸根、氯酸根、磷酸根等）在生态圈是无处不在的，农业种植也离不开酸，因为篇幅受限就不展开论述了。蜀（碱）有五虎上将（土壤溶液中氢氧根离子），关羽、张飞(碱金属Na、K)及赵云、马超(碱土金属Ca、Mg)四大将组成的碳酸盐军团和黄忠（碳酸氢盐）合称五虎上将。这五位猛将不发威的时候，土壤微生态得以正常运转，一旦合力出击，战力爆棚，五虎上将聚集在一起，定能把敌军打的丢盔卸甲（离子的饱和度增加到一定程度时，引起交换性阳离子的水解作用）。言归正传：碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和，我们通常叫做总碱度。碱也是生态圈必不可少的物质基础，可是数量多了也会造成碱化，降低土壤有效肥力，耕种价值大大降低。吴（盐）在江南水乡休养生息，麾下也是猛人众多，国力较弱时（盐基不饱和）联蜀抗魏，强盛时（盐基饱和）声东击西。土壤缓冲的属性，就如同天下百姓，在乱世中坚韧生存。土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，被巨大的缓冲能力包容，保持土壤反应的相对稳定。上面几个方面关联到了三国的部分人物，在属性与契合度上不能完美匹配，还请见谅。
说了酸、碱、盐，土壤胶体和氧化还原性对植物生长产生直接影响，这个又分为有机胶体和无机胶体，在理论上我们会把胶体分开来看，实际土壤中大多是有机无机复合胶体。因为无机胶体在数量上远多于有机胶体，铁、硅、氯等含水氧化物的反应活性与吸附性较强，经常会把有机胶体吸附在表层，形成有机胶膜层，这一层主要是多糖、蛋白质、腐殖质。我们在检测土壤有效养分的时候，受成本等方面限制，大多只做常规五项检测，虽然能够大致判断土壤肥力状况，但是上述几个因素对CEC的影响不能有效关联，只能看数据缺啥补啥，并没有达到我们检测土壤的目的。小批量土样增加检测项目，成本高、费时间。数据出来了，还是要依靠经验丰富的农技人员开处方。
![]()
绿士达土壤改良项目部刘晓明 微信同号13792680836
