土壤的組成和性質(zhì)

土壤的組成和性質(zhì)一、土壤的組成（礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、液相（土壤水分或溶液）和氣相（土壤空氣等三相物質(zhì)四種成分有機(jī)地組合在一起構(gòu)成的一種特殊物質(zhì)。按容積計(jì)，在較理想的土壤中，礦物質(zhì)約占38—45%，有機(jī)質(zhì)約占5—12%50%相之間亦經(jīng)常變動(dòng)而相互消長(zhǎng)。按重量計(jì)，礦物質(zhì)可占固相部分的90—95%1—10%左右。（一）土壤礦物質(zhì)土壤礦物質(zhì)來源于地殼巖石（母巖）自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同的比例組合而成，各粒級(jí)在土壤中所占的相對(duì)比例或重量百分?jǐn)?shù)稱為土壤的機(jī)械組成，也叫土壤質(zhì)地。（二）土壤有機(jī)質(zhì)分，約占有機(jī)質(zhì)總量的50—65%。腐殖質(zhì)不是單一分子的有機(jī)質(zhì)，而-無機(jī)復(fù)合體對(duì)土壤肥力有重大作用。土壤有機(jī)質(zhì)的化學(xué)組成包括：糖類（碳水化合物、木質(zhì)素、有機(jī)氮、脂肪、蠟質(zhì)、單寧、木栓質(zhì)、角質(zhì)、有機(jī)磷及灰分等。土壤中的有機(jī)質(zhì)組成化合物類別化合物類別成分在土壤中的作用腐殖質(zhì)植物殘?bào)w靜微生物降解轉(zhuǎn)化合成含芳香核、甲氧基（、羥基）CHO及N、酚羥基、羧基羰基改進(jìn)土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的交換、吸附和固定糖類纖維素、半纖維素、淀粉、果膠質(zhì)、甲殼素等土壤中微生物的主要養(yǎng)料，幫助改造土壤結(jié)構(gòu)脂肪、蠟質(zhì)及可溶于溶劑的類脂類化合物，后者是酸、醇型的防止土壤結(jié)構(gòu)的破壞，但樹脂 萜烯聚合含氧衍生物 多數(shù)對(duì)植物有毒性有機(jī)氮氨基酸、氨基糖、單寧、角質(zhì)等供土壤氮肥磷化合物磷酸酯、磷脂、環(huán)己六環(huán)等植物磷酸鹽的來源灰分殘留物結(jié)合在有機(jī)體中除HONPCaMg、K、Na、Si、Fe、S、Al、Mn、Cl及I、Zn、B、F一）土壤的物理性質(zhì)土壤結(jié)構(gòu)：一般把土壤顆粒（包括單獨(dú)顆粒、復(fù)粒和團(tuán)聚體）的空間排列方式及其穩(wěn)定程度，孔隙的分布和結(jié)合的狀況稱為土壤的結(jié)構(gòu)。Ca2+、等多價(jià)陽(yáng)離子及有機(jī)質(zhì)，腐殖質(zhì)都有膠結(jié)劑的作動(dòng)，都可提高土壤保水、保肥能力。二）土壤膠體及土壤吸收交換性2μm1μm，具有膠體性質(zhì)2m的土壤膠粒大有大量的負(fù)電荷（80，而大于2m的土粒只污染與凈化、酸堿反應(yīng)、緩沖作用、氧化-還原反應(yīng)以及其他物理性質(zhì)都和土壤膠體有關(guān)。1、土壤膠體的類型及其構(gòu)造的有機(jī)物及高價(jià)金屬離子。有機(jī)無機(jī)復(fù)合膠體：是由一部分礦物膠體和腐殖質(zhì)膠體結(jié)合在一離子周圍的水分子氫鍵來完成。2、土壤膠體的性質(zhì)巨大的表面積和表面能2SiO﹒2nHOH+2

2-留在膠核表面，使膠體帶負(fù)電荷；土壤腐殖3質(zhì)分子中的羧基及羥基離解H+后，膠體表面的R—COO–及RO–表現(xiàn)負(fù)電性。兩性膠體在不同酸度條件下可以帶負(fù)電，也可以帶正電，例如Al(OH)，可呈：Al(OH)

+H+≒Al(OH)++HO3 2 2Al(OH)

+OH_≒Al(OH)O_+HO3 2 2Fe3+﹥Al3+﹥Ca2+﹥Mg2+﹥K+﹥NH

+﹥Na+43、土壤的吸附與交換土壤的吸附作用機(jī)械吸收：土壤是多孔性、具有巨大表面及的物質(zhì)，能把大于溶性顆粒物的作用最為明顯。物理吸收（分子吸收：是指土壤顆粒對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的吸附作用力較小，不是土壤保持肥力的主要因素?；瘜W(xué)吸收：土壤溶液中的可溶性物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生難溶性化Ca(HPO2 42Ca(POAl3+Fe3+生成AlPO或

而沉淀：3 42 4 42CaCO

+Ca(HPO)=Ca(PO)↓+2HO+2CO↑3 2 42 3 42 2 2Al3++PO3-=AlPO↓4 4分的效力；另一方面對(duì)于有毒重金屬起凈化作用。物理-化學(xué)吸收（離子交換：是指土壤膠體對(duì)土壤溶液中離子此是土壤一種重要的保肥形式，也是一種重要的凈化作用。離子交換作用陽(yáng)離子交換：即土壤膠體所吸附的陽(yáng)離子和土壤溶液的陽(yáng)離子代：

Cl4

+將把土壤膠體表面的陽(yáng)離子取4膠核?Mn++nNH4+≒膠核?nNH4++Mn+Mn+表示Al3+Fe3+Ca2+Mg2+K+Na+H+等離子，反應(yīng)中NH+進(jìn)入膠4Mn+被置換進(jìn)入溶液的過程稱為解析作用。通常用陽(yáng)離子交換量來表示交換反應(yīng)能力的大小，即一定pH時(shí)，100g土壤所含有的全部交換性陽(yáng)離子的摩爾數(shù)。土壤的陽(yáng)離子能力越強(qiáng)。一些陽(yáng)離子交換能力按下列順序排列：Fe3+﹥Al3+﹥H+﹥Ca2+﹥Mg2+﹥K+﹥NH+﹥Na+4NH4

+Ca2+Mg2+K+

+Na+4Al3+及H+雖非營(yíng)養(yǎng)元素，但它們對(duì)土壤的理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)影響很大，對(duì)重金屬在土壤中的凈化作用也有直接關(guān)系。在吸附的全部陽(yáng)離子中，鹽基性離子所占的百分?jǐn)?shù)稱為鹽基飽和度：鹽基飽和度=(交換鹽基離子總量(mol?100g土))×100陽(yáng)離子交換總量(mol?100g土)70～90%的保肥與供肥性能。2Ca(HCO)+Ca(HPO)→Ca(PO)↓+4HO+4CO↑32 2 42 3 42 2 2Al3++PO

3-→AlPO↓4 4Fe3++PO

3-→FePO↓4 4陰離子被土壤吸附的順序?yàn)椋篊O2-﹥COH3-﹥PO3-﹥SO2-﹥Cl-﹥NO-。24 675 4 4 3三）土壤的酸堿性和氧化-還原性1、土壤的酸堿性：土壤的微生物的活動(dòng)、有機(jī)物的分解、營(yíng)養(yǎng)元素的釋放和土壤中元素的遷移都與土壤溶液的酸堿性有關(guān)。1）H+H+Al+H+總稱為潛在酸度（包括交換酸和水解酸?；钚运岫龋河赏寥廊芤河坞xH+所引起潛在酸度：膠體吸附H+及Al+水解水解所引起的。交換酸：用過量的鹽類轉(zhuǎn)入溶液中所表現(xiàn)的酸度。土壤膠體—H+ +KCl≒土壤膠體—K+ +HCl土壤膠體—3Al3+ +3KCl≒土壤膠體+AlCl3AlCl

+3HO=Al(OH)

+3HCl3 2 3H+所表現(xiàn)的酸性。土壤膠體—H+ +NaAC≒土壤膠體—Na+ +HAC一般土壤活性酸的﹝H+﹞很少，而潛在酸的﹝H+﹞較大，潛系統(tǒng)中：土壤膠體—Ca3++2H+(活性酸)≒土壤膠體—2H+(潛在酸)+