陽(yáng)離子交換量
cation exchange capacity,CEC
定義:每千克土壤或膠體,吸附或代換周圍溶液中的陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)。
學(xué)科:土壤學(xué)_土壤化學(xué)
相關(guān)名詞:土壤肥力 土壤質(zhì)量
圖片來源:視覺中國(guó)
【延伸閱讀】
陽(yáng)離子交換量(CEC)是土壤重要化學(xué)性質(zhì)之一,是指在一定pH值時(shí),每千克干土所能吸附的全部交換性陽(yáng)離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘摩爾數(shù),常用單位為cmol(+)/kg。陽(yáng)離子交換量是衡量土壤保持或儲(chǔ)存陽(yáng)離子能力的指標(biāo),是土壤緩沖性能的主要來源,是改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)。
當(dāng)土壤顆粒帶負(fù)電荷時(shí),它們會(huì)吸引并保留陽(yáng)離子(帶正電荷的離子),阻止它們?cè)谕寥榔拭嬷辛苁?。土壤顆粒所攜帶的陽(yáng)離子稱為可交換陽(yáng)離子,是植物養(yǎng)分最重要的直接來源。陽(yáng)離子交換量越高,能保持的陽(yáng)離子數(shù)量越多,土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力越強(qiáng)。一般認(rèn)為陽(yáng)離子交換量大于20cmol(+)/kg為保肥能力強(qiáng)的土壤;20~10cmol(+)/kg為保肥能力中等的土壤;小于10cmol(+)/kg為保肥能力弱的土壤。
影響陽(yáng)離子交換量的因素很多,包括土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、黏土的數(shù)量和種類、膠體類型、土壤pH值等。土壤質(zhì)地越細(xì),陽(yáng)離子交換量越高;黏粒含量高的土壤比黏粒含量低的土壤能夠保持更多的可交換陽(yáng)離子;有機(jī)質(zhì)是陽(yáng)離子交換量的一個(gè)非常重要的來源,有機(jī)質(zhì)含量高的土壤陽(yáng)離子交換量較有機(jī)質(zhì)含量低的砂質(zhì)土壤高;有機(jī)膠體比礦質(zhì)膠體具有更高的陽(yáng)離子交換量;土壤pH值也會(huì)影響土壤陽(yáng)離子交換能力,隨著土壤pH值的增加,陽(yáng)離子交換量增加;生物炭表面多孔,具有較大的比表面積、較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力,能增加土壤陽(yáng)離子交換量。
土壤的陽(yáng)離子交換量決定了土壤能容納的正離子的數(shù)量(陽(yáng)離子),反過來土壤陽(yáng)離子交換量會(huì)對(duì)土壤的肥力管理產(chǎn)生重大影響。在正常管理措施下,具有高陽(yáng)離子交換量和高緩沖能力的土壤,其pH值變化比低陽(yáng)離子交換量的土壤慢得多。陽(yáng)離子交換量還會(huì)影響氮肥和鉀肥的施用時(shí)間。陽(yáng)離子交換量低的土壤一些陽(yáng)離子可能會(huì)淋失,易造成土壤缺鉀、鎂等陽(yáng)離子。在這些土壤上秋季施銨、氮和鉀會(huì)導(dǎo)致一些養(yǎng)分從根層淋失,特別是在低陽(yáng)離子交換量的砂質(zhì)土壤中。因此,陽(yáng)離子交換量低的土壤春季施肥可提高生產(chǎn)效率。陽(yáng)離子交換量高的土壤很少發(fā)生陽(yáng)離子淋失,可以選擇在秋季施氮和鉀肥。
(延伸閱讀作者:吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所副研究員 張秀芝)
責(zé)任編輯:張鵬輝