土壤的主要化学性质
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土壤名词解释土壤是指地壳的表层,包括一个或几个不同的土壤层,由岩石、有机物、水、空气以及生物所组成。
它是地球上生命存在和发展的重要基础,对农业生产、环境保护、水资源的调节等方面都起着至关重要的作用。
一、土壤的形成土壤的形成受到地质、气候、生物、母质和时间等多种因素的影响。
地质因素主要包括地壳构造、岩石性质和岩石的物化特性;气候因素包括降水、气温、日照、风速等;生物因素包括植物、动物和微生物的活动;母质是土壤形成的原始物质,可以是岩石、风化产物或者沉积物;而时间因素是土壤形成的一个过程,它以百年甚至千百年为单位。
二、土壤的主要物理性质土壤的物理性质主要包括质地、容重、孔隙度、持水量、透水性等。
质地是指土壤颗粒的大小和相对含量,通常分为粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾石等几个级别;容重是指单位体积土壤的质量,它反映了土壤颗粒紧密程度的高低;孔隙度是指土壤中各种孔隙的总体积占整个土壤体积的百分比;持水量是指土壤在饱和状态下所含水分的百分比;透水性是指土壤中水分的渗透速度。
三、土壤的主要化学性质土壤的化学性质包括pH值、有机质、养分含量、CEC值等。
pH值是衡量土壤酸碱性的指标,影响着土壤中养分的有效性和作物的生长发育;有机质是指土壤中的有机物质含量,对土壤的肥力和结构起着重要作用;养分含量包括氮、磷、钾等主要营养元素,它们是作物生长所必需的;CEC值是土壤中阳离子吸附能力的强弱的综合指标,它决定了土壤中养分的供应能力。
四、土壤的生物性质土壤的生物性质主要包括土壤微生物、土壤动物和土壤植物等。
土壤微生物是土壤中最丰富的生物群体,它们能分解有机物质、分解养分、控制病原微生物的繁殖等;土壤动物包括蠕虫、昆虫、螨类等,它们对改善土壤结构、增加土壤通气性、增加土壤肥力等方面有着重要作用;土壤植物包括草本植物和木本植物,它们通过根系生命周期、分解有机质、吸收养分等方式参与土壤养分循环和生态系统的建立。
综上所述,土壤是地球上一种复杂的自然资源,它由岩石、有机物、水、空气和生物等构成,对人类的农业生产、环境保护和生态平衡具有重要的意义。
缺一不可。
1.土壤化学性 化学性是指与pH、EC、CEC等有关的化学性质的因素。
(1)pH值 化学上的中性定为pH值=7,但植物的化学中性定为pH值=6.5,大多数植物在pH值=6.5时生育状态最好。
水稻幼苗特殊,适宜土壤pH值=4.5~5.5的育苗床。
pH值的调整主要靠肥料来进行,所以肥料可分为碱性肥料和酸性肥料,即使在作物生长过程中也必须经常注意这点。
使用酸性肥料,促进了氢离子的蓄积,会使土壤酸化,反之多用碱性肥料则会使土壤碱性化。
(2)CEC(盐基代换能) 盐基代换能,亦称阳离子交换量(CEC),是构成地力的诸多因素中最为重要的指标。
所谓CEC,就是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量,其量越多,就说明它对正离子肥料的吸附能力越强。
由此可知,CEC的大发酵堆制有机肥的中性腐殖质的CEC为600)。
因此,CEC大些是很重要的,一般是25~30。
(3)EC(电导率) 电导率过高时,会降低作物对营养的吸收。
降低过多,会使作物因营养不足而生长发育不良,与此关系密切的重要因素是硝酸态的氮。
我国建国后至今,土壤CEC 、EC等基础工作尚未完成,这就导致了我国化肥的施用依然停留在以作物为中心的盲目施肥阶段,应该加速转移到以土壤为中心的施肥阶段,才能把化肥用量真正减下来。
2.土壤物理性 土壤的透气性、透水性是土壤的物理性质,对作物吸收养分和生长发育有很大影响。
土壤中的氧含量决定着作物根系的呼吸能力和对养分的选择吸收能力。
在通气性差、氧含量不足的土壤中,作物根系的选择吸收能力受到阻碍,容易引起施肥障碍。
在水田土壤中,由于21灌溉水阻碍土壤空气的流通,所以土壤表现缺氧。
在土壤中,作物根系是依靠呼吸作用(氧化)而生存下来的,吸收养分也靠呼吸作用。
如果在淹水条件下,土壤中的空气流通受到阻碍,作物的根系会因窒息而死亡。
即使没有窒息,也影响作物对硅、钾、氨、锰、钙等元素的吸收,尤其是对硅和钾的吸收影响最严重,对磷的吸收反而增加。
土壤基本特点土壤是地球表面由岩石风化形成的一种自然资源,它是生物生存和发展的基础。
土壤基本特点主要包括物理性质、化学性质和生物学性质。
一、物理性质:1.质地:土壤的质地是指土壤中颗粒的大小和组成。
根据颗粒大小,土壤可分为砂壤、壤土和粉砂壤三种类型。
砂壤颗粒较大,通气性好,但保水能力较差;壤土颗粒适中,保水性和肥力较好;粉砂壤颗粒较小,保水性好,但通气性较差。
2.结构:土壤的结构是指土壤颗粒的排列方式和组合形式。
土壤结构对土壤的透水性、透气性、保水性和肥力等有着重要影响。
常见的土壤结构有块状结构、柱状结构、板状结构等。
3.密度:土壤的密度是指单位体积土壤的质量。
土壤密度越大,说明土壤颗粒之间的空隙越小,通气性和透水性越差。
土壤密度的大小对作物的根系发育和生长有直接影响。
4.湿度:土壤湿度是指土壤中水分的含量。
土壤湿度对植物生长和发育具有重要影响,过多的湿度会导致土壤缺氧,过少的湿度则会造成干旱。
二、化学性质:1.酸碱性:土壤的酸碱性是指土壤中酸性或碱性物质的含量。
酸性土壤一般含有较多的酸性离子,如氢离子、铝离子等;碱性土壤则含有较多的碱性离子,如氢氧根离子、钙离子等。
土壤的酸碱性对植物的吸收和利用养分有重要影响。
2.肥力:土壤的肥力是指土壤中养分的含量和可利用性。
肥沃的土壤富含有机质和各种养分,适宜植物生长。
贫瘠的土壤养分含量较低,不利于植物的生长发育。
3.氧化还原性:土壤的氧化还原性是指土壤中氧气和水的存在状态。
氧化还原性对土壤中微生物的生长和活动有重要影响,也能影响土壤中有机物和无机物的转化过程。
三、生物学性质:1.土壤微生物:土壤中存在着大量的微生物,如细菌、真菌、放线菌等。
这些微生物对土壤有机物的分解和养分的循环有重要作用,也能促进土壤的结构形成和改良。
2.土壤动物:土壤中常见的动物有蚯蚓、蚂蚁、蜈蚣、蟹类等。
土壤动物通过活动和排泄物可以改善土壤结构和通气性,促进土壤的肥力和养分循环。
3.植物:土壤是植物生长和发育的基质,植物的根系通过土壤吸收水分和养分。
土壤的物理化学性质壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质,是地球陆地表面的脆弱薄层土壤是各种陆地地形条件下的岩石风化物经过生物、气候诸自然要素的综合作用以及人类生产活动的影响而发生发展起来的。
接下来店铺为你整理了土壤的物理化学性质,一起来看看吧。
土壤的物理性质(1)土壤质地和结构土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,其中固体颗粒是组成土壤的物质基础,约占土壤总重量的85%以上。
根据固体颗粒的大小,可以把土粒分为以下几级:粗砂(直径2.0~0.2mm)、细砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。
这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。
土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。
砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小,土壤粘性小、孔隙多,通气透水性强,蓄水和保肥性能差,易干旱。
粘土类土壤以粉砂和粘粒为主,质地粘重,结构致密,保水保肥能力强,但孔隙小,通气透水性能差,湿时粘、干时硬。
壤土类土壤质地比较均匀,其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等,既不松又不粘,通气透水性能好,并具一定的保水保肥能力,是比较理想的农作土壤。
土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙和团聚体的数量、大小及其稳定度。
它可分为微团粒结构(直径小于0.25mm)、团粒结构(0.25~10mm)和比团粒结构更大的各种结构。
团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成0.25~10mm直径的小团块,具有泡水不散的水稳性特点。
具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤,它能协调土壤中水分、空气和营养物质之间的关系,统一保肥和供肥的矛盾,有利于根系活动及吸取水分和养分,为植物的生长发育提供良好的条件。
无结构或结构不良的土壤,土体坚实,通气透水性差,土壤中微生物和动物的活动受抑制,土壤肥力差,不利于植物根系扎根和生长。
土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况有密切的关系。
(2)土壤水分土壤水分能直接被植物根系所吸收。
土壤与肥料知识点总结一、土壤的组成1. 土壤的基本组成土壤是地球表面的陆地壳层的一种自然体,是由矿物质颗粒、有机质、水、空气和微生物组成的。
其中,矿物质颗粒是土壤的主要固体部分,有机质则是土壤的有机部分,水和空气在土壤中则占据着孔隙的空间,而微生物则参与了土壤的生物活动。
2. 土壤的物理性质土壤的物理性质主要指的是土壤的颗粒分布以及土壤的孔隙结构。
颗粒分布是指土壤中不同粒径的颗粒的分布情况,通常分为砂、粉砂、粉土、壤土和粘土五种。
而孔隙结构则是指土壤中的孔隙空间的大小、分布和连通性等,对土壤的水分和空气运移以及植物根系的生长都有着重要的影响。
3. 土壤的化学性质土壤的化学性质主要包括土壤的酸碱度、养分含量和微量元素等方面。
土壤的酸碱度通常用pH值表示,而养分含量则主要包括土壤中的氮、磷、钾等植物所需的主要元素。
此外,土壤中的微量元素虽然含量较少,但对植物的生长却有着不可忽视的作用。
4. 土壤的生物性质土壤的生物性质主要指的是土壤中的微生物、动物和植物等生物的活动和作用。
微生物对土壤中的养分循环、有机质分解和土壤呼吸等起着重要的作用,而土壤中的动物和植物则会影响土壤的结构和养分的分布。
二、土壤的分类1. 按成因划分土壤按成因可以划分为天然土壤和人工土壤两大类。
天然土壤是指自然形成的土壤,通常根据土壤的形成过程,可以分为残积土壤、黏土土壤、沉积土壤、风化土壤和盐渍土壤等;而人工土壤则是指通过人工方式建造的土壤。
2. 按物理性质划分根据土壤的物理性质,土壤可以分为砂土、壤土、壤土质地等不同的类型。
3. 按化学性质划分根据土壤的化学性质,土壤可以分为酸性土壤、碱性土壤和中性土壤等。
4. 按养分含量划分根据土壤的养分含量,土壤可以分为肥沃土壤、贫瘠土壤和盐碱土壤等。
5. 按栽培用途划分根据土壤的栽培用途,土壤可以分为耕地土壤、园地土壤、林地土壤和草地土壤等。
三、土壤的改良1. 土壤改良的原则土壤改良的原则主要包括增加土壤有机质、改善土壤结构、提高土壤肥力和调节土壤酸碱度等几个方面。
土壤的组成和性质一、土壤的组成土壤是环境中特有的组成部分,是位于陆地表面呈连续分布,具有肥力并能生长植物的疏松层,它是一个复杂的体系。
它的组成包括固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分或溶液)和气相(土壤空气)等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。
按容积计,在较理想的土壤中,矿物质约占38—45%,有机质约占5—12%, 土壤孔隙约占50%, 土壤水分和空气存在于土壤孔隙内,三相之间亦经常变动而相互消长。
按重量计,矿物质可占固相部分的90—95%以上,有机质约占1 —10%左右。
(一)土壤矿物质土壤矿物质来源于地壳岩石(母岩)和母质,它对土壤的性质、结构和功能影响很大。
土壤中的矿物质由岩石风化和成土过程中形成的不同大小的矿物颗粒(或土粒)组成的。
自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒,按不同的比例组合而成,各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成,也叫土壤质地。
(二)土壤有机质进入土壤中的有机物质包括植物、动物及微生物等死亡残体,经分解转化逐渐形成有机质,即腐殖质,土壤腐殖质是土壤有机质的主要部分,约占有机质总量的50—65%。
腐殖质不是单一分子的有机质,而是在组成、结构和性质上具有共同特征,又有差异的一系列高分子有机化合物,腐殖质在土壤中可以呈腐殖酸或腐殖酸盐类存在,亦可以铁、铝的凝胶状态存在,也可与粘粒紧密结合,以有机-无机复合体等形态存在。
这些存在形态对土壤一系列的物理化学性质有很大影响,对土壤肥力有重大作用。
土壤有机质的化学组成包括:糖类(碳水化合物)、木质素、有机氮、脂肪、蜡质、单宁、木栓质、角质、有机磷及灰分等。
土壤中的有机质组成二、土壤的物理化学性质一)土壤的物理性质土壤结构:一般把土壤颗粒(包括单独颗粒、复粒和团聚体)的空间排列方式及其稳定程度,孔隙的分布和结合的状况称为土壤的结构。
土壤中的ca\卩6!3+等多价阳离子及有机质,腐殖质都有胶结剂的作用,参与土壤颗粒的团聚。
农田土壤的化学性质农田土壤的化学性质农田土壤是农业生产的基础,了解土壤的化学性质对于提高农田的肥力和农作物的产量至关重要。
本文将就农田土壤的化学性质进行详细论述。
一、土壤的酸碱性土壤的酸碱性是土壤化学性质的重要指标之一。
酸性土壤的pH值低于7,碱性土壤的pH值高于7,而中性土壤的pH值在6.5-7.5之间。
土壤的酸碱性对于土壤中微生物的生长和植物根系的吸收能力有着直接影响。
酸性土壤中的铝、锰、钓等微量元素溶解度较高,对于植物生长不利。
碱性土壤中的钠、钙、镁等盐分含量过高则会影响作物的营养吸收。
二、土壤中的有机质土壤中的有机质是土壤中的一种重要组分,对土壤的肥力和保水能力有着重要作用。
有机质的含量越高,土壤的肥力越好。
有机质中的腐殖质能提供植物所需要的营养元素,并且能改善土壤的结构、增强土壤的肥力和保水保肥能力。
三、土壤养分的含量土壤中的养分含量直接关系到农作物的生长发育。
土壤中的主要养分包括氮、磷、钾以及微量元素等。
氮是植物生长所需的主要元素之一,对提高农作物的产量起着重要作用。
磷是植物生长过程中的关键元素,对植物的根系发育和花果质量的形成有重要影响。
钾是促进作物充实、增产的必需元素,能提高植物的抗病虫害能力。
土壤中的微量元素虽然所需量较小,但也对植物的正常生长发育和产量质量有着重要影响。
四、土壤的质地和结构土壤的质地和结构对于土壤的保水和透气性有着直接影响。
土壤的质地分为砂壤、壤土和粘土三种类型,不同的土壤质地对于作物根系的渗透和透气能力有所不同。
土壤的结构包括颗粒结构和团聚体结构,结构良好的土壤更有利于作物的生长和根系的扎根。
五、土壤的离子交换能力土壤的离子交换能力是土壤保持养分供应和向植物提供养分的能力。
离子交换能力的高低决定了土壤对于肥料的保留能力和养分的释放速度。
土壤中的离子交换能力高,对于作物的生长发育更为有利。
综上所述,农田土壤的化学性质对于农业生产具有重要意义。
了解土壤的酸碱性、有机质含量、养分含量、质地和结构以及离子交换能力等方面的特性,有助于农民科学施肥、合理调节土壤肥力,提高农作物的产量和质量,实现可持续的农业发展。
土壤的主要化学性质
教学目的:使学生学习掌握土壤的酸碱性、土壤的氧化还原性及土壤的缓冲作用,能应用基本原理初步分析解释环境问题。
教学重点:土壤的酸碱性和氧化还原性
教学手段:幻灯
教学过程:
导入:以实际土壤环境研究中,元素的赋存状态研究及元素的不同价态的毒性研究导入内容
一、土壤的酸碱性
土壤的酸碱性由土壤溶液中游离的H+或OH-显示出来。
1、土壤的活性酸
土壤溶液中存在的氢离子的浓度直接表现出来的酸度。
2、土壤的潜在酸(储备酸)
土壤固相(主要是土壤胶体)吸附的H+离子及Al3+离子水解所产生的酸度。
3、土壤的交换酸
用过量盐(KCl、NaCl、BaCl2等) 与土壤胶体发生交换,将H+离子及
Al3+离子交换转入溶液所表现的酸度。
4、土壤水解酸
采用弱酸强碱盐(NaAC)溶液处理土壤时,交换的H+所表现的酸性。
一般活性酸很少,而潜在酸较大,因而土壤酸碱性主要决定于潜在酸度。
但潜在酸和活性酸共存于一个平衡系统中,两者可以互相转化。
土壤胶体-Ca2++2H+(活性酸) 土壤胶体-2H+(潜在酸)+Ca2+
二、土壤的氧化还原性
土壤氧化还原性可分为:无机体系和有机体系。
无机体系包括:氧体系、铁体系、锰体系、硫体系和氢体系。
有机体系包括:不同分解程度的有机物、微生物及其代谢产物,根系分泌物,能起氧化还原反应的有机酸、酚醛和糖类等。
实例:汞及其化合物在土壤环境中的氧化还原特征
土壤的PH值和Eh值决定着汞以何种价态存在。
Hg0→Hg22++Hg2+
Hg22+→Hg2++Hg0
Hg2+→Hg0
当土壤处于还原状态(正常土壤PH值范围内,Eh值低于0.4V)更有利于汞的生成。
图1 水相汞的稳定场(25℃,105Pa)图2 镉的PH-Eh图镉在土壤中的形态与迁移转化(图2)
三、土壤的缓冲作用
狭义的土壤缓冲性:是指土壤对少量的酸碱物质的抵抗能力。
广义的土壤缓冲性:包括土壤Eh的缓冲性以及对各种外来污染物的缓冲性。
土壤的酸碱缓冲作用原理:
胶粒-M + HCl ⇔胶粒-H + MCl
1、土壤的酸碱缓冲体系:
(1)碳酸盐体系
CaCO3 + H2O + CO2⇔ Ca2+ + 2HCO3-
(2)硅酸盐体系
Mg2SiO4 + 4H+⇔ Mg2+ + Si(OH)4
(3)交换性阳离子体系
土壤胶体上吸附的各种盐基离子,能对土壤H+ 离子(酸性物质)起缓冲作用。
(4)铝体系
pH<4 时,Al3+以Al(OH2)63+形式存在,可以中和2OH- 。
2Al(OH2)63+ + 2OH-⇔Al2(OH)2(H2O)84+ + 4H2O
4Al(OH2)63+ + 6OH-⇔[Al4(OH)6(OH2)126+ + 12H2O
pH>5 时,Al3+形成Al(OH)3沉淀,失去中和能力。
(5)有机酸体系
土壤腐殖酸、胡敏酸和富里酸,含有羧基、羟基等功能团。
对酸碱后
具有缓冲作用。
2、土壤的酸碱缓冲容量:
使单位土壤改变一个单位pH所需要的酸或碱量,是土壤酸碱缓冲能力强弱的指标。
土壤氧化还原缓冲性是指当少量的氧化剂或还原剂加入土壤后,其氧化还原电位不会发生剧烈变化,即土壤所具有抗衡Eh变化的能力。
图3 施石灰使土壤PH为6.0,缓冲容
量低(A)和高(B)的土壤滴定曲线
小结。