土壤矿物质

- 1 - 土壤矿物质

土壤是植物生长发育所必需的物质，植物从土壤中摄取水和养分，为植物提供营养物质。土壤不仅是植物的营养基础，也是土地、土壤中的矿物质，它参与了一系列的土壤和植物的生命活动。那么，究竟土壤矿物质是什么？下面来看看土壤矿物质的概念、分类及作用。

土壤矿物质是指土壤中的微量元素，如铝、钙、硫、镁、氮、磷和钾等，它们是由自然界逸散的一些元素构成的，是植物生长不可缺少的重要养分。土壤矿物质是土壤的一部分，可以通过土壤分析来测定其含量。

土壤矿物质的分类可分为两类，一类是可溶性矿物质，即可溶于水的矿物质；另一类是不溶性矿物质，即不能溶于水的矿物质，如离子交换矿物质、有机碳、结晶矿物质等。

可溶性矿物质主要是水溶性酸性元素，如氯化物和氢氧根，它们是植物生长发育过程中必需的营养物质，能够满足植物的需求，促进植物的生长发育。如钾离子与氯离子，可以缓解植物体内的盐分不平衡，同时有助于植物维护正常代谢。

不溶性矿物质主要是离子交换矿物质、有机碳和结晶矿物质。这些物质都具有一定的微量元素，如氮、磷、钾、钙、镁等等，并且在特定情况下可以成为植物的营养物质，满足植物的生长发育需求。离子交换矿物质除了上述营养物质外，还可以吸附土壤中的其他元素，如铝、铁等，有助于维持土壤的正常功能。有机碳可为植物提供营养，另外还可以促进土壤肥力的形成。结晶矿物质也可以大大改善土壤的 - 2 - 湿度和气味，有助于植物的生长发育。

土壤矿物质对土壤的品质、结构和功能有重要的影响，其中主要有以下几点：

（1）土壤矿物质可以提供植物所需的营养物质，促进植物的生长发育；

（2）土壤矿物质可以促进土壤肥力的形成，使土壤含水率、孔隙率和渗透率保持在一个恒定的水平；

（3）土壤矿物质可以吸附土壤中的其他元素，如铝、铁等，保持土壤中元素含量的稳定；

（4）土壤矿物质可以改善土壤的湿度、气味，使土壤更加肥沃，有利于植物的生长发育。

1 第三章 土壤矿物质和土壤质地

目的要求：

使学生了解土壤矿物质组成和化学组成，层状铝硅酸盐粘土矿物、非硅酸盐粘土矿物的主要性状及其分布。掌握土壤质地的概念及分级。

第一节 土壤矿物质的矿物组成和化学组成

一、元素组成

1. 几乎包括元素周期表中所有元素；

2.O 、 Si 、 Al 、 Fe 为主，四者共占 88.7% 以上；

3. 植物必需营养元素含量低，分布不平衡。

二、矿物组成

( 一 ) 原生矿物

1. 原生矿物以硅酸盐和铝硅酸盐为主；

以氧化硅和硅酸盐矿物占绝对优势。常见石英、长石、云母、辉石、角闪石等。

2. 原生矿物类型和数量决定于矿物的稳定性；

石英最稳定，是粗土粒的主要成分；

白云母和长石较稳定，在粗土粒中较多；

黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物易风化。

3. 原生矿物是植物养分的重要来源 ： Ca 、 Mg 、 K 、 P 、 S 等 。

（二）次生矿物

1. 原生矿物分解转化形成的矿物。

2. 以粘土矿物为主，又以结晶层状硅酸盐矿物为主；

3. 此外有 Si 、 Al 、 Fe 的氧化物及其水合物 。

第二节 粘土矿物

一、层状硅酸盐粘土矿物

( 一 ) 构造特征

1. 基本结构单位

(1) 硅氧四面体

(2) 铝氧八面体

2. 单位晶片

硅氧四面体 硅层

铝氧八面体 铝层

3. 单位晶层

（ 1 ） 1:1 型 一层硅层与一层铝层重叠而成

（ 2 ） 2:1 型 两层硅层中间夹一铝层

（ 3 ） 2:1:1 型 2:1 型基础上增加一铝层 ( 或镁层 )

4. 同晶替代

指硅酸盐矿物的中心离子被电性相同、大小相近的其它离子所代替而矿物晶格构造保持不变的现象。

发生同晶替代后，硅酸盐矿物产生负电荷。

( 二 ) 硅酸盐矿物的种类

高岭石组 蒙脱石组 水化云母组 绿泥石组 2 构造类型 1：1 ·2：1 2：1 2：1：1

- 1 - 土壤中的金属元素

土壤中含有各种金属元素，包括铁、铜、锌、铝、钙等。这些金属元素对土壤的生物和植物生长起着重要的作用。然而，高浓度的金属元素也会对土壤生态系统造成负面影响。

土壤中金属元素的来源很多，包括自然地球化学过程、人类活动、甚至大气沉降。其中，人类活动对土壤中金属元素的贡献越来越大，如工业污染、农业化肥和农药使用等。这些活动导致土壤中金属元素的含量上升，并导致土壤污染。

土壤中金属元素的含量超过生物和植物所需的量时，会对生物和植物的生长产生负面影响。高浓度的金属元素会影响土壤中微生物的生存和代谢，导致生态链的破坏。对于植物来说，金属元素的过量摄入会导致植物毒性反应，使其无法正常生长和吸收营养。

土壤中金属元素的浓度也对人类健康构成威胁。通过食物链，金属元素可以进入人类体内，导致比如骨骼疾病、贫血等健康问题。

因此，保护土壤的生态系统和人类健康，控制土壤中金属元素的浓度是非常重要的。采取有效的土壤污染治理措施，如土壤修复和监测等，可以降低土壤中金属元素的含量，保障土壤生态系统的健康。

土壤矿物质的作用

嘿，咱来聊聊这土壤矿物质呀！这玩意儿可太重要啦，就像咱人每天得吃饭一样。

你想想看，土壤要是没有矿物质，那不就跟那没放盐的菜似的，寡淡无味，没啥营养呀！矿物质就像是土壤的宝贝调料，能让土壤变得丰富多彩。

比如说钙吧，这就好比是土壤的骨头，能让土壤硬挺起来，植物扎根在里面才能稳稳当当的。要是没了钙，那土壤不就软趴趴的啦，植物还不得东倒西歪呀！

还有钾呢，这可是植物的能量小助手呀！就像咱人吃了巧克力能充满能量一样，植物有了钾，才能长得壮壮实实，结出的果实也能又大又甜。你说要是没有钾，那植物不得像那没吃饱饭的人一样，蔫蔫的呀！

铁呢，就像是植物的血液呀！缺铁的植物就像贫血的人，脸色苍白没精神。有了足够的铁，植物才能绿油油的，充满生机。

这不就跟咱人一样嘛，各种营养都得有，才能身体棒棒呀！矿物质对土壤和植物来说就是这样不可或缺的存在。

再打个比方，矿物质就像是土壤里的魔法粉末，撒下去就能让土壤变得神奇起来。它们能改善土壤的结构，让土壤变得疏松透气，就像给土壤开了无数个小窗户，让空气能自由进出。这样植物的根就能畅快地呼吸啦，长得能不好吗？

而且呀，不同的矿物质还有不同的作用呢，就像咱人有不同的特长一样。有的擅长让植物长得结实，有的擅长让植物开花结果，它们相互配合，共同为土壤和植物的健康努力着。

咱可别小瞧了这些小小的矿物质，它们虽然不起眼，但作用可大了去啦！没有它们，哪来我们看到的那一片片生机勃勃的绿色呀！哪来我们吃到的那些美味的蔬菜水果呀！所以说呀，我们可得好好保护土壤，让矿物质们能在里面好好发挥作用，这样我们的生活才能更加美好呀！这土壤矿物质，真的是太神奇，太重要啦！