农科院学位课土壤化学复习题 - 图文

（一） 有机质在土壤肥力上的作用 1. 提供植物需要的养分

2.促进团粒结构形成，改善土壤物理性状 3.增强土壤的保水、保肥能力 4.增强土壤的缓冲性能

5.提高土壤生物和酶的活性 1、提供植物需要的养分

直接提供：土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源。

间接作用：多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质部分有一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养料的有效化。一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保留于土壤溶液中不致沉淀而增加有效性。 2、 改善土壤性质 （1）物理性质

土壤团聚体的形成过程和稳定性方面起着重要作用。

改善土壤结构，使土壤的透水性、蓄水性、通气性以及根系的生长环境有所改善。 腐殖物质具有巨大的比表面积和亲水基团，吸水量是粘土矿物的5倍，能改善土壤有效持水量，使得更多的水能为作物所利用。

颜色与热性质：由于腐殖质是一种深色的物质，深色土壤吸热快，在同样日照条件下，其土温相对较高。 （2）化学性质

土壤中养料含量与保肥能力：在酸性土壤中，有机质通过与单体铝的复合，降低土壤交换性铝的含量，从而减轻铝的毒害。 养分的有效性：如增加土壤中磷的有效性和提高磷肥的利用率、增加土壤微量元素的有效性。 提高土壤腐殖物质含量，就增强土壤对酸碱度变化的缓冲性能。 3、生物性质

土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源，没有土壤有机质则不会有土壤中的所有生物化学过程。

蚯蚓通过掘洞、消化有机质、排泄粪便等直接改变土壤微生物和植物的生存环境。 通过刺激微生物和动物的活动还能增加土壤酶的活性，从而直接影响土壤养分转化的生物化学过程。

腐殖酸被证明是一类生理活性物质，它能加速种子发芽，增强根系活力，促进作物生长。对土壤微生物而言，腐殖酸也是一种促进其生长发育的生理活性物质。 二、有机质在生态环境上的作用 1. 影响全球的碳平衡

土壤有机质对全球碳平衡的影响

土壤有机质也是全球碳平衡过程中非常重要的碳库。土壤有机质的损失对地球自然环境具有重大影响。

2.减少土壤中农药的残留量和重金属的毒害 （1）有机质与重金属离子的作用

土壤腐殖物质含有多种功能基，这些功能基对重金属离子有较强络合和富集能力。 （2）有机物质对农药等有机污染物的固定作用 土壤有机质对农药等有机污染物有强烈的亲和力，对有机污染物在土壤中的生物活性、残留、生物降解、迁移和蒸发等过程有重要的影响。可溶性腐殖物质能增加农药从土壤向地下水的迁移能更有效地迁移农药和其它有机物质腐殖物质还能作为还原剂而改变农药的结构、活性，

降低毒性

2 腐殖质化 指矿质化过程的某些中间产物再合成或在原植物组织中聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物 矿化

有机物质在微生物的作用下分解成无机营养元素的过程 3.土壤中常见的层状硅酸盐矿物 A. 高岭石(结构见图示1.4)

构造：1：1型，层间无阳离子，O-OH离子通过氢键联结，膨胀性小，轴长7.2A，基本固定。 理论结构式：Al4Si4O10(OH)8， SiO2/R2O3=2 (含SiO2 46.5%; Al2O3=39.5%; Fe2O3=14.0%)，不含层间水。

电荷：主要靠边缘断键产生，同晶置换少，CEC=3-15 cmol(+)/kg。 膨胀性：非膨胀，因为氢键。

比表面：5-20 m2/g，无内表面，保肥力弱，无层间水（吸水性差）。 分布：南方红壤、砖红壤中较多。 B.蒙脱石（图1.5）

l 构造：2：1型，层间阳离子多为Ca2+, Mg2+, Na+等水化离子，层间可吸附多层水分子，轴长9.6-18A。

l 理论结构式：Al4Si8O20(OH)4.nH2O, SiO2/R2O3=4

l 电荷：同晶置换强，可发生于八面体或四面体，电荷80%来自同晶置换，20%来自断键；CEC=70-130 cmol(+)/kg。

l 膨胀性：很大，因为（1）层间分子弱；（2）层间水化半径大；（3）负电中心在八面体片，离阳离子远。

l 比表面：700-800 m2/g，颗粒较小，保肥力强，保水性好。 l 分布：北方（东北）土壤。 C. 伊利石（图1.6）

u 构造：2：1型，层间结合靠分子力和K+，轴长10A。

u 理论结构式：Si8(Al, Mg, Fe)4,6(K.H2O)2O20(OH)4, SiO2/R2O3=3 或4 u 电荷：负电中心在四面体上，对层间K+束缚力大，CEC=10-40 cmol(+)/kg。 u 膨胀性：弱，因为K+附加结合，负电中心在四面体上。 u 比表面：65-10 m2/g，保肥力中等。 u 分布：西北土壤。

不同粘粒矿物, 保肥能力相差很大 土壤矿物含量, 决定土壤性质

粘粒矿物可吸附重金属及农约等, 使其丧失活性和移动, 保护环境。 3电荷零点(PZC---Point of Zero Charge):

定义：胶体表面正负电荷相等时的体系pH

4土壤酸化：是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减小的过程。

5专性吸附：也称化学吸附或强选择性吸附，是指在吸附自由能中非静电因素的贡献比静电因素的贡献大时，这种吸附作用可称之为专性吸附。

6交换吸附：植物在生活状态下，根细胞呼吸作用释放大量二氧化碳，这些二氧化碳溶于土壤溶液生成的碳酸，可以离解成氢离子和碳酸氢根离子，并吸附在根细胞的表面。在土壤溶液中也含有一些阳离子和阴离子。根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。

7混层矿物：指由两种或两种以上不同矿物的晶层，按不同比例和不同的重复方式，沿Z轴堆垛而成的层状结构硅酸盐矿物。

碱化:含有很多钠盐的土壤在淋洗过程中,大部分盐分被淋洗掉,而钠离子在土壤交换性盐基中占到一定的百分数的过程,称为碱化过程.

向反应体系加入碱性物质,使体系由酸性变为碱性的过程称为碱化。 8.工程技术 ：淡水洗盐，降低地下水位。 客土法：非盐渍化土壤覆盖

生物法：种植耐盐植物和盐生植物

9不

同价态锰和pH、Pe的关系如下图。对于任一Mn2+活度的溶液，其pH、Pe的关系如下：

当pH高于6时，溶解氧可以使亚铁离子很快氧化形成高铁氢氧化物，如果溶液

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