陽離子交換量
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
【延伸閱讀】
陽離子交換量(CEC)是土壤重要化學(xué)性質(zhì)之一,是指在一定pH值時,每千克干土所能吸附的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘摩爾數(shù),常用單位為cmol(+)/kg。陽離子交換量是衡量土壤保持或儲存陽離子能力的指標(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,它們會吸引并保留陽離子(帶正電荷的離子),阻止它們在土壤剖面中淋失。土壤顆粒所攜帶的陽離子稱為可交換陽離子,是植物養(yǎng)分最重要的直接來源。陽離子交換量越高,能保持的陽離子數(shù)量越多,土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力越強。一般認(rèn)為陽離子交換量大于20cmol(+)/kg為保肥能力強的土壤;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。
影響陽離子交換量的因素很多,包括土壤質(zhì)地、有機質(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離子;有機質(zhì)是陽離子交換量的一個非常重要的來源,有機質(zhì)含量高的土壤陽離子交換量較有機質(zhì)含量低的砂質(zhì)土壤高;有機膠體比礦質(zhì)膠體具有更高的陽離子交換量;土壤pH值也會影響土壤陽離子交換能力,隨著土壤pH值的增加,陽離子交換量增加;生物炭表面多孔,具有較大的比表面積、較強的陽離子交換能力,能增加土壤陽離子交換量。
土壤的陽離子交換量決定了土壤能容納的正離子的數(shù)量(陽離子),反過來土壤陽離子交換量會對土壤的肥力管理產(chǎn)生重大影響。在正常管理措施下,具有高陽離子交換量和高緩沖能力的土壤,其pH值變化比低陽離子交換量的土壤慢得多。陽離子交換量還會影響氮肥和鉀肥的施用時間。陽離子交換量低的土壤一些陽離子可能會淋失,易造成土壤缺鉀、鎂等陽離子。在這些土壤上秋季施銨、氮和鉀會導(dǎo)致一些養(yǎng)分從根層淋失,特別是在低陽離子交換量的砂質(zhì)土壤中。因此,陽離子交換量低的土壤春季施肥可提高生產(chǎn)效率。陽離子交換量高的土壤很少發(fā)生陽離子淋失,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