第八章 土壤阳离子交换性能的分析 P152 第一节 概述 土壤中阳离子交换作用，早在19 世纪50 年代已为土壤科学家所认识。当土壤用一种盐溶液（例如醋酸铵）淋洗时，土壤具有吸附溶液中阳离子（例如铵离子）的能力，同时释放出等量的其它阳离子如Ca 2+、Mg2+、K+、Na+等交换性阳离子。 在交换中还可能有少量的金属微量元素和铝。Fe3+ (Fe2+)一般不作为交换性阳离子，因为它们的盐类容易水解生成难溶性的氢氧化物或氧化物。 土壤吸附阳离子的能力用吸附的阳离子总量表示，称为阳离子交换量 [cation exchange capacity，简作（Q）]，其数值以厘摩尔每千克（cmol·kg-1）表示。 土壤交换性能的分析包括土壤阳离子交换量的测定、交换性阳离子组成分析和盐基饱和度、石灰、石膏需要量的计算。 土壤交换性能是土壤胶体的属性。土壤胶体有无机胶体和有机胶体。土壤有机胶体腐殖质阳离子交换量200～400cmol·kg -1。无机胶体包括各种类型的粘土矿物，其中2:1 型的粘土矿物如蒙脱石的交换量为60～100cmol·kg-1，1:1 型的粘土矿物如高岭石的交换量为10～15cmol·kg-1。 因此，不同土壤由于粘土矿物和腐殖质的性质和数量不同，阳离子交换量差异很大。例如东北的黑钙土的交换量为30～50cmol·kg-1，而华南的土壤阳离子交换量均小于10cmol·kg-1：这是因为黑钙土的腐殖质含量高，粘土矿物以2:1 型为主；而红壤的腐殖质含量低，粘土矿物又以1:1 型为主。阳离子交换量的测定受多种因素影响。例如交换剂的性质、盐溶液的浓度和pH 等，必须严格掌握操作技术才能获得可靠的结果。作为指示阳离子常用的有NH4+、Na+、Ba 2+，亦有选用H+作为指示阳离子。各种离子的置换能力为：Al 3+ > Ba2+> Ca 2+> Mg 2+> NH4+> K+> Na+。H+在一价阳离子中置换能力最强。 在交换过程中，土壤交换复合体的阳离子、溶液中的阳离子和指示阳离子互相作用，是一种极其复杂的竞争过程。交换剂溶液的pH 是影响阳离子交换量的重要因素。阳离子交换量由土壤胶体表面净负电荷量决定。无机、有机胶体的官能团产生的正负电荷和数量则因溶液的pH 和盐溶液浓度的改变而变动。 尽管在常规方法中，大多数都考虑了交换剂的缓冲性，例如酸性、中性土壤用pH7.0，石灰性土壤用pH8.2 的缓冲溶液，但是这种酸度与土壤、尤其是酸性土壤原来的酸度可能相差较大而影响结果。 最早测定阳离子交换量的方法是用饱和NH4Cl 反复浸提，然后从浸出液中NH4+的减少量计算出阳离子...
