土壤胶体电池温度范围指的是什么?在大小范围上它和一般胶体电池温度范围有何不同

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土壤可用水分多少与土粒粗细、土壤胶体数量有密切关系,一般来说,用水分数量表示正确的是______。
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土壤可用水分多少与土粒粗细、土壤胶体数量有密切关系,一般来说,用水分数量表示正确的是______。&&A.粗砂&细砂&&B.细砂&砂壤&&C.砂壤&壤土&&D.壤土&黏土
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确认密码:下列事实用到了胶体的什么知识:①做实验时手指不慎被划破,可从急救箱中取FeCl3溶液应急止血
②用氯化铁净水落石出
③制肥皂时在高级脂肪酸钠、甘油和水形成的混合物中加入食盐析出肥皂
④动植物尸体在土壤里的腐败 ⑤喝了含MgCl2的卤水,可以用牛奶或豆浆解毒。
请老师详细解释。谢谢。
1血浆是胶体,加入氯化铁胶体聚沉2氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,吸附水中杂质,3该混合物是胶体,加食盐是胶体的渗析4土壤胶体5牛奶豆浆是蛋白质胶体,蛋白质变性
人都肉体是碳水化合物,会腐烂,可以燃烧。
但人的灵魂不会腐烂,不会消失,她会以另一种方式继续存在下去,永远永远。。。。
尸体的腐败与细菌的活动有很大关系。
在有氧的条件下,尸体中的有机物会被需氧菌彻底氧化分解,其产物是水和二氧化碳。在无氧环境尸体中的有机物被厌氧菌不彻底分解,产...
人和其它动物都一样,在活着的时候是个生命体,身体的细胞在不断地生长繁殖、更新,并且对致病菌和腐败细菌有很强的抵抗和免疫能力,所以身体因为是由无数个细胞组织组合而...
这是红腹锦鸡,以前是保护动物,不过现在家养的也是有的
胶体一定带电么?不带电!
胶体是一个整体,里面的正负电荷相等,因而不显电性.
但是有的胶粒带电,
胶粒带电情况其中带正电的有:金属氢氧化物、金属氧化物...
刮刮卡未刮开还算数吗?
答: 我可以给你提供个想法,仅供参考咯~!
可以从培训人才和被培训人才的数据比例来说明拉,很有说服力哦~!
祝你好运!
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答: 请说的明白点啊,你是要什么性质考试的啊,自考?成考?普通?
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Soil+Chem-04土壤胶体的表面化学-CAS
土壤化学Soil Chemistry第三章 土壤胶体的表面 化学和养分的吸收与迁移 主要内容一.土壤粘粒的表面类型 土壤粘粒的表面类型 二.土壤表面的电荷性质 土壤表面的电荷性质 三.土壤胶体的双电层和动电电位 土壤胶体的双电层和动电电位 四.养分有效性几个概念 养分有效性几个概念 五.土壤养分的植物有效性
土壤养分的植物有效性 六.土壤养分迁移过程及动力学 土壤养分迁移过程及动力学 七.土壤养分迁移的调控 土壤养分迁移的调控2 一.土壤粘粒的表面类型粘粒是土壤中很活跃的部分,它的粒 粘粒是土壤中很活跃的部分, 径小,属胶体。胶体表面是土壤产生表 径小,属胶体。 面化学性质的主要部分。 面化学性质的主要部分。 内表面: 内表面: 矿物层间的表面 表面J 表面J 板状表面 K 破损层间表面3K外表面J 边角表面 外表面J 一.土壤粘粒的表面类型不同表面活性不同根据粘粒表面活性基团不同, 根据粘粒表面活性基团不同,可分为如下三种 类型: 类型 1.硅氧烷基(粘粒矿物)表面: Si---O----Si 2:1型粘粒矿物,其暴露的基面是硅氧烷 型粘粒矿物, : 型粘粒矿物 Si―O―Si 高岭及其它1:1型矿物 只有?表面是硅氧烷 型矿物,只有 表面是硅氧烷。 高岭及其它 型矿物 只有 表面是硅氧烷。 特性: 特性:蔬水表面 电荷主要来自断键和同晶置换。 电荷主要来自断键和同晶置换。4 一.土壤粘粒的表面类型2.水化氧化型表面: M--OH 金属离子和OH组成的表面,OH暴露在表 组成的表面, 金属离子和 组成的表面 暴露在表 可用M-OH表示(M=Fe3+、Al3+、Si4+ ) 表示( 面,可用 表示 无定型水合氧化物,氢氧化物及 :1型矿物 无定型水合氧化物 氢氧化物及1: 型矿物 氢氧化物及 的铝醇基面( 的铝醇基面(AL―OH)等属于此。 )等属于此。 特点:极性亲水表面,表面 特点:极性亲水表面,表面-OH基可解离 基可解离 产生电荷(可变电荷) 产生电荷(可变电荷)5 一.土壤粘粒的表面类型3.有机物型表面: R-OH/COOH/..... 有机物上的表面, 有机物上的表面, 以活性基团-COOH、-OH、-CHO、-NH2等为 、 以活性基团 、 、 特征。 特征。 这种活性基团具有两性性质, 这种活性基团具有两性性质,产生可变电荷 以上三种表面在土壤中不是独立存在的; ① 以上三种表面在土壤中不是独立存在的; 一定条件下,可以某种表面为主。 ② 一定条件下,可以某种表面为主。6 一.土壤粘粒的表面类型4. 表面积(m2/g) 表面积( 可分为内、外表面, 可分为内、外表面, 常用吸附法测定----极性有机分子吸附法 常用吸附法测定 极性有机分子吸附法7 极性有机分子吸附法: 极性有机分子吸附法: ↓ 600 o C 加热 分子在表面形成单/双层 破坏膨账面 ↓△ω 重量差) ↓△ω ↓△ω(重量差) 总面积 外表面 v u △= 内表面 计算式: /g) )/[2.86 2.86× 计算式:S (m 2 /g )=( ω2 - ω1 )/[ 2.86 × 10 - 4 ×( ω1 - ω0 ) ] 铝盒+干土+吸附乙二醇乙醚重( where:w2― 铝盒+ 干土+ 吸附乙二醇乙醚重(g ) 干土( w1―盒+ 干土(g ) w0 ―盒(g ) 2.86× 2.86 × 10 - 4 ―换算系数8 不同土壤和粘粒矿物的表面积不同9 不同土壤和粘粒矿物的表面积不同10 二.土壤表面的电荷性质1.电荷种类及来源 电荷种类及来源: 电荷种类及来源 据电荷产生机制,分为二类: 据电荷产生机制,分为二类: A.永久电荷 永久电荷; 永久电荷 B.可变电荷 可变电荷(pH依存电荷 依存电荷) 可变电荷 依存电荷11 二.土壤表面的电荷性质A.永久电荷(结构电荷) .永久电荷(结构电荷) 产生于晶体内部的同晶置换,主要发生于 : 产生于晶体内部的同晶置换,主要发生于2: 1型矿物, 型矿物, 型矿物 1) Mg2+…… 代 Al3+ (八面) 八面) 2) Al3+…… 代Si4+ (四面) 四面)12 二.土壤表面的电荷性质B.可变电荷(pH依存电荷): .可变电荷( 依存电荷 依存电荷): 电荷数量随pH而变化,可产生于如下表面。 电荷数量随 而变化,可产生于如下表面。 而变化 水化氧化物表面: 水化氧化物表面:OH2 OH2+H+ M-OH2 OH20H+ MOH2 OH213M 14 1:1型层状硅酸盐(高岭石等)的水铝矿 : 型层状硅酸盐 高岭石等) 型层状硅酸盐( 表面( ( 表面(Al(OH)3和硅氧烷表面: ) 和硅氧烷表面:O Si-1-2OH OH-0OH H++1Si OH Al+1/2 -1/2Si OH Al OH2 (c)酸性15O Al-1/2+1/2OH (a)碱性-1/2OH (b)中性+1/2 二.土壤表面的电荷性质B.可变电荷(pH依存电荷): .可变电荷( 依存电荷 依存电荷): 腐殖质表面功能团的解离或质子化: 腐殖质表面功能团的解离或质子化:R-COOH R-OH RCOO- + H+ RO- + H+*我国主要可变电荷土壤 红壤、砖红壤电荷随 我国主要可变电荷土壤―红壤 砖红壤电荷随pH 我国主要可变电荷土壤 红壤、 变化16 pH7.4 电荷零点红壤 正电荷消失 ---砖红壤 可变负电荷47 可变负电荷 mmoL/kg 4.7红壤砖红壤17 18 二.土壤表面的电荷性质2.电荷零点 电荷零点(PZC---Point of Zero Charge): 电荷零点 定义:胶体表面正负电荷相等时的体系 定义:胶体表面正负电荷相等时的体系pHPZC是具有羟基化可逆表面胶体的一项 是具有羟基化可逆表面胶体的一项 重要参数体系pH & PZC 表面 表面―OH与H+结合,带净正电 体系 与 结合, 体系pH & PZC,-OH失去 +,带净负电 失去H 体系 , 失去19 二.土壤表面的电荷性质PZC的影响因素 的影响因素A.PZC首先决定于金属离子(M)对电子亲和力 . 首先决定于金属离子( ) 首先决定于金属离子 的大小, 的大小, M价数与 价数与PZC有一定关系: 有一定关系: 价数与 有一定关系 一价离子氧化物( PZC&11.5 一价离子氧化物(M2O) ) 二价离子氧化物( 二价离子氧化物(MO) 8.5& PZC&12.5 ) 三价离子氧化物( 三价离子氧化物(M2O3) 6.5&PZC &10.4 四价离子氧化物( 0&PZC&7.5 四价离子氧化物(MO2) 其它离子氧化物(M2O5、MO3) PZC&5 其它离子氧化物(20 二.土壤表面的电荷性质PZC的影响因素 的影响因素B. 土壤粘土矿物和氧化物类型 土壤中主 土壤粘土矿物和氧化物类型: 要粘粒和氧化物的PZC(下表)有一定范 (下表) 要粘粒和氧化物的 围。21 土壤中主要次生矿物的零电荷点矿 物 石英 蒙脱石 高岭石 二氧化锰 金红石 磁铁矿 零电荷点(PZC) 零电荷点( 1-3 & 2.5 3; 7.3(边缘) 2-4.5 3.5-6.7 6.5 矿 物 针铁矿 赤铁矿 无定形氢氧化铁 三水铝石 一水软铝石 无定形氢氧化铝 零电荷点 (PZC) 5.9-7.2 7.8-8.3 8.3-9.0 8.5 7.8-9.5 6.5-9.422 二.土壤表面的电荷性质PZC的影响因素 的影响因素C. 土壤 土壤PZC受专性吸附影响: 受专性吸附影响: 受专性吸附影响 专性吸附阴离子( 导致OH专性吸附阴离子(H2PO4-. F-….),导致 ) 导致 减少, 降低; 减少, PZC降低 降低 专性吸附阳离子(Cu2+ 、Zn2+…..), 导致H+减 专性吸附阳离子 导致 升高。 少,PZC升高。 升高23 二.土壤表面的电荷性质PZC的测定方法: 的测定方法: 的测定方法 主要有电泳法 测定吸附离子法。 测定吸附离子法。24 三.土壤胶体的双电层和动电电位 (一)土壤胶体的双电层带有电荷的土壤胶体表面, 带有电荷的土壤胶体表面,吸引相邻液相的 反号离子, 反号离子,在胶粒周围形成带反号电荷的离 子层, 子层,它与胶粒表面的电荷层一起构成了双 电层。 电层。 固液相界面产生的电位称为土壤胶体表面电 位( φ )。25 (一)土壤胶体的双电层双电层基本理论: 双电层基本理论 Helmholtz双电层 双电层 Gouy-Chapman双电层 双电层 Stern双电层 双电层 Grahame双电层 双电层 ……26 (一)土壤胶体的双电层Helmholtz双电层: 双电层: 双电层 Helmholtz于1879年提出了双电层学说。 年提出了双电层学说。 于 年提出了双电层学说 内层:均匀分布于胶粒表面的负电荷; 内层:均匀分布于胶粒表面的负电荷; 外层:反号电荷集中分布于距胶体表面约1 外层:反号电荷集中分布于距胶体表面约 个分子直径远的平行面上。 个分子直径远的平行面上。27 (一)土壤胶体的双电层Helmholtz双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点 层间电位线性迅速降低28 (一)土壤胶体的双电层Gouy-Chapman双电层: 双电层: 双电层 Gouy和Chapman分别于 分别于1910年和 年和1913年对 和 分别于 年和 年对 Helmholtz双电层学说进行了修正: 双电层学说进行了修正: 双电层学说进行了修正 Helmholtz认为反号电荷集中分布于距胶体表面 认为反号电荷集中分布于距胶体表面 个分子直径远的平行面上; 约1个分子直径远的平行面上; 个分子直径远的平行面上 Gouy-Chapman认为胶粒表面周围反号离子并 认为胶粒表面周围反号离子并 不是分布在同一平面上。(?) 不是分布在同一平面上。(?)29 (一)土壤胶体的双电层Gouy-Chapman双电层: 双电层: 双电层 原因:反号离子受两种相反的作用力: 原因:反号离子受两种相反的作用力: 静电引力-使离子趋向于靠近胶粒表面周围 溶液中离子热运动-使离子往外逃逸30 (一)土壤胶体的双电层Gouy-Chapman双电层: 双电层: 双电层 这两种相反的作用力导致: 这两种相反的作用力导致:胶体表面的反号离子 随与表面距离的增加而减少。 随与表面距离的增加而减少。 层间电位特点: 层间电位特点:指数降低31 (一)土壤胶体的双电层Gouy-Chapman双电层的一些假设: 双电层的一些假设: 双电层的一些假设 Gouy-Chapman双电层学说的提出基于一些假 双电层学说的提出基于一些假 其中的2个假设是 个假设是: 设,其中的 个假设是: 溶液中的离子不占体积, 溶液中的离子不占体积,是可以忽略其容积的 点电荷; 点电荷; 带电荷的颗粒与周围离子之间的作用力纯是静 电力。 电力。32 (一)土壤胶体的双电层Stern双电层: 双电层: 双电层 Stern于1924年对 于 年对Gouy-Chapman双电层理论进 双电层理论进 年对 行了修正,他考虑了: 行了修正,他考虑了: 吸附离子大小对双电层的影响; 吸附离子大小对双电层的影响; 吸附离子与表面离子间的专性吸附。 吸附离子与表面离子间的专性吸附。 Stern双电层的内层与 双电层的内层与Gouy-Chapman双电层的 双电层的内层与 双电层的 内层类似,即带电荷的胶粒表面电荷层; 内层类似,即带电荷的胶粒表面电荷层; 外层又分为: 外层又分为: Stern层--靠近胶粒表面的亚层; 靠近胶粒表面的亚层; 层--靠近胶粒表面的亚层 扩散层 33 (一)土壤胶体的双电层Stern双电层: 双电层: 双电层34 (一)土壤胶体的双电层Stern双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点 Stern层:与Helmholtz双电层类似,即线性下降; 双电层类似, 层 双电层类似 即线性下降; 扩散层: 双电层类似, 扩散层:与Gouy-Chapman双电层类似,即指数下 双电层类似 降。35 (一)土壤胶体的双电层Grahame双电层: 双电层: 双电层 Grahame考虑了离子水合与非水合对双电层的影响, 考虑了离子水合与非水合对双电层的影响, 考虑了离子水合与非水合对双电层的影响 把双电层的内层又分为Helmholtz内层(IHP)和 内层( 把双电层的内层又分为 内层 ) Helmholtz外层(OHP) : 外层( 外层 ) IHP:有未水合离子构成,即Stern层; :有未水合离子构成, 层 OHP:有水合离子构成,仍属于扩散层范围,但 :有水合离子构成,仍属于扩散层范围, 当胶体颗粒在电场中运移时, 当胶体颗粒在电场中运移时,该层不随胶体颗粒 一起运移, 一起运移,因此它与扩散层其它部分的界面相当 于滑动面。 于滑动面。36 (一)土壤胶体的双电层Grahame双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点: 双电层层间电位特点 Helmholtz内层(IHP) : 线性下降; 内层( 内层 ) 线性下降; OHP和扩散层:指数下降 和扩散层: 和扩散层37 (二)土壤胶体的动电电位1. 土壤胶体动电电位的概念在电场作用下的土壤胶体悬液, 在电场作用下的土壤胶体悬液,其胶粒向电极一 方移动,带反号电荷的离子向电极另一方移动, 方移动,带反号电荷的离子向电极另一方移动, 固液界面(滑动面)的电位即为动电电位( 电 固液界面(滑动面)的电位即为动电电位(ξ电 ),它不等于表面电位 它不等于表面电位( )。 位),它不等于表面电位(φ)。38 (二)土壤胶体的动电电位2. 恒电荷土壤与可变电荷土壤的动电电位39 (二)土壤胶体的动电电位3. 影响土壤胶体动电电位的因素 (1)电解质浓度 ) 电解质浓度高往往导致双电层压缩, 电解质浓度高往往导致双电层压缩,使固液间 界面与液体间的浓度梯度降低, 电位减小 电位减小。 界面与液体间的浓度梯度降低, ξ电位减小。40 (二)土壤胶体的动电电位3. 影响土壤胶体动电电位的因素 (2)离子价数和种类 ) 在电解质浓度相同的情况下, 在电解质浓度相同的情况下,不同价离子的双 电层厚度:一价离子&二价离子 二价离子&三价离子 电层厚度:一价离子 二价离子 三价离子41 (二)土壤胶体的动电电位3. 影响土壤胶体动电电位的因素 (2)离子价数和种类 )一价离子比二价离子使动电电 曲线向低pH区偏移 位-pH曲线向低 区偏移。 曲线向低 区偏移。42 (二)土壤胶体的动电电位3. 影响土壤胶体动电电位的因素 (3)介质 )介质pH 直接影响:界面的电荷和电位; 直接影响:界面的电荷和电位; 间接影响:通过对离子形态、吸附解吸、 间接影响:通过对离子形态、吸附解吸、沉淀 溶解、配合反应等影响土壤胶体动电电位。 溶解、配合反应等影响土壤胶体动电电位。 pH尤其是影响可变电荷土壤动电性质的最重要因素。 因素。43 (二)土壤胶体的动电电位3. 影响土壤胶体动电电位的因素 (4)配位吸附 ) 离子的配位吸附显著地改变着电动电位, 离子的配位吸附显著地改变着电动电位,甚至 可使其符号发生改变。 可使其符号发生改变。44 四.养分有效性几个概念1.有效养分 . 能为植物吸收利用的养分 2.有效形态 . 有多种,从土壤化学角度:水溶态, 有多种,从土壤化学角度:水溶态,酸 溶态, 溶态,吸附交换态等 3.养分的能量 .45 四.养分有效性几个概念A.活度 . 实际溶液中,离子之间的相互作用, 实际溶液中,离子之间的相互作用,其表 现出的性质和原来理想溶液浓度不同, 现出的性质和原来理想溶液浓度不同,为 纠正这种偏差,通常以活度代替浓度。 纠正这种偏差,通常以活度代替浓度。 活度――离子的有效浓度,与浓度之比称 ――离子的有效浓度 离子的有效浓度, 为活度系数( ) 活度; 为活度系数(f):f= a/c a―活度;c― 活度 ―浓度 浓度 离子间相互作用决定于离子浓度和电荷, 离子间相互作用决定于离子浓度和电荷, 其量度为 离子强度 ( I):I= ? Σmi Zi2 ) mi―离子摩尔浓度;Zi ―离子电荷。 离子摩尔浓度; 离子电荷。 离子摩尔浓度 离子电荷46 四.养分有效性几个概念B. 离子吸附结合能 . 如把活度系数看成胶体的解离度, 如把活度系数看成胶体的解离度,因 活度与化学纯有关, 所以Marshall提 活度与化学纯有关 , 所以 提 出吸附结合能为: 出吸附结合能为: ?G=RT Ln(c/a)=RTln(1/f) 不同矿物的吸附结合能不同, 不同矿物的吸附结合能不同,阳离子 ?G一般为:蒙脱石 伊利石 棒石 一般为: 伊利石&棒石 一般为 蒙脱石&伊利石47 四.养分有效性几个概念不同离子吸附? 不同 一价离子的& 不同: 不同离子吸附?G不同 一价离子的 二价离子 在斑脱土上, 在斑脱土上 ,Mg2+ ?G 20-25 kj/ Ca 2+ 12-16 kj/mol;NH4+ ; 6-8 kj/ K+ 4 kj/mol 在胶体上的陪补离子不同, 也有影响。 在胶体上的陪补离子不同,对?G也有影响。 也有影响 为陪伴离子时, 以Ca2+为陪伴离子时,K+ ?G& 以H+ 为 陪伴 离子(不同离子吸附能力 不同离子吸附能力? 离子 不同离子吸附能力?)48 四.养分有效性几个概念C.离子交换自由能 . 土壤中同价离子的交换反应为: 土壤中同价离子的交换反应为: S-A++B+→S-B++A+ 从标准态转入溶液时, 当 1moLA+从标准态转入溶液时 , 必需随着等当量 B+ 从平衡液进入标准态(以维持电中性),即: 从平衡液进入标准态(以维持电中性) B(平衡液)+A→A(平衡液)+B (平衡液) (平衡液)49 四.养分有效性几个概念C.离子交换自由能 . 反应中自由能变化为: 反应中自由能变化为:?G0=RTln(aA/aB) 可判断交换反应的方向或能否自发进行 ?G0&0,反应自发进行 , ?G0=0 反应平衡 ?G0&0 逆反应自发进行50 四.养分有效性几个概念D.养分位 . 把养分的有效性和化学位联系起来, 把养分的有效性和化学位联系起来 , 用 化学位来衡量养分有效度。 化学位来衡量养分有效度。即养分位 石灰位 平衡溶液, 对Ca2+和H+平衡溶液,离子活度比以负对 数表示,即pH-?pCa。 数表示, - pCa51 五.土壤养分的植物有效性养分有效性,取决于土壤养分多少, 养分有效性,取决于土壤养分多少,更取决于根 系活化作用。 系活化作用。 根系可分泌酸等物质, 可交换与溶解养分; 根系可分泌酸等物质 , 可交换与溶解养分 ; 根 际的大量酶, 际的大量酶,有助于养分的有效转化 土壤养分的供应: 土壤养分的供应: 土壤养分供应过程, 土壤养分供应过程,也就是植物的吸收和利用 过程。 过程。52 六.土壤养分迁移过程及动力学迁移方式:质流、 迁移方式:质流、扩散 1. 质流: . 质流: 随水吸收的迁移过程: 迁移量; 随水吸收的迁移过程 : F=V0Ct F-迁移量; 迁移量 V0―水流速;Ct―浓度 水流速; 浓度 水流速 Ca2+、Mg2+、S多以此方式迁移 多以此方式迁移53 六.土壤养分迁移过程及动力学2.扩散: 浓度差下的运移 .扩散 浓度差下的运移, 钾为之, 磷、钾为之,以磷为典型 表达式: 表达式: De= Doθf.dcl/dcs De――有效扩散系数 Do――自由溶液中扩散 有效扩散系数; 有效扩散系数 自由溶液中扩散 系数 θ――容积含水量 f――曲折系数 阻抗因子 容积含水量; 曲折系数/阻抗因子 容积含水量 曲折系数 dcl/dcs―养分缓冲力倒数 养分缓冲力倒数; 养分缓冲力倒数 dcl―土壤溶液中养分离子浓度 土壤溶液中养分离子浓度54 六.土壤养分迁移过程及动力学3.影响因素: .影响因素o 溶质的迁移特性 o 土壤组成状况 o 土壤环境条件55 六.土壤养分迁移的影响因素1. 溶质的迁移特性 溶质的迁移特性:不同溶质在土壤中迁移的机理不同。 不同溶质在土壤中迁移的机理不同 。 黄绵土和黑垆土小麦、 如 : 黄绵土和黑垆土小麦 、 玉米和 大豆根-土系统中 土系统中, 和 大豆根 土系统中 , Ca和 Mg的运移以 的运移以 质流为主; 、 的运移以扩散为主 的运移以扩散为主。 质流为主;P、K的运移以扩散为主。56 六.土壤养分迁移的影响因素2. 土壤组成状况固相组成的影响: 固相组成的影响:土壤质地、 结构、 土壤质地 、 结构 、 松紧度等因素明显 影响土壤空隙的数量、 大小、 形状、 影响土壤空隙的数量 、 大小 、 形状 、 弯曲 度及其均匀性等, 度及其均匀性等 , 进而影响土壤溶液中溶 质的运移。 质的运移。57 六.土壤养分迁移的影响因素2. 土壤组成状况溶液化学组成的影响: 溶液化学组成的影响: 各种元素和化合物的数量、 形态、 各种元素和化合物的数量 、 形态 、 配合状况等都会影响溶质的迁移。 配合状况等都会影响溶质的迁移 。 如 溶质组成不同产生的吸附与解吸、 溶质组成不同产生的吸附与解吸 、 溶 解与沉淀等化合反应。 解与沉淀等化合反应。58 六.土壤养分迁移的影响因素2. 土壤组成状况土壤三相组成的影响: 土壤三相组成的影响: 土壤中固、 气三相的比例, 土壤中固 、 液 、 气三相的比例 , 通过影响充水空隙状况、 通过影响充水空隙状况 、 水分和溶质 运移途径的大小、 运移途径的大小 、 数量和弯曲度及水 分运动状况, 而影响土壤溶质的迁移。 分运动状况 , 而影响土壤溶质的迁移 。59 六.土壤养分迁移的影响因素2. 土壤组成状况土壤三相组成的影响: 土壤三相组成的影响: 如土壤含水量低于吸湿水时, 如土壤含水量低于吸湿水时 , 盐分不 发生移动,在一定范围内, 发生移动 , 在一定范围内 , 增加土壤含水 量会加快盐分的移动。 量会加快盐分的移动。 许多非离子型有机农药, 许多非离子型有机农药 , 当粘土表面 水分含量低时, 被大量吸附; 水分含量低时 , 被大量吸附 ; 随水分含量 60 增大,吸附量急剧减少。 增大,吸附量急剧减少。 六.土壤养分迁移的影响因素3. 土壤环境条件 土壤环境条件:气候条件、 地形地貌 、 土壤水热运 气候条件 、 地形地貌、 介质pH和 等 移、介质 和Eh等。61 七.土壤养分迁移的调控根据养分特性及迁移的时空变化 规律进行调控如湿润气候下, 如湿润气候下,由于降水量和蒸发 量的年内分配不均, 形成冬、 量的年内分配不均 , 形成冬 、 春土壤 表层积盐, 秋有明显的淋盐过程。 表层积盐 , 夏 、 秋有明显的淋盐过程 。62 七.土壤养分迁移的调控根据养分特性及迁移的时空变化 规律进行调控因此,应针对不同气候水盐动态, 因此,应针对不同气候水盐动态, 抑制春、秋两季土壤蒸发-积盐的过程 积盐的过程, 抑制春、秋两季土壤蒸发 积盐的过程, 促进雨季自然脱盐过程和采取灌溉冲 洗措施,加速脱盐过程。 洗措施,加速脱盐过程。63 七.土壤养分迁移的调控根据养分特性及迁移的时空变化 规律进行调控根据盐分随水运移的规律, 根据盐分随水运移的规律,可通过 防止和减少地面蒸发等来调控水盐的 运移。 运移。64 七.土壤养分迁移的调控根据养分特性及迁移的时空变化规律进行调控防止和减少地面蒸发的措施: 防止和减少地面蒸发的措施:1. 降低地下水位 2. 平整土地 3. 地面覆盖、植树造林 地面覆盖、 4. 合理耕作以切断毛管上升水流。 合理耕作以切断毛管上升水流。65 七.土壤养分迁移的调控根据养分特性及迁移的时空变化规律进行调控以水压盐淋盐的措施: 以水压盐淋盐的措施:1. 降低地下水位 2. 种稻压盐淋盐 3. 灌溉淋盐 4. 排水洗盐66 八. 专题报告 Phosphate Distribution and Movement in the Rhizosphere of WheatIntroduction Materials and Methods Results and Discussion Conclusion67 INTRODUCTIONRelationship between Nutrient Distribution and its movement in soil68 Three ways of nutrient movement from soil to plantMass flow Nutient move with water Diffusion Nutrient move because gradient Interception Nutrient into plant because root contact soil surface69 Factors effecting on nutrient movementThe relation between nutrient supply of soil and its requirement of plant root. The environmental conditions such as soil moisture,air humidity,growing , , period,etc. , Because these factors can effect root growth and activity and therefore the nutrient movement.70 MATERIALS AND METHODSSoil PreparationFour soil were collected From China and pass through 2-mm sieve71 MATERIALS AND METHODSTable 1 Basic Properties of the soils usedSoil pH (water: Soil 1:1) Loess Soil Black lu Soil Lou soil 8.0 10.7 488 8.2 7.8 Available Clay Texture Phosphorus &0.001mm (g/kg) 4.9 6.8 (g/kg) 141 348 Light loam Medium Loam Heavy Loam Yellow Cinnamom soil Note:Available phosphorus and clay content were determined by Olsen methods and pipette method, respectively。 6.8 9.3 607 Light clay72 Packed soil into the incubation BoxAdded the urea and KH2PO4 mixture solution so that the soil reaches given moisture and nutrient applied. Packed soil into the box to reach the given bulk density. Labeled soil (Using KH232PO4) in core treated same as the soil in box.73 Packed soil into the incubation BoxThe half box:74 Cultivating plant rootsUsing a glass frame to culture roots Put two piece of filter paper on the both sides of the frame Renewed Hoagland solution every two days75 Cultivating plant rootsThe glass frame:76 IncubationA-360 mesh screen was put on the surface of the soil in the half box, Connected the two half boxes, Sealed the whole box,77 IncubationSupplied water from the four holes, Control light Daytime: 8-18o’clock, Light Incubated under different air humidity: 32% and 98%.78 IncubationThe Incubation Box:79 Calculation the relative contribution of Mass flow and DiffusionP uptake (Pt) through two ways reaches plant roots: Mass flow (Pm) and Diffusion (Pd) Pt=Pm+Pf Pm=Qw * Cp Pd=Pt-Pm80 Calculation the relative contribution of Mass flow and DiffusionRelative Contribution (%): Pmr =(Pm/Pt) * 100 Pdr =(Pd/Pt) * 100 P-P uptake by plant Q-water uptake of plant Cp-p concentration in the effective water of soil81 RESULTS AND DISCUSSIONGeneral distribution characteristics of phosphate in Wheat Rhizosphere There was a depletion zone by the soil-root interface, which shows that diffusion is the major process for supplying phosphate to plant.82 The depletion can defined by two indices:A. Depletion Rate The ratio of C/Co C-phosphate content in near root soil or rhizosphere Co- phosphate content in the primary soil or bulk Soil83 The depletion can defined by two indices:B. Depletion Range The width of the depletion zone.84 P distribution propertiesDiffusion in the soil for 15 days,The main range of depletion zone was about 2-3 mm near the root surface, In which the distribution curve had a sharp gradient, the C/Co changed about 20%, from 75% at 0.2 mm near the root surface to 95% at 2-3 mm apart from the root plane.85 P distribution propertiesDiffusion in the soil for 15 days,The range of the depletion zone could spread for 5 mm or so near the root surface, But in the range of 3-5 mm apart from the root surface the locus of the distribution curve changed gently, and the C/Co changed only 5% nearly.86 Relative AccumulationFrequently, the highest depletion rate of phosphate was not just at the root surface but at a distance of 0.5 mm apart from the root plane, That is to say, within 0.5 mm near by the root surface there was a relative accumulation zone duo to roots secretion87 Relative AccumulationThe accumulation was only relative(to what?), ( )the ratio of C/Co was lowerthan 1.088 Effect of atmosphere humidityAt the same part of root, the depletion ranges were wider in the humidity of 32% than that of 98%.89 Effect of Root partsIn general,the depletion rate by the , bottom or the middle part of roots was greater than that by the top part. Which indicated that the absorption activity of wheat roots in the bottom or the middle part was the highest.90 Distribution ModelThe distribution of phosphate, could be described by model C/Co=a+bln(x) or C/Co=axb91 Distribution ModelThese two models were not only significant at 1% level all but also with higher relative coefficients.92 Effect of soil moistureGenerally: ◆the depletion rate was higher and the depletion range was narrow under lower soil moisture ◆the depletion ranges were significantly wider under higher moisture.93 Relative uptakeThe relative quantities of phosphate uptake by plants were calculated by the difference between the initial concentration of fertilized phosphate and the integral quantity from the root surface.94 Effect of Soil typeThe phosphate distribution was also different in various soils obviously.95 Effect of Soil typeThe depletion by the same root part decreased in the order of loess soil and black lu soil &lou soil & yellow cinnamon soil.96 Effect of Soil typeThe depletion was closely related with the buffer capacity of phosphate in soil.97 Effect of growing timeThe depletion rate of phosphate in soil near root surface increased and the depletive scope enlarged with the lapse of cultivating days.98 Effect of growing timeThe depletion range was only about 1mm from the root plane after 5 or 6 days,and the , corresponding concentration of fertilizer phosphate at the root surface was reduced by 20%.99 Effect of growing timeThe spread of the depletive zone was 3-5 mm near the root surface after cultivating 15-17 days ,as well as the corresponding connection of fertilizer phosphate was reduced by nearly 30% at the root surface.100 Depletion intensity was in agreement with plant growth and P uptakeThe phosphate uptake by plant increased with increasing growth days,which caused its depletion , intensity increased.101 Table 3 Yields and phosphorus uptakes and the relative uptake from 10 plants of wheat at different cultural timesSoil Cultural Time (day) Dry Weight (g) P Uptake (mg) The Relative P Uptake (800-the Integrated value) Losee Soil 6 11 17 25 0.484 0.560 0.596 0.836 2.90 3.36 3.76 5.02 15.8 38.8 52.6 72Lou soil6 11 17 250.560 0.532 0.604 0.6522.65 3.06 3.46 3.7810.4 37.4 50.9 71.5102 When the relative accumulation occurred ?The relative accumulation zone developed in 15 days or so under the cultivating conditions.103 When the relative accumulation occurred ?In the early days of the cultural experiment, the phosphate uptake rate of crop was higher since the crop was hungered before the experiment and the root have greatly adsorption capacity,therefore,few the relative , , accumulations were observed.104 Estimation EquationMany models were used to fit the relation between the relative content of fertilizer phosphate in soil near the root surface and distance from the root plane (x, mm) as well as cultural time (t, day).105 Estimation EquationThe statistic data expressed that the nonlinear regression equation of three times of x and t was the best model with the form as:2+a x3+b t+b t2+ C/Co=A+a1x+a2x 3 1 2 b3t3+c1xt+c2x2t+c3xt2106 Estimation EquationFor the black lu soil, the equation: C/Co=96.6+8.9x-1.8x2+0.007x33.4t+0.038t3+0.067xt+0.017x2t2 0.025xt107 UtilizationPlants could use two different ways to acquire the required P:to improve root growth to reduce the distance for diffusion of P between root surface and P source, which is more reasonable and often observed in practice. to use more time for P uptake from soil.108 UtilizationAs a consequence,P , fertilizer is usually placed on the main rooting zones to improve P fertilizer use efficiency especially under arid or semiarid conditions such as in Shaanxi Province of China.109 ConclusionThe phosphate in the rhizosphere was of depletive distribution as function b or C/Co= a+b lnx. C/Co = ax110 ConclusionA relative accumulation zone of phosphate within 0.5 mm apart from the root surface developed at the 15th days or so after cultivating wheat.111 ConclusionThe depletion rate of phosphate in soil near the root surface, which was higher under lower soil moisture or air humidity, increased with growth and phosphate uptake by wheat.112 ConclusionThe depletion intensity was by the bottom or the middle part of roots.113 ConclusionThe nonlinear regression equation with three times of x and t could describe the phosphate distribution in the rhizosphere against the growing time (t) and the distance from the root plane (x).114 Questions and Discussion1. 什么是永久电荷和可变电荷? 什么是永久电荷和可变电荷? 2. 电荷零点的概念及其影响因素? 电荷零点的概念及其影响因素? 3. 试述土壤中永久电荷和可变电 荷的来源及其与土壤肥力的关系。 荷的来源及其与土壤肥力的关系。115 Questions and Discussion4. 活度与养分位的联系与区 别? 5. 有效养分包括哪些形态? 有效养分包括哪些形态? 受什么因素影响? 受什么因素影响? 6.试述土壤中养分离子运移 试述土壤中养分离子运移 的主要方式及其定量描述公式 。116 Any Questions ?117

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