單個(gè)粘土顆?;蛴袡C(jī)膠體的表面帶負(fù)電 (-)。因此,它們的表面會(huì)吸引和吸附稱為陽(yáng)離子的帶正電離子。當(dāng)向土壤中加入水時(shí),陽(yáng)離子可以移動(dòng)到溶液中,但是,它們?nèi)匀粫?huì)被粘土顆?;蛴袡C(jī)膠體表面吸引,因此會(huì)聚集在它們周?chē)?br /> 鈣是一種常量營(yíng)養(yǎng)素,因?yàn)橹参镄枰罅库}。鈣在植物中的作用和功能多種多樣,包括:刺激根和芽的生長(zhǎng)發(fā)育,激活植物酶,并中和植物細(xì)胞中的有機(jī)酸。
植物也需要鈣來(lái)加強(qiáng)細(xì)胞壁。在植物鈣質(zhì)不足的地方,細(xì)胞壁和細(xì)胞膜會(huì)變?nèi)鹾头纸?,?dǎo)致疾病增加、果實(shí)腐爛和收獲后問(wèn)題。
幸運(yùn)的是,鈣是的陽(yáng)離子,在中性至微酸性土壤的陽(yáng)離子交換復(fù)合物中占據(jù)了 70% 或更多的位置。鈣的總量通常存在于四個(gè)池中:
吸附在粘土顆粒和腐殖質(zhì)的陽(yáng)離子交換復(fù)合物上(Exchangeable Ca)
與腐殖質(zhì)復(fù)合,主要礦物結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)鈣),和次生礦物。
在大多數(shù)土壤類型中,鈣可用于植物從易風(fēng)化次生礦物質(zhì)中的可交換鈣或鈣中吸收。來(lái)自耐候性次生礦物的鈣的重要來(lái)源是在石灰石或其他鈣質(zhì)母材中發(fā)現(xiàn)的方解石 (CaCO 3 )。
方解石,也稱為石灰,通常被添加到土壤中以改善酸性土壤條件,因?yàn)樗鼤?huì)溶解形成酸中和成分并提供鈣源。
在未顯著風(fēng)化的土壤(例如干旱和半干旱地區(qū))中,鈣也存在于石膏中(CaSO 4 .2H 2 O)。當(dāng)可交換鈉超過(guò)陽(yáng)離子交換容量 (CEC) 的 10% 至 15% 時(shí),通常供應(yīng)石膏以改善土壤物理性質(zhì)。
鈣也存在于淤泥粒度級(jí)分中。在長(zhǎng)石和碳酸鹽含量高的沖積沉積物中尤其如此。
與大多數(shù)可交換陽(yáng)離子相比,鈣被非常強(qiáng)烈地吸附。這樣做的原因是因?yàn)樗嵌r(jià)的(即 +2 電荷)并且它的水合半徑很小。鈣離子的雙正電荷也導(dǎo)致帶負(fù)電荷的粘土顆?;蛴袡C(jī)膠體之間的吸引力更大。這是因?yàn)槊總€(gè)正電荷都可以與兩個(gè)單獨(dú)的粘土顆粒和/或有機(jī)膠體結(jié)合。
此外,由于鈣離子不像鈉離子或鎂離子那樣強(qiáng)烈地水合,鈣被保持得更靠近粘土顆?;蛴袡C(jī)膠體表面,因此具有更大的吸引力。這就是為什么要施用石膏形式的鈣(即硫酸鈣)以改善含鈉土壤的結(jié)構(gòu)(即 ESP > 6 %)的原因。
可交換鈣是相對(duì)于鈣的化合價(jià)占據(jù)陽(yáng)離子交換復(fù)合物中陽(yáng)離子交換位點(diǎn)的鈣離子的量。
| 可交換 | 單元 | 非常低 | 低的 | 緩和 | 高的 | 很高 |
| 鈣 | cmol(+)/kg | <2 | 2-5 | 5-10 | 10-20 | >20 |