中国土壤胶体研究 Ⅱ.几种土壤和粘土的颗粒分离法及其矿物组成的研究

土壤和粘土的分离方法对粘土矿物组成及性质的研究具有十分重要的意义。本文选择了三种原则上差别较大的颗粒分离方法:(1)化学分散法(碳酸钠为分散剂);(2)研磨分散法;(3)研磨与化学分散相桔合的方法。分析样品也是挑选性质差别较大的三种,即以濛脱石为主的膨润土,以云泰为主的黄土和以高岭石为主的瓷土。各种粘土用不同分离方法所得出的各极颗粒均分别研究其性质,借以阐明和比较各种分离方法的优缺点。     

中国土壤胶体研究 Ⅴ.滇桂地区石灰岩发育的三种土壤的粘土矿物组成和演变

石灰岩在我国的分布相当广泛。由石灰岩所发育的土壤在不同成土条件下产生不同的特性。欲阐明此类土壤的特性,必须依靠细致的野外调查和精密的室内分析。广西是著名的喀斯特地区,石灰岩出露面占总面积的60%左右;云南东南部的石灰岩地区也占总面积的50%以上。对于这些地区的土壤发生、特性和利用等问题,已有不少研究,但在粘土矿物组成及其演变规律方面还缺乏资料,故由滇桂地区石灰岩发育的土壤中挑选少数土壤标本,分析其粘土矿物组成,借以阐明不同成土条件对石灰岩发育土壤的影响。     

中国土壤胶体研究——ⅥⅡ.五种主要土壤的粘粒矿物组成

粘粒矿物对土壤特性和肥力的意义是众所周知的。土壤胶体的特性主要决定于粘粒矿物的类型及其数量。随着土壤科学研究的进展,粘粒矿物组成的分析工作,已由定性分析逐渐进入到定量分析。在粘粒矿物的鉴定中,X射线分析是一个很重要的手段,也有用来进行粘粒矿物的定量分析,但由于不同土壤中的矿物结晶程度差异很大,所以侧定的准确性较差。因此,在土壤粘粒矿物分析方面,X射线一般只能作为定性和半定量之用,其分析结果往往用“主导”“伴随”“较多~较少”等术语来表示。目前这种表示粘粒矿物组成的方法已不能满足研究工作的需要,何况不同学者的判读标准又很难一致。     

中国土壤胶体研究Ⅲ.褐土胶体的矿物组成

褐土广布我国华北地区,常与棕色森林土和浅色草甸土相伴发生^[1,5]。关于华北地区褐土的发生类型、形成环境、分布规律以及演变过程的研究,已有详细报告^[2],本文拟就粘土矿物组成方面阐明褐土的性质,特选出几个土壤剖面,分离其胶体(小于1微米)部分,进行矿物组成的研究。     

中国土壤胶体研究——Ⅰ.黄土胶体的矿物组成和性质

黄土属于更新统沉积物,中外学者颇多研究,对于其生成亦有不同的争论。但研究范围多趋向于地层分析和沉积方式,对于颗粒分布,矿物组成和理化性质方面,研究甚少。根据过去的研究,我国黄土的矿物成分以轻矿物及粘土矿物为主,重矿物的含量甚少,只约2-4%。主要的重矿物为角闪石、辉石、方解石、绿簾石、磷灰石、锆英石、电气石等。轻矿物为石英、长石和云母。粘土矿物含量虽不甚高,但因颗粒细小,在整个沉积物中是最活路的部分,对于黄土的理化性质和生成的研讨具有重要的意义。     

华南土壤的粘土矿物组成

华南热带区及亚热带区的成土作用,直到现在还有许多没有解决的问题,例如,现代生物气候条件下土壤的发育方向;红壤和黄壤的关系及其基本特性的差异;红壤中校普遍存在的鐵子、鐵盤及网状斑纹的成因等,都有不少的争论^[1-8]。     

山东主要果园土壤的粘土矿物组成及其吸附特性

研究了山东主要果园土壤中粘土矿物的组成、类型及其对P、K和Cu、Zn、Pb金属元素的吸附特性。结果表明：山东主要果园土壤的粘土矿物类型存在着明显的差异,淋溶较强,酸度较大的棕壤（简育湿润淋溶土）中粘土矿物以高岭石占优势,对P的吸附较强,但对K＋吸附固定较弱。含游离C aCO3较高的潮土（淡色潮湿雏形土）和褐土（简育干润淋溶土）,对P有较强的吸附和沉淀作用,使土壤磷的有效性降低。而砂姜黑土（钙积潮湿变性土）由于含有较高的蒙脱石和1.4 nm过渡矿物,对K＋具有很强的吸附和晶穴固定作用,因此砂姜黑土中磷肥和钾肥的有效性均较低,在施肥上应采取集中施肥和保持较湿润土壤环境等措施,以提高养分有效性。砂姜黑土和潮土对Cu、Zn、Pb金属元素的吸附显著地大于棕壤和褐土,主要的影响因素是不同土壤的粘粒含量和粘土矿物的类型的差异。同一土壤对Pb的吸附量远远大于对Zn和Cu的吸附量,主要取决于金属元素本身的化学性质和胶体的吸附特性。     

长江上游山地土壤的粘土矿物组成特征

以Ｘ射线衍射分析，研究了长江上游山地土壤的粘土矿物组成。根据土壤粘土矿物组成分类，划分了粘土矿物地带，采用土壤结构恢复试验，比较了不同粘土矿物组成土壤的结构形成特征。     

中国土壤胶体研究Ⅳ.南京地区几个土壤剖面的粘土矿物研究

南京位于东翘118°36'-119°04',北樟31°54'-32°13,之间。附近地区的海拔高度除钟山高峰为466米外,其他石质丘陵和下蜀黄土山地大都在200米以下。年降水量约1,00。毫米,其中6-9月份的降水量占全年的60%左右。年平均温度在15℃左右。7月份最高,月均温为27.6℃;1月份最低,月均温为2.3℃。自然植被大都破坏,通常是小灌木丛和草本植物。格拉西莫夫和马溶之曾称南京地区的土壤为黄褐土^[1]。1957年柯夫达等在福中国土壤图时把南京地区的土壤划归为黄棕壤和棕色森林土^[2]。我国土壤工作者认为南京地区内在砂页岩及酸性和中性火成岩上发育的土壤可属于黄棕壤,系由棕壤向富绍化土过渡的土壤类型^[3]。过去对南京土壤的性质虽曾有不少研究,但大都着重于下蜀层母质所发育的土壤,对南京附近大面积石质丘陵上的土壤研究很少,至于土壤中粘土矿物方面的材料更少。熊毅曾对下蜀黄土进行了矿物分析,发现伊利石为其主要粘土矿物成分^[4],并认为黄土母质的粘土矿物成分,不能代表当地土壤的粘土矿物组成。本文的目的,拟就发育在不同母质上的几个土壤剖面进行分析,了解南京地区土壤的一般理化性质和粘土矿物性质,并试探衬土壤中粘土矿物的形成和演变特点,以作为进一步研究南京地区土壤的发生、分类和肥力特点的依据。     

中国水稻土的粘土矿物

应用X射线衍射法、差热分析法和化学分析法,鉴定了中国主要水稻土区的近六十个土壤标本。粘粒系小于2微米的部分。水稻土的粘土矿物组成与其母质有密切关系,在一般情况下,它继承了母质的矿物组成。不同母质发育的水稻土的主要粘土矿物组成可见表17。水稻土形成过程中粘土矿物组成的变化可分为三种不同的情况:富有含钾矿物的母质发育成水稻土时脱钾作用明显,粘土矿物有较大的变化。中量含钾矿物的母质发育成水稻土后,粘土矿物组成的变化很小。没有含钾矿物的砖红壤发育的水稻土,在成土过程中有明显的复硅和复盐基作用,在老水稻土中,三水铝石减少,同时出现了濛脱类矿物。水稻土表层与心土层的粘土矿物组成,只有少数土壤有明显差别,大多数看不出差别来。水稻土的潜育层与其上部土层比较起来,除氧化铁含量有显著减少以外,粘土矿物组成基本上是相同的。因此潜育作用的实质主要是部分游离氧化铁的还原,淋失,而粘土矿物并未遭受特别强烈的破坏。根据粘土矿物的异同,暂时将中国水稻土分为四个地理区:以高岭类(三水铝石)为主的华南水稻土区,也就是热带和南亚热带双季稻地区,以高岭类(云泰、濛脱类)为主的华中水稻土区,也就是中亚热带双季稻地区,以濛脱类和云泰(高岭类)为主的长江中、下游水稻土区,也就是北亚热带稻麦两熟地区,以云泰(濛脱类)为主的华北水稻土区。由于水稻土的粘土矿物组成仍受其前身——地带性土壤的影响,因此上述各区的粘土矿物组成,也反映出地带性的特征。     

中国土壤中粘粒矿物的分布规律

土壤粘粒部分的组成和性质在土壤发生学及土壤肥力特性的研究中都占很重要的位置。过去认为土壤粘粒中的无机物都是非晶形的,自从伦琴射线衍射应用到土壤学研究中后,大家都公认土壤粘粒部分含有晶形结构的矿物。     

土壤和粘粒矿物对亚硒酸盐的吸附和解吸

本文研究了三种土壤(砖红壤、红壤和黄棕壤)、高岭土和两种合成氧化铁(无定形氧化铁和针铁矿)对亚硒酸盐的吸附和解吸作用。讨论了亚硒酸盐的吸附特征,以及土壤中氧化铁对亚硒酸盐吸附和解吸的影响,根据实验资料与吸附等温方程式的拟合情况,作者认为以Freundlich和Langmuir公式为宜。此外,供试样品对亚硒酸盐的吸附和解吸结果表明,Se的吸附量随Se的添加量的增加而增加,但由于矿物组成各异,吸附量的差异显著。其吸附量的大小顺序为:无定形氧化铁>针铁矿>砖红壤>红壤>黄棕壤>高岭土;而被吸附Se的解吸能力则是高岭土>黄棕壤>红壤>砖红壤>针铁矿>无定形氧化铁。实验结果还表明,在各种矿物组成中,亚硒酸盐的吸附和解吸受氧化铁的影响很明显,三个土壤样品的吸附等温线都表现出氧化铁在初始阶段对亚硒酸盐吸附快而强烈的特征,而在去除氧化铁以后,这一特征也随之消失,硒的吸附量显著降低,而解吸率则明显上升。     

我国南方一些土壤的钾素状况及其含钾矿物

本文研究了我国南方一些土壤的钾素状况及其含钾矿物。结果表明，土壤含钾矿物的含量和种类因成土母质和土壤发育程度而异。花岗岩发育土壤的含钾矿物随粒烃增大而增加（＞５０μ除外），沉积岩发育的土壤情况相反。土壤的非交换性钾与云母类矿物含量呈较好的相关性（ｒ＝０．６６９＾＊），交换性钾与土壤ＣＥＣ呈极显著正相关（ｒ＝０．８０８＾＊＊）。不同粒级对土壤全钾量贡献不一，花岗岩发育土壤的全钾量主要集中于１０－５０     

我国红壤区某些主要土类钾的含量、状态以及含钾矿物的转化规律

就一般农业土壤来讲,土壤中钾素的绝大部分是以原生矿物和粘土矿物的状态存在.O.T.Attoe 和 E.Truog^[1]把土壤钾素分为三部分:第一部分是不易为植物所利用的,主要是长石和白云母;第二部分是迟效性钾,包括黑云母和粘土矿物所固定的钾,有90%以上可以被0.5NHCl 所提出,约占土壤全钾量的 1—2%;第三部分是速效性钾,主要的是代换性钾,以及一部分有机钾.在以后的研究文献中,虽然有不断的补充和修改,但是大体上同意这样一个归纳.     

EFFECT OF SOIL CLAY TYPE ON THE 'AVAILABILITY' OF ZINC IN SOME MEDITERRANEAN RENDZINA SOILS

The influence of soil clay type on the ‘availability’ of zinc was studied in six rendzina soils from Israel. The quantities of zinc extracted by EDTA—(NH₄)₂CO₃, were higher in the soils with a lower total of zinc content. Values of extracted zinc calculated on the basis of soil minus CaCO₃ were higher in soils with attapulgite than in soils with montmorillonite as the predominant mineral. Thus, it appears that zinc is more strongly bound to montmorillonite. This was confirmed by a greenhouse experiment in which total zinc uptake after zinc fertilization was higher from rendzinas containing attapulgite than from montmorillonitic rendzinas.     

衡山土壤的粘粒矿物

衡山的土壤,随着海拔高度的增加,依次分布着成土过程由强到弱的红壤、山地黄壤和山地草甸土.这个规律在粘粒矿物的组成上得到较好的反映.从山脚到山顶高岭石渐减,而三水铝石渐增.埃洛石则普遍存在,但以B,C层为多.风化程度较低的次要矿物如水云母、水黑云母、14(Å)过渡矿物和绿泥石等也是衡山的上部较多.从粘粒矿物组成的特点判断,衡山上部不存在山地黄棕壤,而只有山地黄壤和山地草甸土.衡山上部土壤的三水铝石含量很高,以致粘粒的硅铝率甚小.三水铝石可能是斜长石的直接风化产物.由这种方式产生的富铝化现象,在发生学上有别于热带土壤的富铝化作用.