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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的能力,同时释放出等量的其它阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等。它们称为交换性阳离子。在交换中还可能有少量的金属微量元素和铁、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。
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