被土壤膠體保持的陽(yáng)離子可被其它陽(yáng)離子取代。這就是說(shuō)他們是可交換性的。鈣可被交換為氫或鉀，反之亦然。土壤能夠保持的可交換性陽(yáng)離子的總量（土壤所帶負(fù)電荷的總量）稱(chēng)作土壤的“陽(yáng)離子交換量”（CEC）。土壤的CEC越高，它能保持的陽(yáng)離子越多。土壤保持可交換性K⁺和其它陽(yáng)離子的能力各不相同。CEC取決于土壤中存在的粘土和有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型和數(shù)量。例如，粘粒含量高的土壤比粘粒含量低的土壤能夠保持更多的可交換性的陽(yáng)離子。同樣，CEC隨土壤有機(jī)質(zhì)的增加而增加。

土壤CEC可以每100克土壤中的毫克當(dāng)量數(shù)表示，計(jì)作meq/100g。這樣表示的唯一原因是表明粘粒和有機(jī)質(zhì)的相對(duì)CEC。粘土礦物的CEC值通常在10至150meq/100g之間。有機(jī)質(zhì)的CEC在200至400meq/100g之間。所以，粘土和有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型及數(shù)量極大地影響土壤的CEC值。

在土壤高度風(fēng)化、有機(jī)質(zhì)含量低的地區(qū)，CEC值較低。土壤風(fēng)化程度低、有機(jī)質(zhì)含量通常較高，CEC值可能很高。CEC值高的粘質(zhì)土壤能保持大量的陽(yáng)離子，防止由于淋洗作用引起的潛在損失。CEC值低的砂質(zhì)土壤只能保持少量的陽(yáng)離子。正因如此，施肥時(shí)間和施肥量在規(guī)劃施肥計(jì)劃中占據(jù)重要地位。例如，在秋季給極砂性的土壤施鉀肥以供來(lái)春作物利用的做法可能不明智，特別是在秋雨和冬雨量高的地區(qū)。但是，在CEC高的土壤上，便可以在秋季一次安全地施用足夠供后茬一、二季作物利用的鉀肥。另外，分期施氮肥、使用氮肥抑制劑和在作物需氮高峰期施氮肥都很重要，可以降低氮從砂土乃至細(xì)質(zhì)地土壤中淋溶的可能性。

1. 陽(yáng)離子交換量：土壤管理和施肥的助手

陽(yáng)離子是帶正電荷的養(yǎng)分離子和分子，如鈣（Ca）、鎂（Mg）、鉀（K）、鈉（Na）、氫（H）和銨（NH₄）。

粘粒是土壤帶負(fù)電荷的組份。這些帶負(fù)電的顆粒（粘粒）吸引、保持并釋放帶正電的養(yǎng)分顆粒（陽(yáng)離子）。有機(jī)質(zhì)顆粒也帶有負(fù)電荷，吸引帶正電荷的陽(yáng)離子。砂粒不起作用。

陽(yáng)離子交換量（CEC）是指土壤保持和交換陽(yáng)離子的能力。陽(yáng)離子正電荷的強(qiáng)度各異，這就使得一個(gè)陽(yáng)離子能取代帶負(fù)電荷土壤顆粒上的另一陽(yáng)離子。

(圖1：陽(yáng)離子交換示意圖)

2. 不同陽(yáng)離子交換量的土壤物理性質(zhì)

(表1：不同陽(yáng)離子交換量的土壤物理性質(zhì) )

3. 土壤粘粒和有機(jī)質(zhì)顆粒含量

(表2： 土壤粘粒和有機(jī)質(zhì)顆粒含量 )

為了解土壤中養(yǎng)分的行為，我們必須了解粘粒和有機(jī)質(zhì)顆粒的作用。所有農(nóng)業(yè)土壤都含有一些粘粒和一些有機(jī)質(zhì)。主要土壤類(lèi)型的粘粒含量如下所示。

（圖2：土壤離子間作用示意圖）

（1）銨離子（NH₄）被粘土和有機(jī)質(zhì)保持而防止淋失。（2）石灰中的鈣固持在粘土和有機(jī)質(zhì)上（通常置換氫），使得土壤堿性更強(qiáng)。（3）土壤的鹽基交換量在粘土、有機(jī)質(zhì)和土壤水分間往復(fù)交換堿基中起作用，為生長(zhǎng)中的作物根系提供養(yǎng)分。