土壤所吸附的可交换形态的阳离子总量。这些阳离子作为反离子以补偿正电荷的亏缺。相当于土壤或粘粒所带负电荷的数量。以每百克土（或粘粒）的毫克当量数为单位。自20世纪80年代之后逐步采用国际单位制，以每千克的厘摩（＋）数[cmol（＋）/kg]表示。其中（＋）表示测定CEC时选用的指示离子为1价。如用2价阳离子（如Ca^2＋离子）为指示离子时，测定所得厘摩数需乘以2，并仍用[cmol（＋）/kg]为单位。

土壤的CEC是研究土壤吸附特性的常规测定项目。它是土壤具有缓冲性和保蓄养分能力的重要依据，也在一定程度上反映成土过程和成土环境，是研究土壤发生分类的一项重要指标。

在较长的时期内，认为某一土壤的CEC为恒值，但自20世纪40年代末证明土壤不仅具有永久负电荷，而还具有可变负电荷之后，发现土壤的CEC为一变量。因此，常采用pH7.0时的测定值为准。但是作为一个土壤类型，其CEC值特别是其粘粒部分的CEC，虽为变量但有一定的范围，并能在一定程度上反映土壤发生的特征。

中国主要类型土壤粘粒的CEC，变动很大，从每千克粘粒5厘摩到74厘摩。除了高山草甸土和黄壤因受垂直带的生物气候影响之外，其余各类型土壤粘粒的CEC都显示了自北向南递减的趋势（表1），反映了土壤粘粒矿物的地带性特征。中国水稻土分布范围广及南北东西，其粘粒的CEC亦受水稻土起源土壤之粘粒矿物组成的影响。

表1 中国主要类型土壤粘粒（＜1微米）的CEC[cmol（＋）/kg]

CEC受土壤中粘粒和有机质的含量、组成和特性以及它们之间的复合情况的影响。在矿质部分，土壤粘粒是CEC的主要贡献者，但对于某些质地较轻、粘粒含量较低的土壤，粉粒级对土壤CEC的贡献是不可忽视的。例如，中国南方在5种不同母质上发育的水稻土的各个粒级，其CEC的变幅和平均值（表2）表明，即使粒径在20～100微米的颗粒其CEC值也是明显。

CEC值又与土壤粘粒的矿物组成密切相关。表3所示即为土壤粘粒中可能存在的各种粘土矿物的CEC变幅，可见不同粘土矿物的CEC是十分悬殊的，表明了中国粘粒部分CEC（见表1）之所示变动很大的根本原因。反之，土壤粘粒的CEC也在一定程度上反映出粘粒中可能的矿物组成，并且也可以作为研究土壤发生分类的重要指标。

表2 水稻土不同粒级的CEC[cmol（＋）/kg，n＝9]

表3 主要粘土矿物的CEC（pH7）

土壤有机质也是影响CEC的重要因素，但是土壤有机质的绝大部分总是与矿质部分相互复合的，从而互相掩盖各自的部分表面，消耗各自的部分交换点。因此，评价有机质对土壤CEC的贡献，迄20世纪80年代止还不曾有一个能够令人满意的方法。表4是从几种土壤中分离出来的腐殖酸的CEC，可见土壤有机质本身具有很高的CEC。虽然土壤CEC并不是土壤各组分CEC的加和，但有机质对土壤CEC的贡献则是重要的，对于粘粒含量不高的土壤尤为重要。

此外，引起土壤具有CEC的负电荷中，部分是以土壤中氧化物矿物、有机质以及层状硅酸盐矿物边面为载体的可变负电荷，受土壤pH和土壤溶液中电解质浓度的影响。在自然条件下，溶液中电解质浓度的影响是不大的，而土壤pH除中性至微碱性土壤有较明显的影响之外，酸性土壤的pH对其CEC的影响是不大的。

土壤CEC的测定是以阳离子交换反应为原理的。半个多世纪以来提出了很多方法，具体操作则在很大程度上决定于指示离子（用以饱和土壤交换点的阳离子）的本性及其测试技术。较为常用的指示离子有铵、钠、钙、钡等，也有应用铜、锰等离子。指示离子的测定则视其性质而可选用比色法、容量法、安培滴定法或电极法等。但这些方法所测定的结果是很难相互比较的。因此，70年代以来土壤学者为了便于比较，都采用指令性规定某一个测定方法及其操作步骤。

表4 土壤腐殖质的CEC[cmol（＋）/g]

联合国粮农组织（FAO）规定在土壤分类中土壤CEC的测定，应用经典的中性醋酸铵或醋酸钠法。国际上应用该法亦较广泛。但该法有一些重大的误差来源，在洗涤过程中发生持盐、水解以及粘粒的丢失所引起的误差则是主要的。因此，有些研究者建议应用校正法，以便免去洗涤操作，减少误差。校正法对原法修改之处，一是制备中性醋酸铵溶液中，使其含有1/5的氯化铵，并事先测定该溶液中NH/Cl^-摩比；其二，最后分析提取液时，则分别测定其中NH离子和Cl^-离子，而后根据醋酸铵溶液中已知的NH/Cl^-摩比予以校正。此即为容量校正法。另外，还可以采用增重校正法，先测定出每克中性醋酸铵溶液中NH离子的数量。其次在应用中性醋酸铵溶液处理土样之前和饱和之后，必须称〈离子管＋土样〉的重量。其增加量即为残留的中性醋酸铵溶液。残留部分在原法中则用乙醇洗涤，校正法即按增重所相当的NH离子的数量，从提取液的铵量中扣除。此外，在洗涤中用相同的电解质稀溶液（0.001摩/升）来洗涤，也能得到令人满意的结果。表4为修改法测定3种粘粒的CEC，表明不同指示阳离子和不同修改法之间的误差是可以允许的。

以交换性阳离子之和作为CEC。美国农部采用此法，即分别用中性醋酸铵溶液提取交换性盐基（Ca^2＋、Mg^2＋、K^＋、Na^＋）和pH8.2BaCl₂—TEA（三乙醇胺）缓冲液法测定交换性酸，两者之和计算为CEC。国际热带农业研究所（IITA）也采用求和法，但作了修改，其交换性酸应用中性KCl溶液提取。

表5 修改法和不同指示离子测得的CEC[cmol（＋）/kg]

国际热带农业研究所建议的另一种求和法，适用于高度风化的热带和南亚热带的土壤。由于它们富含铁铝氧化物，其表面负电荷深受溶液的pH和电解质浓度的影响，如应用常规醋酸铵法或美国农部的求和法都会导致CEC的偏高，因此修改求和法是适宜的，该法以中性醋酸铵提取交换性盐基（与美国农部求和法一样），而以中性氯化钾溶液提取交换性酸，两者之和即为ECEC。ECEC可能符合上述地区自然条件下土壤的CEC的实际情况，因为这些土壤都是酸性反应，除了无定形氧化硅之外，不具有使土壤中铁铝氧化物产生可变负电荷的pH条件；而氯化钾溶液提取的交换性酸，也与可变负电荷无关。因此，ECEC的概念及其方法逐渐得到了国际土壤学界的承认，中国在研究南方酸性土壤CEC时，亦接受这一概念和方法。大量测定数据表明，对于红黄壤等酸性土壤，其ECEC（Y）明显地低于醋酸铵常规法测得的CEC（X），两者之间呈极显著的直线相关性，且受粘粒的矿物组成影响。如用（X，Y）的回归方程式表示，即可区分出如下3种情况：①对于热带湿润地区的氧化土，即Y＝0.79X-5.64（r＝0.94，n＝29）；②同上地区但粘土矿物以高岭石为主的土壤，y＝1.03X-3.71（r＝0.93，n＝43）；③中国华南、华中的红壤土壤，Y＝0.37X＋2.33（r＝0.76，n＝53）。