土壤酸堿性及緩沖性

1、第九章第九章 土壤酸堿性及緩沖性土壤酸堿性及緩沖性l 土壤酸性土壤酸性l 土壤堿性土壤堿性l 土壤酸堿性對土壤肥力和植物生長的影響土壤酸堿性對土壤肥力和植物生長的影響l 我國土壤酸堿性概況與土壤酸堿性調節(jié)我國土壤酸堿性概況與土壤酸堿性調節(jié)l 土壤緩沖性土壤緩沖性內容提要內容提要 土壤酸堿性土壤酸堿性是指土壤溶液的反應。是指土壤溶液的反應。 它反映土壤溶液中它反映土壤溶液中H H+ +濃度和濃度和OHOH- -濃度比例，同時也濃度比例，同時也決定土壤膠體上致酸離子（決定土壤膠體上致酸離子（H H+ +或或AlAl3+3+）或堿性離子）或堿性離子（NaNa+ + ）的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的

2、存在數(shù)）的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的存在數(shù)量，是由母質、生物、氣候以及人為作用等多種因子量，是由母質、生物、氣候以及人為作用等多種因子控制的?？刂频?。土壤酸堿性土壤酸堿性第一節(jié)第一節(jié) 土壤酸性土壤酸性幾種酸性土剖面圖幾種酸性土剖面圖紅壤紅壤赤紅壤赤紅壤磚紅壤磚紅壤土壤酸性一、土壤酸性形成的原因一、土壤酸性形成的原因土壤酸性土壤酸性,一方面與溶液中一方面與溶液中H+濃度相關，另一方面更多濃度相關，另一方面更多的是與土壤膠體上吸附的致酸離子（的是與土壤膠體上吸附的致酸離子（H+或或Al3+）有密）有密切關系。切關系。土壤中酸性的主要來源土壤中酸性的主要來源：膠體上吸附的：膠體上吸附的H+或或A

3、l3+、CO2溶于水所形成的碳酸、有機質分解產生的有機酸、溶于水所形成的碳酸、有機質分解產生的有機酸、氧化作用產生少量無機酸、以及施肥加入的酸性物質氧化作用產生少量無機酸、以及施肥加入的酸性物質等。等。土壤酸性（1 1）水的解離水的解離： H H2 2O O H H+ + + OH+ OH- -（2 2）碳酸的解離碳酸的解離： H H2 2COCO3 3 H H+ + + HCO+ HCO3 3- - （3 3）有機酸的解離有機酸的解離：有機酸：有機酸 H H+ + + +RC RC （4 4）無機酸無機酸 ： 硝化作用產生硝化作用產生硝酸硝酸、硫化作用可產生、硫化作用可產生硫酸硫酸；（；（N

4、HNH4 4）2 2SOSO4 4、KC1KC1和和NHNH4 4C1C1等等生理酸性肥料生理酸性肥料施入到土壤中，施入到土壤中， 因為陽離子因為陽離子NHNH4 4+ +、K K+ +被植物吸收而留下被植物吸收而留下酸根酸根，導致，導致溶液中溶液中H H+ +增多。增多。 （5 5）酸雨酸雨 ：pH5.6pH5.6的夾帶大氣酸性物質的降水。的夾帶大氣酸性物質的降水。 O O- 1. 土壤中土壤中H+的來源的來源 土壤酸性酸雨！酸雨！ 在自然界自然產生的酸性物質，在正常的降雨過程在自然界自然產生的酸性物質，在正常的降雨過程中能稀釋，使它們不會產生什么危害。中能稀釋，使它們不會產生什么危害。 人

5、為活動人為活動: : 如燃煤發(fā)電廠、工業(yè)燃煤的鍋爐、家庭炊如燃煤發(fā)電廠、工業(yè)燃煤的鍋爐、家庭炊用和取暖用煤以及機動車等排放的大量含硫和含氮用和取暖用煤以及機動車等排放的大量含硫和含氮的廢氣的廢氣, , 這些人類活動排放到大氣中的這些人類活動排放到大氣中的含硫和含氮的含硫和含氮的氧化物氧化物在運行過程中，經過復雜的大氣化學和大氣在運行過程中，經過復雜的大氣化學和大氣物理作用，形成硫酸鹽和硝酸鹽，與空氣中水分反物理作用，形成硫酸鹽和硝酸鹽，與空氣中水分反應形成酸，隨雨、雪等降落到地面，就是硫酸和硝應形成酸，隨雨、雪等降落到地面，就是硫酸和硝酸的水溶液，就形成了酸雨。酸的水溶液，就形成了酸雨。 土壤

6、酸性2 .2 .土壤中鋁的活化土壤中鋁的活化膠體上交換性鋁離子被交換進入溶液后使土壤呈酸性。膠體上交換性鋁離子被交換進入溶液后使土壤呈酸性。 氫離子進入土壤氫離子進入土壤 ， 隨著陽離子交換作用的進行，土壤鹽基隨著陽離子交換作用的進行，土壤鹽基飽和度下降，而飽和度下降，而氫離子飽和度漸漸提高。氫離子飽和度漸漸提高。 當土壤粘粒礦物表面吸附的氫離子超過一定限度時，這些當土壤粘粒礦物表面吸附的氫離子超過一定限度時，這些膠粒的晶體結構就會遭到破壞，有些膠粒的晶體結構就會遭到破壞，有些鋁氧八面體鋁氧八面體被解體，被解體，使鋁離子脫離了八面體晶體的束縛，變成使鋁離子脫離了八面體晶體的束縛，變成活性鋁離子

7、活性鋁離子?；钚凿X離子被吸附在帶負電荷的粘粒表面，轉變?yōu)榛钚凿X離子被吸附在帶負電荷的粘粒表面，轉變?yōu)榻粨Q性交換性鋁離子鋁離子，交換性鋁離子解吸后，水解形成，交換性鋁離子解吸后，水解形成酸性：酸性：Al3+ 3H2O Al(OH)3 + 3H+土壤酸性1. 1.活性酸活性酸 二、土壤酸的類型二、土壤酸的類型土壤溶液中游離的土壤溶液中游離的H H+ +所表現(xiàn)的酸度。所表現(xiàn)的酸度。活性酸度的表示：活性酸度的表示：決定土壤溶液中決定土壤溶液中H+H+濃度，通常用濃度，通常用pHpH值表示，值表示， 即即pH=-lgHpH=-lgH+ + 定義定義土壤酸性pH值值 酸堿度分級酸堿度分級 pH值值 酸堿度

8、分級酸堿度分級 9.5 弱堿性弱堿性 堿性堿性 強堿性強堿性 極強堿性極強堿性 我國土壤酸堿度分級我國土壤酸堿度分級 土壤酸性 2. 潛性酸潛性酸指土壤膠體上吸附的指土壤膠體上吸附的H+和和Al3+所引起的酸度。所引起的酸度。 這些離子只有當它們從膠體上解這些離子只有當它們從膠體上解離或被其它陽離子所交換而轉移離或被其它陽離子所交換而轉移到溶液中以后才顯示酸性。到溶液中以后才顯示酸性。 定義定義表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式測定方法測定方法代換性酸代換性酸 水解性酸水解性酸土壤酸性 用過量用過量中性鹽中性鹽（氯化鉀、氯化鈉等）溶液，與（氯化鉀、氯化鈉等）溶液，與土土壤膠體發(fā)生交換作用壤膠體發(fā)生交換作用，土壤

9、膠體表面的氫離子或，土壤膠體表面的氫離子或鋁離子被浸提劑的陽離子所交換，使溶液的酸性鋁離子被浸提劑的陽離子所交換，使溶液的酸性增加。測定溶液中增加。測定溶液中氫離子的濃度氫離子的濃度即得交換性酸的即得交換性酸的數(shù)量。數(shù)量。 （1 1）交換性酸交換性酸土壤酸性交換性酸交換性酸（常用（常用1mol/L KCl提?。┨崛。ヽmol（+）kg-1M+M+ 4KClH+M+M+K+K+Al3+K+K+Al3+ 3H2O Al(OH)3 + 3H+Al3 + + H+用中性鹽溶液浸提而測得的酸量只是土壤潛性酸用中性鹽溶液浸提而測得的酸量只是土壤潛性酸量的大部分，而不是它的全部。交換性酸在進行量的大部分，而

10、不是它的全部。交換性酸在進行調節(jié)土壤酸度估算石灰用量時有重要參考價值。調節(jié)土壤酸度估算石灰用量時有重要參考價值。 土壤酸性（2 2）水解性酸）水解性酸 CHCH3 3COONaCOONa水解產生水解產生NaOHNaOH，pHpH值可達值可達8.58.5，NaNa+ +可以把絕大部分的代換性氫離子和鋁離子代換可以把絕大部分的代換性氫離子和鋁離子代換下來，從而形成下來，從而形成醋酸醋酸，滴定滴定溶液中溶液中醋酸的總量醋酸的總量即得即得水解性酸度水解性酸度。用過量用過量強堿弱酸鹽強堿弱酸鹽（CHCH3 3COONaCOONa）浸提土壤，膠）浸提土壤，膠體上的體上的氫離子或鋁離子氫離子或鋁離子釋放到溶

11、液中所表現(xiàn)出來釋放到溶液中所表現(xiàn)出來的的酸性酸性。土壤酸性水解性酸水解性酸( (用用pH8.2 NaOAc溶液提?。┤芤禾崛。?cmol（+） kg-1 Al3+M+M+H+ 4CH3COONa M+M+Na+Na+Na+Na+ 4CH3COOH+ Al(OH)3 用堿滴定溶液中用堿滴定溶液中醋酸的總量醋酸的總量即是即是水解酸的量水解酸的量。土壤水解酸。土壤水解酸反應生成難電離的反應生成難電離的Al(OH)Al(OH)3 3和和CHCH3 3COOHCOOH，所以反應向右進，所以反應向右進行徹底，即土壤膠體中吸附的行徹底，即土壤膠體中吸附的H H+ +和和AlAl3+3+能較完全被交換出能較完

12、全被交換出來。水解性酸度也可作為酸性土壤改良時計算石灰需要量來。水解性酸度也可作為酸性土壤改良時計算石灰需要量的參考數(shù)據(jù)。的參考數(shù)據(jù)。土壤酸性 潛性酸潛性酸土壤土壤交換性酸交換性酸水解性酸水解性酸 cmol(+)kg-1土土黃壤（廣西）黃壤（廣西）3.626.81黃壤黃壤(四川四川)2.062.94黃棕壤黃棕壤(安徽安徽)0.201.97黃棕壤黃棕壤(湖北湖北)0.010.44紅壤紅壤(廣西廣西)1.489.14水解性酸度一般要比交換性酸度大得多，但這兩者水解性酸度一般要比交換性酸度大得多，但這兩者是同一來源，本質上是一樣的，都是潛性酸，只是是同一來源，本質上是一樣的，都是潛性酸，只是交換作用

13、的程度不同而已。交換作用的程度不同而已。幾種土壤中的交換性酸和水解性酸量的比較幾種土壤中的交換性酸和水解性酸量的比較土壤酸性 活性酸活性酸潛性酸潛性酸 3. 活性酸與潛性酸的關系活性酸與潛性酸的關系先有活性酸，后有潛性酸；先有活性酸，后有潛性酸； 潛性酸大大地大于活性酸；潛性酸大大地大于活性酸；活性酸與潛性酸處于動態(tài)平活性酸與潛性酸處于動態(tài)平衡中。衡中。 活性酸是土壤酸度的起源，代活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的表土壤酸度的強度強度； 潛在酸是土壤酸度的主體，代潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的表土壤酸度的容量容量。土壤酸性第二節(jié)第二節(jié) 土壤堿性土壤堿性 幾種堿性土剖面圖幾種堿性土剖

14、面圖石灰性土石灰性土濱海鹽土濱海鹽土土壤堿性l 土壤弱酸強堿鹽的水解，碳酸及重碳酸的土壤弱酸強堿鹽的水解，碳酸及重碳酸的鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。如鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。如NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3、CaCOCaCO3 3等等; ;l 其次是土壤膠體上的其次是土壤膠體上的NaNa+ +的代換水解作用。的代換水解作用。OH-的來源的來源土壤堿性1 . 碳酸鈣水解碳酸鈣水解 CaCO3+H2O Ca2+ +HCO3- + OH- 2. 碳酸鈉的水解碳酸鈉的水解 Na2CO3 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2CO3 3 . 交換性鈉的水解交換性鈉的水解 土壤膠

15、體上交換性鈉解吸土壤膠體上交換性鈉解吸： xNa+ + yH2O （x-y）Na+ + yNaOH yH+ 一、土壤堿性形成的原因一、土壤堿性形成的原因土壤堿性二、土壤堿性的指標二、土壤堿性的指標 2. 總堿度總堿度指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的總量指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的總量 總堿度總堿度=CO32-+HCO3- 單位：單位： cmol (-) L-1 CaCO3及及MgCO3的溶解度很小，在正常的溶解度很小，在正常CO2分壓下，它們在土分壓下，它們在土壤溶液中的濃度很低，所以含壤溶液中的濃度很低，所以含CaCO3和和MgCO3的土壤，其的土壤，其pH值值不可能很高，最

16、高的不可能很高，最高的pH值在值在8.5左右，這種因石灰性物質所引起左右，這種因石灰性物質所引起的弱堿性反應（的弱堿性反應（pH值值7.58.5）稱為）稱為石灰性反應，石灰性反應，該土壤稱之為該土壤稱之為石灰性土壤。石灰性土壤。 1. pH值值土壤溶液中土壤溶液中OH-濃度濃度H+濃度，濃度，pH7，土壤表現(xiàn)為堿性。，土壤表現(xiàn)為堿性。土壤堿性2. 堿化度堿化度 堿化度（堿化度（%）= = 陽離子交換量交換性鈉100 指土壤膠體吸附的交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率指土壤膠體吸附的交換性鈉離子占陽離子交換量的百分率 當土壤堿化度達到一定程度，可溶鹽含量較低時，土當土壤堿化度達到一定程度，可溶鹽

17、含量較低時，土壤就呈極強的堿性反應，土壤理化性質上發(fā)生惡劣變壤就呈極強的堿性反應，土壤理化性質上發(fā)生惡劣變化，稱為土壤的化，稱為土壤的堿化作用堿化作用。堿化層的堿化層的堿化度堿化度30%,30%,表層表層含鹽量含鹽量0.5%9.09.0定定為為堿土堿土。堿化度在堿化度在5%-20%5%-20%時時稱堿化土堿化土，土壤堿化度為土壤堿化度為5 51010定定為為輕度堿化土壤輕度堿化土壤，10101515為為中度堿化土壤中度堿化土壤，15152020為為強堿化土壤強堿化土壤。土壤堿性第三節(jié)第三節(jié) 土壤酸堿性對土壤肥力土壤酸堿性對土壤肥力 和植物生長的影響和植物生長的影響 1. 1. 對土壤微生物的影

18、響對土壤微生物的影響 土壤土壤細菌細菌和和放線菌放線菌適宜于適宜于中性和微堿性環(huán)境中性和微堿性環(huán)境； 在在強酸性土壤強酸性土壤中中真菌真菌則占優(yōu)勢則占優(yōu)勢 。 2. 2. 對土壤膠體帶電性影響對土壤膠體帶電性影響 土壤環(huán)境土壤環(huán)境pH pH 值高值高時，土壤膠體時，土壤膠體負電荷數(shù)量增多負電荷數(shù)量增多，相應相應 于陽離子交換量也增加，土壤于陽離子交換量也增加，土壤保肥性、供肥性增保肥性、供肥性增強。強。 一、對土壤肥力的影響一、對土壤肥力的影響土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響3.3.對土壤養(yǎng)分有效性影響對土壤養(yǎng)分有效性影響植物營養(yǎng)元素的有效性與植物營養(yǎng)元素的有效性與pH的關系的關系l在在pH6

19、.5附近，大多數(shù)營養(yǎng)元素的有效性附近，大多數(shù)營養(yǎng)元素的有效性都較高。都較高。lN、K 、 S元素在微酸性、中元素在微酸性、中 性、堿性土性、堿性土壤中都較高。壤中都較高。lP元素在中性土壤中有效性最高，元素在中性土壤中有效性最高， pH7時有效性降低。時有效性降低。lCa和和Mg在在pH6.5-8.5有效性大，在強酸性有效性大，在強酸性和強堿性土壤中有效性較低。和強堿性土壤中有效性較低。lFe、Mn、Cu、Zn等微量元素有效性在等微量元素有效性在酸性和強酸性高。酸性和強酸性高。lMo在酸性土壤中有效性較低，在酸性土壤中有效性較低，pH6時有時有效性增加。效性增加。土壤酸堿性對肥力和植物生長的影

20、響二、對植物生長的影響二、對植物生長的影響 1. 1. 酸性土的指示植物酸性土的指示植物 鐵芒箕鐵芒箕（Dicranopteris linearisDicranopteris linearis）, ,生在華南酸性土上。生在華南酸性土上。 地刷子地刷子（Lycopodium complanatumLycopodium complanatum），生在海拔較高的冷濕地區(qū)。），生在海拔較高的冷濕地區(qū)。 鋪地蜈蚣鋪地蜈蚣（Lycopodium cernuumLycopodium cernuum），生在亞熱帶的潮濕地區(qū)。），生在亞熱帶的潮濕地區(qū)。 只能在某一特定的酸堿范圍內生長，這類植物可以為只能在某一特

21、定的酸堿范圍內生長，這類植物可以為土壤酸堿度起指示作用，習慣上被稱為土壤酸堿度起指示作用，習慣上被稱為指示植物指示植物。鐵芒箕鐵芒箕鋪地蜈蚣鋪地蜈蚣土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響2. 鈣質土的指示植物鈣質土的指示植物 鐵線蕨鐵線蕨（Adiantum capillus-veneris）,分布在華南和西南分布在華南和西南的石灰?guī)r地區(qū)。的石灰?guī)r地區(qū)。 有尾鐵線蕨有尾鐵線蕨（Adiantum caudatum）,生長在華南。生長在華南。土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響3. 鹽土的指示植物鹽土的指示植物海蓬子海蓬子（Salicornia herbaceaSalicornia herbacea），），分

22、布在河北和遼東沿海的鹽土上。分布在河北和遼東沿海的鹽土上。鹽爪爪鹽爪爪( (Kalidium gracileKalidium gracile) )，分布在內陸鹽土上。，分布在內陸鹽土上。海蓬子海蓬子鹽爪爪鹽爪爪土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響4. 鹽堿土的指示植物鹽堿土的指示植物鹽吸鹽吸（Suaeda ussuriensis）分布在華北和東北的鹽土、）分布在華北和東北的鹽土、堿土和鹽堿土上。堿土和鹽堿土上。三棱草三棱草（Scirpus maritimus），生長在排水不良的鹽土、），生長在排水不良的鹽土、堿土和鹽堿土上。堿土和鹽堿土上。三春柳三春柳（Tamarix juniperina）,分布

23、在渤海邊和內蒙黃河分布在渤海邊和內蒙黃河沿岸的鹽土區(qū)。沿岸的鹽土區(qū)。三棱草三棱草（三春柳三春柳土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響植物適宜的植物適宜的pHpH范圍范圍適應偏堿適應偏堿性性pH7-8適應中到微堿適應中到微堿性性pH6.5-7.5適應中到微酸適應中到微酸性的性的pH6-7適應偏酸性適應偏酸性的的pH5.5-6.5適應酸性的適應酸性的pH5-6紫苜蓿紫苜蓿蘋果蘋果蠶豆蠶豆水稻水稻小麥小麥金花菜金花菜黃花苜蓿黃花苜蓿碗豆碗豆油菜油菜大麥大麥甜菜甜菜大麥大麥甜菜甜菜花生花生燕麥燕麥豆類豆類小麥小麥甘蔗甘蔗紫云英紫云英甜菜甜菜花菜花菜玉米玉米玉米玉米柑桔柑桔葡萄葡萄大麥大麥甘藍甘藍水稻水稻芝麻

24、芝麻菠菜菠菜萵苣萵苣棉花棉花蘋果蘋果黑麥黑麥桔子桔子蘆筍蘆筍碗豆碗豆小米小米梨梨土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響磚紅壤上的油棕林磚紅壤上的油棕林磚紅壤上的橡膠林磚紅壤上的橡膠林 赤紅壤上的荔枝園赤紅壤上的荔枝園紅壤上次生馬尾松林紅壤上次生馬尾松林土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響紅壤上的柑橘園紅壤上的柑橘園紅壤旱地上油茶紅壤旱地上油茶- -大豆間作大豆間作紅壤丘陵上種植的煙草和柑橘紅壤丘陵上種植的煙草和柑橘黃壤上的杉木林黃壤上的杉木林土壤酸堿性對肥力和植物生長的影響第四節(jié)第四節(jié) 我國土壤酸堿性概況我國土壤酸堿性概況 與土壤酸堿性調節(jié)與土壤酸堿性調節(jié)一、我國土壤酸堿性概況一、我國土壤酸堿性概況南酸

25、北堿，一般在南酸北堿，一般在4.5-8.54.5-8.5之間。之間。吉林、內蒙古、華北的堿土的吉林、內蒙古、華北的堿土的pHpH值有的高值有的高達達10.510.5；臺灣省新八仙山和廣東省鼎湖山、；臺灣省新八仙山和廣東省鼎湖山、五指山的黃壤的五指山的黃壤的pHpH值有低至值有低至3.63.63.83.8，以上，以上是已知的我國土壤的最高和最低是已知的我國土壤的最高和最低PHPH范圍。范圍。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)中國土壤酸堿度分布圖中國土壤酸堿度分布圖我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)二、影響土壤酸堿性的因素二、影響土壤酸堿性的因素l 南方南方多雨，鹽基淋失強烈，土壤鹽基飽多雨，鹽基淋失強烈

26、，土壤鹽基飽和度低，土壤多呈和度低，土壤多呈酸性酸性。l 西北西北雨量較少，鹽基淋失較弱，鹽基飽雨量較少，鹽基淋失較弱，鹽基飽和度較高，土壤多呈和度較高，土壤多呈堿性堿性。1. 1. 氣候的影響氣候的影響我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)l 石灰?guī)r、基性巖、超基性巖的鹽基含量較高。石灰?guī)r、基性巖、超基性巖的鹽基含量較高。當土壤的淋溶程度較弱時，土壤當土壤的淋溶程度較弱時，土壤pHpH會比附近會比附近其它母質上發(fā)育的土壤高。其它母質上發(fā)育的土壤高。l 濱海鹽土含有豐富的易溶鹽類及碳酸鈣，加濱海鹽土含有豐富的易溶鹽類及碳酸鈣，加之地下水礦化度較高。因此，發(fā)育的土壤的之地下水礦化度較高。因此，發(fā)育的土壤

27、的pHpH一般較高，土壤常呈堿性。一般較高，土壤常呈堿性。2. 母質的影響母質的影響我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)l 不同植被凋落物的分解產物對土壤酸堿性產生不同不同植被凋落物的分解產物對土壤酸堿性產生不同影響：影響： 針葉林凋落物分解后形成的有機酸較多，鹽基較少，針葉林凋落物分解后形成的有機酸較多，鹽基較少，故其下的土壤一般呈酸性。故其下的土壤一般呈酸性。 濱海紅樹林殘體分解后形成大量濱海紅樹林殘體分解后形成大量SOSO4 42- 2-，使土壤呈強，使土壤呈強酸性。酸性。l 一些耐鹽、耐堿的植物會選擇性地富集鹽基離子，一些耐鹽、耐堿的植物會選擇性地富集鹽基離子，其殘體分解后會促進土壤堿性的發(fā)

28、展。其殘體分解后會促進土壤堿性的發(fā)展。3. 自然植被自然植被我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)4. 地形地形 不同地形部位的鹽基淋失和富集狀況不同，土壤不同地形部位的鹽基淋失和富集狀況不同，土壤pH也有也有差異：差異：l 地形高處地形高處的土壤的鹽基淋失較強烈，的土壤的鹽基淋失較強烈，pH可能可能較低較低；l 低洼處低洼處的土壤多接受鹽基的淀積，所以的土壤多接受鹽基的淀積，所以pH可能可能較高較高；l 內陸內陸一些閉流區(qū)域或集水一些閉流區(qū)域或集水洼地洼地，由于大量富集徑流水帶，由于大量富集徑流水帶來的來的Ca，Mg，K，Na的重碳酸鹽類，的重碳酸鹽類，pH可能可能較高較高。我國土壤酸堿性概況與酸堿

29、性調節(jié)5. 人類耕作活動人類耕作活動l 施肥和灌溉會改變土壤酸度：施肥和灌溉會改變土壤酸度： 酸性肥料降低土壤酸性肥料降低土壤pHpH（如（如KClKCl）；）； 施用石灰提高土壤施用石灰提高土壤pHpH；l 污染水的灌溉；污染水的灌溉；l 大氣污染；大氣污染；l 淹水耕作等。淹水耕作等。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)6. 鹽基飽和度鹽基飽和度一定范圍內，鹽基飽和度越大，一定范圍內，鹽基飽和度越大，pHpH值越高。值越高。7. 氧化還原條件氧化還原條件如在酸性土壤中，淹水后氧化還原電如在酸性土壤中，淹水后氧化還原電位降低，位降低，F(xiàn)eFe、MnMn等氧化物轉換為還等氧化物轉換為還原態(tài)而呈堿性。

30、原態(tài)而呈堿性。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)三、土壤酸堿性調節(jié)三、土壤酸堿性調節(jié)土壤反應過酸或者過堿，都可以采取土壤反應過酸或者過堿，都可以采取適當?shù)拇胧┘右哉{節(jié)，以適應植物生適當?shù)拇胧┘右哉{節(jié)，以適應植物生長的需要。長的需要。土壤酸性的調節(jié)土壤酸性的調節(jié)土壤堿性的調節(jié)土壤堿性的調節(jié)我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié) 土壤酸度過強（土壤酸度過強（pH過低），不利于作物生長，因過低），不利于作物生長，因此需要提高土壤此需要提高土壤pH。 一般采用施石灰的辦法。一般采用施石灰的辦法。 使用的石灰材料是生石灰（使用的石灰材料是生石灰（CaO）和熟石灰）和熟石灰（Ca(OH)2）。）。 CaO + H2O

31、 Ca(OH)2 1. 土壤酸性的調節(jié)土壤酸性的調節(jié)我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)土壤膠體土壤膠體H+H+ Ca(OH)2土壤膠體土壤膠體Ca2+2H2O土壤膠體土壤膠體Al3+ Ca(OH)2土壤膠體土壤膠體Ca2+Al3+Ca2+Ca2+ 2Al（OH）3原理原理我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)1、降低酸度，提高鹽基飽和度；、降低酸度，提高鹽基飽和度；2、促進團粒結構的形成；、促進團粒結構的形成；3、提高磷酸鹽、鉬酸鹽等的有效性；、提高磷酸鹽、鉬酸鹽等的有效性；4、提高微生物的活性；、提高微生物的活性；5、抑制鐵、鋁、錳的毒性；、抑制鐵、鋁、錳的毒性；施用石灰的益處施用石灰的益處我國土壤酸堿

32、性概況與酸堿性調節(jié)l 土壤板結，結構變劣；土壤板結，結構變劣；l 部分微量元素有效性降低；磷的有效性也部分微量元素有效性降低；磷的有效性也下降。下降。 因此，施用石灰要適量。因此，施用石灰要適量。過度施用石灰的負面影響過度施用石灰的負面影響影響石灰施用量的因素有：影響石灰施用量的因素有：土壤潛性酸和土壤潛性酸和pH；鹽基飽和度；質地；有機；鹽基飽和度；質地；有機質含量；石灰的種類和施用方法；作物的要求質含量；石灰的種類和施用方法；作物的要求等。等。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)石灰需要量石灰需要量=土壤體積土壤體積容重容重 CEC （1-鹽基飽和度）鹽基飽和度） 單位：千克單位：千克/公頃公頃

33、石灰需要量的估算石灰需要量的估算應用應用例子：某紅壤的例子：某紅壤的pH為為5.0, 耕層土壤重為耕層土壤重為2250000kghm-2, 土壤含水量為土壤含水量為20%, CEC為為10cmolkg-1, 鹽基飽和度為鹽基飽和度為60%, 試計算達到試計算達到pH=7時時, 中和活性酸和潛性酸的石灰需要量中和活性酸和潛性酸的石灰需要量(理理論值論值).如何計算？如何計算？我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)中和活性酸中和活性酸: pH=5時時, 每升土壤溶液所含每升土壤溶液所含H+為為10-5mol, 每公頃土壤水份所含的每公頃土壤水份所含的H+為為: 2250000 20% 10-5=4.5mo

34、lhm-2 pH=7時時,每升土壤溶液所含每升土壤溶液所含H+為為10-7mol, 每公頃土壤水份所含的每公頃土壤水份所含的H+為為: 2250000 20% 10-7=0.045molhm-2 需要中和的需要中和的H+的量為的量為: 4.5-0.045=4.455mol 所需所需CaO為為: 4.455 56/2=124.74g中和潛性酸中和潛性酸:每公頃土壤所含的潛性酸量為每公頃土壤所含的潛性酸量為: 2250000 10/100 （1-60%）=90000molH+需要需要CaO量量: 90000 56/2=2520kghm-2從上述計算可知，從上述計算可知，中和活性酸所需的中和活性酸所

35、需的石灰量極少，而中石灰量極少，而中和潛性酸所需的石和潛性酸所需的石灰很多。灰很多。計算出的理論值，計算出的理論值，實際用量一般低于實際用量一般低于理論需要量。理論需要量。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)2. 2.土壤堿性的調節(jié)土壤堿性的調節(jié)用石膏來改良。原理如下：用石膏來改良。原理如下： 土壤膠體土壤膠體Na+Na+CaSO4土壤膠體土壤膠體Ca2+ Na2SO4Na2CO3 + CaSO4 Na2SO4 + CaCO3施用石膏是通過離子代換作用把土壤中有害的鈉離子代換出來，結施用石膏是通過離子代換作用把土壤中有害的鈉離子代換出來，結合灌水使之淋洗。在重度堿化的土壤上，除施用石膏外，還可施用合

36、灌水使之淋洗。在重度堿化的土壤上，除施用石膏外，還可施用其它的化學物質如：硫磺（經土壤中硫細菌的作用氧化生成硫酸）其它的化學物質如：硫磺（經土壤中硫細菌的作用氧化生成硫酸）和明礬（硫酸鋁鉀）、磷石膏、亞硫酸鈣、硫酸亞鐵、工業(yè)廢料等，和明礬（硫酸鋁鉀）、磷石膏、亞硫酸鈣、硫酸亞鐵、工業(yè)廢料等，都能降低土壤堿性。都能降低土壤堿性。我國土壤酸堿性概況與酸堿性調節(jié)第五節(jié)第五節(jié) 土壤緩沖性土壤緩沖性狹義：狹義： 土壤抵抗酸堿物質，減緩土壤抵抗酸堿物質，減緩pH變化的能力。變化的能力。 廣義：廣義： 土壤是一個巨大的緩沖體系，包土壤是一個巨大的緩沖體系，包 括對氧化還括對氧化還原、污染物質、養(yǎng)分等。指原、

37、污染物質、養(yǎng)分等。指 抗衡外界環(huán)境變抗衡外界環(huán)境變化的能力。化的能力。土壤緩沖能力的大小一般用土壤緩沖能力的大小一般用緩沖量緩沖量來表示，即：來表示，即：使土壤溶液改變一個單位使土壤溶液改變一個單位pHpH值時所需要的酸或值時所需要的酸或堿的厘摩爾數(shù)堿的厘摩爾數(shù)(cmol)(cmol)。 一、定義一、定義土壤緩沖性二、土壤具有緩沖性的原因二、土壤具有緩沖性的原因 1. 土壤膠體的陽離子交換作用土壤膠體的陽離子交換作用 是土壤產生緩沖性的主要原因是土壤產生緩沖性的主要原因 土壤膠體吸附有土壤膠體吸附有H H+ +、K K+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、AlAl3+3+等多種陽離子。等

38、多種陽離子。由于這些陽離子有交換性能，故膠體上吸附的鹽基離子能對由于這些陽離子有交換性能，故膠體上吸附的鹽基離子能對加進土壤的加進土壤的H H+ +（酸性物質）起緩沖作用，而膠體上吸附的致（酸性物質）起緩沖作用，而膠體上吸附的致酸離子能對加進土壤的酸離子能對加進土壤的OHOH- -（堿性物質）起緩沖作用。（堿性物質）起緩沖作用。土壤緩沖性2. 2.土壤溶液中的弱酸及其鹽類組成的緩沖系統(tǒng)土壤溶液中的弱酸及其鹽類組成的緩沖系統(tǒng) 土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等離解度很小的弱土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等離解度很小的弱酸及其鹽類，構成緩沖系統(tǒng)，也可緩沖酸和堿的酸及其鹽類，構成緩沖系統(tǒng)，也可緩沖酸和堿的變化。變化。 如醋酸和醋酸鈉鹽的緩沖：如醋酸和醋酸鈉鹽的緩沖： CHCH3 3COOH+NaOH CHCOOH+NaO