土壤膠體與土壤吸收性能ppt課件

1、土壤膠體與土壤吸收性能土壤膠體與土壤吸收性能Last Class 1、土壤孔性 孔隙度、相對(duì)密度、土壤容重、孔隙類型 2、土壤構(gòu)造性 塊狀、核狀、柱狀、片狀、團(tuán)粒 3、土壤耕性 粘結(jié)和粘著性、可塑性、脹縮性問題問題 1、結(jié)合本專業(yè)所學(xué)，談?wù)勀鷮?duì)土壤耕性的認(rèn)識(shí)。、結(jié)合本專業(yè)所學(xué)，談?wù)勀鷮?duì)土壤耕性的認(rèn)識(shí)。 2、計(jì)算題：、計(jì)算題： (1) 某土壤測(cè)得其烘干土重為某土壤測(cè)得其烘干土重為100g，其吸濕水含量，其吸濕水含量為為20 g/kg，求其風(fēng)干土重。，求其風(fēng)干土重。 (2)計(jì)算一公頃計(jì)算一公頃(10000m2)耕層耕層20cm深度的干土重。深度的干土重。測(cè)定土壤容重時(shí)，用環(huán)刀采取測(cè)定土壤容重時(shí)，用

2、環(huán)刀采取25cm3的土樣，稱的土樣，稱量其濕土重為量其濕土重為37.5g，知其水分含量為，知其水分含量為250 g/kg。膠體的概念膠體的概念 膠體是物質(zhì)存在的一種形狀，是一種分散體系。 根據(jù)分散體系中被分散的物質(zhì)分散相的大小，可把分散系分為：粗分散系、膠體分散系和分子、離子分散系。膠體分散系膠體分散系 普通把分散相顆粒直徑非球顆粒那么指長(zhǎng)、寬、高三向中一個(gè)方向的長(zhǎng)度在1-1000納米范圍內(nèi)的分散系稱膠體分散系。其顆粒大小介于粗分散系和分子、離子分散系之間。舉例 膠體分散系可以是固體顆粒分散在液體或氣體中，也可以是液粒分散在氣體或其他液體中。 日常接觸和研討的膠體，大多是固體顆粒分散在液體或液

3、體微粒分散在另一液體介質(zhì)中，例如氫氧化鐵、層狀硅酸鹽和腐殖質(zhì)酸的膠體溶液以及蛋白質(zhì)和膠水等。 思索：土壤泥漿？一、土壤膠體：一、土壤膠體：1、概念： 是指大小在1-100毫微米在長(zhǎng)、寬和高的三個(gè)方向，至少有一個(gè)方向在此范圍內(nèi)的固體顆粒而言。實(shí)踐上凡1-1000nm粘粒都具有膠體的特性。2、膠體的種類、組成、膠體的種類、組成 礦物顆粒：鋁硅酸鹽，鐵、鋁、錳、鈦的氧 化物 有機(jī)態(tài)顆粒：膜狀或游離態(tài)的腐殖質(zhì)A、無(wú)機(jī)膠體：a.含水氧化硅膠體：游離態(tài)無(wú)定型SiO2.H2OH2SiO3 帶負(fù)電H2SiO3=H+HSiO3-= H+ SiO32-b.含水氧化鐵、鋁：兩性膠體 AlOH3+H+AlOH2+H2

4、O pH Al3+ Ca2+ Mg2+ H+ NH4+ K+ Na+ 對(duì)于同一土壤來(lái)說(shuō)，電動(dòng)電位的高低，主要對(duì)于同一土壤來(lái)說(shuō)，電動(dòng)電位的高低，主要決議于分散層的厚度，而分散層的厚度與離決議于分散層的厚度，而分散層的厚度與離子電荷數(shù)量及離子水化度有關(guān)。子電荷數(shù)量及離子水化度有關(guān)。 凡電荷數(shù)量少而水化度大的離子如凡電荷數(shù)量少而水化度大的離子如Na+，構(gòu)成的分散層厚，電動(dòng)電位高，使，構(gòu)成的分散層厚，電動(dòng)電位高，使膠體分散；電荷數(shù)量多，水化度小的離子膠體分散；電荷數(shù)量多，水化度小的離子如如Ca2+，構(gòu)成的分散層薄，電動(dòng)電位，構(gòu)成的分散層薄，電動(dòng)電位降至一定程度時(shí)，膠體即可凝聚。降至一定程度時(shí)，膠體即可

5、凝聚。4、土壤吸收性能、土壤吸收性能 指土壤可以吸收和堅(jiān)持土壤溶液中的分子和離指土壤可以吸收和堅(jiān)持土壤溶液中的分子和離 子，懸液中的懸浮顆粒、氣體及微生物的才干。子，懸液中的懸浮顆粒、氣體及微生物的才干。土壤吸收性能：土壤吸收性能：1、機(jī)械吸收：機(jī)械阻隔、機(jī)械吸收：機(jī)械阻隔2、物理吸收性、物理吸收性3、化學(xué)吸收性、化學(xué)吸收性4、物理化學(xué)吸收性、物理化學(xué)吸收性5、生物吸收性、生物吸收性 1機(jī)械吸收性：是指土壤對(duì)物體的阻機(jī)械吸收性：是指土壤對(duì)物體的阻留。如施有機(jī)肥時(shí)，其中大小不等的顆留。如施有機(jī)肥時(shí)，其中大小不等的顆粒，均可被保管在土壤中；污水、洪淤粒，均可被保管在土壤中；污水、洪淤灌溉時(shí)，其土粒

6、及其他不溶物，也可固灌溉時(shí)，其土粒及其他不溶物，也可固機(jī)械吸收性而被保管在土壤中。機(jī)械吸收性而被保管在土壤中。 主要決議于土壤的孔隙情況。主要決議于土壤的孔隙情況。 2物理吸收性：這種吸收性能是指土物理吸收性：這種吸收性能是指土壤對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的堅(jiān)持才干，它表如今壤對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的堅(jiān)持才干，它表如今某些營(yíng)養(yǎng)聚集在膠體外表，其濃度比在某些營(yíng)養(yǎng)聚集在膠體外表，其濃度比在溶液中為大，另一些物質(zhì)那么膠體外表溶液中為大，另一些物質(zhì)那么膠體外表吸附較少而溶液中濃度較大，前者為正吸附較少而溶液中濃度較大，前者為正吸附，后者為負(fù)吸附。吸附，后者為負(fù)吸附。 3化學(xué)吸收性：是指易溶性鹽在土壤化學(xué)吸收性：是指易溶性鹽在

7、土壤中轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性鹽而沉淀保管在土壤中中轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性鹽而沉淀保管在土壤中的過(guò)程，這種吸收作用是以純化學(xué)作用的過(guò)程，這種吸收作用是以純化學(xué)作用為根底的。為根底的。 4物理化學(xué)吸收性：是指土壤對(duì)可溶性物物理化學(xué)吸收性：是指土壤對(duì)可溶性物質(zhì)中離子態(tài)營(yíng)養(yǎng)的堅(jiān)持才干，由于土壤膠體帶質(zhì)中離子態(tài)營(yíng)養(yǎng)的堅(jiān)持才干，由于土壤膠體帶有正電荷或負(fù)電荷，能吸附溶液中帶異號(hào)電荷有正電荷或負(fù)電荷，能吸附溶液中帶異號(hào)電荷的離子，這些被吸附的離子又可與土壤溶液中的離子，這些被吸附的離子又可與土壤溶液中的同號(hào)電荷的離子交換而到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡。的同號(hào)電荷的離子交換而到達(dá)動(dòng)態(tài)平衡。 這一作用是以物理吸附為根底，而又呈這一作用是以物理吸附

8、為根底，而又呈現(xiàn)出化學(xué)反響類似的特性?，F(xiàn)出化學(xué)反響類似的特性。 5生物吸收性：是指土壤中植物根系生物吸收性：是指土壤中植物根系和微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，這種吸收和微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，這種吸收作用的特點(diǎn)是有選擇性和發(fā)明性，并且作用的特點(diǎn)是有選擇性和發(fā)明性，并且具有累積和集中營(yíng)養(yǎng)的作用。具有累積和集中營(yíng)養(yǎng)的作用。 只需此種吸收才干吸收硝酸鹽，只需此種吸收才干吸收硝酸鹽，生物吸收對(duì)于提高土壤肥力方面有著重生物吸收對(duì)于提高土壤肥力方面有著重要意義。要意義。課程回想 1、土壤膠體：概念、種類、土壤膠體：概念、種類 2:1型和型和1:1型粘土礦物、同晶代換型粘土礦物、同晶代換 2、土壤膠體的構(gòu)造：微粒

9、核、雙電層、土壤膠體的構(gòu)造：微粒核、雙電層 3、土壤膠體電荷：永久電荷、可變電荷、土壤膠體電荷：永久電荷、可變電荷 可變電荷零點(diǎn)可變電荷零點(diǎn)(pH0) 4、土壤的吸收性能、土壤的吸收性能 即土壤離子交換作用。土壤離子交換可即土壤離子交換作用。土壤離子交換可分為兩類：一類為陽(yáng)離子交換作用，另分為兩類：一類為陽(yáng)離子交換作用，另一類為陰離子交換作用。一類為陰離子交換作用。 陽(yáng)離子交換作用：帶負(fù)電膠體所吸附陽(yáng)離子交換作用：帶負(fù)電膠體所吸附的陽(yáng)離子與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)展交換。的陽(yáng)離子與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)展交換。 陰離子交換作用：帶正電膠體吸附的陰離子交換作用：帶正電膠體吸附的陰離子與溶液中陰離子相互交換的作

10、用。陰離子與溶液中陰離子相互交換的作用。土壤物理化學(xué)吸收性能土壤物理化學(xué)吸收性能1 陽(yáng)離子交換作用陽(yáng)離子交換作用 概念：土壤膠體吸附陽(yáng)離子，在一定條件下，與土壤溶液中的其他陽(yáng)離子發(fā)生交換，這就是土壤陽(yáng)離子的交換過(guò)程。 可以參與交換過(guò)程的陽(yáng)離子，就成為交換性陽(yáng)離子。 離子的吸附、解吸：離子的吸附、解吸：土壤膠粒 Ca2+ +2KCl=土壤膠粒K+K+CaCl2特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、是可逆反響 任何一方的反響都不能進(jìn)展究竟，反復(fù)浸提交換性陽(yáng)離子測(cè)定，才干把膠體外表上的鈣離子和鉀離子全部交換出來(lái)； 2、等量交換，等摩爾交換，20克Ca2+可以和39.1克K+交換； 3、反響迅速影響陽(yáng)離子交換才干的要素影

11、響陽(yáng)離子交換才干的要素電荷的數(shù)量 Fe3+ Al3+ H+ Ca2+ Mg2+ NH4+ K+ Na+離子半徑和離子水化半徑 離子半徑大水化半徑小，交換性能強(qiáng)離子濃度4、土壤陽(yáng)離子交換量、土壤陽(yáng)離子交換量Cation Exchange CapacityCEC 定義：在一定pH值條件下，每千克土壤所能吸附的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)。 單位：cmol/kg 。影響要素土壤膠體數(shù)量膠體類型：2：1，1：1土壤pH值：？pH升高？ A.膠體數(shù)量土壤質(zhì)膠體數(shù)量土壤質(zhì)地：土壤膠體物質(zhì)地：土壤膠體物質(zhì)越多包括礦質(zhì)膠體、越多包括礦質(zhì)膠體、有機(jī)膠體和復(fù)合膠有機(jī)膠體和復(fù)合膠體，那么體，那么CEC越大。越大。就礦

12、質(zhì)膠體而言，就礦質(zhì)膠體而言，CEC隨著質(zhì)地粘重程隨著質(zhì)地粘重程度添加而添加，所以度添加而添加，所以粘質(zhì)土粘質(zhì)土CEC較砂質(zhì)土較砂質(zhì)土要大的多。要大的多。質(zhì)地質(zhì)地陽(yáng)離子交換量陽(yáng)離子交換量（cmol(+)kg-1)砂土砂土1-5砂壤土砂壤土7-8壤土壤土7-18粘土粘土25-30 B.膠體類型：不同土壤膠體陽(yáng)離子交換量相差很大。膠體類型：不同土壤膠體陽(yáng)離子交換量相差很大。膠休膠休種類種類腐殖質(zhì)腐殖質(zhì)蛭石蛭石蒙脫石蒙脫石 水云母水云母 高嶺石高嶺石 含水氧化含水氧化鐵、鋁鐵、鋁CEC（cmol(+)kg-1)150-500 100-150 60-100 20-403-15微量微量比表面比表面（m2g

13、-1)800-1000700800100-2005-20-2:11:1，有機(jī)，有機(jī)無(wú)機(jī)無(wú)機(jī) C. 土壤土壤pH值：土壤酸堿度影響膠體外表官能值：土壤酸堿度影響膠體外表官能團(tuán)中團(tuán)中H+的解離，因此影響可變電荷的多少。的解離，因此影響可變電荷的多少。pH4.5pH6.4pH8.1沼澤土胡敏酸沼澤土胡敏酸170.0286.3400.0灰化土胡敏酸灰化土胡敏酸234.0410.0508.7黑鈣土胡敏酸黑鈣土胡敏酸292.2432.9590.5pH2.5-6pH7高嶺石高嶺石410蒙脫石蒙脫石95100陽(yáng)離子交換量和施肥的親密關(guān)系陽(yáng)離子交換量和施肥的親密關(guān)系 施肥時(shí)不僅要了解作物的需求，同時(shí)還要思索施肥

14、時(shí)不僅要了解作物的需求，同時(shí)還要思索土壤交換量的大?。和寥澜粨Q量的大?。?例如在砂土上施用化肥例如在砂土上施用化肥 土壤交換量？土壤保肥才干？施肥次數(shù)？施土壤交換量？土壤保肥才干？施肥次數(shù)？施肥量？肥量？ 對(duì)于交換量小、保肥力差的土壤，可經(jīng)對(duì)于交換量小、保肥力差的土壤，可經(jīng)過(guò)施用河塘泥、廄肥、泥炭或摻粘土，以添加過(guò)施用河塘泥、廄肥、泥炭或摻粘土，以添加土壤中的無(wú)機(jī)、有機(jī)膠體，以及經(jīng)過(guò)施用石灰土壤中的無(wú)機(jī)、有機(jī)膠體，以及經(jīng)過(guò)施用石灰調(diào)理土壤調(diào)理土壤pH等來(lái)提高土壤的陽(yáng)離子交換量。等來(lái)提高土壤的陽(yáng)離子交換量。 土壤交換量的大小，根本上代表了土壤土壤交換量的大小，根本上代表了土壤的堅(jiān)持營(yíng)養(yǎng)數(shù)量，也就

15、是平常所說(shuō)的保的堅(jiān)持營(yíng)養(yǎng)數(shù)量，也就是平常所說(shuō)的保肥力高低；交換量大，也就是保管營(yíng)養(yǎng)肥力高低；交換量大，也就是保管營(yíng)養(yǎng)的才干大，反之那么弱。所以，土壤交的才干大，反之那么弱。所以，土壤交換量可以作為評(píng)價(jià)土壤保肥力的目的。換量可以作為評(píng)價(jià)土壤保肥力的目的。 普通地：小于普通地：小于10 cmol/kg，保肥力弱；，保肥力弱；1020 cmol/kg，中等；大于，中等；大于20 cmol/kg，強(qiáng)。強(qiáng)。5、土壤鹽基飽和度、土壤鹽基飽和度 1、鹽基飽和度、鹽基飽和度BSP：土壤膠體上的：土壤膠體上的交換性鹽基離子總量占交換性陽(yáng)離子總交換性鹽基離子總量占交換性陽(yáng)離子總量的百分比。量的百分比。 土壤交換性

16、陽(yáng)離子可分為二類：土壤交換性陽(yáng)離子可分為二類： 致酸離子致酸離子H+、Al3+ 鹽基離子鹽基離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等等) 鹽基離子為植物所需的速效營(yíng)養(yǎng)。鹽基離子為植物所需的速效營(yíng)養(yǎng)。 鹽基飽和土壤：土壤膠體吸附的陽(yáng)離子鹽基飽和土壤：土壤膠體吸附的陽(yáng)離子如絕大多數(shù)如絕大多數(shù)80%以上為鹽基離子。以上為鹽基離子。 鹽基不飽和土壤：鹽基飽和度在鹽基不飽和土壤：鹽基飽和度在80%以以下，下，H+、Al3+等離子含量較多。等離子含量較多。鹽基飽和度與鹽基飽和度與pH的關(guān)系的關(guān)系 從西北、華北到東南、華南逐漸降低從西北、華北到東南、華南逐漸降低 真正反映土壤有效速效營(yíng)養(yǎng)含量的大小。假設(shè)陽(yáng)真

17、正反映土壤有效速效營(yíng)養(yǎng)含量的大小。假設(shè)陽(yáng)離離 子交換量大，而鹽基飽和度偏小，需求采取措子交換量大，而鹽基飽和度偏小，需求采取措施對(duì)土壤加以改良，如施肥或用石灰中和。施對(duì)土壤加以改良，如施肥或用石灰中和。6、影響交換性陽(yáng)離子有效性的要素：、影響交換性陽(yáng)離子有效性的要素： 1交換性陽(yáng)離子的飽和度：飽和度大，該離交換性陽(yáng)離子的飽和度：飽和度大，該離子的有效性大。子的有效性大。 飽和度飽和度:膠體上被吸附的某種陽(yáng)離子的量占土膠體上被吸附的某種陽(yáng)離子的量占土壤陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。壤陽(yáng)離子交換量的百分?jǐn)?shù)。土壤土壤CEC/(c mol/kg交換性交換性Ca量量/(c mol/kg)交換性交換性Ca的的飽和

18、度飽和度%Ca的有效度的有效度甲甲10440.0大大乙乙40512.5小小施肥一大片，不如一條線2陪補(bǔ)離子的種類：陪補(bǔ)離子的種類： 對(duì)于某一特定的離子來(lái)說(shuō)，其它與對(duì)于某一特定的離子來(lái)說(shuō)，其它與其共存的離子都是陪補(bǔ)離子。如膠體其共存的離子都是陪補(bǔ)離子。如膠體吸附了吸附了H+、Ca+、Mg2+、K+等離子，等離子，對(duì)對(duì)H+來(lái)說(shuō)，來(lái)說(shuō)， Ca+、Mg2+、K+是它是它 陪補(bǔ)陪補(bǔ)離子離子 與膠體結(jié)合強(qiáng)度大的離子，本身有效與膠體結(jié)合強(qiáng)度大的離子，本身有效性低，但對(duì)其它離子的有效性有利。反性低，但對(duì)其它離子的有效性有利。反之亦然。之亦然。土壤處理土壤處理交換性離子組成交換性離子組成盆中幼苗干重盆中幼苗干重

19、(g)盆中幼苗吸鈣盆中幼苗吸鈣量量(mg)甲甲40%Ca+60%H2.811.15乙乙40%Ca+60%Mg2.797.83丙丙40%Ca+60%Na2.344.36不同陪補(bǔ)離子對(duì)交換性鈣有效性的影響不同陪補(bǔ)離子對(duì)交換性鈣有效性的影響各處離子相互抑制的才干如下：各處離子相互抑制的才干如下：Na+K+Mg2+Ca2+H+和和Al3+ 3無(wú)機(jī)膠體的種類：無(wú)機(jī)膠體的種類： 在飽和度一樣的前提下，各種離子在無(wú)機(jī)膠體上在飽和度一樣的前提下，各種離子在無(wú)機(jī)膠體上的有效性：的有效性： 高嶺石蒙脫石水云母；高嶺石蒙脫石水云母； 這是由于：這是由于： 高嶺石：陽(yáng)離子吸附點(diǎn)主要在破裂邊緣外外表；高嶺石：陽(yáng)離子吸附

20、點(diǎn)主要在破裂邊緣外外表； 蒙脫石：吸附點(diǎn)主要在晶層間內(nèi)外表；蒙脫石：吸附點(diǎn)主要在晶層間內(nèi)外表； 水云母：層間空隙狹窄，易使水云母：層間空隙狹窄，易使NH4+、K+等離子產(chǎn)等離子產(chǎn) 晶穴固定。晶穴固定。 4陽(yáng)離子的非交換性吸收：陽(yáng)離子的非交換性吸收： 離子半徑大小與晶格孔穴離子半徑大小與晶格孔穴大小的關(guān)系。離子大小與孔徑大小的關(guān)系。離子大小與孔徑相近，離子易進(jìn)入孔穴中，且相近，離子易進(jìn)入孔穴中，且穩(wěn)定性較大，從而降低了有效穩(wěn)定性較大，從而降低了有效性。性。 如：孔穴半徑為如：孔穴半徑為1.4埃，埃，鉀離子的半徑為鉀離子的半徑為1.33埃，銨離埃，銨離子的半徑為子的半徑為1.42埃，那么有效埃，那

21、么有效性較低。性較低。層狀鋁硅酸鹽粘粒礦物層狀鋁硅酸鹽粘粒礦物土壤陰離子的交換作用土壤陰離子的交換作用 土壤中帶正電荷的膠體吸附的陰離子與土壤溶液中陰離子的相互交換作用。土壤吸收陰離子的緣由土壤吸收陰離子的緣由 1、兩性膠體帶正電荷 酸性 Al(OH)3 +HCl= Al(OH)2+Cl-+H2O 堿性 Al(OH)3 +NaOH= Al(OH)2O-+Na+H2O 2、土壤腐殖質(zhì)中的NH2 在酸性條件下吸 收H+成為NH3+ 而帶正電。 3、粘粒礦物外表上的-OH原子團(tuán)可與土壤 溶液中的陰離子代換。陰離子吸附類型陰離子吸附類型1易于被土壤吸附的陰離子：如磷酸根易于被土壤吸附的陰離子：如磷酸根

22、H2PO4-、HPO42-、PO43-、硅酸根、硅酸根HSiO3-、SiO32-及某些有機(jī)酸的陰離子。此類陰離子常和陽(yáng)離子及某些有機(jī)酸的陰離子。此類陰離子常和陽(yáng)離子起化學(xué)反響產(chǎn)生難溶性化合物。起化學(xué)反響產(chǎn)生難溶性化合物。2很少或根本不被吸附的陰離子：如很少或根本不被吸附的陰離子：如Cl-、NO3-、NO2-等。易出現(xiàn)負(fù)吸附。等。易出現(xiàn)負(fù)吸附。3介于上述兩者之間的陰離子，如介于上述兩者之間的陰離子，如SO42-、CO32-、HCO3-及某些有機(jī)酸的陰離子，土壤吸收它們及某些有機(jī)酸的陰離子，土壤吸收它們的才干很弱。的才干很弱。土壤中各種陰離子代換吸收才干土壤中各種陰離子代換吸收才干 不同陰離子代換

23、吸收順序如下：不同陰離子代換吸收順序如下： 草酸根離子草酸根離子檸檬酸離子檸檬酸離子磷酸根離子磷酸根離子硫酸根硫酸根 離子離子氯離子氯離子硝酸根離子硝酸根離子 磷酸根離子和某些有機(jī)酸根離子易被土壤吸收。磷酸根離子和某些有機(jī)酸根離子易被土壤吸收。 磷酸根常被某些陽(yáng)離子如鈣、鎂、鐵、鋁所固定，而失磷酸根常被某些陽(yáng)離子如鈣、鎂、鐵、鋁所固定，而失去有效性。而土壤氯離子和硝酸根離子代換吸收才干最去有效性。而土壤氯離子和硝酸根離子代換吸收才干最弱，甚至不能吸收弱，甚至不能吸收 。二、土壤的酸堿性二、土壤的酸堿性 什么是酸？什么是堿？什么是酸？什么是堿？1、根據(jù)酸堿質(zhì)子論：凡能給出質(zhì)子、根據(jù)酸堿質(zhì)子論：凡

24、能給出質(zhì)子H+的物質(zhì)就是酸，能接受質(zhì)子的物的物質(zhì)就是酸，能接受質(zhì)子的物質(zhì)就是堿：質(zhì)就是堿：HB H+B-2、酸可以是陽(yáng)離子、陰離子或中性分子；、酸可以是陽(yáng)離子、陰離子或中性分子；假設(shè)一種物質(zhì)既能提供質(zhì)子、又能接受假設(shè)一種物質(zhì)既能提供質(zhì)子、又能接受質(zhì)子，那么可以是酸又可以是堿。質(zhì)子，那么可以是酸又可以是堿。 土壤酸堿性是指土壤溶液的反響土壤酸堿性是指土壤溶液的反響soil reaction，它反映土壤溶液中，它反映土壤溶液中H+濃度濃度和和OH-濃度比例，同時(shí)也決議土壤膠體濃度比例，同時(shí)也決議土壤膠體上致酸離子上致酸離子H+或或Al3+或堿性離子或堿性離子Na+ 的數(shù)量及土壤中酸性鹽和堿性的數(shù)量

25、及土壤中酸性鹽和堿性鹽類的存在數(shù)量。鹽類的存在數(shù)量。 土壤酸性土壤酸性soil acidity，一方面與溶液中，一方面與溶液中H+濃度相關(guān)，另一方面更多的是與土壤膠體上吸濃度相關(guān)，另一方面更多的是與土壤膠體上吸附的致酸離子附的致酸離子H+或或Al3+有親密關(guān)系。有親密關(guān)系。 土壤中酸性的主要來(lái)源是：膠體上吸附的土壤中酸性的主要來(lái)源是：膠體上吸附的H+或或Al3+、CO2溶于水所構(gòu)成的碳酸、有機(jī)質(zhì)分溶于水所構(gòu)成的碳酸、有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸、氧化作用產(chǎn)生少量無(wú)機(jī)酸、解產(chǎn)生的有機(jī)酸、氧化作用產(chǎn)生少量無(wú)機(jī)酸、以及施肥參與的酸性物質(zhì)等。以及施肥參與的酸性物質(zhì)等。一土壤酸性一土壤酸性1、活性酸、活性酸a

26、ctive acidity 由土壤溶液中游離的由土壤溶液中游離的H+直接引起的，常直接引起的，常用用pH值表示，即溶液中氫離子濃度的負(fù)值表示，即溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。對(duì)數(shù)。 土壤酸堿性主要根據(jù)活性酸劃分土壤酸堿性主要根據(jù)活性酸劃分 酸度分級(jí)：酸度分級(jí)：5 5.0-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 8.5 我國(guó)土壤我國(guó)土壤pH普通在普通在49之間。之間。 在地理分布上由南向北在地理分布上由南向北pH逐漸添加，大逐漸添加，大致以長(zhǎng)江為界。長(zhǎng)江以南的土壤為酸性致以長(zhǎng)江為界。長(zhǎng)江以南的土壤為酸性和強(qiáng)酸性，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或和強(qiáng)酸性，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性，少數(shù)為強(qiáng)堿性。堿性，少數(shù)

27、為強(qiáng)堿性。2、潛性酸、潛性酸potential acidity 指土壤膠體上吸附的指土壤膠體上吸附的H+或或Al3+、Al(OH)2+、Al(OH)2+、Al(OH)2.50.5+所呵斥的酸性。由于它們進(jìn)入溶液后才所呵斥的酸性。由于它們進(jìn)入溶液后才會(huì)顯示出酸性，所以稱之為潛性酸，常會(huì)顯示出酸性，所以稱之為潛性酸，常用用1000克烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)表克烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)表示。示。 潛性酸與活性酸的動(dòng)態(tài)平衡：潛性酸與活性酸的動(dòng)態(tài)平衡： 土壤膠粒xHyAl+(x+3y)K+= 土壤膠粒(x+3y)K+xH+yAl3+潛性酸可分為兩類：潛性酸可分為兩類： 1交換性酸交換性酸(exchang

28、eable acidity)： 用過(guò)量中性鹽氯化鉀、氯化鈉用過(guò)量中性鹽氯化鉀、氯化鈉等溶液，與土壤膠體發(fā)生交換作用，等溶液，與土壤膠體發(fā)生交換作用，土壤膠體外表的氫離子或鋁離子被侵土壤膠體外表的氫離子或鋁離子被侵提劑的陽(yáng)離子所交換，使溶液的酸性提劑的陽(yáng)離子所交換，使溶液的酸性添加。測(cè)定溶液中氫離子的濃度即得添加。測(cè)定溶液中氫離子的濃度即得交換性酸的數(shù)量。交換性酸的數(shù)量。土壤膠粒H+KCl= 土壤膠粒K+HCl土壤膠粒Al+3KCl= 土壤膠粒+AlCl3K KK 用中性鹽溶液浸提而測(cè)得的酸量用中性鹽溶液浸提而測(cè)得的酸量只是土壤潛性酸量的大部分，而不是只是土壤潛性酸量的大部分，而不是它的全部。它

29、的全部。2水解性酸：水解性酸： 用過(guò)量強(qiáng)堿弱酸鹽CH3COONa浸提土壤，膠體上的氫離子或鋁離子釋放到溶液中所表現(xiàn)出來(lái)的酸性。 CH3COONa水解產(chǎn)生NaOH，pH值可達(dá)8.5，Na+可以把絕大部分的代換性的氫離子和鋁離子代換下來(lái)，從而構(gòu)成醋酸，滴定溶液中 醋酸的總量即得水解性酸度。CH3COONa +H2O= CH3COOH+NaOH土壤膠粒土壤膠粒 Al +3CH3COONa+3H2O=土壤膠粒土壤膠粒+Al(OH)3Na NaNa土壤膠粒H+Na+OH- =土壤膠粒+H2ONa+3CH3COOH 用堿滴定溶液中醋酸的總量即是水解酸的用堿滴定溶液中醋酸的總量即是水解酸的量。水解性酸度普通

30、要比交換性酸度大得多，量。水解性酸度普通要比交換性酸度大得多，但這兩者是同一來(lái)源，本質(zhì)上是一樣的，都是但這兩者是同一來(lái)源，本質(zhì)上是一樣的，都是潛性酸，只是換作用的程度不同而已。潛性酸，只是換作用的程度不同而已。二土壤堿性二土壤堿性1、OH-的來(lái)源的來(lái)源 1 土壤弱酸強(qiáng)堿鹽的水解，碳土壤弱酸強(qiáng)堿鹽的水解，碳酸及重碳酸的鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。酸及重碳酸的鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。如如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等；等； 2其次是土壤膠體上的其次是土壤膠體上的Na+的代的代換水解作用。換水解作用。2、土壤堿性的表示方法、土壤堿性的表示方法1 土壤堿性的高低用pH值表示，越大堿性越強(qiáng)，堿性過(guò)強(qiáng)，

31、對(duì)植物或微生物少數(shù)耐堿或喜堿的除外的生長(zhǎng)不利。2堿度：Na2CO3和NaHCO3c mol/kg3Na+飽和度:堿化度=交換性鈉/陽(yáng)離子交換量*100% 堿化度在5%-20%時(shí)稱堿化土，20%時(shí)稱堿土。三土壤緩沖性三土壤緩沖性 在自然條件下，土壤pH值不因土壤酸堿環(huán)境 條件的改動(dòng)而發(fā)生猛烈的變化，而是堅(jiān)持在一定的范圍內(nèi)，土壤這種特殊的抵抗酸堿度變化的才干稱土壤緩沖性。土壤緩沖作用的機(jī)制土壤緩沖作用的機(jī)制土壤膠粒上的交換性陽(yáng)離子；土壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在；土壤中兩性物質(zhì)的存在；酸性土壤中鋁離子的緩沖作用 機(jī)制機(jī)制1：土壤膠粒上的交換性陽(yáng)離子：土壤膠粒上的交換性陽(yáng)離子土壤膠粒M+H = 土壤

32、膠粒H+M+ 當(dāng)土壤溶液中當(dāng)土壤溶液中H+添加時(shí)，膠體外表的交換性鹽基添加時(shí)，膠體外表的交換性鹽基離子與溶液中的離子與溶液中的H+交換，使土壤溶液中交換，使土壤溶液中H+的濃度根本的濃度根本無(wú)變化或變化很小。無(wú)變化或變化很小。土壤膠粒H+MOH = 土壤膠粒 M+H2O 當(dāng)土壤溶液中參與當(dāng)土壤溶液中參與MOH時(shí)，解離產(chǎn)生時(shí)，解離產(chǎn)生M+或或OH-，由于由于M+與膠體上交換性與膠體上交換性H+交換，交換，H+轉(zhuǎn)入溶液中，同轉(zhuǎn)入溶液中，同OH-生成生成H2O，pH變化極小。變化極小。機(jī)制機(jī)制1是產(chǎn)生緩沖作用的主要緣由！是產(chǎn)生緩沖作用的主要緣由！由以上可以得出：由以上可以得出：1土壤緩沖才干的大小和

33、它的陽(yáng)離子交換量土壤緩沖才干的大小和它的陽(yáng)離子交換量有關(guān)。粘質(zhì)土及有機(jī)質(zhì)含量高的土壤、砂土及有關(guān)。粘質(zhì)土及有機(jī)質(zhì)含量高的土壤、砂土及有機(jī)質(zhì)含量少的土壤？有機(jī)質(zhì)含量少的土壤？2不同的鹽基飽和度表現(xiàn)出對(duì)酸堿的緩沖才不同的鹽基飽和度表現(xiàn)出對(duì)酸堿的緩沖才干是不同的。假設(shè)兩種土壤陽(yáng)離子交換量一樣，干是不同的。假設(shè)兩種土壤陽(yáng)離子交換量一樣，那么鹽基飽和度大的，對(duì)酸的緩沖才干愈？而那么鹽基飽和度大的，對(duì)酸的緩沖才干愈？而對(duì)堿的緩沖才干愈？對(duì)堿的緩沖才干愈？ 土壤溶液中含有碳酸、硅酸、腐殖酸以及其他有機(jī)酸及其鹽類構(gòu)成一個(gè)良好的緩沖體系，故對(duì)酸堿具有緩沖作用。 機(jī)制機(jī)制2：土壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在：土壤溶

34、液中的弱酸及其鹽類的存在H2CO3 +Ca(OH)2= CaCO3+2H2ONa2CO3+2HCl =H2CO3+2NaCl 機(jī)制機(jī)制3：土壤中兩性物質(zhì)的存在：土壤中兩性物質(zhì)的存在R-CH-COOHNH2+HCl= R-CH-COOHNH3ClR-CH-COOHNH2+NaOH= R-CH-COONa+H2ONH2(氨基酸氯化銨鹽氨基酸氯化銨鹽(氨基酸鈉氨基酸鈉 在極強(qiáng)酸性土壤中在極強(qiáng)酸性土壤中pH9.0或或2.5的情況下都難以生長(zhǎng)。的情況下都難以生長(zhǎng)。 喜酸植物：杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松喜酸植物：杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松 樹、橡膠樹、帚石蘭樹、橡膠樹、帚石蘭 喜鈣植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、喜鈣植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、 椴樹、榆樹等椴樹、榆樹等 喜鹽堿植物：檉柳、沙棗、枸杞等喜鹽堿植物：檉柳、沙棗、枸杞等2、植物病蟲害與土壤酸堿性直接相關(guān)、植物病蟲害與土壤酸堿性直接相關(guān) 1地下害蟲往往要求一定范圍的地下