土壤流體與土壤化學(xué)性質(zhì)

土壤流體與土壤化學(xué)性質(zhì)第一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)土壤水分1水的生理作用1.1水是有機(jī)物質(zhì)的主要組成成分有機(jī)物質(zhì)的化學(xué)組成都與水分不開，光合作用必需有水參與才能完成。1.2水是植物生存和生長的必需物質(zhì)活細(xì)胞充滿水后才能進(jìn)行代謝活動(dòng)，原生質(zhì)含水90%以上。“有收無收在于水?！钡诙摚惨话侔耸?，編輯于2023年，星期五1.3水是植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的介質(zhì)各種養(yǎng)分必需溶解在水中才能進(jìn)入根部，再以液體的形式轉(zhuǎn)移到各部位去。1.4水是土壤微生物的必需生活物質(zhì)土壤微生物是土壤肥力和土壤功能基礎(chǔ)，微生物生活離不開水分，每種微生物多有其適宜的水分要求。第三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.5水影響土壤的理化性質(zhì)，從而影響土壤肥力如溫度、空氣、耕性、粘著性、粘結(jié)性、塑性、氧化還原性等都受水分的影響。1.6水可以調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，使植物免受高溫灼傷，維持正常發(fā)育水熱容量大、汽化熱高，在相變中可以轉(zhuǎn)化大量的熱量，保護(hù)植物不受高溫危害。第四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2土壤水分的類型及其特性2.1土壤水分的類型固態(tài)水氣態(tài)水束縛水自由水化學(xué)束縛水物理束縛水化合水結(jié)晶水毛管水重力水毛管上升水毛管懸著水支持重力水自由重力水吸濕水膜狀水第五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤各類水分的特征2.2.1固態(tài)水：存在于0C以下，中緯度有季節(jié)固態(tài)水，高緯度地區(qū)有永凍層。固態(tài)水不能被植物利用2.2.2氣態(tài)水：存在于土壤孔隙中，是土壤空氣組成之一。不能被根系直接利用，通過分子擴(kuò)散移動(dòng)。其重要性表現(xiàn)為：它是干旱下唯一可以自由移動(dòng)的水分，它影響土壤水分的蒸發(fā)速率，它可以生成其它形態(tài)的水。第六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.3束縛水：是指被土壤顆粒束縛著而不能自由移動(dòng)的水分。2.2.3.1化學(xué)束縛水：是土壤礦物化學(xué)組成的一部分，不能參與土壤中的理化作用，不能被植物利用。（1）化合水：在礦物的結(jié)晶格子中被牢固地保持著，只有在數(shù)百度高溫下，礦物遭破壞時(shí)才能釋放。（2）結(jié)晶水：存在礦物晶格中，但結(jié)合不太牢固，在稍低溫度可以分離出來。第七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2.3.2物理束縛水：被土壤顆粒表面分子引力所保持的水分。（1）吸濕水：也叫緊束縛水，因分子引力和靜電引力作用，使干燥的土壤顆粒表面從空氣吸附的一層氣態(tài)水膜。作用距離短，受到引力大(31-10000atm)，近似固態(tài)水性質(zhì)，密度大于1(平均1.5)，熱容量低，無溶質(zhì)溶解能力，常溫下不能移動(dòng)，導(dǎo)電性弱，冰點(diǎn)下降多(-78C)，喪失熱運(yùn)動(dòng)，故吸濕時(shí)有吸濕熱釋放。第八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五質(zhì)地越粘重，吸濕水含量高；空氣濕度越大，吸濕水含量越高。當(dāng)空氣濕度達(dá)到或接近飽和時(shí)，土壤吸濕水達(dá)到最大量，此時(shí)的土壤含水量稱為吸濕系數(shù)或最大吸濕量。把去掉吸濕水后的干土稱為烘干土，一般要在105-110C下烘6-8小時(shí)。砂土壤土黏土腐質(zhì)土0.5~1020~5050~65120~200不同質(zhì)地土壤的吸濕系數(shù)(g/kg)第九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）膜狀水：也叫松束縛水，它是指土壤顆粒表面在吸附吸濕水后所剩余引力作用下，與液態(tài)水接觸時(shí)，在吸濕水膜外吸附的一層液態(tài)水膜。膜狀水所受引力比吸濕水小，在6.25-31atm，但比地心引力大得多，故不能在重力作用下移動(dòng)，只能從水膜厚的土粒向水膜薄的土粒運(yùn)動(dòng)。可少量溶解溶質(zhì)，可部分被植物利用(植物平均水吸力約15atm)。第十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五膜狀水移動(dòng)緩慢(0.2-0.4mm/h)，只有根毛與之接觸的很小范圍內(nèi)才能被利用。膜狀水尚未用完之前，植物就會(huì)因水分供應(yīng)不上而發(fā)生凋萎。植物發(fā)生永久凋萎時(shí)的土壤含水量稱為凋萎系數(shù)。要保持植物正常生長，土壤含水量必需大于調(diào)萎系數(shù)。膜狀水達(dá)到最大時(shí)的土壤含水量稱為最大分子持水量。它包括了吸濕水和膜狀水。第十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.4自由水：是不被土粒牢固吸附而能夠自由移動(dòng)的液態(tài)水。2..2.4.1毛管水：因毛管力的作用而保持在土壤毛管孔隙中的水。能溶解溶質(zhì)，可被植物利用，受毛管力作用而能長久保存在土壤中，不會(huì)因重力作用而滲漏，是土壤中最寶貴水分。毛管水的運(yùn)動(dòng)從毛管力小處向毛管力大處運(yùn)動(dòng)，故可以上下左右任何方向運(yùn)功動(dòng)。毛管力與張力系數(shù)和毛管半徑有關(guān)(P=2T/R)。第十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（1）毛管上升水：在地下水埋藏淺的地方，地下水在土壤毛管力作用下，由地下水面沿土壤毛管孔上升而保持在土壤毛管孔隙中的水。當(dāng)毛管上升水達(dá)到最大時(shí)的土壤含水量稱為毛管持水量。（2）毛管懸著水：由地面進(jìn)入土壤，因毛管力作用而保持在土壤上部毛管孔隙中與地下水不相連通的水分。第十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五在地下水埋藏深的地方，靠毛管懸著水保水供水。當(dāng)毛管懸著水達(dá)到最大時(shí)的土壤含水量稱為田間持水量，它是下雨或灌溉后，土壤所能保持的最大含水量。當(dāng)毛管水被消耗到一定程度時(shí)，毛管水之間呈不連續(xù)狀態(tài)，植物吸水就會(huì)感到困難，此時(shí)的土壤含水量稱為毛管聯(lián)系斷裂含水量。第十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.4.2重力水：指受重力作用向下移動(dòng)，能夠從土壤中排除的水。（1）自由重力水：在重力作用下能一直進(jìn)入地下水而不在土壤中存留的水。（2）支持重力水：重力水在下移過程中遇到不透水層而被阻止在不透水層之上的重力水。下移重力水充足時(shí)，支持重力水可以形成臨時(shí)地下水層，稱為上層地下水。第十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五當(dāng)土壤所有孔隙都充滿水時(shí)，土壤達(dá)到了它所能容納的最大水量，此時(shí)的土壤含水量稱為飽和含水量或全蓄水量。重力水可以被植物利用，但重力水很快就會(huì)被排走，沒有利用的機(jī)會(huì)，而且還會(huì)淋失土壤養(yǎng)分，而支持重力水又會(huì)妨礙土壤通氣，因此重力水不是供給植物的理想水分，是旱地土壤多余的水分，對(duì)水田來說是有效水。第十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五烘干土吸濕系數(shù)吸濕水最大分子持水量膜狀水毛管聯(lián)系斷裂含水量田間持水量毛管持水量飽和含水量毛管懸著水毛管上升水重力水水分常數(shù)水分形態(tài)有效性無效水難效水速效水多余水

有效水調(diào)萎系數(shù)2.3土壤水分常數(shù)、形態(tài)與有效性關(guān)系第十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3土壤水分含量的表示方法3.1重量含水量即質(zhì)量含水量，單位重量或質(zhì)量的土壤中水分的重量或質(zhì)量，用θm表示，單位為g/kg(過去用百分?jǐn)?shù)表示即水分的重量或質(zhì)量占土壤重量或質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，也稱含水率，用w%表示)。計(jì)算含水量時(shí)一定要用烘干土為基數(shù)！第十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（1）土壤水分是在不斷變化的，而對(duì)于特定土壤，其干土重量是固定不變的，用烘干土為基數(shù)便于相互比較。（2）用烘干土重為基數(shù)才能清晰反映處土壤水分的變化。（3）土壤其它組分如養(yǎng)分、鹽分、有機(jī)等的含量也是用烘干土為基數(shù)，含水量用烘干土為基數(shù)便于統(tǒng)一對(duì)比和相互換算。第十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五如某土100g，烘干后重80g。烘干土為基數(shù)的含水率為25%，而濕土為基數(shù)時(shí)為20%。當(dāng)水分減少一半時(shí)：烘干土基數(shù)的含水率是12.5%，水分減少一半，含水率也減少一半。濕土基數(shù)的含水率是11.1%，不能得出水分減少一半，含水率減少一半的概念。第二十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.2容積含水量是指單位容積的土壤中，水分容積所占的分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù)。θv表示，無量綱。它表明土壤中水分占據(jù)孔隙的程度，從而可以推算土壤的三相比。第二十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.3水層厚度是指一定厚度的土層內(nèi)有多少mm厚的水層，用水mm表示。如某土壤耕層深20cm，測得含水量為150g/kg，土壤容重為1.2g/cm3，求其水層厚度是多少?水mm＝200×(150/10)％×1.2＝36mm第二十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.4水體積指一定厚度的每畝土壤中所含有水的體積，用水方/畝或m3/畝表示。3.5相對(duì)含水量：是指土壤實(shí)際含水量或絕對(duì)含水量占標(biāo)準(zhǔn)含水量的百分?jǐn)?shù)。一般用田間持水量或者飽和含水量作為標(biāo)準(zhǔn)含水量。第二十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4土壤水分的能量狀態(tài)前面介紹的水分形態(tài)，是按照土壤受力的類型來劃分的。實(shí)際上，無論哪種形態(tài)水分，各種力都在起作用，只是作用強(qiáng)弱不同而已，它們之間無法截然分開，因此這種劃分在理論上尚有缺陷。應(yīng)用水分在土壤中存在時(shí)本身的能量變化來研究水分的保持、運(yùn)動(dòng)以及大氣、植物和土壤水分的關(guān)系問題就是土壤水分研究的能量觀點(diǎn)。第二十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五運(yùn)用能量觀點(diǎn)可以解決形態(tài)觀點(diǎn)所遇到的問題（1）土壤水分同時(shí)受各種力作用，用受力類型劃分水分形態(tài)理論根據(jù)不足。（2）各類水不一定按力大小依次出現(xiàn)。（3）植物吸水由植物與土壤的水勢來決定，不能完全用形態(tài)和數(shù)量來衡量。（4）水分循環(huán)中，土壤、植物、大氣相互交換取決于水的能量關(guān)系，只有用能量變化才能將土壤-植物-大氣之間水分循環(huán)視為統(tǒng)一的物理過程，稱為土壤-植物-大氣連續(xù)體，簡稱SPAC。第二十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1土壤水勢土壤水的運(yùn)動(dòng)緩慢，故動(dòng)能可以忽略，因此土壤水分的能量主要是指勢能。大量連續(xù)存在的水體稱為自由水或飽和水，它只受重力、氣壓和靜水壓作用。土壤水不是自由水，總是收到各種力的作用，因此其自由能與自由水不同。第二十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤水經(jīng)常處于非飽和狀態(tài)，孔隙并未完全充滿水，存在有空氣，土壤水與純自由水相比，除受重力、氣壓、靜水壓作用外，還受土粒表面對(duì)它的分子引力、靜電引力、表面張力、毛管力等的作用。土壤水分因受各種的力約束，與純自由水比較，其自由能(主要是勢能)要降低。第二十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五把土壤水的勢能與相同狀態(tài)下純自由水的勢能之差叫做土壤水勢，即土壤水勢是指土壤水在各種力的作用下所引起的勢能的降低值，簡稱土水勢。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下純自由水的水勢為0，故土水勢一般為負(fù)值。物體總是由自由能高處向低處運(yùn)動(dòng)，所以土壤水總是由水勢高處向水勢地處運(yùn)動(dòng)。第二十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.1基質(zhì)勢ψm(基模勢)因土粒的吸附力、毛管力等所引起的土壤水自由能的降低值。隨含水量增加而增加，水分飽和時(shí)，基質(zhì)勢為0。4.1.2溶質(zhì)勢ψs(滲透勢)因水中的溶質(zhì)離子吸水，使土壤水失去部分自由活動(dòng)能力而導(dǎo)致的土壤水自由能降低值。隨濃度增加而減小，與滲透壓數(shù)值相等符號(hào)相反。第二十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.3壓力勢ψp因土壤水在飽和狀態(tài)下受到壓力作用引起的自由能變化。包括氣壓勢、靜水壓勢和荷載勢。氣壓勢是指空氣被封閉在土體內(nèi)產(chǎn)生的勢值，可忽略。靜水壓勢是指連續(xù)的水層而產(chǎn)生的靜壓力所引起的水勢，是壓力勢的主要部分。荷載勢是指土壤水中所含的懸浮物所產(chǎn)生的水勢，可忽略。第三十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.4重力勢ψg指土壤水所處的位置不同，受重力作用而產(chǎn)生的水勢。重力勢在任何情況下都存在，重力勢的正負(fù)由標(biāo)準(zhǔn)參照面確定，在參照面以下為負(fù)值，以上為正值。重力勢與土壤性質(zhì)無關(guān)，只取決于研究點(diǎn)與參比點(diǎn)的位置。第三十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第三十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤水勢的單位：常用土壤水勢的單位大氣壓、巴、帕、厘米水柱、毫米汞柱等，其關(guān)系如下：1atm=1033cmH2O=1.0133bar==760mmHg1Pa=0.0102cmH2O1bar=105Pa=0.9896atm=1020cmH2O=750.1mmHg第三十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.2土壤水吸力土壤水吸力是指土壤水在承受一定吸力的情況下所處的能態(tài)。與水勢區(qū)別在于：（1）土壤水吸力只包括基質(zhì)吸力和滲透(溶質(zhì))吸力，相當(dāng)于基質(zhì)勢和溶質(zhì)勢，而不包括其他分勢，一般只用于非飽和狀態(tài)，溶質(zhì)勢為零，故通常是指基質(zhì)勢。第三十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）概念上雖然不是指土壤對(duì)水的吸力，但可以用土壤對(duì)水的吸力表示。土壤水吸力為1巴，意思是如果對(duì)土壤施加大于1巴的壓力，水就從土壤流出來，若小于1巴，土壤就會(huì)再吸水。（3）土壤水吸力為正值，可以避免使用土水勢負(fù)值的麻煩和增減問題上易于弄錯(cuò)的弊病。第三十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（4）對(duì)于非飽和土壤來說，土水勢與土壤水吸力數(shù)值相等，符號(hào)相反。（5）土水勢低，則吸力高，故土壤水由吸力低處向吸力高處運(yùn)動(dòng)。（6）當(dāng)用cmH2O表示土壤水吸力時(shí)，數(shù)值大，往往取其常用對(duì)數(shù)值，稱為pF，是指與一定土壤水吸力相當(dāng)?shù)睦迕姿某Ｓ脤?duì)數(shù)值，pF=lgcmH2O。第三十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.3土壤水分特征曲線4.3.1概念將土壤水的能量指標(biāo)(土壤水吸力)與土壤含水量(數(shù)量指標(biāo))做成的相關(guān)曲線稱為土壤水分特征曲線。用原狀土壤測定其在不同土壤基質(zhì)吸力下的相應(yīng)含水量即可繪制出水分特征曲線。第三十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第三十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.3.2土壤水分特征曲線的意義我們可以從水分特征曲線看到：（1）土壤水吸力與含水量呈負(fù)相關(guān)；（2）同一土壤水吸力下，含水量呈粘土>壤土>砂土；（3）同一含水量下，吸力為粘土>壤土>砂土，水分有效性為粘土<壤土<砂土；（4）不同質(zhì)地土壤有效水范圍為壤土>粘土>砂土。第三十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.3.3滯后現(xiàn)象同一土壤由干到濕做成的水分特征曲線與由濕到干作做成水分特征曲線不重合的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。從飽和點(diǎn)開始逐漸增加土壤水吸力，減少含水量所得的水分特征曲線稱為脫水線。把從干燥點(diǎn)開始不斷增加土壤含水量，減小土壤水吸力所得的水分特征曲線稱為吸水線。第四十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤水吸力土壤含水率脫水線吸水線吸水線與脫水線形成的閉合曲線就是滯后圈第四十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§3-2

土壤空氣2.1土壤空氣的組成特點(diǎn)2.1.1土壤空氣中CO2高于大氣土壤空氣中含量為0.15-0.65%，高者可達(dá)2％。（1）有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生CO2（2）植物根系和微生物呼吸釋放CO2（3）碳酸鹽遇酸分解產(chǎn)生CO2第四十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.1.2土壤空氣O2含量低于大氣大氣含O2為20.96%，土壤空氣為18-20.03%。（1）微生物活動(dòng)消耗O2（2）根系呼吸消耗O2（3）物質(zhì)氧化消耗O2

（4）種子發(fā)芽消耗O22.1.3土壤空氣中水汽含量高于大氣

土壤含水量超過吸濕系數(shù)，土壤中空氣濕度接近飽和，大氣只有再下雨時(shí)才是飽和的。第四十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.1.4土壤空氣中含有還原性氣體如H2S、CH4、H2、N2O等2.1.5土壤空氣隨時(shí)間和空間變化大，大氣組成相對(duì)穩(wěn)定。隨土層加深O2減少，CO2增加。CO2和O2在土壤中互為消長，兩者之和維持在19-22％。CO2呈冬季<春秋<夏季，淹水土壤空氣急劇下降。土壤CO2有日變化規(guī)律。第四十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五玉米喇叭期土壤CO2排放的日變化圖第四十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤通氣性2.2.1土壤通氣性機(jī)制（1）水體帶入土壤：降雨或者灌溉時(shí)，溶解于水中的氣體帶入土壤。該方式交換量很少。（2）整體交換：因外界因素變化而使土壤空氣全部或部分排除土體，大氣整體進(jìn)入土壤的過程稱為整體交換。如降雨或灌溉時(shí)土壤空氣被排除，水分入滲后，空氣進(jìn)入土壤。第四十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（3）氣體擴(kuò)散氣體分子由高濃度處向低濃度處運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為氣體擴(kuò)散。大氣O2高CO2低土壤低高把土壤這種像人和動(dòng)物的呼吸作用一樣，不斷從大氣中吸入O2，而向大氣排出CO2的過程稱為土壤呼吸。第四十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤呼吸是土壤通氣的主要機(jī)制，是土壤具有生命力和肥力的表現(xiàn)。土壤呼吸也是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是植物光合作用固定的大氣CO2返回大氣的主要途徑?？梢詫⑼寥篮粑譃楦岛粑⑽⑸飳?duì)植物來源物質(zhì)的呼吸、微生物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的呼吸。第四十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第四十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五不同植物生長下的土壤呼吸第五十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.2土壤通氣性的意義土壤通氣性是土壤空氣與大氣進(jìn)行交換以及土體內(nèi)部允許氣體擴(kuò)散和流通的能力。（1）更新土壤空氣（2）排除有毒氣體，改善根系和微生物生活條件（3）促進(jìn)碳素循環(huán)土壤排放的CO2可參與光合作用，可以占光合產(chǎn)物的10-90%。第五十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.3土壤通氣性指標(biāo)（1）土壤呼吸強(qiáng)度：單位時(shí)間內(nèi)單位面積的土壤上擴(kuò)散出來的CO2數(shù)量，單位為mgCm-2h-1。（2）呼吸商(RQ)：也叫呼吸系數(shù)，指在一定時(shí)間內(nèi)，一定面積土壤上CO2產(chǎn)生的容積與O2消耗的容積之比。正常值接近1（3）土壤氧擴(kuò)散率(ODR)：指單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積土壤的O2的數(shù)量。第五十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五用氧擴(kuò)散儀測定氧擴(kuò)散率，將鉑電極和甘汞電極插入土壤中，在兩極加電壓，擴(kuò)散氧在鉑電極表面還原的同時(shí)產(chǎn)生與氧分壓呈正比的電流，通過電流值計(jì)算出氧擴(kuò)散率。ODR小于20×10-8gmin-1cm-2時(shí)，多數(shù)植株停止生長。第五十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（4）土壤通氣量：指在單位時(shí)間內(nèi)、單位壓力下，進(jìn)入單位體積的土壤中的氣體總量。（5）通氣孔度：也叫土壤容氣量，指土壤空氣的容積占土壤容積的百分?jǐn)?shù)，等于孔隙度減去容積含水量。一般以10％為臨界值。（6）Eh值：指土壤氧化還原電位，旱地一般要求土壤Eh值在200-700mv范圍內(nèi)為適度。第五十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2.4土壤通氣性與植物生長土壤空氣對(duì)植物生長的影響表現(xiàn)在：（1）影響根系發(fā)育：土壤空氣中O2低于9-10％時(shí)根系發(fā)育受阻。（2）影響種子萌發(fā)：如土壤空氣O2百分?jǐn)?shù)為20.8、5.2、1.3、0.3時(shí)，小麥發(fā)芽率分別為100、87、50、7.5。（3）影響作物抗病性：通氣不良造成還原物質(zhì)毒害，抗病性降低。（4）影響土壤微生物活動(dòng)和養(yǎng)分狀況第五十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.3土壤溫室氣體2.3.1概念把大氣層能吸收部分地球表面紅外輻射能量從而阻擋熱量向宇宙擴(kuò)散的現(xiàn)象稱作溫室效應(yīng)。想象一輛在陽光下關(guān)著窗戶的汽車，玻璃窗能通過太陽能，卻阻擋座位和表盤反射的輻射能，從而汽車內(nèi)變得非常悶熱，大氣層的作用與此相似。具有溫室效應(yīng)的氣體稱為溫室氣體。第五十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.3.2與土壤有關(guān)的主要溫室氣體土壤溫室氣體主要有CO2、N2O、CH4氣體豐度年增加速率*年排放量*增溫貢獻(xiàn)%19981750CO23652801.5ppm6.3Pg60.1CH41.7450.7007.0ppb600Tg19.8N2O0.3140.2700.8ppb16.4Tg6.2大氣溫室氣體現(xiàn)狀第五十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（1）CO2土壤呼吸是土壤排放CO2的最主要過程，而且根際呼吸并不會(huì)增加大氣溫室效應(yīng)，因?yàn)楦H呼吸消耗的是植物在光合作用固定大氣CO2。只有土壤有機(jī)質(zhì)的分解才會(huì)增加大氣CO2的濃度。全球1米深土壤碳量是大氣碳的2倍，植物碳的3倍。土地利用的改變、毀壞森林、不合理利用等降低土壤碳貯存。第五十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2N2ON2O不僅是主要溫室氣體，它還會(huì)破壞平流層的臭氧，導(dǎo)致到達(dá)地球表面的紫外照射增加，從而危害生物健康。土壤中的硝化和反硝化過程都會(huì)產(chǎn)生N2O，稱為管道漏氣模型。N2O單分子增溫勢強(qiáng)，在大氣滯留時(shí)間長，其影響具有長期性和潛在性。第五十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五源Mosieretal(1998)Olivieretal(1998)SAR1980sTgN/年%TgN/年%TgN/年%自然源：總量土壤9.6662.510.86.661.19666.7人為源：總量土壤8.14.251.94.11.946.35.73.561.4總源：總量土壤17.710.257.614.98.557.014.79.564.6土壤對(duì)大氣N2O的貢獻(xiàn)第六十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五影響土壤N2O排放的因素有水分、溫度、植物、土壤性質(zhì)、施肥與管理等。60-80%的充水孔度(WFPS)最有利于土壤N2O排放，充水孔度指容積含水量占孔隙度的百分?jǐn)?shù)。第六十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第六十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五收獲地上部分對(duì)大豆土壤排放N2O的影響06001200180024000102030405060708090100110120出苗天數(shù)(d)通量(ugNm-2h-1)CKPFPPPG第六十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（3）CH4CH4的單分子溫室效應(yīng)是CO2的20多倍，排放甲烷的土壤主要是稻田和濕地土壤。施肥、水分管理、輪作、水稻品種、溫度、土壤性質(zhì)等對(duì)甲烷排放有影響。CH4生成的條件：強(qiáng)烈的還原條件（Eh<-150mV)，如淹水和漬水土壤；產(chǎn)甲烷菌的存在；產(chǎn)甲烷前體的存在：CO2、甲醇、甲胺、乙酸等；適宜的溫度。第六十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五生成CH4的主要反應(yīng)

CO2還原成CH4：4H2A+CO24A+CH4+2H2O以甲醇和甲胺等為前體：

4CH3OH3CH4+CO2+2H2O4CH3NH3+3CH4+H2CO3+4NH4+

3.乙酸脫羧基：CH3OOHCH4+CO2稻田土壤中主要通過乙酸脫羧基生成CH4（約70%），其次為CO2還原，通過第二條途徑生成的CH4很少。第六十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五CH4的排放途徑植株：水稻具有通氣組織，是稻田排放甲烷主要途徑。氣泡：在常年淹水稻田，甲烷可以以氣泡形式排放。擴(kuò)散：沿濃度梯度方向運(yùn)動(dòng)。稻田中平均約80％的甲烷通過水稻植株排放第六十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§2-3

土壤熱量狀況1土壤熱量來源1.1太陽輻射太陽輻射是地球熱量的主要來源。太陽表面6000℃，中心達(dá)2×107℃。能到達(dá)地球表面輻射占20億分之一。太陽直射地面時(shí)的強(qiáng)度稱為太陽常數(shù)，為1.94卡cm-2min-1。由于大氣吸收與散射、云、地面反射等，實(shí)際輻射為0.83卡cm-2min-1。第六十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2生物熱微生物分解有機(jī)質(zhì)釋放的熱量大部分用于提高土溫。1.3地球內(nèi)熱地球內(nèi)部溫度約為3000-4000℃

。地殼導(dǎo)熱能力弱，地表獲得的內(nèi)熱約為54卡cm-2年-1。在地?zé)岙惓^(qū)，如溫泉附近、火山周圍，地球內(nèi)熱不可忽視。一般在地表15-20m以下，地球內(nèi)熱才超過太陽輻射。從20m開始，每深入33m，溫度增加1℃

。第六十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2土壤熱量性質(zhì)2.1土壤吸熱性用反射率表示反射率是指土壤表面反射的輻射能量與照射于土壤表面的輻射能量的比值。反射率大，吸熱性弱。干黑土濕潤黑土干灰砂土濕灰砂土0.140.080.180.09綠草地面干草地面新雪陳雪0.260.31-0.330.810.695第六十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤熱容量單位數(shù)量的土壤每升高或下降1℃時(shí)所吸收或釋放的熱量。C(重量)=Cv(容積)×ρ(容重)。物質(zhì)石英砂石灰粘粒泥炭C0.1960.2140.2330.477Cv0.5170.5820.5760.601物質(zhì)水分空氣有機(jī)質(zhì)礦物質(zhì)C10.240.460.174Cv10.00030.600.460第七十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤含水量占全蓄水量的百分?jǐn)?shù)0205080100砂土0.350.400.480.580.63粘土0.260.300.530.720.90泥炭0.200.320.560.790.94水分對(duì)土壤熱容量的影響

土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、和水分影響土壤熱容量。水分是土壤中最容易變化的因素，土壤熱容量隨水分增加而增加。熱容量大，土壤吸熱散熱慢，土溫變化小。第七十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.3土壤導(dǎo)熱性是指把土壤吸收熱量后，能將一部分熱量傳向鄰近土層的性質(zhì)。導(dǎo)熱率(λ)衡量導(dǎo)熱性，是指在單位厚度的土層內(nèi)有單位溫差時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過單位面積的熱量。物質(zhì)石英石灰石泥炭λ(×10-3）5.84.02.0水空氣礦質(zhì)土粒有機(jī)質(zhì)1.20.054-52-3不同物質(zhì)的導(dǎo)熱率(calcm-1s-1

℃-1)第七十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五導(dǎo)熱率受含水量和松緊度影響，隨含水量和土壤容重而增加，隨空氣含量增加而減小。因此有：濕土導(dǎo)熱性比干土強(qiáng)、孔隙度小的土壤比孔隙度大導(dǎo)熱性強(qiáng)、粘土比砂土強(qiáng)。第七十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.4土壤導(dǎo)溫性把土壤吸收熱量后能夠?qū)囟茸兓瘋飨蜞徑翆拥男阅芊Q為土壤導(dǎo)溫性。用導(dǎo)溫率(K)表示土壤導(dǎo)溫性的強(qiáng)弱。導(dǎo)溫率是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在土壤垂直方向上有單位溫度梯度時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過單位面積土壤的熱量使單位體積的土壤所發(fā)生的溫度變化。第七十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五導(dǎo)溫率與導(dǎo)熱率成正比，與熱容量成反比：K=λ/Cv。物質(zhì)水分空氣土粒K(cm2s-2)0.00130.16-0.20.005-0.1干土K大，土溫變化快；通氣孔度大的土壤K大，土溫變化快，故砂土?xí)円箿夭畲?。水分增加，λ增加，K增加，而Cv的增加會(huì)卻使K減小，故濕度大的土壤K小，溫度變化慢。第七十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3影響土壤溫度的因素影響土壤溫度的因素地理因素土壤因素地面因素位置海拔坡向顏色、質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)、水分、松緊度覆蓋起伏隨維度增加降低隨海拔增加降低南坡多高于北坡覆蓋有利保溫凹凸有利增溫第七十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4土溫對(duì)植物生長和土壤肥力的影響4.1土溫對(duì)植物生長的影響4.1.1影響種子萌發(fā)與出苗：種子要達(dá)到一定溫度才能萌發(fā)，在一定范圍內(nèi)隨溫度增加而萌發(fā)加快。麥類能發(fā)芽的溫度為1-2℃，玉米為10-12℃，水稻高梁12-14℃。溫度°C1-25-69-10萌發(fā)時(shí)間15-20天6-7天2-3天小麥種子不同溫度下的萌發(fā)時(shí)間第七十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.2影響根系生長2-4℃

，生長微弱，10℃以上生長活躍，大于35℃生長受阻。溫度過高過低都不利于根系生長。植物小麥玉米水稻紅薯溫度12-162425-3019-19豆科蘋果茶樹棉花火炬松22-262115-2525-3020-25植物根系生長的最適溫度℃第七十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.3影響植物生理過程和吸收功能0-35℃，溫度升高，呼吸增強(qiáng)，消耗碳水化合物，故低溫有利于積累碳水化合物。在20-30℃，溫度升高促進(jìn)有機(jī)物運(yùn)輸，有利于結(jié)實(shí)，故低溫結(jié)實(shí)差。在一定范圍，溫度升高，根系吸收養(yǎng)分能力增強(qiáng)。如水稻30℃時(shí)吸收的Ca、Mg、N、K、S均大于16℃，梔子花小于18℃時(shí)吸收養(yǎng)分少而黃化，蘋果在低于4℃時(shí)吸收的氮不能向上運(yùn)輸。第七十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.4影響營養(yǎng)生長和生殖生長在一定范圍內(nèi)，低溫相對(duì)促進(jìn)地下部分生長，高溫相對(duì)促進(jìn)地上部分生長，稱為“冷長根、熱長苗”。高溫促進(jìn)生殖生長，縮短生長期；低溫延長營養(yǎng)生長，推遲成熟，延長生長期。南方一年2-3熟，北方一年一熟就是這個(gè)道理。第八十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.2土溫對(duì)土壤肥力的影響4.2.1影響各種化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)速度與溫度成鄭相關(guān)，故熱帶多雨地區(qū)礦物化學(xué)風(fēng)化比溫帶強(qiáng)10倍4.2.2影響土壤生物學(xué)過程：微生物適應(yīng)在15-45℃，過高過低受抑制，氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌最適28-30℃。4.2.3影響土壤水、氣運(yùn)動(dòng)：土壤溫度增加，土壤水氣運(yùn)動(dòng)加快。水由低溫向高溫出運(yùn)動(dòng)，氣由高溫向低溫運(yùn)動(dòng)。第八十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.2.4影響?zhàn)B分積累與釋放：溫度增加，養(yǎng)分釋放快，熱帶地區(qū)有機(jī)質(zhì)分解快，應(yīng)該注重積累，寒溫帶分解釋放慢，應(yīng)注重促進(jìn)鹽分釋放。4.2.5影響土壤鹽漬化過程：干旱半干旱地區(qū)，溫度增加，加速土壤蒸發(fā)，促進(jìn)地下水中的鹽分向表土積聚，加速土壤鹽漬化過程。第八十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五5土壤溫度的變化5.1土壤溫度的日變化（1）土壤表層日間吸熱增溫，夜間散熱降溫。（2）極端值滯后氣溫，最高溫14:00左右，最低溫在日出前即6:00左右。（3）下層最高和最低溫度落后于表層，35-100cm日變化處消失。（4）白天表土高于下層，夜間表土低于下層。第八十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五5.2土壤溫度的年變化（1）最高溫度7-8月，最低溫度1-2月（2）下層溫度變化落后于表層，隨深度增加變化幅度減?。?）影響深度隨維度而異，高緯度可達(dá)25m，中溫度15-20m，低緯度5-10m。（4）在受影響層之下為年恒溫層（5）夏秋表土溫度高于底土，冬春表土溫度低于底土。第八十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五第八十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§3-4土壤溶液1土壤溶液的組成1.1土壤溶液概念土壤溶液是指土壤水分及其所含溶質(zhì)、懸浮物與可溶性氣體的總稱。土壤溶液是一個(gè)極為復(fù)雜的體系，既有分子，又有離子與膠體；既有無機(jī)物，又有有機(jī)物。土壤的很多性質(zhì)都是通過土壤溶液表現(xiàn)出來的。第八十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2土壤溶液的組成（1）無機(jī)膠體：鐵鋁氧化物、氫氧化物等可形成無機(jī)膠體（2）無機(jī)鹽類：是溶質(zhì)的主要來源。（3）有機(jī)化合物：腐殖質(zhì)、有機(jī)酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)等（4）絡(luò)合物：無機(jī)離子與有機(jī)物形成絡(luò)合物。（5）溶解性氣體：O2、CO2、N2、NH3。第八十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2土壤溶液的濃度2.1土壤溶液濃度的特點(diǎn)土壤溶液濃度的特點(diǎn)是不均一性。（1）土壤膠體的離子代換土壤膠體表面不斷進(jìn)行著離子的吸附與釋放，使土壤溶液濃度處于變化之中。（2）土壤中根系與微生物分布不均根系和微生物吸收礦物養(yǎng)分，增加了濃度的不均一性。第八十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（3）溫度的變化溫度變化引起物質(zhì)溶解度的變化。溫度010502850KNO3138209855Ca(H2PO4)2154170.5溫度02030020CaCl25957451020Ca(HCO3)2161166（4）濕度的變化：硝酸鹽、氯化物等隨水分增加，濃度降低。磷酸鹽變化不明顯，一價(jià)陽離子降低比鈣離子明顯。不同溫度(OC)下的溶解度(g/100g)第八十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（5）溶液中各成分之間的相互作用堿土金屬與CO32-、SO42-、PO4-發(fā)生沉淀，硫酸鈉可以降低磷酸鈣的溶解度。（6）生物活動(dòng)對(duì)養(yǎng)分吸收的不平衡生物選擇性吸收礦質(zhì)養(yǎng)，生長階段不同，植物對(duì)養(yǎng)分吸收也不同。（7）外界環(huán)境因素的影響降雨、灌溉、干旱、施肥、耕作等土壤溶液濃度的不均一，才導(dǎo)致了養(yǎng)分的遷移運(yùn)動(dòng)，有利于吸收。第九十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤溶液濃度范圍土壤溶液濃度一般在0.5-1.0g/kg，但是不同氣候條件下不同，干旱地區(qū)可在1.0-3.0g/kg，鹽土有時(shí)可達(dá)6.0g/kg。大于2.0g/kg時(shí)植物吸收水分受到影響。由于土壤溶液濃度過高，使植物不能吸收水分而導(dǎo)致的植物萎焉或枯死的現(xiàn)象稱之為燒苗。第九十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3土壤溶液中離子存在形態(tài)3.1離子存在形態(tài)（1）自由離子：以單個(gè)離子存在。（2）水合離子：離子與不同數(shù)目的水分子結(jié)合成水合物。如H3O+（3）離子對(duì)：帶相反電荷的離子由于庫侖力的作用而松弛地結(jié)合在一起。（4）絡(luò)離子：有有機(jī)絡(luò)離子和無機(jī)絡(luò)離子，絡(luò)離子是配位鍵結(jié)合。第九十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.2養(yǎng)分離子的有效性（1）離子活度：溶液中有效離子數(shù)并不等于濃度，主要是離子間的相互作用引起的。把實(shí)際有效離子的濃度稱為活度(a)，活度與濃度的比值稱為活度系數(shù)(f=a/c)。f總是<1，f越大，該離子有效度越高，即該離子在溶液中的自由離子數(shù)就越多。（2）養(yǎng)分離子有效性：植物主要吸收自由離子，自由離子有效性最高。第九十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§3-5土壤膠體1土壤膠體的種類和構(gòu)造1.1土壤膠體的概念是指粒徑（長、寬、高至少有一個(gè)方向）在1-100nm，高度分散于土壤溶液中的固體微粒。實(shí)際上粒徑小于1000nm的顆粒也具有膠體性質(zhì)。但是大于100nm的顆粒用普通顯微鏡可看到，有時(shí)肉眼也能看到，因此體系是渾濁的，這種體系稱為濁液。第九十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2土壤膠體的種類（1）礦質(zhì)膠體：也叫無機(jī)膠體，主要是微細(xì)的次生礦物顆粒，如蒙脫石、高嶺石、伊利石、蛭石、鐵鋁氧化物、二氧化硅膠體等。（2）有機(jī)膠體：高分子有機(jī)化合物。如腐殖質(zhì)、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)及其衍生物、多糖等。（2）復(fù)合膠體：礦質(zhì)膠體與有機(jī)膠體通過各種健力相結(jié)合而形成的復(fù)合體。第九十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.3膠體的構(gòu)造第九十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五膠團(tuán)雙電層膠核補(bǔ)償層（雙電外層）定位離子層（雙電內(nèi)層）不活動(dòng)層擴(kuò)散層膠核微粒團(tuán)膠粒第九十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2膠體的特性2.1表面活性土壤膠體顆粒細(xì)微，因此比表面大，表面活性強(qiáng)。蒙脫石伊利石蛭石高嶺石腐殖質(zhì)80010075030800-1000常見土壤膠體的比表面(m2g-1)第九十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2帶電性：土壤膠體帶有電荷，一般情況下，土壤膠體帶負(fù)電荷。無機(jī)膠體尤其是次生鋁硅酸鹽礦物的電荷主要來自于同晶置換而有機(jī)膠體的電荷來自于所含基團(tuán)如羧基和羥基的解離。2.3陽離子吸附性：土壤膠核表面帶負(fù)電荷，能從介質(zhì)中吸附帶相反電荷的離子即陽離子。土壤膠體的陽離子吸附性是土壤具有保肥性的基礎(chǔ)和原因。第九十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.4陽離子交換性土壤膠體吸附的陽離子能與介質(zhì)中的陽離子相互交換。因此土壤膠體上的陽離子與介質(zhì)中的陽離子處于一種動(dòng)態(tài)平衡中。能夠交換的陽離子主要存在于膠體的擴(kuò)散層。土壤膠體的陽離子交換性是土壤具有供肥性和緩沖性的原因。如果不能交換的話，大部分養(yǎng)分不能被植物利用，施肥時(shí)又容易造成局部濃度高損傷植物。第一百頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.5膠體的分散性與凝聚性膠體之間帶有相同的電荷而相互排斥，使得膠體分散在溶液中而不沉淀，水分多時(shí)呈渾濁的稀泥漿，就是溶膠，溶膠失水使土壤板結(jié)。當(dāng)溶膠加入電解質(zhì)后，因電離出的離子中和膠體電荷，使膠體相互聚集形成較大的顆粒而沉淀的過程就是凝聚作用。膠體凝聚后稱為凝膠，凝膠失水可形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。第一百零一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五不同電解質(zhì)對(duì)膠體的分散作用不同，一般一階離子常使土壤膠體分散，二、三價(jià)陽離子則使土壤膠體凝聚。如果長期單獨(dú)施用含NH4+、Na、K等肥料，容易使土壤板結(jié)。堿土的物理性質(zhì)惡劣就是因?yàn)槟z體被鈉離子占據(jù)。土壤膠體一般處于凝膠狀態(tài)，只有膠體被陽離子飽和、水分多時(shí)才處于溶膠狀態(tài)。實(shí)踐中，盡可能使土壤處于凝膠狀態(tài)，才有利于保肥和改良結(jié)構(gòu)。第一百零二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3土壤膠體的電荷3.1土壤膠體電荷的類型根據(jù)膠體電荷是否受介質(zhì)的影響，將土壤膠體電荷分為兩類（1）永久電荷：電荷產(chǎn)生以后，其數(shù)量和性質(zhì)不受介質(zhì)影響的電荷。如粘土礦物同晶置換產(chǎn)生的電荷。（2）可變電荷：數(shù)量和性質(zhì)受介質(zhì)條件(主要是pH)影響的電荷。如表面分子解離產(chǎn)生的電荷。第一百零三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤顆粒表面可變正、負(fù)電荷數(shù)量相等時(shí)或者所帶凈電荷為零時(shí)體系的pH稱為可變電荷零點(diǎn)或等電點(diǎn)，用PZC或pH0表示。土壤顆粒的凈電荷零點(diǎn)是指土壤顆粒表面吸附的陽離子和陰離子總量相等時(shí)體系的pH，用PZNC表示。第一百零四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.2土壤膠體帶電的原因3.2.1同晶置換3.2.2表面分子解離（1）粘土礦物晶面上OH基的解離：層狀鋁硅酸鹽表面有很多OH基，可以解離出H+而使晶粒帶負(fù)電。如高嶺石pH0等于5，當(dāng)體系pH>5時(shí)就發(fā)生這種解離而帶負(fù)電，一個(gè)高嶺石有數(shù)千個(gè)OH基，這是1:1型粘土礦物帶電的主要原因。第一百零五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）含水鐵鋁氧化物的解離如三水鋁石pH0為4.8，土壤pH<4.8時(shí)解離出OH-而帶正電，>4.8時(shí)解離出H+而帶負(fù)電。pH<pH0：Al2O3·3H2O→2Al(OH)2++2OH-pH>pH0：Al2O3·3H2O→2Al(OH)2O-+2H+第一百零六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（3）腐殖質(zhì)分子上某些基團(tuán)的解離在高pH下，腐殖質(zhì)的羧基、酚基解離出H+而帶負(fù)電，低pH下，氨基吸附H+帶正電。（4）含水氧化硅的解離SiO2·H2O(H2SiO3)的pH0為2，pH越高，帶負(fù)電越多。第一百零七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.2.3膠體表面從介質(zhì)吸附離子如高嶺石在局部強(qiáng)酸性下吸附H+帶正電，腐殖質(zhì)分子上的氨基可以吸附H+帶正電。氧化物在低于等電點(diǎn)時(shí)，也會(huì)吸附H+帶正電。3.2.4斷鍵：粘土礦物破碎時(shí)，其邊面因斷鍵而產(chǎn)生部分電荷。第一百零八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§3-6土壤吸收性能1概述1.1概念土壤吸收性能是指土壤能吸收和保留土壤溶液中的分子和離子、懸液中的懸浮顆粒、氣體以及微生物的能力。土壤吸收性能決定土壤保肥能力的大小和供肥程度的難易，土壤吸收性能也稱為土壤吸收保肥性能。第一百零九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2土壤吸收性能的作用（1）決定土壤的保肥供肥能力：施入到土壤中肥料，靠土壤吸收能力才能比較長久地保留在土壤中，并可以隨時(shí)釋放供植物利用。（2）影響土壤酸堿性、緩沖性等化學(xué)性質(zhì)（3）土壤結(jié)構(gòu)性、物理機(jī)械性、水熱狀況等都直接或間接與土壤吸收性能有關(guān)。（4）是土壤凈化環(huán)境的主要途徑。第一百一十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.3土壤吸收性能的類型土壤吸收性能的類型機(jī)械吸收性能物理吸收性能化學(xué)吸收性能物理化學(xué)吸收性能生物吸收性能第一百一十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五是指土壤對(duì)外來物質(zhì)的機(jī)械阻留作用。土壤機(jī)械吸收能力主要決定于土壤孔隙狀況，孔隙過粗，阻留物質(zhì)少，過細(xì)則下滲困難，產(chǎn)生地面徑流和沖刷土壤。質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和松緊度影響機(jī)械吸收性。第一百一十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五是指土壤對(duì)分子態(tài)物質(zhì)的保存能力。土壤細(xì)粒具有巨大的表面能，吸附一些分子態(tài)物質(zhì)在其表面而不起任何化學(xué)反應(yīng)，也叫分子吸附作用。按照表面自由能減小，分散體系才能達(dá)到穩(wěn)定的規(guī)律，土壤也是在可能的范圍內(nèi)，力求能達(dá)到表面自由能最小程度。第一百一十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五是指易溶性鹽在土壤中轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性鹽而沉淀保存在土壤中的過程。該吸收作用是以純化學(xué)作用為基礎(chǔ)，雖可避免了淋失，但也使養(yǎng)分失去了對(duì)植物的有效性。如可溶性磷酸鹽與鐵、鋁、鈣離子反應(yīng)生成難溶性磷酸鐵、鋁、鈣。在嫌氣條件下，硫化氫與亞鐵生成硫化亞鐵沉淀可以防止硫化氫毒害，這是益處。第一百一十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五是指土壤對(duì)可溶性物質(zhì)中的離子態(tài)養(yǎng)分的保存能力。土壤膠體帶有電荷，能吸附溶液中帶相反電荷的離子，被吸附的離子又可與土壤溶液中的同號(hào)離子交換而達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡。這種作用是以物理吸附為基礎(chǔ)，而又呈現(xiàn)出與化學(xué)反應(yīng)相似的特性，故稱為物理化學(xué)吸附或者離子交換作用，是土壤最重要的吸收性能。第一百一十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五是指植物和微生物對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行選擇性吸收，并以有機(jī)質(zhì)的形式在土壤中積累的過程。生物吸收性的特點(diǎn)有：具有選擇性、富積深層養(yǎng)分、固定空氣中的養(yǎng)分、進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)。其它吸收性都不能吸收硝酸鹽，只有生物吸收性才能吸收硝酸鹽，這種作用對(duì)于提高土壤肥力具有重要意義。第一百一十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2土壤陽離子交換作用2.1概念土壤膠體上擴(kuò)散層中的陽離子與土壤溶液中的陽離子相互交換的現(xiàn)象稱為土壤陽離子交換作用。土壤膠體上能夠被交換下來的陽離子稱為交換性陽離子。+4NH4+土壤膠體K+H+Na+K+土壤膠體NH4+NH4+NH4+NH4++2K++Na++H+第一百一十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤陽離子交換作用的特征（1）土壤陽離子交換作用一般迅速進(jìn)行，是可逆反應(yīng)（2）是土壤膠體與溶液之間的同號(hào)離子的等當(dāng)量或等價(jià)交換（3）受質(zhì)量作用定律支配：在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)的速度與反應(yīng)物濃度的乘積成正比。（4）沒有選擇性（5）速度受交換點(diǎn)的位置和溫度影響第一百一十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.3影響陽離子交換能力的因素影響陽離子交換能力的因素電荷數(shù)量離子半徑離子濃度即離子價(jià)數(shù)，價(jià)數(shù)高，電荷多，交換能力強(qiáng)。F3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+NH4+>K+>Na+。離子半徑越大，水化半徑越小，交換能力越強(qiáng)，半徑小的交換能力弱。離子濃度越高，離子數(shù)越多，電荷密度就大，交換能力就越強(qiáng)。第一百一十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.4土壤陽離子交換量2.4.1概念在一定的pH下，單位質(zhì)量的土壤所能保持的交換性陽離子總量稱為陽離子交換量(cationexchangecapacity)，用CEC表示，單位為cmol(+)kg-1。CEC>2010-20<10保肥力強(qiáng)中等弱用CEC反映土壤保肥力第一百二十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.4.2影響陽離子交換量的因素影響陽離子交換量的因素土壤質(zhì)地膠體類型有機(jī)質(zhì)土壤pH土壤質(zhì)地越粘重，陽離子交換量越高。2:1型膠體多，CEC高，1:1型多則低。有機(jī)膠體CEC高，故有機(jī)質(zhì)高，CEC高。pH增加，土壤負(fù)電荷增加，CEC增加。第一百二十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五砂土砂壤土壤土粘土1-57-88-1825-30不同質(zhì)地土壤的CEC(cmol(+)kg-1)蒙脫石高嶺石水云母蛭石60-1003-1520-40100-150不同膠體的CEC(cmol(+)kg-1)第一百二十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五對(duì)武漢植物所送來的41個(gè)土樣分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量與CEC呈極顯著線性相關(guān)。第一百二十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤土壤pH4.56.48.1沼澤土170286.5400灰化土234410508.7黑鈣土292.2432.9590.5不同土壤胡敏酸在不同pH下的CECpH對(duì)蒙脫石和高嶺石的影響pH2.5-67pH2.5-67蒙脫石95100高嶺石410第一百二十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.5鹽基飽和度2.5.1陽離子的分類按其對(duì)土壤反應(yīng)的影響可分將土壤交換性陽離子為兩類：（1）致酸離子：H+和Al3+，它們使土壤變酸，也稱為酸膠基。（2）鹽基離子：除了致酸離子以外的陽離子統(tǒng)稱為鹽基離子。如Ca2+、K+、Mg2+、Na+、NH4+等，它們使土壤呈中性到堿性反應(yīng)，也稱為堿膠基。第一百二十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.5.2鹽基飽和度當(dāng)土壤膠體上的陽離子全部為鹽基離子時(shí)，稱土壤膠體為鹽基飽和狀態(tài)，這種土壤稱為鹽基飽和土壤。用鹽基飽和度來表示土壤鹽基飽和狀態(tài)。鹽基飽和度就是土壤膠體上鹽基離子的總量占陽離子交換量的百分?jǐn)?shù)，簡稱為BSP。basesaturationpercentage第一百二十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五鹽基飽和的土壤呈中性到堿性，鹽基不飽和的土壤呈酸性。一般把鹽基飽和度>80%的土壤就看作鹽基飽和土壤。BSP是改良土壤的重要依據(jù)，若CEC大，而BSP小，說明土壤保存養(yǎng)分潛力大，但速效養(yǎng)分少，酸性較強(qiáng)，需要施用石灰肥料來改良酸性。我國由南向北，PBS增加；pH增加，BSP增加；氣候、母質(zhì)、耕作施肥也影響B(tài)SP。第一百二十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3土壤陰離子吸附土壤膠體一般帶負(fù)電，但在特殊情況下可帶正電，因此會(huì)存在陰離子吸附。帶負(fù)電的膠體有時(shí)也可吸附陰離子。3.1土壤吸附陰離子的原因（1）pH低于兩性膠體的等電點(diǎn)時(shí)，膠體帶正電，可以吸附陰離子膠體蒙脫石高嶺石赤鐵礦三水鋁石針鐵礦等電點(diǎn)<2.53.07.8-8.38.55.9-7.2第一百二十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）粘粒礦物表面上的-OH原子團(tuán)與溶液中的陰離子交換（3）腐殖質(zhì)中-NH2在酸性下吸附H+成為-NH3+而帶正電。（4）某些負(fù)電膠體可產(chǎn)生局部正電：如粘粒礦物晶格碎片外部邊緣上的Si、Al、Fe等離子的電荷。（5）吸收性復(fù)合體中SiO2/R2O3接近1時(shí)，也可產(chǎn)生正電荷。第一百二十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.2陰離子的吸附能力強(qiáng)容易被吸附，吸附量大，如F-、磷酸根、硅酸根、某些有機(jī)酸根。弱難被吸附乃至負(fù)吸附，如Cl-、NO3-中等介于兩者之間，如SO42-、CO32-常見陰離子的吸附能力順序：F->C2O4->H2PO4->SiO32->HCO3->H2BO3->AC->SO42->Cl->NO3-第一百三十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.3陰離子吸附的類型3.3.1非專性吸附帶正電的膠體因靜電引力的作用吸附陰離子于擴(kuò)散層中作為平衡離子的現(xiàn)象。鐵、鋁氧化物及其水合物的等電點(diǎn)較高，酸性土壤中，pH低于等電點(diǎn)而帶正電。高嶺石在局部強(qiáng)酸性下也會(huì)產(chǎn)生正電荷。腐殖質(zhì)局部位置可質(zhì)子化產(chǎn)生正電。第一百三十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（1）非專性吸附的陰離子與膠體間結(jié)合力弱，可被其它陰離子交換，其特征與陽離子交換作用相同。（2）進(jìn)行非專性吸附的陰離子主要是NO3-和Cl-，其次是SO42-，吸附結(jié)果使膠體電性中和，抵消表面正電荷，并不產(chǎn)生或增加膠體表面負(fù)電荷。（3）膠體類型、pH值、陰離子濃度是影響非專性吸附的主要因素。pH越低，非專性吸附越強(qiáng)，陰離子濃度越高，吸附量增加。第一百三十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.3.2陰離子的專性吸附把陰離子進(jìn)入膠體雙電層內(nèi)層，置換與金屬離子配位的配位基，并與金屬離子以化學(xué)鍵相結(jié)合的現(xiàn)象稱為陰離子的專性吸附，也叫配為體交換。（1）土壤中產(chǎn)生專性吸附的膠體主要是氧化鐵、鋁的水合物。如針鐵礦、三水鋁石、水鋁英石、無定形的水合氧化鐵、鋁。第一百三十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）被交換的配位基主要是羥基(-OH)和水基(-OH2)。（3）陰離子進(jìn)入雙電內(nèi)層，以化學(xué)鍵牢固結(jié)合，不能被非專性吸附的陰離子交換，可被其它專性吸附的陰離子交換，其交換反應(yīng)不完全可逆。（4）專性吸附的膠體表面不一定帶正電，電中性、甚至帶負(fù)電的膠體也能發(fā)生。第一百三十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（5）專性吸附的結(jié)果往往是增加膠體表面負(fù)電荷，并產(chǎn)生電性中和與水。（6）發(fā)生專性吸附的陰離子主要有F-和含氧酸陰離子，如H2PO42-、H2SiO42-、鉬酸根HMoO4-。第一百三十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五專性吸附與非專性吸附的區(qū)別特點(diǎn)非專性吸附專性吸附表面電荷++、0、-陰離子的作用反離子配位離子、定位離子吸附機(jī)理靜電吸附配位體交換結(jié)合力靜電引力，弱化學(xué)鍵，強(qiáng)體系pH<ZPC<、=、>ZPC發(fā)生位置擴(kuò)散層雙電內(nèi)層對(duì)表面影響無正電減少，負(fù)電增加第一百三十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五§3-7

土壤酸堿性1土壤酸性1.1土壤酸性的形成1.1.1H+的作用：當(dāng)溶液或體系的氫離子濃度大于氫氧根離子濃度時(shí)，體系就表現(xiàn)出酸性。第一百三十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.1.2鋁離子的作用表面H+超過一定限度膠體結(jié)構(gòu)破壞八面體解體活性Al3+被膠體吸附交換性Al3+水解聚合H+新制備氫質(zhì)粘土交換性Al3+占交換酸比例(%)放置0.5h52-58放置6h72-98第一百三十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.2土壤酸度的類型土壤酸度類型活性酸潛性酸水解酸交換酸土壤溶液中的H+直接表現(xiàn)出的酸度，用pH表示吸附在土壤膠體上的交換性致酸離子，只有被交換到溶液中后才會(huì)表現(xiàn)出酸性，這種酸稱為潛性酸用過量中性鹽溶液（1MKCl）浸提土壤所測得的酸度用弱酸強(qiáng)堿鹽溶液做浸提劑與土壤作用后所測得的酸度第一百三十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五幾種土壤的交換酸與水解量(cmol(H+)kg-1）土壤地方交換酸水解酸黃壤廣西3.626.81黃壤四川2.062.94黃棕壤安徽0.201.97黃棕壤湖北0.010.44紅壤廣西1.489.14第一百四十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五1.3土壤酸度的強(qiáng)度指標(biāo)土壤pH值：表示與土壤固相處于平衡時(shí)的溶液中的H+活度的負(fù)對(duì)數(shù)值。酸性土有和pHKCl兩種表示方法，一般>pHKCl。我國土壤水溶液pH在4-9范圍內(nèi)。pH<55-6.56.5-7.57.5-8.5>8.5級(jí)別強(qiáng)酸性酸性中性堿性強(qiáng)堿性《中國土壤》pH的分級(jí)第一百四十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2土壤堿性2.1土壤堿性的產(chǎn)生當(dāng)土壤中的[OH-]>[H+]時(shí)，體系就呈堿性反應(yīng)。土壤堿性反應(yīng)和堿性土壤的形成是自然成土條件和土壤內(nèi)在因素綜合作用的結(jié)果。形成堿性反應(yīng)的主要機(jī)理是土壤堿性物質(zhì)的水解反應(yīng)。第一百四十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤堿性的產(chǎn)生碳酸鈣的水解碳酸鈉的水解交換性鈉的水解第一百四十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.1.1碳酸鈣的水解CaCO3+H2O?Ca2++HCO3-+OH-CaCO3與土壤空氣中的CO2、土壤水處于同一平衡體系，而HCO3-與CO2有關(guān)系：CO2+H2O?HCO3-+H+。因此石灰性土壤的pH受CO2分壓控制，兩者之間關(guān)系為：pH=6.03-(2/3)lgpCO2。第一百四十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五土壤空氣中二氧化碳含量比大氣高，大氣二氧化碳濃度大約為0.03%。土壤中CO2含量大于0.03%，但也不會(huì)超過10％，故富含CaCO3、MgCO3的石灰性土壤pH不會(huì)超過8.5，堿性不會(huì)太強(qiáng)。但也不會(huì)低于6.5。第一百四十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.1.2碳酸鈉的水解Na2CO3+H2O

?NaOH+H2CO3，產(chǎn)生的NaOH是強(qiáng)堿，碳酸是弱酸，可使土壤呈強(qiáng)堿性。碳酸鈉還可以使土壤發(fā)生鹽漬化。2.1.3交換性鈉的水解：交換性鈉水解呈堿強(qiáng)性，是堿化土的重要特征。堿化土形成的條件：(1)有足夠數(shù)量的Na+與土壤膠體表面的Ca2、Mg2+交換，(2)土壤膠體上交換性鈉解吸并產(chǎn)生蘇打鹽類。第一百四十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五2.2土壤堿性的指標(biāo)（1）pH值（2）總堿度：指土壤溶液中碳酸根、重碳酸根的總量?？倝A度=CO32-+HCO3-，單位：cmol/L。（3）堿化度(ESP，就是鈉離子的飽和度)：我國規(guī)定ESP>30%，表土含鹽量<0.5%，PH>9.0為堿土；ESP在15-20%為強(qiáng)堿化土壤；10-15%為中度堿化土壤；5-10%為輕度堿化土壤，<5％為非堿化土。第一百四十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3影響土壤酸堿性的因素3.1氣候因素：濕潤地區(qū)淋溶強(qiáng)，土壤向酸性發(fā)展，故我國土壤呈南酸北堿的規(guī)律。3.2鹽基飽和度(PBS)：一定范圍內(nèi)pH隨PBS增加而升高。PBS(%)<3030-6060-8080-100pH<5.05.0-5.55.5-6.06.0-7.0第一百四十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.3土壤空氣中CO2分壓在石灰性及Ca2+占優(yōu)勢的土壤中，CO2增加，pH降低。土壤CO2在0.03-10%，土壤pH在6.8-8.5。CO2含量(容積%)CaCO3溶解度(g/L)pH0.000.013110.230.030.06238.480.300.1387.811.000.2117.4710.000.4696.80第一百四十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.4土壤水分水分影響離子在固液相之間的分配、鹽類的溶解、膠體上離子的解吸，從而影響pH。隨水分增加酸性土pH升高，堿性土pH降低。3.5土壤氧化還原狀況：一般土壤氧化還原地位降低，導(dǎo)致土壤pH升高。3.6植物生長：植物通過對(duì)離子選擇性吸收和分泌有機(jī)物質(zhì)影響土壤pH。第一百五十頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五3.7人為因素施肥、灌溉、種植等都會(huì)影響土壤pH，過酸過堿的土壤還可以人為改良。CK無肥無植物土體根際NH4+NO3-NH4+NO3-5.24.985.434.716.606.35.907.005.607.056.76.647.016.257.19硫酸銨和硝酸鈣對(duì)大豆根際及土體pH的影響第一百五十一頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4土壤酸堿性的改良4.1土壤酸性的改良4.1.1石灰的施用：主要是中和Al3+及其聚合物，使之成羥基鋁聚合物，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀減輕鋁毒。第一百五十二頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（1）中和值常用中和值來衡量石灰肥料中和酸的能力，是指每100克石灰肥料在中和土壤酸時(shí)所相當(dāng)?shù)奶妓徕}的量。中和值＝（100/M)×100×n。M：分子量，n：石灰當(dāng)量，陽離子價(jià)數(shù)總和除以2。中和值越大，中和酸的能力越強(qiáng)。如CaO中和值＝179CaMg(CO3)2的中和值＝109第一百五十三頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五（2）石灰施用量的計(jì)算石灰用量＝總酸量×(M/n)×C＝W×CEC×（1－PBS)×(M/n)×C。W土重，M分子量，n價(jià)數(shù)，C石灰常數(shù)。例：某土pH為5，CEC=10cmol(+)/kg，PBS=60%，每畝耕層土壤15萬kg，含水300g/kg，中和到pH7時(shí)，需施用碳酸鈣多少kg？活性酸＝150000×30%(10-5-10-7)=0.4455mol/畝，潛性酸＝150000×10×40％/100＝6000mol/畝，故活性酸可以忽略。CaCO3量＝6000×100/2＝3×105g/畝＝300kg/畝第一百五十四頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.2石膏的施用Summer和Carter1988年報(bào)道了施用石膏改良酸性土的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)石膏比石灰更能降低心土層的交換性鋁含量，因?yàn)榱姿徕}在土體內(nèi)的移動(dòng)比碳酸鈣深。第一年產(chǎn)量沒有改變，第二、三年明顯增產(chǎn)，第四年增產(chǎn)最顯著。硫酸鈣降低交換性鋁可能原因：一是土壤吸附SO42-后釋放出OH-使Al3+聚合，二是SO42-增加，可溶性Al3+與SO42-形成硫酸羥基鋁沉淀。第一百五十五頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.3磷礦粉的施用磷礦粉直接施用既可以減輕酸害，還可增加磷、鈣等養(yǎng)分。施用磷礦粉后土壤pH及某些交換性成分的變化(cmol/kg)土壤地點(diǎn)ΔpHAlMnCaMg黃棕壤孝感1.1-0.051-0.190.6400.233武昌0.5-1.42500.9350.118紅壤咸寧1.8-0.219-0.0120.7610.112長沙1.1-0.527-0.0010.5290.222冷水灘0.6-0.524-0.0050.2920.042第一百五十六頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.1.4有機(jī)肥的施用施用有機(jī)肥的成本比施用石灰、石膏、磷礦粉都低。有機(jī)肥減輕鋁毒的機(jī)理是有機(jī)質(zhì)分解的產(chǎn)物特別是低分子有機(jī)酸與鋁離子進(jìn)行配合作用轉(zhuǎn)化成低毒的有機(jī)態(tài)鋁。4.1.5種植耐酸植物有些植物適合在酸性下生長，具有耐酸能力，可以在酸性土專門種植這些植物。第一百五十七頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.2堿性土的改良4.2.1施用石膏：石膏可以中和碳酸鈉、碳酸氫鈉，并使鈉質(zhì)膠體轉(zhuǎn)化為鈣質(zhì)膠體，降低堿性和改善土壤結(jié)構(gòu)性。Na2CO3+CaSO4→CaCO3+Na2SO4，Na-土-Na+CaSO4→土-Ca+Na2SO4。Na2SO4溶入水，利用水分可以排除，從而改良?jí)A性。石膏施用量＝W×(ESP-5%)×CEC×M/2，W土重，M分子量，ESP<5%為非堿化土，故減去5%。第一百五十八頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五4.2.2施用有機(jī)肥：有機(jī)肥可以提高有機(jī)質(zhì)含量，增加離子溶解度，活化鈣鎂鹽類，代換出鈉離子而中和堿性，增加腐殖質(zhì)又可以改良結(jié)構(gòu)性。4.2.3施用硫磺、綠礬等中和堿性4.2.4施用酸性肥料中和堿性4.2.5合理灌溉和排水4.2.6種植耐鹽耐堿植物。第一百五十九頁，共一百八十頁，編輯于2023年，星期五5酸堿性對(duì)植物生長和土壤肥力的影響5.1土壤酸堿性對(duì)土壤肥力的影響5.1.1影響?zhàn)B分有效性在p