項(xiàng)目三土壤的吸附交換性能和酸堿反應(yīng)

1、 項(xiàng)目三項(xiàng)目三 土壤的土壤的吸附交換性能吸附交換性能 和酸堿反應(yīng)和酸堿反應(yīng) 任務(wù)一任務(wù)一 土壤的吸附交換性能土壤的吸附交換性能 任務(wù)二任務(wù)二 土壤的酸堿反應(yīng)土壤的酸堿反應(yīng)2021-10-13一、一、土壤膠體土壤膠體 土壤膠體是土壤中最活躍的部分，土壤膠體是土壤中最活躍的部分，很多重要的土壤性質(zhì)都發(fā)生在土很多重要的土壤性質(zhì)都發(fā)生在土壤膠體和土壤溶液的界面上。對(duì)土壤保肥能力的大小和供肥能力的強(qiáng)弱，壤膠體和土壤溶液的界面上。對(duì)土壤保肥能力的大小和供肥能力的強(qiáng)弱，起著決定性作用。起著決定性作用。1.1.土壤膠體的概念土壤膠體的概念 指直徑指直徑0.00010.10.00010.1mm（長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方

2、面至少有一個(gè)方向在此（長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方面至少有一個(gè)方向在此范圍內(nèi)）的土壤顆粒。范圍內(nèi)）的土壤顆粒。膠體分散系統(tǒng)：膠體分散系統(tǒng)：當(dāng)一種物質(zhì)顆粒分散在某一物質(zhì)如當(dāng)一種物質(zhì)顆粒分散在某一物質(zhì)如水水中，表現(xiàn)出許多普中，表現(xiàn)出許多普通水溶液所沒(méi)有的現(xiàn)象和性質(zhì)，這個(gè)系統(tǒng)就是通水溶液所沒(méi)有的現(xiàn)象和性質(zhì)，這個(gè)系統(tǒng)就是 。 黏粒和腐殖質(zhì)視為土壤膠體黏粒和腐殖質(zhì)視為土壤膠體任務(wù)一任務(wù)一 土壤的吸附交換性能土壤的吸附交換性能2021-10-13 2.2.土壤膠體的種類土壤膠體的種類 包括包括無(wú)機(jī)膠體無(wú)機(jī)膠體（礦質(zhì)膠體）礦質(zhì)膠體）、有機(jī)膠體有機(jī)膠體和和有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體。 （1 1）無(wú)機(jī)膠體：）無(wú)機(jī)膠體

3、：層層狀硅酸鹽礦物和無(wú)定形氧化物狀硅酸鹽礦物和無(wú)定形氧化物 （2 2）有機(jī)膠體：）有機(jī)膠體：各種腐殖質(zhì)（胡敏酸、富里酸、胡敏素等），還有各種腐殖質(zhì)（胡敏酸、富里酸、胡敏素等），還有少量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、纖維素等。少量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、纖維素等。 （3 3）有機(jī)無(wú)機(jī)）有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體：復(fù)合膠體：有機(jī)、無(wú)機(jī)膠體之間可通過(guò)離子吸附、分有機(jī)、無(wú)機(jī)膠體之間可通過(guò)離子吸附、分子吸附、氫鍵、極性化合物的定向排列而結(jié)合。子吸附、氫鍵、極性化合物的定向排列而結(jié)合。 有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合度：有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合度：土壤中的有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)顆粒結(jié)合成為有機(jī)無(wú)機(jī)土壤中的有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)顆粒結(jié)合成為有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒的程度，一般用土壤的有機(jī)

4、無(wú)機(jī)復(fù)合膠體中含碳量占土壤總碳復(fù)合顆粒的程度，一般用土壤的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合膠體中含碳量占土壤總碳量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（一般采用百分?jǐn)?shù)形式）來(lái)表示。量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（一般采用百分?jǐn)?shù)形式）來(lái)表示。2021-10-132021-10-133.3.土壤土壤膠體的膠體的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1 1）膠核：膠核：是是膠體膠體顆粒的核心顆粒的核心部分，主要由部分，主要由硅酸鹽礦物、硅酸鹽礦物、腐殖質(zhì)、氧化物、蛋白質(zhì)及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體組成。腐殖質(zhì)、氧化物、蛋白質(zhì)及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體組成。 2 2）決定電位離子層：決定電位離子層：是固定在膠核表面決定其電荷和電是固定在膠核表面決定其電荷和電位的一層離子位的一層離子，離膠核最近。離膠核最近。 3

5、3）非活性）非活性補(bǔ)償離子層補(bǔ)償離子層：是稍遠(yuǎn)離膠核的被吸附的陽(yáng)離子是稍遠(yuǎn)離膠核的被吸附的陽(yáng)離子雖然不是膠核的組成部分，但活動(dòng)性仍然很低。雖然不是膠核的組成部分，但活動(dòng)性仍然很低。4 4）擴(kuò)散層：）擴(kuò)散層：能與能與 膠體微粒間的土壤溶液中的離子膠體微粒間的土壤溶液中的離子進(jìn)行自由交換。進(jìn)行自由交換。5 5）補(bǔ)償離子層：）補(bǔ)償離子層：包括非活性補(bǔ)償離子層和擴(kuò)散層。包括非活性補(bǔ)償離子層和擴(kuò)散層。6 6）雙電層：）雙電層：膠體微粒這種具有帶正負(fù)電荷的結(jié)構(gòu)稱膠體微粒這種具有帶正負(fù)電荷的結(jié)構(gòu)稱為雙電層結(jié)構(gòu)。為雙電層結(jié)構(gòu)。2021-10-132021-10-13 4.土壤膠體的土壤膠體的基本性質(zhì)基本性質(zhì)

6、1）膠體的表面積和表面能膠體的表面積和表面能 一定質(zhì)量的物體，顆粒愈細(xì)，表面積就愈大，單位質(zhì)量一定質(zhì)量的物體，顆粒愈細(xì)，表面積就愈大，單位質(zhì)量的物質(zhì)的表面積（比表面積）也愈大。土壤膠體，如黏粒、的物質(zhì)的表面積（比表面積）也愈大。土壤膠體，如黏粒、腐殖酸分子等不僅有巨大的表面積，而且由于黏土礦物的層腐殖酸分子等不僅有巨大的表面積，而且由于黏土礦物的層狀結(jié)構(gòu)和腐殖質(zhì)的網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，還有很大的內(nèi)表面積。一狀結(jié)構(gòu)和腐殖質(zhì)的網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，還有很大的內(nèi)表面積。一般有機(jī)質(zhì)量高，般有機(jī)質(zhì)量高，2：1型黏土礦物多的土壤比表面積很大；反型黏土礦物多的土壤比表面積很大；反之，有機(jī)質(zhì)含量低，之，有機(jī)質(zhì)含量低，1：1型

7、黏土礦物多的土壤比表面積就較型黏土礦物多的土壤比表面積就較?。▓D?。▓D3-1）。）。 一般表面能的大小與比表面積成正相關(guān)，土壤質(zhì)地愈黏，一般表面能的大小與比表面積成正相關(guān)，土壤質(zhì)地愈黏，表面能就愈高，物理吸附作用就愈強(qiáng)。表面能就愈高，物理吸附作用就愈強(qiáng)。表表3-13-1 各種土壤膠體的比表面積各種土壤膠體的比表面積膠體類型膠體類型比表面積比表面積/（m2g-1）蒙脫石600800伊利石50200高嶺石140蛭石600800水鋁英石70300腐殖質(zhì)800900 2 2）土壤膠體的帶電性）土壤膠體的帶電性 永久電荷：永久電荷：由于層狀硅酸鹽礦物的同晶代換作用、礦由于層狀硅酸鹽礦物的同晶代換作用、礦

8、物晶格邊緣或邊角上發(fā)生離子的丟失而斷鍵，從而產(chǎn)生物晶格邊緣或邊角上發(fā)生離子的丟失而斷鍵，從而產(chǎn)生了剩余的價(jià)鍵，即帶有電荷，不隨土壤環(huán)境了剩余的價(jià)鍵，即帶有電荷，不隨土壤環(huán)境PHPH的變化而的變化而變化。變化。 來(lái)源：來(lái)源：層狀硅酸鹽礦物發(fā)生的同晶代換作用層狀硅酸鹽礦物發(fā)生的同晶代換作用 礦物晶格斷鍵，當(dāng)?shù)V物晶體受到外力時(shí)，礦礦物晶格斷鍵，當(dāng)?shù)V物晶體受到外力時(shí)，礦物晶邊緣或邊角上發(fā)生離子的丟失，即斷鍵，從而產(chǎn)生物晶邊緣或邊角上發(fā)生離子的丟失，即斷鍵，從而產(chǎn)生 了剩余價(jià)鍵。了剩余價(jià)鍵。 可變電荷：可變電荷：由于黏土礦物表面的羥基和腐殖酸分子上由于黏土礦物表面的羥基和腐殖酸分子上的羥基、酚羥基團(tuán)的電

9、離使膠體微粒帶電，以這種方式產(chǎn)的羥基、酚羥基團(tuán)的電離使膠體微粒帶電，以這種方式產(chǎn)生的電荷，隨土壤環(huán)境生的電荷，隨土壤環(huán)境PH的變化而變化。的變化而變化。 如：高嶺石在如：高嶺石在PH5時(shí)，它表面的時(shí)，它表面的-OH就解離出就解離出H+，使，使高嶺石膠粒帶負(fù)電高嶺石膠粒帶負(fù)電。 Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、等在等在酸性酸性條件下（條件下（PH5），），吸附吸附OH-而帶正電荷，自然土壤的而帶正電荷，自然土壤的PH一般在一般在59，所以土，所以土壤膠體一般都帶負(fù)電荷。壤膠體一般都帶負(fù)電荷。黏粒SO4Cl-2-K NH4K NaCa+2+正極正極負(fù)極負(fù)極+-圖圖3-6 土壤膠體顆粒在磁場(chǎng)中的

10、運(yùn)動(dòng)土壤膠體顆粒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)土壤溶液中的陽(yáng)離子向電場(chǎng)的負(fù)極移動(dòng)，而陰離子和帶負(fù)電荷的黏土壤溶液中的陽(yáng)離子向電場(chǎng)的負(fù)極移動(dòng)，而陰離子和帶負(fù)電荷的黏粒向正極移動(dòng)粒向正極移動(dòng)3）土壤膠體的凝聚和分散）土壤膠體的凝聚和分散 溶膠：溶膠：土壤顆粒均勻地分散在水等介質(zhì)中土壤顆粒均勻地分散在水等介質(zhì)中 （靜電排斥力分子引力）（靜電排斥力分子引力）膠體膠體 凝膠：凝膠：土壤膠粒相互凝結(jié)聚合在一起土壤膠粒相互凝結(jié)聚合在一起 （靜電排斥力分子引力）（靜電排斥力分子引力）影響因素：影響因素： a.膠體微粒所吸附的陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)膠體微粒所吸附的陽(yáng)離子的價(jià)數(shù) FeAlH Ca Mg NH K Na b.膠體微粒所吸附的

11、陽(yáng)離子的濃度膠體微粒所吸附的陽(yáng)離子的濃度 同一種離子，其濃度越高，對(duì)膠體微粒的凝聚作用就越大同一種離子，其濃度越高，對(duì)膠體微粒的凝聚作用就越大。3+2+2+3+2021-10-13二、二、土壤土壤的的吸附交換性能吸附交換性能（一）土壤的吸附性能的類型（一）土壤的吸附性能的類型 （1 1）機(jī)械吸附）機(jī)械吸附性能性能（機(jī)械阻留）（機(jī)械阻留） （2 2）物理吸附性能（表面能）物理吸附性能（表面能） （3 3）化學(xué)吸附性（化學(xué)反應(yīng)生成沉淀或難溶性化）化學(xué)吸附性（化學(xué)反應(yīng)生成沉淀或難溶性化合物）合物） （4 4）生物吸附性能）生物吸附性能 選擇性：選擇性：生物根據(jù)自身的需要，有選擇地從土壤中吸收某些養(yǎng)生

12、物根據(jù)自身的需要，有選擇地從土壤中吸收某些養(yǎng)分。分。 表聚性：表聚性：由于植物根系和其他生物的活動(dòng)，使表層土壤中養(yǎng)分由于植物根系和其他生物的活動(dòng)，使表層土壤中養(yǎng)分更豐富、更完全的現(xiàn)象。更豐富、更完全的現(xiàn)象。 創(chuàng)造性：創(chuàng)造性：典型例子是生物的固氮作用，使土壤的氮素從無(wú)到有，典型例子是生物的固氮作用，使土壤的氮素從無(wú)到有，從少到多。從少到多。 臨時(shí)性：臨時(shí)性：生物所吸收的養(yǎng)分主要用于組建其軀體，生物死亡后，生物所吸收的養(yǎng)分主要用于組建其軀體，生物死亡后，所吸收的這部分養(yǎng)分就釋放到土壤中，可被農(nóng)作物吸收利用。所吸收的這部分養(yǎng)分就釋放到土壤中，可被農(nóng)作物吸收利用。 （5 5）物理化學(xué)吸附性能）物理化學(xué)

13、吸附性能 土壤物理化學(xué)吸附：土壤物理化學(xué)吸附：指土壤溶液中的離子通過(guò)靜電引力吸附在膠指土壤溶液中的離子通過(guò)靜電引力吸附在膠粒的表面上，被吸附的離子可以被其他的離子替代而重新進(jìn)入土壤溶粒的表面上，被吸附的離子可以被其他的離子替代而重新進(jìn)入土壤溶液中的現(xiàn)象。液中的現(xiàn)象。（6 6）陽(yáng)離子吸附性能）陽(yáng)離子吸附性能 土壤表面吸附的陽(yáng)離子：土壤表面吸附的陽(yáng)離子： Fe、Fe、Al、H 、Ca 、Mg 、 NH 、 K 、 Na 鹽基離子：鹽基離子：除除Al、H以外的其他陽(yáng)離子與某些陰離子形成鹽類，這以外的其他陽(yáng)離子與某些陰離子形成鹽類，這些陽(yáng)離子稱為鹽基離子。些陽(yáng)離子稱為鹽基離子。 鹽基飽和土壤：鹽基飽和

14、土壤：當(dāng)土壤膠體吸附的陽(yáng)離子都為鹽基離子時(shí)，土壤當(dāng)土壤膠體吸附的陽(yáng)離子都為鹽基離子時(shí)，土壤呈鹽基飽和狀態(tài)，這種土壤稱為呈鹽基飽和狀態(tài)，這種土壤稱為 鹽基不飽和土壤：鹽基不飽和土壤：如果土壤膠體所吸附的陽(yáng)離子部分為鹽基離子，如果土壤膠體所吸附的陽(yáng)離子部分為鹽基離子，部分為部分為H H、AlAl時(shí)，這種土壤膠體呈鹽基不飽和狀態(tài)，稱為時(shí)，這種土壤膠體呈鹽基不飽和狀態(tài)，稱為 。 土壤鹽基飽和度：土壤鹽基飽和度：土壤膠體上交換性鹽基離子與全部交換性陽(yáng)離土壤膠體上交換性鹽基離子與全部交換性陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的比。子的物質(zhì)的量的比。（7 7）陰離子吸附性能）陰離子吸附性能2+3+3+2+2+3+3+2021-

15、10-132021-10-13（二）土壤的離子交換作用（二）土壤的離子交換作用 1.土壤陽(yáng)離子交換作用的特土壤陽(yáng)離子交換作用的特點(diǎn)點(diǎn)： a 陽(yáng)離子交換是一個(gè)可逆反應(yīng)陽(yáng)離子交換是一個(gè)可逆反應(yīng)：被吸附的離子可以進(jìn)入土壤溶液被吸附的離子可以進(jìn)入土壤溶液中，土壤溶液中的離子又能重新被吸附。中，土壤溶液中的離子又能重新被吸附。 b陽(yáng)離子交換遵循等價(jià)離子交換的原則陽(yáng)離子交換遵循等價(jià)離子交換的原則：一個(gè)二價(jià)的陽(yáng)離子可一個(gè)二價(jià)的陽(yáng)離子可 以以交換兩個(gè)一價(jià)的陽(yáng)離子交換兩個(gè)一價(jià)的陽(yáng)離子 c陽(yáng)離子交換符合質(zhì)量作用定律陽(yáng)離子交換符合質(zhì)量作用定律：提高低價(jià)離子濃度，可以將高價(jià)提高低價(jià)離子濃度，可以將高價(jià)離子從土壤膠體上

16、交換下來(lái)。離子從土壤膠體上交換下來(lái)。 土壤的離子吸附作用：土壤的離子吸附作用：土壤膠體微粒通過(guò)把溶液中的離子吸附在土壤膠體微粒通過(guò)把溶液中的離子吸附在膠粒的表面上的作用，具體來(lái)說(shuō)，是在擴(kuò)散層中進(jìn)行的，分為陽(yáng)離子膠粒的表面上的作用，具體來(lái)說(shuō)，是在擴(kuò)散層中進(jìn)行的，分為陽(yáng)離子吸附和陰離子吸附。吸附和陰離子吸附。 土壤的郭子交換作用：土壤的郭子交換作用：土壤溶液中的離子將膠體上吸附的離子代土壤溶液中的離子將膠體上吸附的離子代換下來(lái)的作用，分為陽(yáng)離子和陰離子交換作用，主要是陽(yáng)離子交換作換下來(lái)的作用，分為陽(yáng)離子和陰離子交換作用，主要是陽(yáng)離子交換作用。用。黏黏粒粒K+K+K+K+K+K+2Ca2+=黏黏粒粒

17、Ca2+Ca2+4K+圖圖3-7 土壤膠體的離子交換與吸附土壤膠體的離子交換與吸附 當(dāng)施用石膏等含鈣的肥料時(shí)，土壤溶液中離子濃度增加，可將黏粒等土壤膠體上吸附的鉀離子代換下來(lái)，進(jìn)入土壤溶液中的鉀離子非常容易隨水流失掉2021-10-13 2.土壤陽(yáng)離子交換能力土壤陽(yáng)離子交換能力及影響因素及影響因素 Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ 影響陽(yáng)離子交換能力的影響陽(yáng)離子交換能力的主要因素主要因素有：有： 1離子電荷的影響離子電荷的影響 離子價(jià)數(shù)愈高，交換能力愈強(qiáng)離子價(jià)數(shù)愈高，交換能力愈強(qiáng) 2離子半徑與水化度離子半徑與水化度 對(duì)于同價(jià)離子，水化半徑愈對(duì)于同價(jià)離子，水化半徑愈 小，交

18、換能力愈強(qiáng)；小，交換能力愈強(qiáng)； 3離子濃度的影響離子濃度的影響 離子濃度愈高，交換能力愈強(qiáng)。離子濃度愈高，交換能力愈強(qiáng)。 3.土壤陽(yáng)離子交換量土壤陽(yáng)離子交換量 指土壤能吸附的交換陽(yáng)離子的最大量，一般在指土壤能吸附的交換陽(yáng)離子的最大量，一般在PH=7的的條件下測(cè)定。過(guò)去用條件下測(cè)定。過(guò)去用m.e100g-1土來(lái)度量，現(xiàn)在則采用土來(lái)度量，現(xiàn)在則采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的法定單位國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的法定單位mmolkg-1 影響因素：影響因素： 膠體數(shù)量、種類和成分膠體數(shù)量、種類和成分 膠體的數(shù)量多、有機(jī)膠體多膠體的數(shù)量多、有機(jī)膠體多、2：1型蒙脫石類礦物多，土壤陽(yáng)離子交換量就愈大型蒙脫石類礦物多，土壤陽(yáng)離子交換

19、量就愈大 PH 土壤土壤PH直接影響土壤的可變電荷的數(shù)量，直接影響土壤的可變電荷的數(shù)量，PH升升高時(shí)，土壤可變負(fù)電荷一般呈增加趨勢(shì)，陽(yáng)離子交換量高時(shí)，土壤可變負(fù)電荷一般呈增加趨勢(shì)，陽(yáng)離子交換量上升；反之，上升；反之，PH下降，土壤的陽(yáng)離子交換量降低。下降，土壤的陽(yáng)離子交換量降低。表表3-2 不同類型土壤的陽(yáng)離子交換量不同類型土壤的陽(yáng)離子交換量土壤類型陽(yáng)離子交換量主要黏土礦物暗栗鈣土663蒙脫石（水云母、蛭石）白漿土492水云母（蒙脫石）褐土559水云母（蛭石，高嶺石）灰鈣土358水云母黃棕壤400水云母（高嶺石，蛭石）紅壤220高嶺石（水云母）磚紅壤52高嶺石（三水鋁石）mmol/kg表表3-

20、3 不同類型土壤膠體的陽(yáng)離子交換量不同類型土壤膠體的陽(yáng)離子交換量膠體類型一般范圍平均值蒙脫石6001000800伊利石200400300高嶺石150300100含水氧化鐵鋁極微極微有機(jī)膠體200050003500mmol/kg表表3-4 不同不同PH時(shí)黏土礦物的陽(yáng)離子交換量時(shí)黏土礦物的陽(yáng)離子交換量黏土礦物PH2.56.0PH7.0蒙脫石9501000高嶺石50100mmol/kg2021-10-13（一）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響（一）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤養(yǎng)分狀況的影響 1.1.對(duì)土壤的保肥性能的影響對(duì)土壤的保肥性能的影響 對(duì)于吸收能力強(qiáng)的土壤，如黏性土，一次施肥量可大些；而對(duì)

21、于對(duì)于吸收能力強(qiáng)的土壤，如黏性土，一次施肥量可大些；而對(duì)于 吸收能力弱的土壤，如砂性土，如果一次施入太多的化肥，可能吸收能力弱的土壤，如砂性土，如果一次施入太多的化肥，可能“燒燒 傷傷”作物，肥料也極易流失，利用率降低。作物，肥料也極易流失，利用率降低。 2.2.對(duì)土壤供肥能力的影響對(duì)土壤供肥能力的影響 土壤的供肥性能是指土壤的供肥性能是指土壤供應(yīng)植物所必需的各種速效養(yǎng)分的能力土壤供應(yīng)植物所必需的各種速效養(yǎng)分的能力 ，即能將遲效養(yǎng)分迅速轉(zhuǎn)化為速效養(yǎng)分的能力，它直接影響植物的生，即能將遲效養(yǎng)分迅速轉(zhuǎn)化為速效養(yǎng)分的能力，它直接影響植物的生 長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)。長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)。 （1 1）礦物態(tài)

22、養(yǎng)分的釋放）礦物態(tài)養(yǎng)分的釋放 （2 2）有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的有效化）有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的有效化三、三、土壤土壤離子交換離子交換與與土壤肥力的關(guān)系土壤肥力的關(guān)系（二）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤酸堿性的影響（二）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤酸堿性的影響 土壤酸堿性與土壤的鹽基飽和程度有關(guān)，一般鹽基不飽土壤酸堿性與土壤的鹽基飽和程度有關(guān)，一般鹽基不飽和的土壤，土壤膠體上有較多的致酸離子和的土壤，土壤膠體上有較多的致酸離子Al 和和H,使土壤呈使土壤呈酸性酸性;而鹽基飽和的土壤一般呈中性或堿性。而鹽基飽和的土壤一般呈中性或堿性。 土壤吸附了大量的交換性陽(yáng)離子，對(duì)土壤的酸堿性起到土壤吸附了大量的交換性陽(yáng)離子，對(duì)土壤的酸堿性起

23、到一個(gè)緩沖的作用。一般一個(gè)緩沖的作用。一般鹽基飽和度鹽基飽和度大大的土壤對(duì)的土壤對(duì)酸酸的緩沖能的緩沖能力強(qiáng)力強(qiáng)，而，而鹽基飽和度鹽基飽和度小小的土壤對(duì)的土壤對(duì)堿堿的緩沖能力強(qiáng)。的緩沖能力強(qiáng)。3+（三）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響（三）土壤離子吸附與交換對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響 土壤膠體凝聚和分散的特性受土壤膠體上吸附交換性陽(yáng)土壤膠體凝聚和分散的特性受土壤膠體上吸附交換性陽(yáng)離子組成的影響很大，而土壤膠體的凝聚與分散直接關(guān)系離子組成的影響很大，而土壤膠體的凝聚與分散直接關(guān)系土壤的結(jié)構(gòu)性，土壤結(jié)構(gòu)性是土壤物理性質(zhì)的一個(gè)重要方土壤的結(jié)構(gòu)性，土壤結(jié)構(gòu)性是土壤物理性質(zhì)的一個(gè)重要方面。面。 例如：當(dāng)土

24、壤膠體上吸附的交換性例如：當(dāng)土壤膠體上吸附的交換性Na與全部交換性陽(yáng)與全部交換性陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的比超過(guò)離子的物質(zhì)的量的比超過(guò)15%時(shí)，土壤的物理性質(zhì)就明顯時(shí)，土壤的物理性質(zhì)就明顯惡化，表現(xiàn)為通透性不良、耕性差、脹縮性強(qiáng)等。惡化，表現(xiàn)為通透性不良、耕性差、脹縮性強(qiáng)等。 一般將交換性一般將交換性Na與全部土壤交換性陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與全部土壤交換性陽(yáng)離子的物質(zhì)的量的比稱為的比稱為土壤鈉離子飽和度土壤鈉離子飽和度，它是，它是土壤堿化的重要指標(biāo)。土壤堿化的重要指標(biāo)。+ 我國(guó)土壤的我國(guó)土壤的PH大多數(shù)在大多數(shù)在4.58.5，有，有“東南酸，西北堿東南酸，西北堿”的規(guī)律性，大致以北緯的規(guī)律性，大致以北緯3

25、3為界，長(zhǎng)江以南的土壤多為酸性或強(qiáng)為界，長(zhǎng)江以南的土壤多為酸性或強(qiáng)酸性土壤，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿酸性土壤，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性土壤。土壤酸堿性分級(jí)見(jiàn)表性土壤。土壤酸堿性分級(jí)見(jiàn)表3-5。任務(wù)一任務(wù)一 土壤的吸附交換性能土壤的吸附交換性能2021-10-132021-10-13一、一、 土壤酸堿性土壤酸堿性 土壤酸堿性是土壤酸堿性是土壤溶液中土壤溶液中H+和和OH-濃度比例不同所表現(xiàn)的濃度比例不同所表現(xiàn)的酸堿性質(zhì)酸堿性質(zhì)，常用，常用PH表示。表示。酸性中性和堿性超強(qiáng)酸性PH3.5中性PH=6.57.5極強(qiáng)酸性PH=3.54.4堿性PH=7.68.5強(qiáng)酸性PH=4.55.4強(qiáng)堿性PH=

26、8.69.5酸性PH=5.56.4極強(qiáng)堿性PH9.5表表3-5 土壤酸堿性分級(jí)土壤酸堿性分級(jí)2021-10-132021-10-13 （一）（一）土壤酸性土壤酸性 1.酸性的酸性的來(lái)源來(lái)源 土壤土壤膠體上吸附的膠體上吸附的H+、Al3+、二氧化碳溶于、二氧化碳溶于水形成的碳酸、有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸、施肥水形成的碳酸、有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸、施肥帶入的酸性物質(zhì)帶入的酸性物質(zhì)、酸雨等。、酸雨等。 2021-10-13 2.土壤酸土壤酸度度的的類型類型 活性酸活性酸度度 活性酸活性酸度是度是由土壤溶液中氫離子濃度直接反映出來(lái)的酸由土壤溶液中氫離子濃度直接反映出來(lái)的酸度度，又稱有效酸，又稱有效酸度，

27、通常用度，通常用pH表示。表示。當(dāng)氫離子濃度為當(dāng)氫離子濃度為10-5mol/L時(shí)，活性酸度即時(shí)，活性酸度即PH為為5。 潛性酸潛性酸度度 致酸離子（致酸離子（H+、AI3+）被交換到土壤溶液中，變成溶液）被交換到土壤溶液中，變成溶液中的中的H+時(shí)，才會(huì)使土壤顯示酸性，所以這種酸稱為潛性酸。時(shí)，才會(huì)使土壤顯示酸性，所以這種酸稱為潛性酸。一一般用般用交換性酸度或水解酸度交換性酸度或水解酸度來(lái)表示。來(lái)表示。2021-10-13 根據(jù)測(cè)定潛性酸度時(shí)用浸提液的不根據(jù)測(cè)定潛性酸度時(shí)用浸提液的不同同，將潛性酸又分為，將潛性酸又分為交換性酸度交換性酸度和和水解性酸度水解性酸度。 a交換性酸度交換性酸度 用用過(guò)

28、量的中性鹽過(guò)量的中性鹽（pH=7）溶液浸提土壤時(shí)，）溶液浸提土壤時(shí)，土壤膠粒表面吸附的土壤膠粒表面吸附的H+、AI3+被交換出來(lái)，這些離子進(jìn)入土被交換出來(lái)，這些離子進(jìn)入土壤溶液后所表現(xiàn)的酸度稱為交換性酸度。壤溶液后所表現(xiàn)的酸度稱為交換性酸度。 b水解性酸度水解性酸度 用用弱酸強(qiáng)堿的鹽類弱酸強(qiáng)堿的鹽類和醋酸鈉的溶液浸提土和醋酸鈉的溶液浸提土壤時(shí)，從土壤膠粒上交換出來(lái)的壤時(shí)，從土壤膠粒上交換出來(lái)的H+和和AI3+所產(chǎn)生的酸度，稱所產(chǎn)生的酸度，稱為水解性酸度。為水解性酸度。2021-10-132021-10-13（二）（二）土壤堿性土壤堿性 1.堿的產(chǎn)生堿的產(chǎn)生 堿的產(chǎn)生主要有三方面：堿的產(chǎn)生主要有

29、三方面： 土壤中堿性鹽的水解土壤中堿性鹽的水解 土壤交換性鈉的水解土壤交換性鈉的水解 硫酸鈉被還原產(chǎn)生硫酸鈉被還原產(chǎn)生OH- 2.土壤堿化度土壤堿化度 土壤的堿性還取決于土壤膠體上交換性鈉離子的數(shù)量。土壤的堿性還取決于土壤膠體上交換性鈉離子的數(shù)量。通常把交換性鈉離子數(shù)量占交換性陽(yáng)離子數(shù)量的百分比，稱通常把交換性鈉離子數(shù)量占交換性陽(yáng)離子數(shù)量的百分比，稱為土壤堿化度。一般堿化度為為土壤堿化度。一般堿化度為5%-10%時(shí)，稱時(shí)，稱弱堿性土弱堿性土；大；大于于20%時(shí)，稱時(shí)，稱堿性土堿性土。（三）作物對(duì)土壤酸堿反應(yīng)的適應(yīng)性（三）作物對(duì)土壤酸堿反應(yīng)的適應(yīng)性 大多數(shù)農(nóng)作物的適應(yīng)性較廣，對(duì)大多數(shù)農(nóng)作物的適應(yīng)

30、性較廣，對(duì)PH要求不太嚴(yán)格。要求不太嚴(yán)格。大田作物PH范圍園藝作物PH范圍林木PH范圍水稻5.06.5豌豆6.08.0槐6.07.0小麥5.57.5甘藍(lán)6.07.0松5.06.0大麥6.57.8胡蘿卜5.36.0洋槐6.08.0棉花6.08.0番茄6.07.0白楊6.08.0大豆6.07.0西瓜6.07.0櫟6.08.0馬鈴薯4.86.5柑橘5.06.5紅松5.06.0玉米5.57.5杏6.08.0桑6.08.0甘薯5.06.0蘋(píng)果6.08.0樺5.06.0向日葵6.08.0桃6.07.5泡桐6.08.0甜菜6.08.0梨6.08.0油桐6.08.0紫云英6.07.0菠蘿5.06.0榆6.08

31、.0紫苜蓿7.08.0草莓5.06.5側(cè)柏6.07.5表表3-6 主要栽培作物所適宜的主要栽培作物所適宜的PH范圍范圍2021-10-13二、土壤的緩沖作用及其影響因素二、土壤的緩沖作用及其影響因素 向土壤加入少量的酸性或堿性物質(zhì)，其向土壤加入少量的酸性或堿性物質(zhì)，其PH并不發(fā)生明顯并不發(fā)生明顯的變化，土壤這種對(duì)酸堿物質(zhì)的抵抗能力，稱為的變化，土壤這種對(duì)酸堿物質(zhì)的抵抗能力，稱為土壤的緩沖土壤的緩沖能力或緩沖作用。能力或緩沖作用。 土壤具有緩沖能力的原因：土壤具有緩沖能力的原因： 土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸、有機(jī)酸土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸、有機(jī)酸等弱酸及其鹽類等弱酸及其鹽類 土壤膠體上吸附的鹽