《土壤酸堿性》課件

第五章土壤酸堿性

(Chapter5acidityandsalinityofsoil)1精選ppt第五章土壤酸堿性1精選ppt2精選ppt2精選ppt中國土壤酸堿性分布規(guī)律

中國土壤的酸堿性反應(yīng)，大多數(shù)在pH4.5~8.5之間。在地理分布上有“東南酸西北堿”的規(guī)律性。大致可以長江為界（北緯33~35

），長江以南的土壤為酸性或強(qiáng)酸性，長江以北的土壤多為中性或堿性。我國土壤的酸堿性南北差異很大，由南向北土壤pH相差7個(gè)數(shù)量級(jí)。如吉林、內(nèi)蒙古、華北的堿土pH值有的高達(dá)10.5，而臺(tái)灣省的新八仙山和廣東省丁湖山、五指山的黃壤，pH值有的低至3.6~3.8。3精選ppt中國土壤酸堿性分布規(guī)律中國土壤的酸堿性反第一節(jié)

土壤酸度

soilacidity4精選ppt第一節(jié)

土壤酸度

soilacidity4精選ppt一.土壤酸的成因（一）土壤酸性的形成因素

1．氣候因素：高溫高濕氣候條件加速了礦物和巖石的風(fēng)化作用和鹽基離子強(qiáng)烈的淋溶作用。

2．生物因素：（1）生物的呼吸作用：土壤中微生物、植物根系和動(dòng)物生命活動(dòng)釋放大量的CO2，溶于水后形成碳酸，對(duì)土壤酸度發(fā)展有重要影響。（2）土壤中一些專性微生物作用：硫化細(xì)菌、硝化細(xì)菌可將土壤中硫和氮分別氧化成硫酸和硝酸，增強(qiáng)了土壤酸度（3）植被影響：針葉林有機(jī)物分解產(chǎn)生酸性，真菌活動(dòng)強(qiáng)烈的森林土壤中，形成大量黃腐酸，土壤pH值很低。

3．施肥和灌溉的影響：長期使用生理酸性肥料（硫酸銨、氯化銨、氯化鉀等，又增加土壤酸的效果。灌溉對(duì)土壤酸的影響主要取決于水質(zhì)。

4.環(huán)境影響；主要是酸雨作用5精選ppt一.土壤酸的成因（一）土壤酸性的形成因素5精選ppt（二）土壤酸化的機(jī)理1.氫離子的來源（1）水的解離：HOH?H++OH-

土壤膠體對(duì)氫離子吸附使得水的電離平衡被破壞。（2）碳酸解離：H2CO3?H++HCO3-（3）有機(jī)酸的解離：有機(jī)酸→H++R-COO-（4）酸雨：(干沉降和濕沉降—酸雨）（5）其它無機(jī)酸:施入土壤中生理酸性肥料產(chǎn)生的無機(jī)酸

2.土壤中鋁的活化當(dāng)土壤膠體上交換性氫離子飽和度達(dá)到一定程度時(shí)，晶架結(jié)構(gòu)解體，八面體中解體，鋁離子釋放出來成為活性鋁，被膠體吸附稱為潛性酸。一.土壤酸度成因Developmentofsoilacidity

土壤0.5hr4hr10hr24hr磚紅壤紅壤（第四紀(jì)）紅壤（花崗巖）黃壤灰化土（黑龍江）0.930.560.200.950.420.670.340.110.610.260.440.180.080.540.200.350.150.070.430.14土壤中交換性H/Al當(dāng)量比隨時(shí)間的變化6精選ppt（二）土壤酸化的機(jī)理一.土壤酸度成因Development二.土壤酸度類型土壤酸度的類型土壤酸度活性酸度（soilactiveacidity)潛性酸度soilpotentialacidity

(一）土壤活性酸度(soilactiveacidity)

土壤溶液中的氫離子濃度。用pH表示,測(cè)定時(shí)的水土比為1：1浸提測(cè)定溶液中氫離子濃度，所以，也有人表示為pHH2O.(二）土壤潛性酸度（soilpotentialacidity)指由土壤膠體上吸附的氫離子、鋁離子和羥基離子所可能產(chǎn)生的酸度。潛性酸度作用機(jī)理

1.土壤膠體上氫離子的解離：-（X-y）H+yH+膠體膠體-XH?膠體2.膠體上氫離子被其它陽離子代換到溶液中膠體-XH+Ca?-Ca-(x-2)H+2H+7精選ppt二.土壤酸度類型土壤酸度的類型土壤酸度活性酸度（soila二.土壤酸度類型3.土壤膠體上鋁離子作用

Al3++H2O?Al(OH)2++H+

Al(OH)2++H2O?Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O?Al(OH)3↓+H+

土壤中羥基鋁離子實(shí)際上還很復(fù)雜。[Al6（OH）12]6+、

[Al10（OH）22]8+等等

土壤中交換性鋁離子才是土壤潛性酸的主要貢獻(xiàn)者。在南方紅壤土壤中占到90%以上。8精選ppt二.土壤酸度類型3.土壤膠體上鋁離子作用8精選ppt二.土壤酸度類型9精選ppt二.土壤酸度類型9精選ppt二.土壤酸度類型10精選ppt二.土壤酸度類型10精選ppt二.土壤酸度類型11精選ppt二.土壤酸度類型11精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)（一）土壤酸度的強(qiáng)度指標(biāo)（液相指標(biāo)）----pH值：

pH-Thescientificdefinitionis'thenegativelogarithmoftheHydrogenionconcentration

依據(jù)對(duì)植物的影響程度將土壤pH分為以下等級(jí)12精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)（一）土壤酸度的強(qiáng)度指標(biāo)（液相指標(biāo)）---三.土壤酸度的指標(biāo)13精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)13精選pptextremelyacid<than4.5lemon=2.5;vinegar=3.0;stomachacid=2.0;soda=2-4verystronglyacid4.5-5.0beer=4.5-5.0;tomatoes=4.5stronglyacid5.1-5.5carrots=5.0;asparagus=5.5;boricacid=5.2;cabbage=5.3moderatelyacid5.6-6.0potatoes=5.6slightlyacid6.1-6.5salmon=6.2;cow'smilk=6.5neutral6.6-7.3saliva=6.6-7.3;blood=7.3;shrimp=7.0slightlyalkaline7.4-7.8eggs=7.6-7.8moderatelyalkaline7.9-8.4seawater=8.2;sodiumbicarbonate=8.4

stronglyalkaline8.5-9.0borax=9.0verystronglyalkaline>than9.1milkofmagnesia=10.5,ammonia=11;lime=12

DescriptivetermscommonlyassociatedwithcertainrangesinsoilpHare三.土壤酸度的指標(biāo)14精選pptextremelyacid<than4.5lemon=三.土壤酸度的指標(biāo)土壤pH的測(cè)定1.比色法：許多染料隨著pH的增減改變顏色，在指示劑反應(yīng)范圍內(nèi)，便可估計(jì)出溶液近視的pH范圍。使用單獨(dú)的或數(shù)種混合的染料，很容易測(cè)定pH3~8范圍內(nèi)的土壤pH。在測(cè)定土壤pH時(shí)，土壤樣品被指示劑所飽和，在接觸幾分鐘后，倒出一滴浸提液，在薄層中觀察它的顏色，借助于比色卡就可以確定近似的pH.指示劑法可精確到0.2pH單位。2.電位測(cè)定法是最精確的測(cè)定方法。選擇一個(gè)電極，其電位決定于與之相接觸的溶液的氫離子濃度；標(biāo)準(zhǔn)電極為氫電極。另一個(gè)電極為參比電極，常選用甘汞電極。甘汞電極被KCl溶液飽和。用兩個(gè)電極過程電池，測(cè)定其電位差，用之確定溶液氫離子濃度。由于水的稀釋、溶解、離子解離等綜合作用結(jié)果。水土比不同，其pH測(cè)定結(jié)果就有所不同，所以，測(cè)定時(shí)要統(tǒng)一限制水土比（Soil/solutionratio）為1:1。15精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)土壤pH的測(cè)定15精選pptSoilpHDetermination

OnemethodtodeterminesoilpHisbyusingapHindicatordye.ThispictureshowstheindicatordyepHkitcalledPolyD.ItiseasytouseandgivesasuitablepHvalueformostsoils.Theindicatordyeisaddedtothesoilinthespotplateuntilitissaturated.Thesolutionisstirredusingasmallspatula.ThesolutionwillchangecolordependingonthesoilpH.ThesolutioncoloriscomparedtoacolorcardthathasbeencalibratedtovariouspHreadings.(Besuretocleanthespotplateswhenyouarethrough.)SoilpHtestkitsyougetfromagardencenterforunder$15maygivevariableresults.ItisalwaysbesttocomparethekitswithanelectronicpHmeter.ThemostaccuratedeterminationcanbemadeusingapHmeterandglasselectrode.Theelectricalconductanceofthesolutionismeasuredusingthemeter.TheconductanceiscorrelatedinthemachinetopHvalueswhicharereaddirectly.Methodology:TherearethreemaininternationallyacceptedmethodsavailableformeasuringsoilpH.Allofthemrelyonshaking(orstirring)soilwithasolutionfor1-2hoursandthendeterminingthepHoftheresultantsoilslurry.1.Weighout5gofsoilintolabelled50mlplastic(polypropylene)tubes

2.Addoneofthefollowing3solutions

a)25mLofdistilledwater.(ThisisthesimplestmethodandnormallyOKformostsoils.Itdoesn'tremoveH+fromtheexchangesitesandisnotverygoodforsoilshighsaltcontent)

orb)25mlof1MKCl(usedtomaskdifferencesinsoil'ssaltcontent).UsefulifdeterminingexchangablecationsasbothcationsandpHcanbedoneonthesamesample.ItdoesdisplaceH+fromthesoil'scationexchangesites,sotheresultsareusuallyslightlylowerthanobtainedwithmethods(a)and(c).

orc)25mLof0.01MCaCl2.Thisisanintermediatebetweenmethods(a)and(c)andmaskssmalldifferencesinthesoil'ssaltcontent.

3.Shakefor1hatroomtemperature(25°C)

4.Letthesoilsettleforafewminutes(e.g.3min)andmeasurethepHafteratwopoint(pH4andpH7)calibrationofthepHmeter

5.Normally2replicatesareperformedforeachsoilsample

6.Fieldmoistsoil(storeat5°C)shouldpreferably16精選pptSoilpHDetermination16精選ppt17精選ppt17精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)（二）土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)---固相指標(biāo)（容量因素）1.交換性酸度(soilexchangeableacidity)（pHKCl)

當(dāng)用中性鹽溶液如1molKcl或0.06molBaCl溶液(pH=7)浸提土壤時(shí),土壤膠體表面吸附的鋁離子與氫離子的大部分均被浸提劑的陽離子交換而進(jìn)入溶液，此時(shí),不僅交換性氫離子進(jìn)入溶液變酸,交換性鋁離子由于水解作用也增強(qiáng)了溶液酸性.

Al3++3H2O→Al(OH)3↓+3H+

浸出液中氫離子及其有鋁離子水解產(chǎn)生的氫離子,用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定,根據(jù)消耗的堿量換算,為交換性氫與交換性鋁的總量,即為交換性酸量(包括活性酸)。以厘摩爾（＋）/千克）為單位，它是土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)。

陽離子交換反應(yīng)是一種可以反應(yīng),所以,所測(cè)定的交換性酸度僅是潛性酸度的一部分。交換性酸量在進(jìn)行調(diào)節(jié)土壤酸度，估算石灰用量時(shí)，有重要參考價(jià)值。18精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)（二）土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)---固相指標(biāo)（容三.土壤酸度的指標(biāo)2.水解性酸度(soilhydrolyticacidity)(pHNaoAc)

用弱酸強(qiáng)堿的鹽類溶液（常用的為pH8.2的1molNaOAc溶液）浸提,再以0.1molNaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定浸出液,根據(jù)所消耗的NaOH的用量換算為土壤酸量。這樣測(cè)得的潛性酸的量稱之為土壤的水解性酸。浸提的機(jī)理①交換程度比之用中性鹽類溶液更為完全，土壤吸附性氫、鋁離子的絕大部分可被Na+離子交換。②水化氧化物表面的羥基和腐殖質(zhì)的某些功能團(tuán)（如羥基、羧基）上部分H+解離而進(jìn)入浸提液被中和。19精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)2.水解性酸度(soilhydrolyt三.土壤酸度的指標(biāo)

水解性酸度測(cè)定時(shí)交換反應(yīng)是一種不可逆反應(yīng)，所以，土壤水解性酸度幾乎是土壤所有酸度容量。也就是說，水解性酸度大于交換性酸度。潛性酸度主要用途在于：進(jìn)行酸性土壤改良時(shí)進(jìn)行石灰需要量的估算的重要參數(shù)。因?yàn)閮蓚€(gè)pH值相同，但質(zhì)地差異較大的酸性土壤，其潛性酸度差異很大，單憑pH不能估測(cè)改良它們的酸性所需石灰量。必須以交換性酸度或水解性酸度為依據(jù)進(jìn)行估算。交換性酸度和水解性酸度是表示土壤酸度的容量指標(biāo)的不同指標(biāo)，沒有實(shí)質(zhì)上區(qū)別。

pHH2O、pHKCl、pHNaoAc的關(guān)系？20精選ppt三.土壤酸度的指標(biāo)水解性酸度測(cè)定時(shí)交換反應(yīng)是一1.土壤總酸度（soiltotalacidity)

活性酸和潛酸的總和，稱為土壤總酸度。由于它通常是用滴定法測(cè)定的，故又稱之為土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指標(biāo)。它與pH值在意義上是不同的。

土壤總酸度＝活性酸度＋潛在酸度

活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強(qiáng)度；潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。三.土壤酸度的指標(biāo)四.土壤酸度間關(guān)系21精選ppt1.土壤總酸度（soiltotalacidity)土壤總潛性酸和活性酸度的關(guān)系四.土壤酸度間關(guān)系22精選ppt潛性酸和活性酸度的關(guān)系四.土壤酸度間關(guān)系22精選ppt

2.

活性酸與潛性酸的關(guān)系：土壤活性酸和潛性酸是屬于一個(gè)平衡系統(tǒng)中的兩種酸，它們能相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)土壤溶液濃度和組成發(fā)生改變時(shí)，活性酸可由于H+被土壤膠體吸附成為潛性酸。潛性酸也可以由于膠體吸附的H+、Al3+被交換進(jìn)入土壤溶液而變成活性酸。

土壤潛性酸要比活性酸多得多，相差3~4個(gè)數(shù)量級(jí)。

四.土壤酸度間關(guān)系23精選ppt2.活性酸與潛性酸的關(guān)系：土壤活性酸和潛性酸是屬第二節(jié)

土壤堿度

soilalkalinity

24精選ppt第二節(jié)

土壤堿度

soilalkalinity

24一.土壤堿的成因(natureandcauses)（一）土壤堿度形成的環(huán)境因素氣候因素：干旱半干旱氣候帶，其大氣降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量，巖石、礦物的風(fēng)化釋放出來的堿金屬和堿土金屬的簡單鹽類，不能徹底地淋出土體。而大量的積聚于土壤和地下水中。這些簡單的鹽類大部分是碳酸鹽和重碳酸鹽。這些鹽類水解可以產(chǎn)生堿。生物因素：主要是由于高等植物的選擇性吸收作用產(chǎn)生的。生理堿性肥料如NaNO3，KNO3，Ca(NO3)2等。天然植被類型（其中草原、荒漠草原、荒漠植被）對(duì)堿性土壤形成有基極作用。土壤母質(zhì)因素：（1）基性巖（SiO2在45~52%，輝長巖、玄武巖)、超基性巖(SiO2<45%,輝巖、橄欖巖)風(fēng)化產(chǎn)生的鹽基離子致堿（2）沿海灘涂淤泥中富含鹽基，呈堿性反應(yīng)（3）母質(zhì)中硫酸鹽在嫌氣條件下，產(chǎn)生堿。25精選ppt一.土壤堿的成因(natureandcauses)（一）（二）堿度的形成機(jī)理1.鹽基離子的交換與水解一.土壤堿的成因(natureandcauses)

土壤堿化與鹽化有著發(fā)生學(xué)上的聯(lián)系。鹽土和堿土并非一物“鹽堿土”，鹽土的pH值一般小于8.5,鹽土脫鹽才可能形成堿土?！狧++NaOH—Na++H2O土壤膠體土壤膠體26精選ppt（二）堿度的形成機(jī)理一.土壤堿的成因(natureand一.土壤堿的成因(natureandcauses)2、碳酸鈣水解從上式可知：（1）石灰性土壤的pH值，受CO2的偏壓大小影響，在測(cè)定石灰性土壤pH值時(shí)，應(yīng)在固定的CO2偏壓下進(jìn)行，必須在充分達(dá)到平衡后測(cè)定讀數(shù)。（2）土壤空氣中CO2含量總是高于大氣中CO2的含量，不超過10%，因此石灰性土壤的pH總是在pH6.8~8.5之間。農(nóng)業(yè)施用石灰來中和土壤酸度比較安全，不會(huì)使土壤過堿。27精選ppt一.土壤堿的成因(natureandcauses)2、碳一.土壤堿的成因(natureandcauses)3.碳酸鈉的水解

碳酸鈉在水中水解，使土壤呈強(qiáng)堿性反應(yīng)。4.中性鹽在嫌氣條件下的還原Na2CO3+CaSNa2S+CaCO3Na2SO4+R-CHONa2S+4R-COOH嫌氣細(xì)菌Na2CO3+2H2O2NaOH+H2CO328精選ppt一.土壤堿的成因(natureandcauses)3.碳29精選ppt29精選ppt

土壤堿性主要來自土壤中大量存在的堿金屬和堿土金屬的鹽類水解，比如K、Na、Ca、Mg的碳酸鹽和重碳酸鹽，其中CaCO3最多。我國西北、華北地區(qū)土壤中CaCO3含量較高，常稱為石灰性土壤。由于CaCO3為難溶性堿性鹽，所以一般石灰性土壤在微堿性至堿性之間（7.5＜PH＜8.5）。土壤溶液中有易溶性堿性鹽（如Na2CO3等）時(shí)，土壤的堿性可能會(huì)較強(qiáng)（PH＞8.5）。一.土壤堿的成因(natureandcauses)石灰性土壤剖面30精選ppt土壤堿性主要來自土壤中大量存在的堿金屬和堿土金屬的二.土壤堿度的表示（一）液相指標(biāo)1.pH值、2.總堿度（Alkalinity）:總堿度是指土壤溶液或灌溉水中碳酸鹽和重碳酸鹽總量；總堿度=CO32-+HCO3-（cmol/kg土)

土壤堿性反應(yīng)是由于有弱酸強(qiáng)堿鹽的水解，其中最重要的是碳酸根和重碳酸根的堿金屬（Na，K）和堿土金屬（Ca、Mg）鹽類存在。碳酸鈣和碳酸鎂由于溶解度低，所以，石灰性土壤pH值不會(huì)太高。最高pH值在8.5。碳酸鈣和碳酸鎂的溶解度受土壤中二氧化碳濃度的影響。碳酸鹽在弱酸條件下反應(yīng)交石灰反應(yīng)，這類土壤叫石灰性土壤（LimingSoils）

。碳酸鈣的遷移也是在高的二氧化碳條件下，轉(zhuǎn)化成重碳酸鹽，才可以遷移（碳酸鹽的淋溶機(jī)理）。碳酸鈉和重碳酸鈉是以溶性的，對(duì)土壤堿度影響很大。31精選ppt二.土壤堿度的表示（一）液相指標(biāo)31精選ppt二.土壤堿度的表示（二）固相指標(biāo)1.堿化度（鈉堿化度；ESP-exchangeablesodiumpercentage）概念：

堿化度是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。

意義：

當(dāng)土壤堿化度達(dá)到一定程度，可溶鹽含量較低時(shí)，土壤就呈極強(qiáng)的堿性反應(yīng)，土壤理化性質(zhì)發(fā)生了明顯的惡化，稱為土壤的“堿化作用”（alkalinization)。

應(yīng)用:

我國則以堿化層的堿化度>30%,表層含鹽量<0.5%和pH值>9.0定為堿土(alkalinesoil)

。而將土壤堿化度為5－10％定為輕度堿化土壤，10－15％為中度堿化土壤，15－20％為強(qiáng)堿化土壤。美國把ESP>15%的土壤叫堿土，5~15%的土壤叫堿化土；俄羅斯把ESP>20%，印度把ESP>30%為定為堿土32精選ppt二.土壤堿度的表示（二）固相指標(biāo)1.堿化度（鈉堿化度；ESP二.土壤堿度的表示2.鈉吸附比（SAR-Sodiumadsorptionratio）由于影響ESP因素很多，測(cè)定交換性鈉和交換性陽離子相對(duì)較困難，因此提出相對(duì)容易測(cè)定的鈉吸附比代替ESP.定義式式中：Na+、Ca2+、Mg2+為土壤飽和水浸體液中的陽離子濃度；mmol/l3.鈉交換比（ESR-exchangeablesodiumratio）溶液中交換性Na+與交換性Ca2+、Mg2+濃度之和的比值。33精選ppt二.土壤堿度的表示2.鈉吸附比（SAR-SodiumadsWaterqualityrelations（水質(zhì)）ECtosaltconcentrationSumofcations(meq/L)=EC(mmho/cm)x10TDS(mg/Lorppm)=EC(mmho/cm)x6402.Hardness（硬度）:(Ca+Mg)asCaCO3inppm3.Alkalinity:(HCO3-andCO32-)concentration34精選pptWaterqualityrelations（水質(zhì)）34Wherethisoccursandexchangeablesodiumisgreaterthan15%,wehaveasodicoralkalisoil.ThepHvaluesrangebetween8.5and10.Thiswillbetoxictomostplants.

Theexchangeablesodiumalsoresultsinthedefloculationofthecolloids,abreakingdownofthestructuralaggregates.Thispuddledconditionedimpedesirrigationorrainwaterandthuslimitstheabilitytoreclaimtheseacresforagriculturalproduction.ThesealkaliflatsofsodicsoilsintheCaliforniadesertsarefrequentlydevoidofvegetation

35精選pptWherethisoccursandexchange36精選ppt36精選ppt第三節(jié)

影響土壤酸堿度的因素37精選ppt第三節(jié)

影響土壤酸堿度的因素37精選ppt一.土壤膠體類型和性質(zhì)對(duì)pH影響（一）土壤膠體的極限pH值

概念：當(dāng)土壤膠體上吸附的陽離子全部為致酸離子（H+和Al3+）時(shí)，稱為“鹽基完全不飽和狀態(tài)”。此時(shí)土壤pH值稱為極限pH。土壤極限pH依賴于膠體負(fù)電荷數(shù)量，凈負(fù)電荷數(shù)量愈大，極限pH愈低，酸量愈大。土壤或膠體極限pH磚紅壤紅壤黃棕壤4.944.513.86蒙脫石高嶺石3.564.5~5.0土壤和土壤膠體的極限pH38精選ppt一.土壤膠體類型和性質(zhì)對(duì)pH影響（一）土壤膠體的極限pH值土一.土壤膠體類型和性質(zhì)對(duì)pH影響(二）土壤膠體的酸基解離常數(shù)對(duì)pH影響將土壤膠體當(dāng)作一個(gè)弱酸，當(dāng)用堿中和時(shí)，根據(jù)弱酸平衡理論式中：pK為土壤膠體的表觀解離常數(shù)負(fù)對(duì)數(shù)。當(dāng)酸被中和一半時(shí)，[鹽]/[酸]=1；則pH=pK(半中和pH）。pK值反應(yīng)膠體類型對(duì)土壤pH影響，其值愈小，酸性愈強(qiáng)。

有機(jī)膠體pK值為4.5~5.0，硅酸鹽類粘粒為5.2~5.8；含水氧化鐵為6.0~7.0。致酸離子解離度的大小的排列順序： 有機(jī)膠體＞蒙脫石＞含水云母和拜來石＞高嶺石＞含水氧化鐵、鋁39精選ppt一.土壤膠體類型和性質(zhì)對(duì)pH影響(二）土壤膠體的酸基解離常數(shù)二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響（一）代換性陽離子組成對(duì)土壤pH影響

代換性氫鋁---容易被酸化（亞熱帶、熱帶紅壤、磚紅壤土壤）

代換性鉀、鈉、銨--使土壤堿化（大量的龜裂土、堿土、栗鈣土、蘇打鹽土，pH在9~9.5）代換性鈣、鎂---弱堿性（黑鈣土、草甸土、灰鈣土石灰性母質(zhì)發(fā)育的土壤）100%飽和代換性陽離子對(duì)黑鈣土的pH影響陽離子pH陽離子pHLiNaKCa9.08.048.007.84MgBaH7.597.353.81引自И.Н.Антинов-Каратаев資料Ca2+：Mg2+：Na+：K+=10：3：1：1pH≈7(中性反應(yīng)）Ca2+：Mg2+：Na+：K+=4：1：9：1pH>8.5(強(qiáng)堿性反應(yīng)）40精選ppt二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響（一）代換性陽離二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響（二）.鹽基飽和度與pHpH×24=187-0.3(CEC)-H飽和度百分?jǐn)?shù)密執(zhí)安州南部土壤

pH=7時(shí)，相應(yīng)的氫離子飽和度為15%，鹽基飽和度為85%;

該地區(qū)由于交換性陽離子的解離而造成的土壤pH變換在3.5~7.6之間。當(dāng)氫和鹽基飽和度為50%時(shí)，pH是5.541精選ppt二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響（二）.鹽基飽和二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響土壤pH完全被氫飽和90%被氫飽和10~40%被氫飽和被鈣飽和346~7>7土壤膠體上氫的飽和度與pH引自Дюшуфур（法國）資料42精選ppt二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響土壤pH完全被氫三.土壤中CO2偏壓對(duì)pH影響CO2含量石灰性土壤中碳酸鈣的含量pH占容積的百分?jǐn)?shù)偏壓（大氣壓）0.000.030.301.0010.00100.000.00000.00030.00300.01000.10001.00000.01310.06270.13800.21060.46891.057710.238.487.817.376.806.13石灰性土壤中空氣的CO2對(duì)pH影響風(fēng)干土的pH比田間濕土高根際CO2濃度大，局部pH低，有利于根系對(duì)微量元素的吸收43精選ppt三.土壤中CO2偏壓對(duì)pH影響CO2含量石灰性土壤中碳酸鈣的四.土壤中水分含量對(duì)pH影響水分影響機(jī)理：1.影響了各種離子在固相和液相之間的分配2.影響碳酸鹽的溶解度和解離3.影響膠體上吸附型離子解離度基本規(guī)律

土壤的pH值隨土壤含水量增加有上升的趨勢(shì)。因此，在測(cè)定土壤pH值時(shí),應(yīng)注意土水比。土水比愈大，所測(cè)得的pH值愈大。44精選ppt四.土壤中水分含量對(duì)pH影響水分影響機(jī)理：44精選ppt五.土壤氧化還原電位對(duì)pH影響

土壤淹水及使用有機(jī)肥對(duì)土壤pH影響大小和速度與原來的pH機(jī)有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)。含有機(jī)質(zhì)少的強(qiáng)酸性土壤淹水后pH升高，其原因主要是由于在嫌氣條件下形成的還原性碳酸鐵、錳呈堿性，溶解度較大，因之pH值升高。在好氣條件下（排水、曬垡）硫化物（在硫化細(xì)菌的作用下）可氧化為硫酸，使土壤pH值急劇下降不管旱地土壤pH原來差異有多大，種稻以后，土壤pH趨向于中性發(fā)展45精選ppt五.土壤氧化還原電位對(duì)pH影響土壤淹水及使用有機(jī)肥二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響化合物pH化合物pHNa2CO3NaHCO3MgCO3CaCO3-無CO2CaCO3-有CO2Ca(HCO3)212~138.5~9.511.4710.208.486.13~8.4CaSO4H2ONa2SO4，MgSO4，NaCl，MgCl2NH4ClH2CO3KAl（SO4）2；ALCl37.07.7~7.16.3~6.5~6.84.73.9~5.72~4土壤中常見的化合物溶液的反應(yīng)（pH）土壤中無機(jī)鹽的類型和含量對(duì)土壤堿性影響很明顯46精選ppt二.土壤膠體陽離子組成和鹽基飽和度對(duì)pH影響化合物pH化合物47精選ppt47精選ppt第四節(jié)

土壤的緩沖性能

soilbufferingcapacity

48精選ppt第四節(jié)

土壤的緩沖性能

soilbufferingcap一.土壤緩沖性的意義

土壤含水量的變化過程、土壤的離子吸附于解析過程、土壤施肥、有機(jī)物質(zhì)分解與轉(zhuǎn)化、空氣的遷移、土壤動(dòng)植物吸收與排泄、分泌等土壤過程都在一定程度上影響土壤實(shí)際反應(yīng)。為了作物的正常生長，維持土壤條件的相對(duì)穩(wěn)定性很有必要，土壤的緩沖性就是針對(duì)上述一系列過程，保持土壤pH在一定范圍的能力。土壤pH劇烈變化，關(guān)系到植物營養(yǎng)元素的有效性問題。

TheabilitytochangesoilpHhasimprovedtheproductivecapacityofmanysoils.ThepHofthesoilisdependentonthequantityofhydrogenionsinthesoilsolution.IfwewanttoraisesoilpH,weneedtoincreasethequantityofOH-ionsinsolution.However,whenmoreH+ionsareremovedfromthesolution,theyarereplacedbyhydrogenionsthatwereheldonthecationexchangesites.

ThisabilityofthesoiltowithstandrapidchangesinpHisimportantforplantgrowth.However,itmeansthatthetotalamountofbasesneededtoraisethepHisdependentonthetotalamountofhydrogenionsheldonthereserve.Thisisreferredtoasbufferingcapacity.49精選ppt一.土壤緩沖性的意義土壤含水量的變化過程、土壤的離子ThisdiagramshowsaconvenientwaytothinkofthecapacityofthesoiltoresistchangesinpH(thesoil'sbufferingcapacity).Theactiveacidity(soilsolutionhydrogenions)isinthesmalloutsidespout.Thereserveacidityisinthebigtank.WhenweremovesomeactiveaciditybyaddingabasesuchasCaCO3,weremovesomehydrogenionsfromtheactiveacidity.However,theoriginalsoilacidityofthesoilsolutionisveryrapidlyrestored.So,inordertochangesoilpH,weneedtochangethepercentbasesaturation.50精選pptThisdiagramshowsaconvenien51精選ppt51精選ppt二.土壤緩沖性的概念

狹義：把少量的酸或堿加入到到土壤里，其pH值的變化卻不大，這種對(duì)酸堿變化的抵抗能力，叫做土壤的緩沖性能或緩沖作用。廣義：土壤是一個(gè)巨大的緩沖體系，對(duì)營養(yǎng)元素、污染物質(zhì)、氧化還原等同樣具有緩沖性，具有抗衡外界環(huán)境變化的能力。土壤是一個(gè)巨大的緩沖體系，土壤緩沖能力可以看作表征土壤質(zhì)量及土壤肥力的指標(biāo)-。

52精選ppt二.土壤緩沖性的概念狹義：把少量的酸或堿加入到到土壤三.土壤緩沖性的機(jī)理2.對(duì)堿的緩沖（一）土壤溶液中的弱酸及其鹽類的存在土壤溶液中含有碳酸、硅酸、腐殖酸以及其它有機(jī)酸等弱酸及其鹽類。在土壤溶液中構(gòu)成了緩沖體系對(duì)。（二）土壤膠體的陽離子交換作用1.對(duì)酸的緩沖膠粒膠粒-M-H+HCl?-H-H+MCl膠粒-M-H+MCl?-M-M+HCl膠粒

土壤陽離子交換量愈大，緩沖能力愈大；鹽基飽和度愈高，對(duì)酸的緩沖能力強(qiáng)；鹽基不飽和度愈高，對(duì)間的緩沖能力愈強(qiáng)。53精選ppt三.土壤緩沖性的機(jī)理2.對(duì)堿的緩沖（一）土壤溶液中的弱酸及其三.土壤緩沖性的機(jī)理(三）酸性土壤中活性鋁離子或交換性鋁離子對(duì)堿的緩沖作用由R.K.Schofield提出的模型（條件：pH<5)OH-OH-

可以聚合到10多個(gè)鋁離子；當(dāng)pH>5.5時(shí)，上述鋁離子相互結(jié)合成Al（OH）3，失去了對(duì)堿的緩沖能力54精選ppt三.土壤緩沖性的機(jī)理(三）酸性土壤中活性鋁離子或交換性鋁離子四.土壤緩沖性的容量（一）概念：指土壤溶液改變一個(gè)單位pH值所需要的酸或堿的量。（二）意義：是表示土壤緩沖能力強(qiáng)弱指標(biāo)。常以測(cè)定緩沖曲線形式表示。

緩沖曲線平緩的地方，表征著緩沖能力最強(qiáng)區(qū)域，這個(gè)范圍愈大，土壤緩沖能力愈強(qiáng)。曲線陡升的范圍，表示緩沖能力低。

于天仁資料55精選ppt四.土壤緩沖性的容量（一）概念：指土壤溶液改變一個(gè)單位pH值四.土壤緩沖性的容量（三）影響土壤緩沖能力的因素1.土壤膠體類型與交換量有機(jī)膠體>無機(jī)膠體；蒙脫石>伊利石>高嶺石>含水氧化鐵、鋁粘土>壤土>砂土2.鹽基飽和度在交換量相同情況下，鹽基飽和度高，對(duì)酸緩沖能力強(qiáng)；鹽基不飽和度高，對(duì)堿的緩沖能力強(qiáng)。土壤中廣泛分布的碳酸鹽類物質(zhì)，鐵、鋁、鈣的磷酸鹽，鐵、鋁、錳的氧化物毒具有抗酸化的能力56精選ppt四.土壤緩沖性的容量（三）影響土壤緩沖能力的因素56精選pp（四）確定緩沖容量實(shí)際意義

1.在評(píng)價(jià)灌溉土壤和灌溉水質(zhì)量時(shí)，必須考慮土壤的緩沖性。堿性水灌溉土壤的后果取決于土壤中石膏含量多少。無石膏的土壤在弱堿性水灌溉時(shí)，很快被堿化。

2.土壤的緩沖性高時(shí)，緩沖性引起了“抗拒”化學(xué)改良（施石灰施石膏)土壤的不良作用，必須加大使用量。四.土壤緩沖性的容量57精選ppt（四）確定緩沖容量實(shí)際意義四.土壤緩沖性的容量57精選ppt第五節(jié)

土壤反應(yīng)與土壤其它

性狀及生物環(huán)境關(guān)系

58精選ppt第五節(jié)

土壤反應(yīng)與土壤其它

性狀及生物環(huán)境關(guān)系

58精選pp一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性59精選ppt一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性59精選ppt60精選ppt60精選ppt一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性

①土壤pH6.5左右時(shí)，各種營養(yǎng)元素的有效度都較高，并適宜多數(shù)作物的生長。②pH在微酸性、中性、堿性土壤中，氮、硫、鉀的有效度高。③pH6-7的土壤中,磷的有效度最高。pH<5時(shí)，因土壤中的活性鐵、鋁增加，易形成磷酸鐵、鋁沉淀。而在pH>7時(shí)，則易產(chǎn)生磷酸鈣沉淀，磷的有效性降低。④在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿土壤中，有效性鈣和鎂的含量低，在pH6.5～8.5的土壤中，有效度較高。⑤鐵、錳、銅、鋅等微量元素有效度，在酸性和強(qiáng)酸性土壤中高；在pH>7的土壤中，活性鐵、錳、銅、鋅離子明顯下降，并常常出現(xiàn)鐵、錳離子的供應(yīng)不足。⑥在強(qiáng)酸性土壤中，鉬的有效度低。pH>6時(shí),其有效度增加。硼的有效度與pH關(guān)系較復(fù)雜,在強(qiáng)酸性土壤和pH7.0～8.5的石灰性土壤中,有效度均較低,在pH6.0～7.0和在pH>8.5的堿性土壤中,有效度較高。61精選ppt一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性①土壤pH6.5左右時(shí)一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性磷酸根離子與土壤pH關(guān)系：直接影響到連的化學(xué)形態(tài)：磷酸根離子的種類隨土壤溶液pH而變化。土壤是微堿性時(shí)，HPO42-是普遍形式；當(dāng)土壤為中性到微酸性時(shí)，HPO42-和H2PO4-均存在；酸度更強(qiáng)，H2PO4-占優(yōu)勢(shì)。一般以HPO42-和H2PO4-同時(shí)存在為好。土壤酸度對(duì)磷有效性間接影響：當(dāng)土壤酸度增加時(shí)，鐵、鋁、錳得活性增強(qiáng)，可溶性磷與它們形成難溶性化合物被固定。當(dāng)pH<5.5時(shí)，這種固定作用更為嚴(yán)重。當(dāng)pH>以上時(shí)，磷又與鈣形成形成磷酸鈣沉淀被固定。石灰性土壤鈣往往妨礙植物對(duì)磷的吸收。使土壤pH保持在6~7之間或者接近這個(gè)界限是很重要的。62精選ppt一.土壤反應(yīng)與土壤養(yǎng)分的有效性磷酸根離子與土壤pH關(guān)系：62

當(dāng)土壤pH低時(shí)，鐵、鋁、錳的溶解度低，其量太多對(duì)植物產(chǎn)生毒害。當(dāng)pH升高時(shí)，這些離子發(fā)生沉淀，在溶液中數(shù)量變得愈來愈少。pH<5.5，游離的鋁離子達(dá)0.2Cmol/kg土?xí)r,就可使農(nóng)作物受害。幼苗期對(duì)鋁極為敏感。鋁害表現(xiàn)：根系變粗短，影響?zhàn)B分吸收。措施：施用石灰。當(dāng)交換錳（Mn2+）達(dá)到2-9Cmol/kg土,或植株干物質(zhì)含錳量超過1000mg/kg時(shí)產(chǎn)生錳害。豆類植物易產(chǎn)生錳害，禾本科植物抗性較強(qiáng)措施：施用石灰，Ph>6.0;水稻土排水解除錳的毒害。硼情況較為復(fù)雜，過量的鈣不管其溶解度如何，能夠妨礙硼進(jìn)入植物體。即使植物體內(nèi)有豐富的硼，但在植物細(xì)胞中多量的鈣甚至可能干擾硼在植物體內(nèi)代謝。鉬的有效性顯著決定于pH.在強(qiáng)酸性土壤中鉬變得無效。當(dāng)pH升高到6或6以上，它的有效性隨之增加。土壤反應(yīng)對(duì)微量元素的脅迫與毒害

63精選ppt當(dāng)土壤pH低時(shí)，鐵、鋁、錳的溶解度低，其量太多對(duì)植物二.土壤反應(yīng)與植物生長關(guān)系64精選ppt二.土壤反應(yīng)與植物生長關(guān)系64精選ppt二.土壤反應(yīng)與植物生長關(guān)系65精選ppt二.土壤反應(yīng)與植物生長關(guān)系65精選pptFieldCropsPLANTTYPESOILpHAlfalfa6.2-7.8Barley6.5-7.8Bean,field6.0-7.5Beets,sugar6.5-8.0Bluegrass,Kentucky5.5-7.5Clover,red6.0-7.5Clover,sweet6.5-7.5Clover,white5.6-7.0Corn5.5-7.5Flax5.0-7.0Oats5.0-7.5Pea,field6.0-7.5Peanut5.6-6.6Rice5.0-6.5Rye5.0-7.0Sorghum5.5-7.5Soybean6.0-7.0Sugarcane6.0-8.0Tobacco5.5-7.5Wheat5.5-7.566精選pptFieldCropsPLANTTYPESOILpHAVegetableCropsPLANTTYPESOILpHAsparagus6.0-8.0Beets,table6.0-7.5Broccoli6.0-7.0Cabbage6.0-7.5Carrot5.5-7.0Cauliflower5.5-7.5Celery5.8-7.0Cucumber5.5-7.0Lettuce6.0-7.0Muskmelon6.0-7.0Onion5.8-7.0Potato4.8-6.5Rhubarb5.5-7.0Spinach6.0-7.5Tomato5.5-7.567精選pptVegetableCropsPLANTTYPESOILFlowers&ShrubsPLANTTYPESOILpH

Africanviolet6.0-7.0Almond,flowering6.0-7.0Alyssum6.0-7.5Azalea4.5-5.0Barberry,Japanese6.0-7.5Begonia5.5-7.0Burningbush5.5-7.5Calendula5.5-7.0Carnation6.0-7.5Chrysanthemum6.0-7.5Gardenia5.0-6.0Geranium6.0-8.0Holly,American5.0-6.0Ivy,Boston6.0-8.0Lilac6.0-7.5Lily,Easter6.0-7.0Magnolia5.0-6.0Orchid4.0-5.0Phlox5.0-6.0Poinsettia6.0-7.0Quince,flowering6.0-7.0Rhododendron4.5-6.0Rose,hybridtea5.5-7.0Snapdragon6.0-7.5Snowball6.5-7.5SweetWilliam6.0-7.5Zinnia5.5-7.568精選pptFlowers&ShrubsPLANTTYPESOILForestTrees&PlantsPLANTTYPESOILpH

Ash,white6.0-7.5Aspen,American3.8-5.5Beech5.0-6.7Birch,European(white)4.5-6.0Cedar,white4.5-5.0Clubmoss4.5-5.0Fir,balsam5.0-6.0Fir,Douglas6.0-7.0Heather4.5-6.0Hemlock5.0-6.0Larch,European5.0-6.5Maple,sugar6.0-7.5Moss,sphagnum3.5-5.0Oak,black6.0-7.0Oak,pin5.0-6.5Oak,white5.0-6.5Pine,jack4.5-5.0Pine,loblolly5.0-6.0

森林的適應(yīng)范圍很廣。許多樹種，特別是針葉林能夠增加土壤酸度。Pine,red5.0-6.0Pine,white4.5-6.0Spruce,black4.0-5.0Spruce,Colorado6.0-7.0Spruce,white5.0-6.0Sycamore6.0-7.5Tamarack5.0-6.5Walnut,black6.0-8.0Yew,Japanese6.0-7.069精選pptForestTrees&PlantsPLANTTYPFruitPLANTTYPESOILpHApple5.0-6.5Apricot6.0-7.0ArborVitae6.0-7.5Blueberry,highbush4.0-5.0Cherry,sour6.0-7.0Cherry,sweet6.0-7.5Crabapple6.0-7.5Cranberry,large4.2-5.0Peach6.0-7.5Pineapple5.0-6.0Raspberry,red5.5-7.0Strawberry5.0-6.570精選pptFruitPLANTTYPESOILpHApple5WeedsPLANTTYPESOILpHDandelion5.5-7.0Dodder5.5-7.0Foxtail6.0-7.5Goldenrod5.0-7.5Grass,crab6.0-7.0Grass,quack5.5-6.5Horsetail4.5-6.0Milkweed4.0-5.0Mustard,wild6.0-8.0Thistle,Canada5.0-7.571精選pptWeedsPLANTTYPESOILpHDandeli指示植物

鐵芒萁、映山紅、茶、柑橘、油桐喜酸怕鈣，故作為酸性土壤指示植物鹽蒿、堿蓬、檉柳、牛毛草是鹽堿土的指示植物甘草、蒺藜是鈣質(zhì)土壤指示植物，紫花苜蓿和草木樨喜鈣植物杜鵑花和杜鵑花屬需要相當(dāng)數(shù)量的鐵。只能生長在鹽基飽和度低的土壤里。72精選ppt指示植物鐵芒萁、映山紅、茶、柑橘、油桐喜酸怕鈣，故三.土壤反應(yīng)與微生物生命活動(dòng)關(guān)系

在礦質(zhì)土壤中，中性到為堿性環(huán)境里，細(xì)菌和放線菌較為活躍，當(dāng)pH<5.5

它們的活動(dòng)性劇烈降低，真菌有特別強(qiáng)的適應(yīng)能力。但在微酸性環(huán)境里活性更強(qiáng)，硝化細(xì)菌和固氮菌在pH>5.5以上才能進(jìn)行。硫化細(xì)菌適應(yīng)范圍很廣（酸性情況下土壤硝態(tài)氮缺乏）。73精選ppt三.土壤反應(yīng)與微生物生命活動(dòng)關(guān)系在礦質(zhì)土壤中，中74精選ppt74精選ppt第六節(jié)

土壤酸堿調(diào)節(jié)75精選ppt第六節(jié)

土壤酸堿調(diào)節(jié)75精選ppt76精選ppt76精選ppt土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉來調(diào)節(jié)。石灰可分為：生灰石（CaO）熟石灰[Ca(OH)2]

石灰石粉【CaCO3】一.土壤酸度的調(diào)節(jié)石灰改良酸土的原理：中和交換性酸度77精選ppt土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉來調(diào)節(jié)。一.土壤酸度的調(diào)節(jié)石灰石灰對(duì)土壤影響物理的影響：在酸性土壤中加任何形態(tài)的石灰，對(duì)形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)有促進(jìn)作用?；瘜W(xué)影響：1.氫離子濃度將減低。2.羥基離子濃度將增加3.鐵、鋁、錳的溶解度將降低,降低了對(duì)植物的毒性。4.磷酸鹽和鉬酸鹽的有效性將增加5.交換性鈣和鎂將增加6.鹽基飽和度增加生物影響：刺激了異樣型微生物活性，促進(jìn)了腐殖質(zhì)形成；對(duì)深根性作物，特別是豆科作物的刺激意義更大。78精選ppt石灰對(duì)土壤影響物理的影響：在酸性土壤中加任何形態(tài)的石灰，對(duì)形過量使用石灰存在的問題1.導(dǎo)致有效鐵、錳、銅或鋅的缺乏。2.磷酸鹽的有效性降低3.阻礙了對(duì)硼的吸收和利用4.pH強(qiáng)烈改變導(dǎo)致毒害增強(qiáng)。作物對(duì)石灰反應(yīng)

對(duì)使用石灰反應(yīng)較喜好的作物有：紫花苜蓿、草木樨、紅三葉、萵苣等。其原因：1.鈣鎂直接營養(yǎng)作用2.有機(jī)無機(jī)有毒化合物的中和

3.植物病害的防止4.植物養(yǎng)分的化學(xué)有效性增強(qiáng)

5.促進(jìn)了微生物活性，有利于植物營養(yǎng)使用石灰對(duì)有些植物可能產(chǎn)生阻礙：紅草莓、藍(lán)草莓、西瓜、月桂樹、杜鵑花和杜鵑花屬。石灰使用要了解土壤條件和作物生理習(xí)性。79精選ppt過量使用石灰存在的問題1.導(dǎo)致有效鐵、錳、銅或鋅的缺乏。作物

石灰需要量石灰需要量＝土壤體積×容重×CEC×（1-鹽基飽和度）（me)