土壤酸碱反应和氧化还原反应

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1、第五章土壤酸碱反应和氧化还原反应第一节、土壤的酸碱性土壤酸性土壤碱性影响土壤酸碱性的因素一、土壤酸性（一）土壤酸性的类型1、活性酸---游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度。---H+活度越大，活性酸度越强。---通常用pH值表示活性酸度。土壤酸碱性的分级强酸性pH<5.0酸性pH5.0-6.5中性pH6.5-7.5碱性pH7.5-8.5强碱性pH>8.52、潜性酸（1）概念与成因土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤溶液后表现出来的酸度，称为潜性酸。在一般矿质土壤中,由交换性铝离子产生的酸度,比由交换性氢离子产生的酸度重要。红壤的交换性酸度，90%以上是由交换性铝

2、所引起。只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。潜性酸表现其酸性的机制吸附的氢离子的解离吸附的氢离子被其它阳离子所代换吸附的铝离子的解离和水解：Al3++H2OAl(OH)2++H+Al(OH)2++H2OAl(OH)2++H+Al(OH)2++H2OAl(OH)3+H+（2）测定方法---代换性酸度：用过量的中性盐（如KCl）溶液与土壤作用，将胶体上吸附的氢离子和铝离子代换出来。H+me/100g，Cmol（+）/kg水解性酸度用弱酸强碱盐（通常用pH8.2的醋酸钠）浸提的土壤溶液的酸度。4CH3COONa+3H2O+H-(S)AlNa4CH3COOH+Al(OH)3+(S

3、)NaNaNa二、土壤碱性土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度而造成的。土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤吸附的钠离子的解离。土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐的碱金属（K+，Na+）或碱土金属（Ca2+，Mg2+）的盐类。含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。碳酸钙的溶解度不大，水解作用弱，产生的碱度也较弱。因此石灰性土壤的pH一般低于8.5，多在7.0-8.0之间。土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。钠饱和度大于15%时，土壤pH可达8.5，甚至于10.三、影响土壤酸碱性的因素1、气候的影响：气候对土壤酸碱性有深刻的影响。---南方多雨，盐基

4、淋失强烈，土壤盐基饱和度低，土壤多呈酸性。---西北雨量较少，盐基淋失较弱，盐基饱和度较高，土壤多呈碱性。2、母质的影响：---石灰岩、基性岩、超基性岩的盐基含量较高。当土壤的淋溶程度较弱时，土壤pH会比附近其它母质上发育的土壤高。---滨海盐土含有丰富的易溶盐类及碳酸钙，加之地下水矿化度较高。因此，发育的土壤的pH一般较高，土壤常呈碱性。3、自然植被不同植被凋落物的分解产物对土壤酸碱性产生不同影响。针叶林凋落物分解后形成的有机酸较多，盐基较少，故其下的土壤一般呈酸性。滨海红树林残体分解后形成大量SO42-，使土壤呈强酸性。一些耐盐、耐碱的植物会选择性地富集盐基离子，其

5、残体分解后会促进土壤碱性的发展。4、地形不同地形部位的盐基淋失和富集状况不同，土壤pH也有差异。地形高处的土壤的盐基淋失较强烈，pH可能较低；低洼处的土壤多接受盐基的淀积，所以pH可能较高；内陆一些闭流区域或集水洼地，由于大量富集径流水带来的Ca，Mg，K，Na的重碳酸盐类，pH可能较高。5、人类耕作活动施肥和灌溉会改变土壤酸度：酸性肥料降低土壤pH（KCl）；施用石灰提高土壤pH；污染水的灌溉；大气污染；淹水耕作；第二节、土壤缓冲性能概念及其意义产生机制一、土壤缓冲性的概念和意义当土壤溶液中的H+或OH-离子浓度发生较大变化时，土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致于

6、发生太大变化的能力，称为土壤缓冲性。土壤缓冲性为植物和微生物创造一个比较缓和的生长环境，意义十分重大。二、产生缓冲性能的机制1、土壤溶液中弱酸及其盐类的存在土壤溶液中的硅酸、碳酸、磷酸、腐植酸以及其它有机酸及其盐类，可以构成良好的缓冲体系：Na2CO3+2HClH2CO3+2NaCl(酸缓冲)H2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2H2O(碱缓冲)2、土壤胶体的阳离子交换作用吸附的交换性阳离子对酸起缓冲作用；(S)-M+HCl(S)-H+MCl(M=盐基离子)吸附的H+，Al3+对碱性物质起缓冲作用(S)-H+NaOH(S)-Na+H2O3、酸性土壤铝离子聚合对碱的缓冲

7、作用在pH<5的土壤中，Al3+被6个水分子所环绕，形成水合铝离子。当土壤中OH-增多时，水合铝离子聚合成更大的离子团，释放出H+：2Al(H2O)63++2OH-[Al2(OH)2(H2O)8]4++4H2O第三节土壤反应与土壤肥力和作物生长一、土壤反应与土壤肥力1、对土壤养分有效性的影响（1）通过养分的溶解度而影响有效性金属类（2）通过微生物活性而影响有效性N，S植物营养元素的有效性与pH的关系2、对胶体带电性的影响pH升高，可变负电荷增多，CEC大，保肥能力增强；pH低，则反之。3、对土壤物理性质的影响土壤反应影响土壤胶体上吸附的阳