土壤酸碱性及缓冲性能学时.ppt

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1、第七章土壤酸碱性及缓冲性能土壤酸碱性是指土壤溶液的反应(soilreaction)，它反映土壤溶液中H+和OH-浓度的比例，同时也决定于土壤胶体上致酸离子或碱性离子的数量及土壤中酸性盐和碱性盐的数量。一、土壤酸性(soilacidity)（一）酸性的来源：我国在土壤在地理分布上有“南酸北碱”之称。这是偶然吗?为什么?土壤中酸性的主要来源是：胶体上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生少量无机酸、以及施肥加入的酸性物质等。（二）土壤酸的类型1．活性酸度(acti

2、veacidity)土壤活性酸是自由扩散于土壤溶液中的氢离子浓度直接反应出来的酸度。通常用PH值表示。土壤pH值和酸碱性分级土壤pH<4.54.5-5.55.5-6.56.5-7.57.5-8.5>8.5极强酸性强酸性微酸性中性　碱性强碱性我国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.5~8.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬33），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。2、潜性酸度(potentialacidity)土壤胶体上吸附的H+、Al3+所引起

3、的酸度只有在转移到土壤溶液中，形成溶液中的H+时，才会显示酸性，故称为潜性酸。土壤潜性酸要比活性酸多得多，相差3-4个数量级。土壤中潜性酸的大小常用土壤交换性酸度和水解性酸度表示之。潜性酸度是指土壤胶体上吸附的H+、Al3+所引起的酸度。（1）交换性酸度(exchangeableacidity)过量的中性盐溶液（1mol/L的KCl、NaCl或BaCl2）与土壤作用，将胶体表面上的大部分H+或Al3+交换出来，再以标准碱滴定溶液中的H+，这样测得的酸度称为交换性酸度或代换性酸度。（2）水解性酸度(hydr

4、olyticacidity)用弱酸强碱盐溶液（1mol/L醋酸钠）从土壤中交换出来的氢、铝离子所产生的酸度称为水解性酸度。二、土壤碱性(soilalkalinity)（一）、土壤碱性的来源土壤碱性主要来源于土壤中交换性钠的水解所产生的OH-以及弱酸强碱盐类（如Na2CO3和NaHCO3）的水解。（二）、土壤碱性指标1、PH值2、土壤碱度2、土壤碱度土壤中碱性盐类（特别是Na2CO3和NaHCO3）多少，有时叫做土壤碱度（cmol/kg）。对于土壤溶液或灌溉水、地下水来说，其Na2CO3和NaHCO3含量也

5、叫做碱度（mmol/L或g/L）。石灰性物质所引起的弱碱性反应（pH7.5-8.5)称为石灰性反应,土壤称之为石灰性土壤。石灰性土壤的耕层因受大气或土壤中CO2分压的控制，pH值常在8.0-8.5范围内.3、碱化度（钠碱化度：Exchangesodiumpercentage.ESP）碱化度是指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。我国则以碱化层的碱化度>20%,表层含盐量<0.5%和pH值>9.0定为碱土(alkalinesoil)。而将土壤碱化度为5－10％定为轻度碱化土壤，10－15％为中

6、度碱化土壤，15－20％为强碱化土壤。三、土壤缓冲性(soilbufferpower)把少量的酸或碱加入到到土壤里，其pH值的变化却不大，这种对酸碱变化的抵抗能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。（一）土壤缓冲作用的机制1、土壤胶粒上的交换性阳离子（主要原因）M+H+=H+M+H+MOH=M+H2O土壤胶粒土壤胶粒土壤胶粒土壤胶粒土壤缓冲能力的大小和它的阳离子交换量的关，交换量愈大，缓冲性能愈强。土壤阳离子交换量相同，盐基饱和度愈大的土壤，对酸的缓冲性愈强，而对碱的缓冲性愈小。影响因素：2、土壤溶液中的弱酸

7、及其盐类的存在R-CH-COOH+HCl=R-CH-COOHNH2NH3ClR-CH-COOH+NaOH=R-CH-COONa+H2ONH2NH2H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2ONa2CO3+2HCl=H2CO3+2NaCl3、土壤中两性物质的存在4、酸性土壤中铝离子的缓冲作用在土壤pH<4.0时,铝离子以Al(H2O)63+形态存在当土壤pH>5.0时,铝离子形成Al(OH)3沉淀，失去它的缓冲能力。5、有机酸及其盐对酸碱物质缓冲作用土壤腐殖酸，胡敏酸和富啡酸是一种大分子有机酸，含有羧基

8、、羟基、酚羟基、醇羟基等功能团，此外，土壤中还存在多种低分子有机酸，在土壤溶液中构成一个良好的缓冲体系。对酸、碱具有缓冲作用。（二）土壤缓冲作用的重要性1、缓冲性和适宜的植物生活环境缓冲性能可以稳定土壤溶液的反应,使酸碱度的变化保持在一定范围内,维持适宜的植物生长环境。2、缓冲性和酸碱度改良改良酸碱性时，土壤缓冲性越强，需要的石灰或石膏的数量就越多。四、土壤的酸碱反应与植物生长（一）、影响土壤养分的转化和供应1、土壤微生物活性