土壤地理學(xué)課件第三章第二節(jié)土壤化學(xué)性質(zhì)

第二節(jié)土壤的化學(xué)性質(zhì)

一、土壤溶液的酸堿反應(yīng)土壤溶液中各種酸堿性物質(zhì)不斷進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，并使土壤呈現(xiàn)一定的酸堿性質(zhì)，稱為土壤的酸堿反應(yīng)。（一）土壤酸堿物質(zhì)：1、鹽類物質(zhì)（中性鹽類、強(qiáng)酸弱堿鹽和弱酸強(qiáng)堿鹽）2、酸類物質(zhì)（強(qiáng)酸弱堿鹽水解、腐殖質(zhì)所帶羧基、弱有機(jī)酸和膠體吸附的氫或鋁離子、生物分泌物和人類活動(dòng)生產(chǎn)的酸性物質(zhì)）3、堿類物質(zhì)（弱酸強(qiáng)堿鹽水解、蘇打、小蘇打和人類活動(dòng)生產(chǎn)的酸性物質(zhì)）（二）土壤的酸度類型:1、活性酸（實(shí)際酸度、有效酸度）：是指溶液中氫和鋁離子引起的酸度，用pH值表示。根據(jù)pH值大小土壤分成：酸性土壤pH值小于6.5中性土壤（6.5—7.5）堿性土壤（大于7.5）2、潛性酸是指由膠體吸附的氫和鋁離子代換到溶液中引起的酸度。分代換性酸和水解性酸。

玉米在不同酸性條件下的生長(zhǎng)施石灰中和酸性后菠菜的生長(zhǎng)狀況（三）堿度：是指水浸提液中的碳酸根和碳酸氫根離子濃度之和。當(dāng)二者濃度>0.05～0.07％時(shí)，pH>7.5，稱土壤開始?jí)A化；當(dāng)土壤膠體吸附的鈉離子含量大于15％時(shí)，土壤開始?jí)A化，當(dāng)大于20％時(shí)稱為堿土。

(四)土壤的緩沖性：土壤具有抵抗在化學(xué)因子作用下，酸堿反應(yīng)劇烈變化的性能。即當(dāng)外界向土壤施入少量酸或堿時(shí)，土壤溶液的pH值并不發(fā)生明顯變化，土壤具有這種抵抗酸堿反應(yīng)的性能稱為土壤的緩沖性能。土壤的緩沖性可以由土壤膠體的緩沖作用和土壤溶液的緩沖作用產(chǎn)生。

土壤pH值與微生物及營(yíng)養(yǎng)元素有效性的相關(guān)圖式土壤酸堿性的分布（變化）特征1、從地域上，一般，濕潤(rùn)地區(qū)土壤偏酸，干旱地區(qū)中性偏堿。2、土壤剖面上，一般，有機(jī)質(zhì)層偏中性，心土層偏酸或堿。土壤酸化—酸雨降水的酸度是由降水中酸性和堿性化學(xué)物質(zhì)間的平衡決定的。大氣中能形成酸的物質(zhì)是：含硫化合物：SO2

、SO3、H2S、(CH3)2S(二甲基硫)、(CH3)2S2(二甲基二硫)、羰基硫COS、CS2、CH3SH、硫酸鹽和H2SO4含氮化合物：包括NO2

、NO、+N2O，硝酸鹽，HNO3以及氯化物和HCL等。酸雨對(duì)樹木有較大的破壞作用，能使樹木枯死酸雨對(duì)森林的危害近年來也頻見報(bào)端。樹木的葉片對(duì)酸雨的反應(yīng)特別敏感,葉片受損后光合作用降低,抗病蟲害的能力減弱,導(dǎo)致林木生長(zhǎng)緩慢甚至死亡。在德國(guó)西部,估計(jì)近10年來已有12%的森林受害;瑞典每年由酸雨造成的木材損失達(dá)460萬立方米。對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)影響：植物對(duì)酸雨反應(yīng)最敏感的器官是葉片，葉片受損后會(huì)出現(xiàn)壞死斑、萎蔫、葉綠素含量降低、葉色發(fā)黃、退綠、光合作用降低，林木生長(zhǎng)緩慢或死亡，使農(nóng)作物減產(chǎn)。同時(shí)酸雨危害植物表皮及角質(zhì)層，使植物抗病蟲害能力減弱。酸雨使土壤酸化，土質(zhì)中的鈣、鎂等養(yǎng)分被酸溶解，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失。酸化的土壤抑制了土壤微生物的活性，破壞了土壤微生物的正常生態(tài)群落酸雨可以破壞大面積的森林和農(nóng)作物。特別是對(duì)海拔600米以上的山林的破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐洲中部曾有100萬公頃森林因酸雨而枯萎死亡，意大利北部有9000多公頃森林被酸雨毀滅，奧地利93％的森林曾遭到了不同程度的傷害。歐洲和北美一些國(guó)家的森林受酸雨危害率高達(dá)30～50％。我國(guó)南方重酸區(qū)已出現(xiàn)一些嚴(yán)重的森林衰亡現(xiàn)象：重慶市郊地區(qū)50％的松樹枯死；峨眉山金頂冷杉的死亡率達(dá)40％。人類不合理的耕作方式—

設(shè)施蔬菜連作土壤次生鹽漬化及酸化

設(shè)施栽培施藥量大，加上常年或幾乎常年覆蓋改變了自然狀態(tài)下的水分平衡，土壤長(zhǎng)期得不到雨水充分淋澆。又因棚室設(shè)施內(nèi)溫度較高、土壤水分蒸發(fā)量大，下層土壤中的肥料和其他鹽分會(huì)隨著深層土壤水分的蒸發(fā)，沿土壤毛細(xì)管上升，最終在土壤表面形成一薄層白色鹽分即土壤次生鹽漬化現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)部門測(cè)定，露地土壤鹽分濃度一般在3000mg/kg左右，而大棚內(nèi)?？蛇_(dá)7000-8000mg/kg，有的甚至高達(dá)20000mg/kg。同時(shí)由于過量施用化學(xué)肥料，土壤的緩沖能力和離子平衡能力遭到破壞而導(dǎo)致土壤PH值下降，即土壤酸化現(xiàn)象。造成土壤溶液濃度增加使土壤的滲透勢(shì)加大，蔬菜種子的發(fā)芽、根系的吸水吸肥均不能正常進(jìn)行。二、土壤氧化還原反應(yīng)：

土壤溶液中各種物質(zhì)之間不斷進(jìn)行的電子轉(zhuǎn)移和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，稱為土壤的氧化還原反應(yīng)。它控制和影響著土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、土壤的形成和肥力的特性。

（一）基本概念：1、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：電子得失的過程。

Fe3++eFe2+

氧化劑還原劑2、氧化還原電位Eh：表示氧化還原能力大小。

Eh=E0+RT/nFIn([氧化劑/還原劑]）

土壤中，Eh>300mV，以氧化反應(yīng)為主，

Eh>700mV，為完全氧化條件；Eh<300mV，以還原反應(yīng)為主，

Eh<200mV，為完全還原條件。（二）土壤的氧化還原反應(yīng)：1、土壤是一個(gè)氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)體系。2、土壤中常見的氧化還原過程1）高價(jià)態(tài)礦物的氧化還原反應(yīng)和有機(jī)質(zhì)的分解和合成2）它控制和影響著土壤的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、土壤的形成和肥力的特性。沼澤土