第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件

第9章土壤酸堿性和緩沖性第一節(jié)土壤酸堿性第二節(jié)土壤的緩沖性第9章土壤酸堿性和緩沖性1第一節(jié)土壤酸堿性一土壤酸堿性的基本概念二土壤酸堿度三我國土壤酸堿性概況四土壤酸堿性對土壤肥力和植物生長的影響第一節(jié)土壤酸堿性一土壤酸堿性的基本概念2一土壤酸堿性的基本概念通常土壤溶液中存在少量的H+和OH-，其相對數(shù)量的多少決定土壤溶液的酸堿性：若H+多于OH-，則土壤呈酸性若OH-多于H+，則土壤呈堿性若二者相等，土壤呈中性反應(yīng)一土壤酸堿性的基本概念通常土壤溶液中存在少量的H+和OH-3二土壤酸堿度（一）土壤酸度（二）土壤堿度二土壤酸堿度（一）土壤酸度4（一）土壤酸度：1.概念2.活性酸度pH（H20）3.潛性酸度4.酸性土成因（一）土壤酸度：1.概念5概念土壤酸度：指土壤表現(xiàn)出的酸性程度。它一方面由土壤溶液中的H+所引起，另一方面也可由土壤膠體上所吸附的H+，Al3+所引起?；钚运岫龋河赏寥廊芤褐蠬+所引起的酸度叫活性酸度；潛性酸度：由土壤膠體吸附的H+，Al3+所引起的酸度叫潛性酸度。概念土壤酸度：指土壤表現(xiàn)出的酸性程度。62．活性酸度pH（H20）活性酸度大小決定于土壤溶液中H+離子的濃度，一般用pH值表示。pH值：指溶液中H+濃度的負對數(shù)。H+離子濃度大，pH值愈小，土壤酸度就越大H+離子濃度小，pH值愈大。2．活性酸度pH（H20）活性酸度大小決定于土壤溶液中H+離7土壤酸堿度分級（《土壤學(xué)》（北方本））pH值酸堿度分級pH值酸堿度分級<4.5極強酸性7.0-7.5弱堿性4.5-5.5強酸性7.5-8.5堿性5.5-6.0酸性8.5-9.5強堿性6.0-6.5弱酸性>9.5極強堿性6.5-7.0中性土壤酸堿度分級（《土壤學(xué)》（北方本））pH值酸堿度分級pH值8土壤酸堿度分級（《中國土壤》）土壤pH值酸堿性分級土壤pH值酸堿性分級<5.0強酸性7.5-8.5堿性5.0-6.5酸性>8.5強堿性6.5-7.5中性土壤酸堿度分級（《中國土壤》）土壤pH值酸堿性分級土壤pH值93．潛性酸度潛性酸度：是由于土壤膠體上吸附的H+，Al3+所引起的酸度只有當它們被交換而進入溶液后產(chǎn)生了游離H+時才顯示酸性。潛性酸度通常用1000克干土中H+離子的cmol數(shù)來表示。3．潛性酸度潛性酸度：是由于土壤膠體上吸附的H+，Al3+所10活性酸與潛性酸的關(guān)系

土壤中的活性酸(擴散于土壤溶液中的H+濃度)和潛性酸(吸附在土壤膠體上的H+和Al3+)是屬于同一平衡系中的兩種狀態(tài)。

H++H+土壤膠體土壤膠體活性酸與潛性酸的關(guān)系土壤中的活性酸(擴散于土壤溶液中的H+11根據(jù)測定時所用浸提劑的不同，潛性酸又可分為交換性酸（或代換性酸）水解性酸根據(jù)測定時所用浸提劑的不同，潛性酸又可分為121）交換性酸度用過量的中性鹽溶液(通常用1mol/L的氯化鉀溶液)處理土壤，它與土壤膠體上的H+，Al3+發(fā)生交換作用，使交換性H+，Al3+進入土壤溶液所表現(xiàn)的酸度。1）交換性酸度用過量的中性鹽溶液(通常用1mol/L的氯化鉀132）水解性酸度用弱酸強堿的鹽類溶液（如pH8.2的1N的醋酸鈉NaAcO）與土壤膠體發(fā)生作用時，交換出來的H+，Al3+所產(chǎn)生的酸度，稱為水解性酸度。水解性酸度一般大于交換性酸度。2）水解性酸度用弱酸強堿的鹽類溶液（如pH8.2的1N的醋酸14土壤的酸化多產(chǎn)生于高溫多雨的條件下：土壤中鹽基離子向下淋溶，H+取代膠體上原有金屬離子而被土壤吸附。土壤的酸化多產(chǎn)生于高溫多雨的條件下：土壤中鹽基離子向下淋溶，154酸性土成因：1）氣候因素2）生物因素3）母質(zhì)因素4）施肥和灌溉的影響4酸性土成因：1）氣候因素161）氣候因素淋洗鹽基離子，土壤中殘留Al3+，H+。1）氣候因素淋洗鹽基離子，土壤中殘留Al3+，H+。172）生物因素針葉林下的有機質(zhì)可形成較多的富里酸，使土壤產(chǎn)生酸性淋溶，加速鹽基的淋失，使土體中H+增加。土壤微生物和根系呼吸產(chǎn)生的CO2和有機質(zhì)分解產(chǎn)生的有機酸，也可增加土壤溶液的H+。2）生物因素針葉林下的有機質(zhì)可形成較多的富里酸，使土壤產(chǎn)生酸183）母質(zhì)因素一些礦物成分中含有酸性基如黃鐵礦（FeS）等，經(jīng)氧化而產(chǎn)生硫酸。3）母質(zhì)因素一些礦物成分中含有酸性基如黃鐵礦（FeS）等，經(jīng)194）施肥和灌溉的影響施用生理酸性肥料如硫銨，明礬KAl(SO4)2·12H2O等，在土壤中殘留大量酸根。酸性污水、酸雨也可使土壤急劇酸化。4）施肥和灌溉的影響施用生理酸性肥料如硫銨，明礬KAl(SO20土壤溶液中H+的主要來源1．動植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解離產(chǎn)生的H＋2．微生物分解作用產(chǎn)生的有機酸、無機酸解離產(chǎn)生的H＋3．土壤中鋁的活化作用4.吸附性H＋和Al3＋的作用5、酸雨土壤溶液中H+的主要來源1．動植物呼吸作用排出的CO2溶解于21（二）土壤堿度1概念2土壤堿化度3土壤呈堿性的原因（二）土壤堿度1概念221概念土壤堿度：土壤表現(xiàn)出的堿性強弱程度。通常亦以pH值表示。土壤溶液的堿性強弱，取決于土壤中所含鈣、鎂、鈉的碳酸鹽和重碳酸鹽，以及交換性堿金屬離子。Na2CO3+2H2O=2NaOH+H2CO31概念土壤堿度：土壤表現(xiàn)出的堿性強弱程度。23水解產(chǎn)生OH-，使土壤呈堿性。吸附在土壤膠體上的Na+也可產(chǎn)生水解作用，從而使土壤顯示堿性。土壤膠體-Na++H2O=土壤膠體-H++NaOH水解產(chǎn)生OH-，使土壤呈堿性。242土壤的堿化度交換性鈉占陽離子交換量的百分數(shù)，即鈉離子的飽和度，也稱土壤的堿化度。它是衡量土壤是否堿化的重要指標。鈉的飽和度<5%為非堿化，在5%-10%為弱（輕度）堿化；在10%-15%為中度堿化，15%-20%為強堿化。鈉的飽和度>30%，表層含鹽量小于0.5%，且pH值大于9.0的土壤叫做堿土。2土壤的堿化度交換性鈉占陽離子交換量的百分數(shù)，即鈉離子的飽253土壤呈堿性的原因1）氣候因素2）生物因素3）母質(zhì)及農(nóng)業(yè)措施3土壤呈堿性的原因1）氣候因素261）氣候因素堿性土壤大多分布在干旱，半干旱地區(qū)，降雨少，淋溶作用弱，風(fēng)化產(chǎn)生的堿金屬和堿土金屬的鹽類不能徹底淋洗出土體，土壤膠體表面充滿了這些陽離子，土壤溶液中也有相當數(shù)量的這些鹽類。這些鹽類水解后產(chǎn)生OH-，使土壤呈堿性。這是土壤堿性形成的根本原因。1）氣候因素堿性土壤大多分布在干旱，半干旱地區(qū)，降雨少，淋溶272）生物因素生物對鉀、鈉、鈣、鎂等元素的富集作用也是土壤堿性發(fā)展的重要因素。2）生物因素生物對鉀、鈉、鈣、鎂等元素的富集作用也是土壤堿性283）母質(zhì)及農(nóng)業(yè)措施土壤母質(zhì)的化學(xué)成分，如石灰?guī)r母質(zhì)含有大量的CaCO3，基性、超基性巖中含豐富的鉀、鈉、鈣等鹽基物質(zhì)，導(dǎo)致土壤中含有較多的鹽基成分，使土壤呈堿性反應(yīng)。3）母質(zhì)及農(nóng)業(yè)措施土壤母質(zhì)的化學(xué)成分，如石灰?guī)r母質(zhì)含有大量的29三我國土壤酸堿性概況我國土壤pH值由西北向東南有逐漸降低的趨勢。大致表現(xiàn)為以北緯33?為界，長江以南多為酸性或強酸性土，長江以北為中性或堿性。三我國土壤酸堿性概況我國土壤pH值由西北向東南有逐漸降低的30南方高溫多雨，風(fēng)化淋溶強烈，鹽基易淋失，土壤向酸化發(fā)展,廣東鼎湖山土壤pH低至3.6-3.8.北方多為干旱或半干旱，土壤表層鹽基淋失少，且土壤水分蒸發(fā)強，下層鹽基隨水分蒸發(fā)被帶到上層，因此土壤多呈中性至堿性反應(yīng)。吉林，內(nèi)蒙的堿化土，pH有的高達10.5。南方高溫多雨，風(fēng)化淋溶強烈，鹽基易淋失，土壤向酸化發(fā)展,廣東31第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件32幾個問題什么是pH值？什么是活性酸度？什么是潛性酸度？土壤酸堿度分級用的是什么酸度作為分級標準？用H2O、KCl和醋酸鈉溶液浸提土壤測得的分別是什么酸度？活性酸度、交換性酸度和水解性酸度的強弱順序如何？我國土壤“南酸北堿”的主要原因是什么？土壤堿化度是指什么？幾個問題什么是pH值？33四土壤酸堿性對土壤肥力和植物生長的影響（一）土壤酸堿性對土壤肥力的影響（二）土壤酸堿性對植物生長的影響四土壤酸堿性對土壤肥力和植物生長的影響34（一）土壤酸堿性對土壤肥力的影響1.土壤酸堿性影響土壤微生物2.土壤酸堿性影響土壤中養(yǎng)分離子的有效性3.土壤酸堿性影響土壤膠體顆粒的帶電性（一）土壤酸堿性對土壤肥力的影響1.土壤酸堿性影響土壤微生物351.土壤酸堿性影響土壤微生物土壤酸堿性影響土壤微生物區(qū)系的分布和活性,從而會影響土壤有機質(zhì)分解和營養(yǎng)元素N、P、S等的轉(zhuǎn)化。土壤細菌和放線菌適宜中性和微堿性環(huán)境真菌在酸性條件下占優(yōu)勢1.土壤酸堿性影響土壤微生物土壤酸堿性影響土壤微生物區(qū)系的分362.土壤酸堿性影響土壤中養(yǎng)分離子的有效性：圖中各營養(yǎng)元素條帶寬度，表示該元素在不同pH值下對植物的相對有效性。許多養(yǎng)分在土壤呈中性反應(yīng)時最有效。2.土壤酸堿性影響土壤中養(yǎng)分離子的有效性：圖中各營養(yǎng)元素條帶37土壤pH與土壤微生物活性及養(yǎng)分有效性的關(guān)系土壤pH與土壤微生物活性及養(yǎng)分有效性的關(guān)系383.土壤酸堿性還影響土壤膠體顆粒的帶電性pH高時，負電荷增多，陽離子交換量增大，土壤保肥供肥能力強；pH低，土壤保肥供肥能力相應(yīng)降低。3.土壤酸堿性還影響土壤膠體顆粒的帶電性39（二）土壤酸堿性對植物生長的影響1植物生長均要求有一適宜的土壤酸堿度范圍2.土壤酸堿性對植物病蟲害有很大的影響（二）土壤酸堿性對植物生長的影響1植物生長均要求有一適宜的401植物生長均要求有一適宜的土壤酸堿度范圍對林木而言，其PH值范圍為3.5-9。不同樹種對土壤酸堿性要求不同，造林時一定要考慮各造林樹種的最適合的土壤pH范圍，作到適地適樹，因地制宜。茶樹特別喜酸性，橡膠樹、杉木、馬尾松等喜酸性，榆樹，柏木喜石灰土；沙棗、枸杞等耐鹽漬土。在野外，可借助指示植物來初步判定土壤的酸堿性。芒萁，映山紅,桃金娘等為酸性土指示植物；鹽蒿、堿蓬為堿性土指示植物，鐵線蕨為鈣質(zhì)土指示植物。1植物生長均要求有一適宜的土壤酸堿度范圍對林木而言，其PH41第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件42第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件43第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件44第九章-土壤酸堿性和緩沖性課件452.土壤酸堿性對植物病蟲害有很大的影響因為地下害蟲和某些病原菌要求一定范圍的pH值環(huán)境條件。白蟻喜酸性土壤。金針蟲生活最適合pH值為4.0-5.2，竹蝗喜歡在中性到pH5左右的土壤中產(chǎn)卵，而金龜子幼蟲則喜歡堿性環(huán)境。苗木，特別是喜酸性的針葉樹，在中性到堿性的圃地上易發(fā)生猝倒病，馬鈴薯的瘡痂病易在pH6.5以上發(fā)生，而十字花科的根腫瘤在酸性土壤上更易發(fā)生，向土壤施用石灰可控制這些病原體，增強植物的抗病能力。2.土壤酸堿性對植物病蟲害有很大的影響因為地下害蟲和某些病原46土壤酸堿性的調(diào)節(jié)酸性土的調(diào)節(jié)：通常施用石灰、石灰石粉和堿性、生理堿性肥料。石灰需要量(理論值)=土壤體積(m3)×容重(t/m3)×1000×陽離子交換量(cmol(+)/kg)/100×(1-鹽基飽和度(%))×56/2/1000（單位：kg/ha）堿性土的調(diào)節(jié)：施用石膏、硫磺、廢硫酸、明礬、硫酸亞鐵和有機肥等土壤酸堿性的調(diào)節(jié)酸性土的調(diào)節(jié)：通常施用石灰、石灰石粉和堿性、47第二節(jié)土壤的緩沖性一土壤的緩沖性二土壤具有緩沖作用的原因三土壤緩沖性的意義第二節(jié)土壤的緩沖性一土壤的緩沖性48一土壤的緩沖性當對土壤加入少量酸堿物質(zhì)后，土壤本身具有緩和酸堿反應(yīng)變化的能力，稱為土壤緩沖性。一土壤的緩沖性當對土壤加入少量酸堿物質(zhì)后，土壤本身具有緩和49二土壤具有緩沖作用的原因（一）土壤膠體所吸附的交換性陽離子（二）弱酸及其鹽類（三）土壤中的兩性物質(zhì)二土壤具有緩沖作用的原因（一）土壤膠體所吸附的交換性陽離子50（一）土壤膠體所吸附的交換性陽離子土壤膠體上吸附了H+，Al3+，K+，Na+，Ca2+，Mg2+等陽離子，它們具有交換性能，所以K+，Na+，Ca2+，Mg2+等鹽基離子能對加入土壤的H+（酸性物質(zhì)）起緩沖作用，而膠體上吸附的H+，Al3+則能對OH-（堿性物質(zhì)）起緩沖作用。（一）土壤膠體所吸附的交換性陽離子土壤膠體上吸附了H+，Al51土壤Ca2＋土壤H＋膠粒＋2HCl←→膠粒H＋＋CaCl2

土壤H＋土壤Na＋

膠粒＋NaOH←→膠粒＋H2O土壤Ca2＋土壤H＋52膠體多，陽離子交換量大的土壤，其緩沖性強。鹽基飽和度大的土壤，緩沖酸的能力大；潛性酸度大，鹽基飽和度小的土壤，緩沖堿的能力