上海交大周丕生土壤學(xué)第7章土壤酸堿性和氧化還原反

1、2022-2-10Soil Science and Plant Nutrition 下午下午1時時14分分專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v第七章 土壤酸堿性和氧化還原反7.1 土壤的酸性和堿性反應(yīng)土壤的酸性和堿性反應(yīng)7.2 土壤酸堿性的指標(biāo)土壤酸堿性的指標(biāo)7.3 土壤的緩沖性土壤的緩沖性7.4 土壤氧化還原反應(yīng)土壤氧化還原反應(yīng)專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤的酸性和堿性

2、反應(yīng)土壤反應(yīng)是氣候、植被及成土母質(zhì)共同作土壤反應(yīng)是氣候、植被及成土母質(zhì)共同作用的結(jié)果。用的結(jié)果。土壤反應(yīng)是土壤酸性或堿性的程度，常以土壤反應(yīng)是土壤酸性或堿性的程度，常以 pH 值表示。值表示。p土壤溶液指土壤的液相部分，含有各種無機(jī)土壤溶液指土壤的液相部分，含有各種無機(jī), 有有機(jī)可溶性物質(zhì)和懸浮粒土壤溶液中存在著極少機(jī)可溶性物質(zhì)和懸浮粒土壤溶液中存在著極少量的量的 H+和和OH-，它們的數(shù)量比例決定著土壤溶，它們的數(shù)量比例決定著土壤溶液的酸堿性。當(dāng)溶液中液的酸堿性。當(dāng)溶液中 H+較較OH-占優(yōu)勢時，土占優(yōu)勢時，土壤溶液呈酸性反應(yīng)；反之，呈堿性反應(yīng)。壤溶液呈酸性反應(yīng)；反之，呈堿性反應(yīng)。專業(yè)基礎(chǔ)課

3、程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸堿性分級根據(jù)我國土壤反應(yīng)的實(shí)際差異情況及根據(jù)我國土壤反應(yīng)的實(shí)際差異情況及其與肥力的關(guān)系，可把土壤反應(yīng)分為其與肥力的關(guān)系，可把土壤反應(yīng)分為下列下列 5 級：級：分級分級強(qiáng)酸強(qiáng)酸性性 酸性酸性 中性中性堿性堿性強(qiáng)堿強(qiáng)堿性性pH5.05.07.58.58.5專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸性的形成和類型1 水的解離水的解離 HOH H+ + OH

4、-2 碳酸解離碳酸解離 生命活動產(chǎn)生的CO2溶于水，形成H2CO3，H2CO3解離形成H+。 H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32-專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸性的形成和類型3 有機(jī)酸的解離有機(jī)酸的解離 微生物分解作用產(chǎn)生的有機(jī)酸解離產(chǎn)生的H+。 R- -COOH H+ + R- -COO- -4 其它無機(jī)酸的解離其它無機(jī)酸的解離 如化肥：(NH4)2SO4 2NH4+ + SO42- - KCl K+ + Cl- -專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤

5、與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸性的形成和類型5 酸雨酸雨 pH5.6 的酸性大氣化學(xué)物質(zhì)。6 吸附性吸附性 H, Al3 的作用的作用 專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸性的形成和類型7.土壤中鋁的活化土壤中鋁的活化 當(dāng)交換氫達(dá)到一定限度時，膠體的結(jié)構(gòu)破壞，晶格中的鋁離子成為活性離子，水解產(chǎn)生氫離子。 Al3+ + H2O Al( OH)2+ + H+ Al( OH)2+ + H2O Al

6、(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O Al(OH)3 + H+ 水解離子的形態(tài)則取決與土壤 pH 。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O H2O H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O H2O4+ H2O H2O OH- Al3+ H2O OH- H2O H2O OH- Al3+ OH- H2O H2O OH- Al3+ OH- H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O6+ H2O H2O OH- Al3+

7、 H2O H2O H2O H2O H2O OH- Al3+ H2O OH- H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10土壤土壤 pH 與土壤交換性陽離子的關(guān)系與土壤交換性陽離子的關(guān)系2022-2-10活性酸活性酸潛性酸潛性酸土壤溶液土壤溶液中的中的 H+ 反反映出來的映出來的酸度，能酸度，能參與土壤參與土壤中的各種中的各種化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)吸附在土壤吸附在土壤膠粒表面的膠粒表面的交換性交換性 H+ 離離子和子和 Al3+ 離子離子專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)

8、課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 xH+yAl3+ (x+3y)K+ =(x+3y)K+ xH+ + yAl3+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒潛性酸潛性酸活性酸活性酸v活性酸和潛性酸的關(guān)系專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 土壤中的堿性物質(zhì)主要是土壤中的堿性物質(zhì)主要是 Ca 、Mg、Na 的碳酸鹽和重碳酸鹽以及交換性的碳酸鹽和重碳酸鹽以及交換性 Na ，它們通，它們通過水解反應(yīng)產(chǎn)生過水解反應(yīng)產(chǎn)生O

9、H - - 。1.1.碳酸鈣水解碳酸鈣水解 CaCO3- -CO2- -H2O 的體系，的體系， CaCO3 水解水解產(chǎn)生產(chǎn)生OH - - 。 CaCO3 + H2O Ca2+ +HCO3- - +OH- - CO2 + H2O HCO3- - + H+ 所以石灰性土壤的所以石灰性土壤的 pH 主要受土壤空氣主要受土壤空氣中二氧化碳分壓控制。中二氧化碳分壓控制。v土壤堿性的形成專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 CaCO3 和和 MgCO3 的溶解度低，在正常的溶解度低，在正常的的CO2

10、偏壓下，最高偏壓下，最高 pH 只能達(dá)只能達(dá) pH8.5。 CaCO3+ H2O Ca2+ + HCO3- - + OH- - CO2 + H2O HCO3- - + H+ pH=6.03 - - 2/3 logpCO2 pCO2 是是CO2的分壓，在大氣的分壓，在大氣CO2濃度濃度 (0.03%) 下，土壤的下，土壤的 pH 為為 8.57 CO2 濃度愈濃度愈高，高， pH 愈低。一般愈低。一般 pH 在在 6.58.5 之間。之間。 這種由石灰性物質(zhì)引起的弱堿性反應(yīng)叫這種由石灰性物質(zhì)引起的弱堿性反應(yīng)叫石灰反應(yīng)，這種土壤叫石灰性土壤。石灰反應(yīng)，這種土壤叫石灰性土壤。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程

11、土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-102.碳酸鈉的水解 碳酸鈉、重碳酸鈉 ( 俗稱蘇打、小蘇打) 水解產(chǎn)生強(qiáng)堿性。 Na2CO3 + 2 H2O 2 Na+ + 2 OH- + H2CO33.交換性鈉的水解v土壤堿性的形成專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸堿性的指標(biāo)土壤酸度的指標(biāo)土壤酸度的指標(biāo)p土壤土壤 pH ：土壤溶液中：土壤溶液中 H+ 離子濃度的負(fù)離子濃度的負(fù)對數(shù)。對數(shù)。 pH= - log H

12、+pHH2O （水提（水提取所得的取所得的 pH ）pHKCl(1 mol L- -1 KCl提取土壤所得的提取土壤所得的 pH ）專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸堿性的指標(biāo)土壤酸度的指標(biāo)土壤酸度的指標(biāo)p土壤交換性酸度和水解性酸度土壤交換性酸度和水解性酸度p測定土壤潛性酸時，由于提取劑的不同，測定土壤潛性酸時，由于提取劑的不同，可分為交換性酸和水解性酸度，它們是可分為交換性酸和水解性酸度，它們是土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)。土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)。交換性酸度：用中性鹽提取的酸度。常用1 mo

13、l L-1 KCl 提取。水解性酸度：用弱酸強(qiáng)堿鹽提取的酸度。常用 pH8.2 NaAc 溶液提取。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10K+K + K+K+Al3+H+H+ 4 KClH+Al3+K+K+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒K+Al3+K+4Cl Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+H+Al3+K+K+土壤土壤膠粒膠粒專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10K

14、 + H+H+Al3+K+K+ 4 KCl Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒K+Al3+K+K+K+K+4Cl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10K+K + K+K+Al3+H+H+ 4 KClH+Al3+K+K+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒K+Al3+K+4Cl Al3+ + 3 H2O Al(OH)3 + 3 H+H+Al3+K+K+土壤土壤膠粒膠粒專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤

15、酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH4 HAc土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+Na+Al(OH)3+ 4AcNaNa+Na+Na+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒Al3+H+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH4 HAc土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+Na+Al(OH)3+ 4AcN

16、aNa+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH4 HAc土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+Na+Al(OH)3+ 4AcNaNa+Na+Na+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒Al3+H+土壤土壤膠粒膠粒土壤土壤膠粒膠粒H+Al3+專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10中國土壤中國

17、土壤 pH 圖圖專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-101.總堿度總堿度土壤溶液中碳酸根和重碳酸根的總量：土壤溶液中碳酸根和重碳酸根的總量：總堿度總堿度=CO32- +HCO3- cmol(+) L-1 2.堿化度堿化度 (ESP)土壤膠體吸附的交換性鈉占陽離子交換量土壤膠體吸附的交換性鈉占陽離子交換量的百分率。的百分率。堿化度堿化度 (%)=交換性鈉交換性鈉 /CEC 100v土壤堿度的指標(biāo)專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土

18、壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤的緩沖性土壤緩沖性是指土壤抵抗外來酸堿土壤緩沖性是指土壤抵抗外來酸堿物質(zhì)，減緩物質(zhì)，減緩 其其pH 變化的能力。變化的能力。廣義上土壤是一個巨大的緩沖體系，廣義上土壤是一個巨大的緩沖體系，包括對氧化還原、污染物質(zhì)、養(yǎng)分包括對氧化還原、污染物質(zhì)、養(yǎng)分等指抗衡外界環(huán)境變化的能力。等指抗衡外界環(huán)境變化的能力。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤緩沖性的機(jī)制土壤溶液的緩沖作用土壤溶液的緩沖作用p弱酸及弱酸鹽、弱堿及弱堿鹽共存時都弱酸及弱酸鹽、弱堿

19、及弱堿鹽共存時都具有緩沖作用。具有緩沖作用。 石灰性土壤主要是石灰性土壤主要是CaCO3- -H2O- -CO2 體系體系CaCO3 + H2O =Ca2+ + 2 HCO3- -pH=6.03 2/3 logpCO2 大氣中濃度約大氣中濃度約 0.03% ，所以石灰性土壤，所以石灰性土壤 pH穩(wěn)定在穩(wěn)定在 8.5 左右。左右。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10OH- - Cl- - NaOH HClK HHK 土壤土壤膠粒膠粒HKHK 土壤土壤膠粒膠粒NaH HOH KClv土壤膠體的

20、緩沖作用專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤膠體的緩沖作用 NaOH HClK HHK 土壤土壤膠粒膠粒HK 土壤土壤膠粒膠粒NaH HOH KCl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10OH- - Cl- - NaOH HClK HHK 土壤土壤膠粒膠粒HKHK 土壤土壤膠粒膠粒NaH HOH KClv土壤膠體的緩沖作用專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /

21、第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10土壤土壤膠粒膠粒 HClNaOHNH4+K+Ca2+Mg2+Na+H+H+NaHNH4+OH- -H+HOHCl- -K+KCl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10土壤土壤膠粒膠粒 HClNaOHNH4+Ca2+Mg2+Na+H+NaHNH4+OH- -H+HOHCl- -K+KCl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)202

22、2-2-10土壤土壤膠粒膠粒 HClNaOHNH4+K+Ca2+Mg2+Na+H+H+NaHNH4+OH- -H+HOHCl- -K+KCl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 v酸性土壤中的活性鋁和交換性鋁對堿的緩沖作用pH4.0 的土壤中，鋁離子的土壤中，鋁離子以以 Al(H2O)63+ 存在存在專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O

23、 H2O H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O H2O4+ H2O H2O OH- Al3+ H2O OH- H2O H2O OH- Al3+ OH- H2O H2O OH- Al3+ OH- H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O6+ H2O H2O OH- Al3+ H2O H2O H2O H2O H2O OH- Al3+ H2O OH- H2O H2O H2O Al3+ H2O H2O專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v 影響土壤緩沖能力的因素土壤膠體類型和數(shù)

24、量土壤膠體類型和數(shù)量土壤土壤 CEC鹽基飽和度鹽基飽和度p在在 CEC 相等的條件下，相等的條件下， BC愈高，對酸的緩沖能力愈強(qiáng)。 BC愈低，對堿的緩沖能力愈強(qiáng)。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10土壤土壤膠粒膠粒 HClNaOHNH4+Ca2+Mg2+Na+H+NaHNH4+OH- -H+HOHCl- -K+KCl專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤氧化還原反應(yīng)土壤氧化還原體

25、系土壤氧化還原體系p土壤中的氧化還原體系有無機(jī)體系和有土壤中的氧化還原體系有無機(jī)體系和有機(jī)體系，主要的無機(jī)體系是氧體系、鐵機(jī)體系，主要的無機(jī)體系是氧體系、鐵體系、錳體系、氮體系、硫體系、氫體體系、錳體系、氮體系、硫體系、氫體系等。系等。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-101/4 O2 + H+ + e = 1/2 H2OFe (OH)3 + 3 H+ + e = Fe2+3 H2O1/2 MnO2 + 2 H+ e = 1/2 Mn2+ + H2O1/8CO2 + H+ +e = 1/8C

26、H4 + 1/4H2Ov土壤中主要的氧化還原體系專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤氧化還原指標(biāo)氧化還原電位氧化還原電位 (Eh) p 氧化態(tài)氧化態(tài) + ne = 還原態(tài)還原態(tài)pEh= Eo + RT/nFlog 氧化態(tài)氧化態(tài)/ 還還原態(tài)原態(tài)Eh- 氧化還原電位Eo- 標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10 氧化還原反應(yīng)是一電子傳遞過程，氧化還原反應(yīng)是一電子傳遞過程

27、，用平衡常數(shù)用平衡常數(shù) K 處理氧化還原反應(yīng)，則處理氧化還原反應(yīng)，則K= 還原態(tài)還原態(tài)/ 氧化態(tài)氧化態(tài)e-npe=1/nlogK+1/nlog 氧化態(tài)氧化態(tài)/ 還原態(tài)還原態(tài)pe 是電子活度的負(fù)對數(shù)是電子活度的負(fù)對數(shù)v電子活度負(fù)對數(shù) (pe)專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10當(dāng)當(dāng) m / n=1 時，每單位時，每單位 pH 變化引起的變化引起的Eh變化變化(Eh / pH)，在，在25度時為度時為59mV。 氧化態(tài)氧化態(tài)+ ne- - +mH+= 還原態(tài)還原態(tài) + xH2OEh=Eo +

28、0.059/nlog 氧化態(tài)氧化態(tài)/ 還原態(tài)還原態(tài)- - 0.059 m/npHvEh 和 pH 的關(guān)系專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸堿性及其氧化還原狀況與生物環(huán)境生物對土壤酸堿性和氧化還原性的適生物對土壤酸堿性和氧化還原性的適應(yīng)性應(yīng)性p由于長期自然選擇的結(jié)果，植物對土壤由于長期自然選擇的結(jié)果，植物對土壤酸堿性有一定的要求，大多數(shù)植物適宜酸堿性有一定的要求，大多數(shù)植物適宜在中性至微堿性土壤上。在中性至微堿性土壤上。p有一些植物要求在某一定的酸堿性范圍有一些植物要求在某一定的酸

29、堿性范圍內(nèi)生長，對土壤酸堿性有一定的指示作內(nèi)生長，對土壤酸堿性有一定的指示作用，稱為土壤酸堿性的用，稱為土壤酸堿性的“指示植物指示植物”。專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10指示植物指示植物專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)基礎(chǔ)課程土壤與植物營養(yǎng)學(xué)土壤與植物營養(yǎng)學(xué)/ /第一章第一章 土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)土壤酸堿性和氧化還原反應(yīng)2022-2-10v土壤酸堿性與養(yǎng)分生物有效性在在 pH6.5 附近，大多數(shù)營養(yǎng)元素的有效性都較高。附近，大多數(shù)營養(yǎng)元素的有效性都較高。N、S、K 元素在微酸性、中性、堿性土壤中都較元素在微酸性、中性、堿性土壤中都較高。高。P 元素在中性土壤中有效性最高，元素在中性土壤中有效性最高， pH7 時有效性降低。時有效性降低。Ca 和和Mg在在 pH6.58.5 有效性大，在強(qiáng)酸性和強(qiáng)有效性大，在強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性土壤中有效性較低。堿性土壤中有效性較低。Fe,Mn,Cu,Zn等微量元素有效性在酸性