第3章土壤的基本性狀2化學(xué)性質(zhì)

第四節(jié)土壤酸堿性一、土壤酸化過程土壤中H+來源：水的解離；碳酸解離；有機(jī)酸的解離；酸雨；其它無機(jī)酸（施用的生理酸性肥料——KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4、過磷酸鈣；農(nóng)藥等）土壤中鋁的活化：晶格破壞二、土壤酸度類型1、活性酸：由土壤溶液中H+引起的，一般用pH值來表示溶液中H+的濃度（土壤酸堿度）。土壤pH值一般在4-9的范圍內(nèi)。表4-10土壤酸堿度分級(jí)pH酸堿度分級(jí)pH值酸堿度分級(jí)>4.5極強(qiáng)酸性6.5-7.5中性4.5-5.5強(qiáng)酸性7.5-8.0微堿性5.5-6.0酸性8.0-8.5堿性6.0-6.5微酸性>8.5強(qiáng)堿性2、潛性酸：指土壤膠體上吸附的H+和Al3+等離子引起的酸性。酸性硫酸鹽土(海南島三江東塞港）3、交換性酸度與水解性酸度交換性酸度：用過量的中性鹽溶液與土壤作用。水解性酸度：用堿性鹽(醋酸鹽)溶液與土壤作用。用水解性酸度來確定石灰施用量。三、土壤堿度土壤堿性的來源：主要是鈣、鎂、鈉的碳酸鹽和重碳酸鹽，以及膠體表面吸附的交換性鈉。碳酸鈣水解碳酸鈉水解交換性鈉水解四、影響土壤酸堿性的因素氣候：淋溶與蒸發(fā)母質(zhì)：植被：地形：人為活動(dòng)：施肥水旱輪作酸雨五、土壤酸堿性與土壤肥力關(guān)系1、影響土壤養(yǎng)分的有效性和污染元素的溶解微生物在pH中性附近最旺盛，養(yǎng)分在中性附近有效性最大（如N、S等)pH影響?zhàn)B分沉淀溶解五、土壤酸堿性與土壤肥力關(guān)系pH6-7，P有效性最高酸性土中K、Ca、Mg由于淋失而缺乏極度強(qiáng)酸性土中Al、Fe、Mn毒害微量元素B中性有效性高；Mo強(qiáng)酸性下有效性低；Cu、Zn酸性下有效性高2、影響土壤的帶電性→CEC→保肥性3、影響土壤物理性質(zhì)酸性：H質(zhì)土，H+、Al3+多，Ca2+少，粘重板結(jié)，透氣不良?jí)A性：Na質(zhì)土，漬水呈稀泥，干時(shí)僵板，通氣不良六、土壤酸堿性與植物生長(zhǎng)的關(guān)系1、植物有其適宜生長(zhǎng)的土壤pH范圍：大多數(shù)作物、蔬菜、果樹要求pH6~8。植物最適生長(zhǎng)的土壤pH范圍最適土壤pH值范圍植物種類4.0~5.0蘭花、高灌木越桔、泥炭蘚（pH3.5~5.0）、黑云杉4.5~5.5杜鵑花、白雪松、石松5.0~5.5茶、馬鈴薯、馬尾松5.0~6.0紅薯、菠蘿、板栗、油桐、草夾竹桃、美洲冬青、冷杉、云杉、鐵杉、紅松、火炬松5.0~6.5蕎麥、草莓、山毛櫸、歐洲落葉松5.0~7.0黑麥、花生、亞麻、紫云英、柑桔5.0~7.5燕麥、櫟5.5~6.5蘿卜、辣椒5.5~7.0蠶豆、虹豆、胡蘿卜、黃瓜、白三葉、秋海棠、蒲化英、菟絲子5.5~7.5玉米、小麥、煙草、蕃茄6.0~7.0大豆、西瓜、甘藍(lán)、芹菜、萵苣、洋蔥、苕子、東方百合、非洲紫羅蘭、銀杏、槐、花旗松6.0~7.5水稻、大麥、紅三葉、結(jié)球甘藍(lán)、菠菜、菊花、紫丁香、側(cè)柏、狗尾草6.0~8.0棉花、油菜、豌豆、甘蔗、甜菜、向日葵、紫苜蓿、花椰菜、南瓜、蘆筍、天竺葵、蘋果、櫻桃、桃、梨、核桃、杏、桑、白楊、洋槐、野芥菜6.0~8.5高粱喜酸植物：杜鵑花、蘭花、茶、馬鈴薯、馬尾松、西瓜等。喜堿植物：大豆、花椰菜、大麥、蘋果、玉米、苜蓿等。指示植物：對(duì)土壤pH有特別要求的植物。2、影響植物病害：病原菌對(duì)pH有一定要求馬鈴薯（pH5.0~5.5）的瘡痂病在pH>6.5時(shí)發(fā)生，控制土壤pH可防病樹木苗圃立枯病（要保持土壤酸性）六、土壤pH值的測(cè)定1、酸堿混合指示劑(野外)2、pH計(jì)(室內(nèi))：玻璃-甘汞電極水土比CO2影響某紅壤的pH為5.0，耕層土壤為225萬kg/hm2，土壤含水量為20%，CEC為10cmol/kg土，鹽基飽和度為60%，試計(jì)算達(dá)到pH=7時(shí)，中和活性酸和潛性酸的石灰需要量。解：中和活性酸pH=5.0，土壤溶液中H+為10-5mol/kg,則每公頃耕層土壤含H+為：2250000×20%×10-5=4.5molH+/hm2pH=7，含H+為：2250000×20%×10-7=0.045molH+/hm2則需中和的活性酸為：4.5-0.045=4.455molH+/hm2如以CaO中和：需要量為4.455×56/2=124.74g中和潛性酸：2250000×10×10-2×

(1-0.6)=90000molH+/hm290000×56/2=2520000g=252kg/hm2第五節(jié)土壤氧化還原反應(yīng)一、土壤中的氧化還原體系O、Mn、Fe、N、S、H和有機(jī)C；土壤中主要的氧化劑為O，主要的還原劑為有機(jī)碳。特點(diǎn)：無機(jī)體系與有機(jī)體系；很大程度上有生物的參與；不均勻的多相體系。二、氧化還原電位(Eh)Eh越大，氧化強(qiáng)度越大；Eh越小，還原強(qiáng)度越大。土壤Eh一般為-450~720mV;旱地土壤為400~700mV；水田為-200~300mV。三、影響氧化還原的因素土壤通氣性；微生物活動(dòng)；易分解有機(jī)質(zhì)的含量；土壤的pH：⊿pH/⊿Eh=-59mV植物根系的代謝作用。幾種作物根域土壤Eh(mV)冬小麥甜菜三葉草水稻根域內(nèi)376393315250根域外421468375-30四、土壤氧化還狀況對(duì)土壤肥力的影響主要影響土壤中變價(jià)元素的有效性(Fe/Mn/S等)。N素：Eh<220mV，以銨態(tài)氮為主，適合水稻作物吸收，但易硝化造成氮素的損失；Eh>480mV，以硝態(tài)氮為主，適合旱作作物吸收。P素：低Eh條件下有利于磷素的提高。原因：第五節(jié)離子交換一、陽離子交換1、概念：土壤中被膠體靜電吸附的陽離子，一般可被溶液中另一種陽離子交換而從膠體表面解吸，這種反應(yīng)被稱之為陽離子交換。能相互交換的陽離子叫做交換性陽離子。2、規(guī)律：（1）陽離子交換是可逆反應(yīng)，反應(yīng)一般快速進(jìn)行(外表面)。（2）同號(hào)離子的等摩爾交換。（3）土壤交換作用視陽離子交換能力大小和離子濃度而定。3、影響陽離子交換力的因素：（1）電荷多少。Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+（2）離子半徑及水化半徑。（3）離子濃度。表4-2離子價(jià)、離子半徑、水化程度與交換力離子價(jià)數(shù)原子量離子半徑交換力順序未水化水化Na+123.000.0930.7906NH4+118.010.1430.5375K+139.100.1330.5324Mg2+224.320.0781.3303Ca2+240.080.1061.0002H+11.008--1二、陽離子交換量1、概念：指在pH7.0時(shí)，土壤可能吸附的陽離子最大量。單位為cmol/kg(厘摩爾/千克）。2、礦物的陽離子交換量3、土壤的陽離子交換量土壤膠體的陽離子交換量（cmol/kg）土壤膠體種類陽離子交換量腐殖質(zhì)100-300蛭石80-150蒙脫石60-100水云母25-40高嶺石3-15含水氧化物0-3不同粘粒礦物組成的土壤膠體的陽離子交換量土壤類型交換量（cmol/kg）主要粘粒礦物暗粟鈣土（內(nèi)蒙）66.3蒙脫石，伴有水云母、蛭石白漿土（黑龍江）49.2水云母，伴有蒙脫石褐土（北京）55.9水云母，伴有蛭石、高嶺石黃棕壤（江西）41.4水云母，伴有高嶺石、蒙脫石紅壤（江西）22.0高嶺石，伴有水云母、蛭石赤紅壤（廣東）12.0高嶺石，伴有水云母磚紅壤（海南）5.2高嶺石，伴有三水鋁石>20cmol/kg的為保肥力強(qiáng)的土壤；

20-10cmol/kg的為保肥中等的土壤；

<10cmol/kg的為保肥力弱的土壤。CEC直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力。4、影響因素土壤質(zhì)地膠體數(shù)量與類型土壤pH三、鹽基飽和度1、土壤陽離子分類：鹽基離子和致酸離子2、土壤鹽基飽和度概念：土壤膠體上吸附的鹽基離子總量占陽離子交換量的百分?jǐn)?shù)。鹽基飽和度=

陽離子交換量X100交換性鹽基離子總量eg.測(cè)得某種土壤的CEC為50(+)cmol/kg，交換性鹽離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+的含量分別為10、5、10、5cmol(+)/kg。該土壤的鹽基飽和度為多??？解：該土壤的鹽基飽和度（%）=（10+5+10+5）/50=0.6=60%鹽基