2013-第三章2-土壤耕性与酸碱度.ppt

* 羧基、酚羟基、醇羟基等基团离解出H+而使土壤胶粒带负电荷，一般来说，介质pH高时，解离H+的能力强，所产生的负电荷就多；随着pH下降，解离H+的能力也随之下降 活性酸-溶液中H+的来源 H2O解离 有机质分解、生物呼吸作用→CO2 →H2CO3 →H+ 有机酸解离→H+ 施肥：生理酸性肥料 酸雨：SO2，NOx 土壤酸度 潜性酸（Soil potential acidity）*** 吸附在土壤胶体上，且能被代换进入土壤溶液中的H+和Al3+。 土壤胶体 Al3＋ H＋ H＋ Ca2＋ K＋ NH4＋ Mg2＋ ＋ H＋ 土壤胶体 Al3＋ H＋ Ca2＋ K＋ NH4＋ Mg2＋ 土壤酸度 胶体上 溶液中 土壤酸度 潜性酸（Soil potential acidity） 土壤酸度 又分为交换酸和水解酸 是土壤酸性的主体，比活性酸大千倍或万倍 Al3+是主要致酸离子，H+占很少一部分 不用pH表示，用H+的 cmol/kg 表示 用中性盐溶液(KCl、NaCl、BaCl2等)浸提土壤时，土壤胶体上交换性的铝离子和氢离子大部分被交换而进入土壤溶液，此时，交换性H+可使溶液酸性增加，而交换性Al3+由于水解作用也使溶液酸性增加。 交换性酸（Soil exchangeable acidity） 土壤酸度 水解性酸（Soil hydrolytic acidity） 采用弱酸强碱的盐类溶液（通常用的是pH8.5的NaOAc）浸提土壤，把绝大部分的交换性H+和Al3+交换出来而形成的酸度称为水解酸度。 土壤酸度 活性酸和潜性酸的关系 活性酸和潜性酸的总和成为土壤总酸度 活性酸代表土壤酸度的强度，潜性酸代表土壤酸度的容量 潜性酸是主体 二者同时存在并相互转化 施用石灰，不仅要中和活性酸，更要中和潜性酸 土壤酸度 形成机理：土壤中碱性物质的水解反应。 弱酸强碱盐水解（主要） 胶体上吸附的盐基离子（特别是Na+） 土壤碱度（Soil Alkalinity） 碳酸钙水解（CaCO3—CO2—H2O体系） CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3 - + OH- CO2 + H2O HCO3- + H+ 石灰性土壤的pH主要受土壤空气中CO2分压控制。pH很少超过8.5. 碳酸钠水解 （盐土特征） Na2CO3+H2O 2Na++HCO3 - +OH- 交换性钠的水解 （碱土特征，pH超过9） 当土壤胶体的交换性Na+积累到一定数量，土壤溶液盐浓度较低时，Na+离解进入溶液，水解产生NaOH，并进一步形成碳酸盐Na2CO3、NaHCO3。 滨海盐土景观 美国宇航局的卫星从宇宙拍下了玻利维亚的乌尤尼盐沼在地球上的具体位置。 世界上最大的盐土荒漠——玻利维亚的乌尤尼盐沼 土壤的缓冲性能 概念 当加酸或加碱于土壤中时，土壤酸碱反应并不因此而产生剧烈变化，这种缓和土壤酸碱变化的能力，称为土壤的缓冲性能 土壤的缓冲性能 意义 植物根系的正常生长 微生物的生命活动 土壤的缓冲性能 机制 土壤胶体上的盐基离子 离子交换 活性酸?潜性酸 盐基饱和度大，缓冲性强 土壤溶液中的弱酸及其盐类：碳酸、磷酸、硅酸等 两性有机物质：蛋白质、氨基酸和胡敏酸等 酸性土壤中铝离子的缓冲作用 土壤的缓冲性能 酸性土壤中铝离子的缓冲作用 土壤的缓冲性能 4+ 土壤酸碱性与土壤肥力的关系 1）影响土壤养分的有效性 微生物在pH中性附近最旺盛，养分在中性附近有效性最大 氮、硫以有机态存在，pH≥6时有效性最大 pH影响养分沉淀溶解 pH6~7，P有效性最高 极度强酸中Al、Fe、Mn毒害 微量元素B中性有效性高；Mo强酸性下有效性低； 土壤酸碱性与土壤肥力和植物生长 1）土壤pH与养分有效性的关系 土壤酸碱性与土壤肥力的关系 2）影响土壤的带电性 pH高，可变电荷也大，胶体的阳离子交换量增大，土壤的保肥供肥能力增强 3）对土壤物理性质的影响 酸性土：H+、Al3+多，Ca2+少，粘重板结，透气不良 碱性土：Na质土，渍水呈稀泥，干时僵板，通气不良 土壤酸碱性与土壤肥力和植物生长 土壤酸碱性与植物生长的关系 1）植物有其适宜生长的土壤pH范围 大多数作物、蔬菜、果树要求pH6~8 2）指示植物：对土壤pH有特别要求的植物 喜酸植物：茶、杜鹃花、兰花、马尾松等，引种应注意喜碱植物：大豆、花椰菜、大麦、苹果、玉米、苜蓿等 土壤酸碱