06 第六章 土壤溶液与土壤反应.ppt

第1页：第六章 土壤溶液与土壤反应

• 第六章土壤溶液与土壤反应
• 第一节土壤溶液及其组成
• 第二节土壤酸碱反应及其调节
• 第三节土壤氧化还原反应

第2页：土壤溶液的概念与作用

一、土壤溶液的概念与作用土壤溶液：通常定义为含有溶质和溶解性气体的土壤间隙水。第一节土壤溶液及其组成第一，是大多数土壤化学反应和形成过程发生的场所，与环境间物质交换的载体，物质迁移与运动的基础；第二，土壤溶液是植物根系获取养分的源泉，对土壤各种理化性质起着重要作用。

第3页：土壤溶液的组成和浓度

• 二、土壤溶液的组成和浓度
• 土壤溶液中存在分子态、离子态和胶体态的溶解物质。包括无机化合物、有机化合物、有机-无机复合物、气体及最细小的胶体水溶胶。土壤溶液浓度：一般土壤中，大多为万分之几；在盐土和碱土中，千分之几至百分之几。
• 植物土壤溶液的总浓度适宜范围为200～1000mg/kg。
• 当土壤溶液浓度大于1000mg/kg时，根系就很难吸收水分和养料。一次施肥过多，造成“烧苗”。
• 当土壤溶液浓度小于200mg/kg时，缺乏养分。

第4页：土壤中酸碱来源及影响因素

一、土壤中酸碱来源及影响因素（一）土壤酸的来源1、土壤中H＋的来源（1）水的解离：（2）碳酸解离：（3）有机酸的解离：草酸、柠檬酸、富里酸等（4）酸雨：pH值小于5.6（5）其它无机酸：生理酸性肥料、细菌分解第二节土壤酸碱反应及其调节

第5页：土壤碱的来源

• （二）土壤碱的来源
• 1、土壤碱式盐的水解：
• 2、吸附性盐基离子(Na+、Ca2+)水解作用：

第6页：土壤中酸碱的影响因素

（三）土壤中酸碱的影响因素1、气候因素:温暖湿润－酸性土、寒冷干燥－碱性土2、母质影响：基性岩、超基性岩－－土壤中性-偏碱；酸性岩－－土壤偏碱石灰岩母质土壤pH值不超过8.53、有机质：分解产生二氧化碳、有机酸及无机酸。4、盐基饱和度：80%以上，6－75.大气污染：二氧化硫产生酸雨6、施肥浇水生理酸性肥：硫酸铵、氯化铵、硫酸钾、氯化钾生理碱性肥料：硝酸钠、硝酸钙重过磷酸钙和磷酸一铵释出的磷酸能使施肥区局部酸化污水灌溉

第7页：土壤中酸碱存在形式与表示方法

二、土壤中酸碱存在形式与表示方法（一）、土壤中酸的存在形式与表示方法土壤中的酸有两种存在状态：活性酸和潜性酸1、活性酸：以土壤溶液中的H＋直接表现出的酸度。《中国土壤》根据土壤pH将土壤酸碱度分为五级：pH＜5.05.0-6.56.5-7.57.5-8.5＞8.5级别强酸酸性中性碱性强碱我国土壤酸碱反应的地区性差异是“南酸北碱”。

第8页：潜在酸度

• 2、潜在酸度
• 土壤潜在酸度是指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交换进入溶液后引起的酸度，以cmol/kg表示。
• （1）交换性酸度土壤中通过阳离子交换反应进入溶液的氢离子浓度称交换性酸度。
• （2）水解性酸度用弱酸强碱盐浸提土壤后，所测定的酸度称为水解性酸度。
• 潜性酸决定着土壤的总酸度，活性酸度是土壤酸性的强度指标，潜在酸度则是土壤酸性的容量指标。
• 活性酸与潜在酸可相互转化。

第9页：土壤中碱的表示方法

• （二）土壤中碱的表示方法1、总碱度是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。即
• 总碱度＝CO32-＋HCO3-【cmol（＋）/L】2、碱化度（钠碱化度：ESP）
• 是指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。
• 作为碱土分类及碱化土壤改良利用的指标和依据。
• 碱化层的碱化度
• >20％，表层含盐量<5%和pH>9.0定为碱土。
• 5％－10％轻度碱化
• 10％－15％为中度碱化
• 15％－20％为强碱化。

第10页：土壤酸碱性与土壤质量的关系

三、土壤酸碱性与土壤质量的关系（一）土壤酸碱性对土壤化学性质的影响1、氮素有机氮矿化以pH值6.0～8.0时最好2、磷素pH值6.5～7.5时有效性最高，Ca(H2PO4)2的形态。3、钾、钙、镁、硫素酸性土壤中，有效性高，但易于淋失，常感到缺乏；钙、镁在pH值＞8.5的土壤中，生成钙、镁的碳酸盐类沉淀，降低有效性。4、微量元素锌、铜、铁、锰、硼，在酸性土壤中高。在pH＜5.5的强酸性土壤中，易造成铝锰胁迫与毒害在石灰性土壤里常因生成沉淀物而降低有效性硼在酸性土生成硼酸铁、硼酸铝降低有效性，随pH值的升高而有效性增加。

第11页：土壤酸碱性对物理性质的影响

（二）土壤酸碱性对土壤物理性质的影响土壤过酸或过碱，结构性变差，粘重，土壤水、气、热不协调。（三）土壤酸碱性对土壤生物的影响多数植物适于中性至微酸性水稻6.0～7.5麻类6.0～7.0小麦6.5～7.5花生6.0～7.5棉花6.0～8.5芝麻6.0～7.5油菜6.0～7.5烟草5.0～7.5玉米6.0～7.5瓜类6.0～8.5红苕6.0～7.5蕃茄6.0～7.0土豆4.5～7.5茶树4.5～6.0豆类6.0～8.5油茶4.5～6.0

第12页：酸性土壤指示植物

• （四）土壤酸碱性指标植物
• 酸性土壤指示植物
• 铁芒箕，生长在华南酸性土壤上
• 地刷子，海拔较高的冷湿区
• 铺地蜈松，亚热带潮湿地区。铁芒箕地刷子铺地蜈松

第13页：钙质土的指示植物

钙质土的指示植物铁线藤，华南石灰岩区

第14页：盐土的指示植物

• 盐土的指示植物
• 盐角草，河北和辽宁沿海盐土
• 盐爪爪，内陆盐土盐角草盐爪爪

第15页：盐碱土的指示植物

• 盐碱土的指示植物
• 灰绿碱蓬，华北东北盐土、碱土和盐碱土
• 扁秆藨（biao）草，排水差的盐、碱土盐碱土
• 柽柳，渤海边和内蒙西黄河沿岸盐土

第16页：扁秆藨草柽柳

扁秆藨草柽柳

第17页：土壤的酸碱缓冲性及其调节

• 四、土壤的酸碱缓冲性及其调节（一）土壤酸碱缓冲性概念
• 土壤缓冲性是指土壤抵抗酸碱物质、减缓pH变化的能力。
• 广义土壤缓冲性：对营养元素、污染物质、氧化还原都具有缓冲性，具有抵抗外界环境变化的能力。
• 意义：由于土壤具有缓冲作用，土壤的酸碱度经常保持在一定的范围内，避免了因施肥、根系呼吸、微生物活动等引起的土壤反应的显著变化。

第18页：土壤酸碱缓冲体系

• （二）土壤酸碱缓冲体系1、碳酸盐体系：CO2浓度越高，pH越低。2、硅酸盐体系：3、交换性阳离子体系胶体－M＋H＋
• 胶体－H＋M＋胶体－H＋＋MOH
• 胶体－M＋H2O4、铝体系在强酸条件(pH<5)下，游离或交换性Al3+形成聚合态羟基铝离子。2Al(H2O)63++2OH-
• [Al2(OH)2(H2O)8]4++4H205、有机酸体系氨基酸、蛋白质、腐殖酸等

第19页：土壤酸碱缓冲容量

（三）土壤酸碱缓冲容量缓冲容量是指使单位土壤改变一个单位pH所需的酸或碱量，是土壤酸碱缓冲能力强弱的指标。（四）影响土壤酸碱缓冲性的因素1、土壤无机胶体土壤胶体的阳离子交换量愈大，缓冲性愈强。蒙脱石＞伊利石＞高岭石＞氧化铁铝2、土壤质地粘土>壤土>砂土3、土壤有机质：成正相关

第20页：土壤酸碱性的调节

五土壤酸碱性的调节1、酸性土壤调节，最常用的方法是施加石灰。我国多用氧化钙或氢氧化钙国外常用碳酸钙粉末过量使用石灰，会导致土壤板结。2、碱性土壤调节，常使用石膏（CaSO4）或硫酸亚铁或硫磺等。

第21页：石灰石粉需要量查算表

石灰石粉需要量查算表

土壤pH升至7的石灰石粉需要量7.0CEC12256.56.05.55.04.5246810121416182022(a）(b）(c）(d）(a）砂土(c）壤土和粉壤土O.M.％2.54CEC518(b）砂壤土(d）粉粘壤土O.M.％35石灰需要量（t/hm2）

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第22页：土壤酸碱度测定方法

六、土壤酸碱度测定方法1.瓷板法2.试纸法3.永久色阶比色法4.pH计法

第23页：第三节 土壤溶液中的氧化还原反应

• 第三节土壤溶液中的氧化还原反应
• 一、土壤中的氧化还原体系
• 二、土壤氧化还原状况
• 三、影响氧化还原状况的因素及其调节自学