土壤酸碱性和氧化还原反应

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1、第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第一节土壤酸碱性第二节土壤氧化还原反应（1）熟悉土壤酸碱性及其成因，掌握土壤酸碱变化规律，明确酸碱性对林木生长和土壤养分的影响。（2）掌握土壤氧化还原性能的衡量指标教学目标第一节土壤酸碱性中国土壤酸碱性分布规律中国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.5~8.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬33~35），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北差异很大，由南向北土壤pH相差7个数量级。如吉林、内蒙古、华北的碱土pH值有的高达10.5，而台湾省的新八仙山和广东省丁湖山、五指山的黄

2、壤，pH值有的低至3.6~3.8。一、土壤酸碱的概念和类型（一）土壤pH和酸碱性分级：pH4.55.56.57.58.59.5级别强酸性酸性弱酸性中性弱碱性碱性强碱性土壤反应就是土壤酸碱性。土壤反应分为酸性、中性和碱性，其区分决定于土壤溶液中游离的H+与OH-的浓度的比例。土壤的酸碱度一般用pH值表示。土壤酸碱性的来源不仅决定于土壤溶液中H+,更重要的是决定于土壤胶体上致酸离子（H+和Al3＋）或致碱离子（Na＋）的数量，也决定于土壤中酸性盐类或碱性盐的存在。土壤显酸性一方面和土壤溶液中的H+有关，另一方面又和土壤胶体上吸附致酸离子有关。土壤酸度是土壤中氢离子数量的反映。因此土壤酸

3、度可根据H＋在土壤中所在的部位而分为两种类型：活性酸度和潜性酸度。1.土壤活性酸度:土壤溶液中的氢离子浓度。用pH表示,测定时的水土比为1：1浸提测定溶液中氢离子浓度，所以，也有人表示为pHH2O.2.土壤潜性酸度:指由土壤胶体上吸附的氢离子、铝离子和羟基离子所可能产生的酸度。（二）土壤酸性与土壤酸度土壤酸度活性酸度潜性酸度-（X-y）H+yH+胶体胶体-XH⇌胶体胶体-XH+Ca⇌-Ca-(x-2)H+2H+潜性酸度作用机理(1)土壤胶体上氢离子的解离：(2)胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中(3)土壤胶体上铝离子作用Al3++H2O⇋Al(OH)2++H+Al(OH)2++H

4、2O⇋Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O⇋Al(OH)3↓+H+土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。[Al6（OH）12]6+、[Al10（OH）22]8+等等土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方红壤土壤中占到90%以上。（1）交换性酸度当用中性盐溶液（如1molKcl)浸提土壤时,土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分均被浸提剂的阳离子交换而进入溶液，浸出液中的氢离子及由铝离子水解产生的氢离子，即为交换性酸量(包括活性酸)。以厘摩尔（＋）/千克）为单位，它是土壤酸度的数量指标。3.分类：土壤胶体上吸附的氢、铝离子所反映的潜性酸量，可用交换性酸度和水解酸度

5、表示。（2）水解性酸度用弱酸强碱的盐类溶液（常用的为pH8.2的1molNaOAc溶液）浸提,土壤吸附的氢离子和铝离子绝大部分被浸提出来，测得的酸量称之为土壤的水解性酸。结果使:①交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，土壤吸附性氢、铝离子的绝大部分可被Na+离子交换。②水化氧化物表面的羟基和腐殖质的某些功能团（如羟基、羧基）上部分H+解离而进入浸提液被中和。（三）土壤碱性土壤呈碱性反应主要是因为其溶液中含的一定数量的弱酸强碱盐及土壤胶体表面吸附有碱金属及碱土金属的阳离子。土壤碱度即土壤碱性强弱的程度，是土壤碱性的容量指标。碱度可以用平衡溶液的pH值表示，也可以用土壤中HCO3－和CO

6、32－含量的重量百分数表示。（四）土壤碱度和碱化度土壤中Na2CO3和NaHCO3含量叫做土壤碱度（单位cmol/kg土），常用于地下水。土壤碱化度—土壤中交换性钠离子占阳离子交换量的百分数叫做土壤碱化度。5—20%碱化土＞20%碱土%二、土壤酸碱性产生的原因（一）气候因素它决定成土过程的淋溶强度。气温高、降雨量大的气候条件，母质、土壤中的盐基成分易于遭受淋失，使土壤逐渐酸化。反之，干旱气候，降雨量远远低于蒸发量，盐基成分积累于土壤及地下水，使土壤向碱化方向演化。即“南酸北碱”。（二）母质因素母岩母质的组成性质对土壤酸碱度具有深刻的影响。如酸性岩上发育的土壤容易向酸性发展，而基性岩

7、相反。（三）生物因素生物产生的CO2溶于水，产生的H+对于土壤酸化有重要作用。另外植被不同，残体成分不同，影响土壤酸碱性。（四）施肥和灌溉的影响如酸性肥（NH4）2SO4、KCl长期使用造成土壤酸化等。植物养分有效性与pH的关系图pH6.5（中性）大多数土壤养分在附近的有效性较高四、土壤酸碱性对土壤肥力的影响（一）土壤酸碱性对土壤养分有效性的影响（四）主要木本植物适宜pH值范围大多数木本植物适宜微酸性到微碱性土壤，有些植物要求酸性土壤，在强碱性土壤上一般树种都不能生长