第九章土壤酸碱性和氧化还原反应

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1、第九章　土壤酸碱性和氧化还原反应第一节　土壤酸碱性的形成一、土壤酸性（一）土壤酸化土壤胶体表面吸附的盐基离子被活性酸(H+)交换入土壤溶液后，会随水淋失，而土壤胶体表面上的交换性氢离子(H+)不断增加，并出现交换性铝，形成酸性土壤的过程。1、土壤中H＋的来源(1)水的解离:HOHH++OH-(2)碳酸解离:H2CO3H++HCO3-(3)有机酸的解离:R-COOHH++R-COO-(4)酸雨：(5)其它无机酸:生理酸性肥料(1)土壤胶体表面盐基饱和度逐渐下降，而氢离子饱和度逐渐提高。(2)氢离子过高，胶粒晶体结构被破坏。粘土矿物部分铝八面体被解体，使铝离

2、子脱离八面体晶格的束缚，变成活性铝离子而被吸附在粘粒胶体的表面，转变为交换性Al3+。(3)Al3+解离产生大量H+的过程2、土壤中铝的活化1、活性酸(activeacid)土壤活性酸是指与土壤固相处于平衡状态时的土壤溶液H+离子浓度，一般用pH表示，是土壤酸度的强度指标。（二）土壤酸的类型土壤pH值与土壤酸碱性分级土壤pH<4.54.5-5.55.5-6.56.5-7.57.5-8.5>8.5级别极强酸性强酸性微酸性中性碱性强碱性(1)土壤酸度分级(2)土壤活性酸的测定水浸酸:用水浸提得到的土壤酸度(pH水),反应土壤活性酸的强弱；与盐浸酸:用KCl浸

3、提获到的土壤酸度(pH盐)，除反映土壤溶液中的氢离子外，还反映由K+交换出的土壤胶体表面氢和铝离子表现出的酸性。pH水通常大于pH盐水土比对土壤pH值的影响：测定土壤pH值时的水土比一般用2.5:1，水土比大时，测出的pH值偏高。(3)土壤酸度与盐基饱和度的关系pH水与pH盐的差值可反映土壤盐基饱和度的大小。盐基饱和度高，土壤pH水与pH盐的差值小；盐基饱和度低，土壤pH水和pH盐的差值大。2、土壤潜性酸(potentialacid)指吸附在土壤胶体表面的致酸离子（H+和Al3+）通过交换转移到溶液中后，才会表现出酸性，故称潜性酸。是土壤酸度的容量指标，

4、用每公斤土壤可交换出和氢离子厘摩尔数(Cmol/kg)表示。根据测定时所使用的浸提剂不同，可将分为交换酸和水解酸。(1)交换酸(exchangeableacid):土壤胶体吸附的氢离子或铝离子通过交换进入溶液后所反表现出的酸度。(2)水解酸(hydrolyticacid)：土壤胶体羟基化表面的氢，通过解离作用，将氢离子释放到土壤溶液中所产生的酸度。用1mol/L的KCl(pH5.5～6.0)处理土壤，K+交换出的氢离子或铝离子，通过滴定得到的酸度。单位为cmol/kg。水解酸活性酸Na+交换出的氢和铝离子产生的酸度羟基化表面解离的H+用1mol/L的CH

5、3COONa(pH8.3)处理土壤，由于浸提剂pH是8.3,高于土壤中具羟基化表面胶体的电荷零点（ZPC）值，因此可促使其氢离子解离而产生酸度。然后测定土壤溶液中的酸度。土壤活性酸与潜性酸的关系活性酸与潜性酸具有动态平衡关系，是一个平衡体系中的两种存在状态,他们同时存在且相互转化。活性酸是土壤酸度的根本起源，因为当活性酸存在时，必然交换出土壤胶体所吸附的盐基离子，盐基离子淋失后，土壤潜性酸进一步增加，促使胶体破坏，这时会出现铝离子，铝离子使潜性酸进一步加强，而潜性酸增加后，由于动态平衡关系活性酸也进一步增强，如此相互促进可使土壤酸化。土壤活性酸(活性H+

6、或Al3+)增多,可被土壤胶粒吸附成为潜性酸,促使潜性增多潜性酸增多,胶体上的H+或Al3+又通过交换作用转移到土壤溶液中,促使活性酸增多（三）酸性土的成因1、气候高温多雨地区,风化淋溶作用较强,盐基物质大量淋失,土壤酸化。我国大陆以北纬30°为界,形成“南酸北碱”的局面,就与气候条件密切关。南部土壤酸化矿物的化学风化盐基离子大量释放盐基淋溶温度高降雨量大生物资源丰富,生物活动旺盛,有机质分解作用强烈产生CO2、形成H2CO3；产生有机酸2、生物植物根系和微生物的呼吸作用产生CO2,有机质矿质化也产生CO2;土壤中专性微生物如硫化和硝化细菌,可将含硫、氮

7、有机物转化成硫酸、硝酸,增强了土壤酸化。1、气候高温多雨地区,风化淋溶作用较强,盐基物质大量淋失,土壤酸化。我国大陆以北纬30°为界,形成“南酸北碱”的局面,就与气候条件密切关。南部矿物的化学风化盐基离子大量释放温度高降雨量大南部矿物的化学风化温度高降雨量大土壤酸化盐基淋溶生物资源丰富,生物活动旺盛,有机质分解作用强烈盐基离子大量释放南部矿物的化学风化温度高降雨量大3、施肥和灌溉长期施用酸性或生理酸性肥是导致土壤酸化的因素之一。(NH4)2SO4、K2SO4、KCl、NH4Cl等。4、母质含酸性物质会使土壤酸化。5、酸雨酸雨是大气污染结果，我国南方一些地

8、区酸雨频率高，pH值低，不仅直接危害植物生长，损害公共设施，而且可引起土壤酸化。