8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土壤酸、碱性的形成土壤酸度的指标土壤氧化还原反应土壤缓冲性土壤酸碱性和氧化还原状态与生物环境第一节土壤酸、碱性的形成§土壤酸性的形成¢土壤酸化过程§土壤中H+的来源¢水的解离¢碳酸解离¢有机酸的解离¢酸雨¢其它无机酸第一节土壤酸、碱性的形成§土壤酸性的形成¢土壤酸化过程§土壤中铝的活化¢当土壤有机矿质复合体或铝硅酸盐粘粒矿物表面吸附的交换性H+的饱和度达到一定限度后，这些胶粒的晶体结构就会遭到破坏，其中有些水铝片中Al3+就脱离了八面体晶格的束缚，转化为活性Al3+而被吸附于粘粒表面成为交换性Al3+，土壤溶液中的Al

2、3+水解后，产生了H+；¢土壤酸化过程始于土壤溶液中的活性H+，随着土壤溶液中H+和土壤胶体被吸附的盐基离子交换，并随之出现交换性Al3+，形成酸性土壤。第一节土壤酸、碱性的形成§土壤酸性的形成¢土壤酸的类型§土壤活性酸¢是指与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+所反映出来的酸度。§土壤潜性酸¢吸附于土壤胶体的交换性致酸离子（H+、Al3+），在被其它阳离子交换进入溶液后，转变成或水解产生溶液中的H+时，才显示酸性。第一节土壤酸、碱性的形成§土壤酸性的形成¢土壤酸的类型§强酸性土¢Al3++3HOAl(OH)+3H+23¢强酸性土中，Al3+大大

3、多于交换性H+,是土壤溶液中H+离子的主要来源。§酸性和弱酸性土¢Al(OH)2++HOAl(OH)++H+22¢在此类土壤中，除了羟基铝离子水解产生H+外，胶体表面交换性H+的解离是土壤溶液中H+的来源。第一节土壤酸、碱性的形成§土壤酸性的形成¢土壤酸的类型第一节土壤酸、碱性的形成§土壤碱性的形成¢土壤碱性的形成机理§土壤中碱性物质主要是Ca、Mg、Na、K的碳酸盐及重碳酸盐，以及土壤的交换性Na+；碱性物质的水解反应是碱性形成的主要机理。§碳酸钙水解§碳酸钠水解§交换性钠的水解第一节土壤酸、碱性的形成§土壤碱性的形成¢影响土壤碱化的因素§气候因

4、素§生物因素§母质的影响§施肥和灌溉的影响第二节土壤酸度的指标§土壤酸度的强度指标¢土壤pH§土壤pH代表与土壤固相处于平衡的溶液中的H+浓度的负对数；§传统上把土壤pH作为土壤酸度的强度指标。¢石灰位§将H+与Ca2+数量联系起来，以数学式pH-0.5pCa表示；§既是酸度指标，又是钙的有效度指标，能更全面地代表土壤盐基饱和度和土壤酸度状况；§在区分不同类型土壤的酸度时，石灰位的差别较pH的差别更明显。第二节土壤酸度的指标§土壤酸度的强度指标土壤pHpH–0.5pCa类型水稻土母质相差水稻土母质相差砖红壤5.235.120.113.402.291

5、.11红壤6.565.151.414.933.021.91黄棕壤6.865.711.125.323.911.41第二节土壤酸度的指标§土壤酸度的数量指标¢交换性酸§用中性盐溶液如1mol/L的KCl或0.06mol/LBaCl溶液（pH＝7）浸提土壤；通过标准碱液滴定，根据消耗的碱液换算为交换性H+和Al3+的总量，单位表示为Cmol/kg；§用中性盐液浸提的交换反应是一个可逆的阳离子交换平衡。第二节土壤酸度的指标§土壤酸度的数量指标¢水解性酸§用弱酸强碱盐溶液如1mol/L的NaOAc溶液（pH＝8.2）浸提土壤；通过标准碱液滴定，根据消耗的碱液

6、换算为交换性H+和Al3+的总量，单位表示为Cmol/kg；§交换程度比中性盐溶液更为完全；水合氧化物表面的羟基和腐殖质的某些功能团上的部分H+解离而进入浸提液被中和；§土壤水解性酸度可作为酸性土壤改良时计算石灰需要量的参考依据。第二节土壤酸度的指标§土壤酸度的数量指标第二节土壤酸度的指标§土壤碱性指标¢总碱度§土壤溶液中CO2-和HCO-的总量，Cmol(+)/L33¢碱化度（钠碱化度或钠化率：ESP）§土壤交换性钠占CEC的百分率§土壤碱化度常被用来作为碱土分类及碱化土壤利用改良的指标和依据。第二节土壤酸度的指标§影响土壤酸度的因素¢盐基饱和度

7、¢土壤空气中的CO分压2¢土壤水分含量¢土壤氧化还原条件第三节土壤氧化还原反应§土壤氧化还原体系¢氧化剂（电子供体）和还原剂（电子受体）构成了氧化还原体系；土壤中有多种氧化还原物质共存，常见的如表所示：第三节土壤氧化还原反应§土壤氧化还原体系¢特征§土壤氧化还原体系有无机和有机体系两类；§土壤中氧化还原反应虽属化学反应，但很大程度上是由生物参与的；§土壤是一个不均匀的多相体系，测定其氧化还原电位时要选择代表性土样；§土壤氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间，不同耕作管理措施等都会改变Eh值。第三节土壤氧化还原反应§土壤氧化还原指标¢强度指标§氧化还

8、原电位（Eh）¢由于溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度关系而产生的电位氧化还原电位，用Eh表示，单位为伏（V）或毫伏（mV