土胶体与土壤吸收性能

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1、土壤胶体与土壤吸收性能土壤胶体与土壤吸收性能Last Class 1、土壤孔性（孔隙度、相对密度、土壤容重、孔隙类型）2、土壤结构性（块状、核状、柱状、片状、团粒）3、土壤耕性（粘结和粘着性、可塑性、胀缩性）问题问题 1、结合本专业所学，谈谈您对土壤耕性的认识。、结合本专业所学，谈谈您对土壤耕性的认识。2、计算题：、计算题：(1)某土壤测得其烘干土重为某土壤测得其烘干土重为100g，其吸湿水含量为，其吸湿水含量为20 g/kg，求其风干土重。，求其风干土重。(2)计算一公顷计算一公顷(10000m2)耕层耕层20cm深度的干土重。深度的干土重。（测定土壤容重时，用环刀采取（测定土壤容重时，用环

2、刀采取25cm3的土样，称的土样，称量其湿土重为量其湿土重为37.5g，已知其水分含量为，已知其水分含量为250 g/kg。）。）胶体的概念胶体的概念 胶体是物质存在的一种状态，是一种分散体系。根据分散体系中被分散的物质（分散相）的大小，可把分散系分为：粗分散系、胶体分散系和分子、离子分散系。胶体分散系胶体分散系 一般把分散相颗粒直径（非球颗粒则指长、宽、高三向中一个方向的长度）在1-1000纳米范围内的分散系称胶体分散系。其颗粒大小介于粗分散系和分子、离子分散系之间。举例 胶体分散系可以是固体颗粒分散在液体或气体中，也可以是液粒分散在气体或其他液体中。日常接触和研究的胶体，大多是固体颗粒分散

3、在液体或液体微粒分散在另一液体介质中，例如氢氧化铁、层状硅酸盐和腐殖质酸的胶体溶液以及蛋白质和胶水等。思考：土壤泥浆？一、土壤胶体：一、土壤胶体：1、概念：是指大小在1-100毫微米（在长、宽和高的三个方向，至少有一个方向在此范围内）的固体颗粒而言。实际上凡1-1000nm粘粒都具有胶体的特性。2、胶体的种类、组成、胶体的种类、组成矿物颗粒：铝硅酸盐，铁、铝、锰、钛的氧 化物有机态颗粒：膜状或游离态的腐殖质A、无机胶体：a.含水氧化硅胶体：游离态无定型SiO2.H2OH2SiO3 带负电H2SiO3=H+HSiO3-=H+SiO32-b.含水氧化铁、铝：两性胶体 Al（OH）3+H+Al（OH

4、）2+H2O pH Al3+Ca2+Mg2+H+NH4+K+Na+对于同一土壤来说，电动电位的高低，主要对于同一土壤来说，电动电位的高低，主要决定于扩散层的厚度，而扩散层的厚度与离决定于扩散层的厚度，而扩散层的厚度与离子电荷数量及离子水化度有关。子电荷数量及离子水化度有关。凡电荷数量少而水化度大的离子（如凡电荷数量少而水化度大的离子（如Na+），形成的扩散层厚，电动电位高，使），形成的扩散层厚，电动电位高，使胶体分散；电荷数量多，水化度小的离子胶体分散；电荷数量多，水化度小的离子（如（如Ca2+），形成的扩散层薄，电动电位降），形成的扩散层薄，电动电位降至一定程度时，胶体即可凝聚。至一定程度时

5、，胶体即可凝聚。4、土壤吸收性能、土壤吸收性能 指土壤能够吸收和保持土壤溶液中的分子和离指土壤能够吸收和保持土壤溶液中的分子和离 子，悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。子，悬液中的悬浮颗粒、气体及微生物的能力。土壤吸收性能：土壤吸收性能：1、机械吸收：机械阻隔、机械吸收：机械阻隔2、物理吸收性、物理吸收性3、化学吸收性、化学吸收性4、物理化学吸收性、物理化学吸收性5、生物吸收性、生物吸收性（1）机械吸收性）机械吸收性：是指土壤对物体的阻：是指土壤对物体的阻留。如施有机肥时，其中大小不等的颗留。如施有机肥时，其中大小不等的颗粒，均可被保留在土壤中；污水、洪淤粒，均可被保留在土壤中；污水、洪淤

6、灌溉时，其土粒及其他不溶物，也可固灌溉时，其土粒及其他不溶物，也可固机械吸收性而被保留在土壤中。机械吸收性而被保留在土壤中。主要决定于土壤的孔隙状况。主要决定于土壤的孔隙状况。（2）物理吸收性）物理吸收性：这种吸收性能是指土：这种吸收性能是指土壤对分子态物质的保持能力，它表现在壤对分子态物质的保持能力，它表现在某些养分聚集在胶体表面，其浓度比在某些养分聚集在胶体表面，其浓度比在溶液中为大，另一些物质则胶体表面吸溶液中为大，另一些物质则胶体表面吸附较少而溶液中浓度较大，前者为附较少而溶液中浓度较大，前者为正吸正吸附附，后者为，后者为负吸附负吸附。（3）化学吸收性：）化学吸收性：是指易溶性盐在土壤

7、是指易溶性盐在土壤中转变为难溶性盐而沉淀保存在土壤中中转变为难溶性盐而沉淀保存在土壤中的过程，这种吸收作用是以纯化学作用的过程，这种吸收作用是以纯化学作用为基础的。为基础的。（4）物理化学吸收性）物理化学吸收性：是指土壤对可溶性物：是指土壤对可溶性物质中离子态养分的保持能力，由于土壤胶体带质中离子态养分的保持能力，由于土壤胶体带有正电荷或负电荷，能吸附溶液中带异号电荷有正电荷或负电荷，能吸附溶液中带异号电荷的离子，这些被吸附的离子又可与土壤溶液中的离子，这些被吸附的离子又可与土壤溶液中的同号电荷的离子交换而达到动态平衡。的同号电荷的离子交换而达到动态平衡。这一作用是以物理吸附为基础，而又呈现这

8、一作用是以物理吸附为基础，而又呈现出化学反应相似的特性。出化学反应相似的特性。（5）生物吸收性）生物吸收性：是指土壤中植物根系：是指土壤中植物根系和微生物对营养物质的吸收，这种吸收和微生物对营养物质的吸收，这种吸收作用的特点是有选择性和创造性，并且作用的特点是有选择性和创造性，并且具有累积和集中养分的作用。具有累积和集中养分的作用。只有此种吸收才能吸收硝酸盐，生只有此种吸收才能吸收硝酸盐，生物吸收对于提高土壤肥力方面有着重要物吸收对于提高土壤肥力方面有着重要意义。意义。课程回顾 1、土壤胶体：概念、种类、土壤胶体：概念、种类 2:1型和型和1:1型粘土矿物、同晶代换型粘土矿物、同晶代换 2、土

9、壤胶体的结构：微粒核、双电层、土壤胶体的结构：微粒核、双电层 3、土壤胶体电荷：永久电荷、可变电荷、土壤胶体电荷：永久电荷、可变电荷 可变电荷零点可变电荷零点(pH0)4、土壤的吸收性能、土壤的吸收性能 即土壤离子交换作用。土壤离子交换可即土壤离子交换作用。土壤离子交换可分为两类：一类为阳离子交换作用，另分为两类：一类为阳离子交换作用，另一类为阴离子交换作用。一类为阴离子交换作用。阳离子交换作用阳离子交换作用：带负电胶体所吸附的：带负电胶体所吸附的阳离子与溶液中的阳离子进行交换。阳离子与溶液中的阳离子进行交换。阴离子交换作用阴离子交换作用：带正电胶体吸附的阴：带正电胶体吸附的阴离子与溶液中阴离

10、子互相交换的作用。离子与溶液中阴离子互相交换的作用。土壤物理化学吸收性能土壤物理化学吸收性能（1）阳离子交换作用阳离子交换作用 概念：土壤胶体吸附阳离子，在一定条件下，与土壤溶液中的其他阳离子发生交换，这就是土壤阳离子的交换过程。能够参与交换过程的阳离子，就成为交换性阳离子。离子的吸附、解吸：离子的吸附、解吸：土壤胶粒 Ca2+2KCl=土壤胶粒K+K+CaCl2特点：特点：1、是可逆反应 任何一方的反应都不能进行到底，反复浸提（交换性阳离子测定），才能把胶体表面上的钙离子和钾离子全部交换出来；2、等量交换，等摩尔交换，20克Ca2+可以和39.1克K+交换；3、反应迅速影响阳离子交换能力的因

11、素影响阳离子交换能力的因素电荷的数量 Fe3+Al3+H+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+离子半径和离子水化半径 离子半径大水化半径小，交换性能强离子浓度4、土壤阳离子交换量（、土壤阳离子交换量（Cation Exchange Capacity）CEC 定义：在一定pH值条件下，每千克土壤所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数。单位：cmol/kg。影响因素土壤胶体数量胶体类型：2：1，1：1土壤pH值：？pH升高？A.胶体数量（土壤质胶体数量（土壤质地）：地）：土壤胶体物质土壤胶体物质越多（包括矿质胶体、越多（包括矿质胶体、有机胶体和复合胶有机胶体和复合胶体），则体），则CEC越大。越大。就

12、矿质胶体而言，就矿质胶体而言，CEC随着质地粘重程随着质地粘重程度增加而增加，所以度增加而增加，所以粘质土粘质土CEC较砂质土较砂质土要大的多。要大的多。质地质地阳离子交换量阳离子交换量（cmol(+)kg-1)砂土砂土1-5砂壤土砂壤土7-8壤土壤土7-18粘土粘土25-30 B.胶体类型：胶体类型：不同土壤胶体阳离子交换量相差很大。不同土壤胶体阳离子交换量相差很大。胶休胶休种类种类腐殖质腐殖质蛭石蛭石蒙脱石蒙脱石 水云母水云母 高岭石高岭石 含水氧化含水氧化铁、铝铁、铝CEC（cmol(+)kg-1)150-500 100-150 60-10020-403-15微量微量比表面比表面（m2g

13、-1)800-1000700800100-2005-20-2:11:1，有机，有机无机无机 C.土壤土壤pH值：值：土壤酸碱度影响胶体表面官能土壤酸碱度影响胶体表面官能团中团中H+的解离，因而影响可变电荷的多少。的解离，因而影响可变电荷的多少。pH4.5pH6.4pH8.1沼泽土胡敏酸沼泽土胡敏酸170.0286.3400.0灰化土胡敏酸灰化土胡敏酸234.0410.0508.7黑钙土胡敏酸黑钙土胡敏酸292.2432.9590.5pH2.5-6pH7高岭石高岭石410蒙脱石蒙脱石95100阳离子交换量和施肥的密切关系阳离子交换量和施肥的密切关系 施肥时不仅要了解作物的需要，同时还要考虑施肥时

14、不仅要了解作物的需要，同时还要考虑土壤交换量的大小：土壤交换量的大小：例如在砂土上施用化肥例如在砂土上施用化肥 土壤交换量？土壤保肥能力？施肥次数？施肥土壤交换量？土壤保肥能力？施肥次数？施肥量？量？对于交换量小、保肥力差的土壤，可通过对于交换量小、保肥力差的土壤，可通过施用河塘泥、厩肥、泥炭或掺粘土，以增加土施用河塘泥、厩肥、泥炭或掺粘土，以增加土壤中的无机、有机胶体，以及通过施用石灰调壤中的无机、有机胶体，以及通过施用石灰调节土壤节土壤pH等来提高土壤的阳离子交换量。等来提高土壤的阳离子交换量。土壤交换量的大小，基本上代表了土壤土壤交换量的大小，基本上代表了土壤的保持养分数量，也就是平常所

15、说的保的保持养分数量，也就是平常所说的保肥力高低；交换量大，也就是保存养分肥力高低；交换量大，也就是保存养分的能力大，反之则弱。所以，的能力大，反之则弱。所以，土壤交换土壤交换量可以作为评价土壤保肥力的指标量可以作为评价土壤保肥力的指标。一般地：小于一般地：小于10 cmol/kg，保肥力弱；，保肥力弱；1020 cmol/kg，中等；大于，中等；大于20 cmol/kg，强。强。5、土壤盐基饱和度、土壤盐基饱和度 1、盐基饱和度（、盐基饱和度（BSP）：土壤胶体上的）：土壤胶体上的交换性盐基离子总量占交换性阳离子总交换性盐基离子总量占交换性阳离子总量的百分比。量的百分比。土壤交换性阳离子可分

16、为二类：土壤交换性阳离子可分为二类：致酸离子（致酸离子（H+、Al3+）盐基离子盐基离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+等等)盐基离子为植物所需的速效养分。盐基离子为植物所需的速效养分。盐基饱和土壤：盐基饱和土壤：土壤胶体吸附的阳离子土壤胶体吸附的阳离子如绝大多数（如绝大多数（80%以上）为盐基离子。以上）为盐基离子。盐基不饱和土壤：盐基不饱和土壤：盐基饱和度在盐基饱和度在80%以以下，下，H+、Al3+等离子含量较多。等离子含量较多。盐基饱和度与盐基饱和度与pH的关系的关系 从西北、华北到东南、华南逐渐降低从西北、华北到东南、华南逐渐降低 真正反映土壤有效速效养分含量的大小。若阳离真正反映

17、土壤有效速效养分含量的大小。若阳离 子交换量大，而盐基饱和度偏小，需要采取措施子交换量大，而盐基饱和度偏小，需要采取措施对土壤加以改良，如施肥或用石灰中和。对土壤加以改良，如施肥或用石灰中和。6、影响交换性阳离子有效性的因素：、影响交换性阳离子有效性的因素：（1）交换性阳离子的饱和度：）交换性阳离子的饱和度：饱和度大，该离饱和度大，该离子的有效性大。子的有效性大。饱和度饱和度:胶体上被吸附的某种阳离子的量占土壤阳离胶体上被吸附的某种阳离子的量占土壤阳离子交换量的百分数。子交换量的百分数。土壤土壤CEC/(c mol/kg交换性交换性Ca量量/(c mol/kg)交换性交换性Ca的的饱和度饱和度

18、%Ca的有效度的有效度甲甲10440.0大大乙乙40512.5小小施肥一大片，不如一条线（2）陪补离子的种类：）陪补离子的种类：对于某一特定的离子来说，其它与对于某一特定的离子来说，其它与其共存的离子都是陪补离子。（如胶体其共存的离子都是陪补离子。（如胶体吸附了吸附了H+、Ca+、Mg2+、K+等离子，对等离子，对H+来说，来说，Ca+、Mg2+、K+是它是它 陪补离子）陪补离子）与胶体结合强度大的离子，本身有效与胶体结合强度大的离子，本身有效性低，但对其它离子的有效性有利。反性低，但对其它离子的有效性有利。反之亦然。之亦然。土壤处理土壤处理交换性离子组成交换性离子组成盆中幼苗干重盆中幼苗干重

19、(g)盆中幼苗吸钙盆中幼苗吸钙量量(mg)甲甲40%Ca+60%H2.811.15乙乙40%Ca+60%Mg2.797.83丙丙40%Ca+60%Na2.344.36不同陪补离子对交换性钙有效性的影响不同陪补离子对交换性钙有效性的影响各处离子相互抑制的能力如下：各处离子相互抑制的能力如下：Na+K+Mg2+Ca2+H+和和Al3+（3）无机胶体的种类：）无机胶体的种类：在饱和度相同的前提下，各种离子在无机胶体上在饱和度相同的前提下，各种离子在无机胶体上的有效性：的有效性：高岭石高岭石蒙脱石蒙脱石水云母；水云母；这是因为：这是因为：高岭石：阳离子吸附点主要在破裂边缘外表面；高岭石：阳离子吸附点主

20、要在破裂边缘外表面；蒙脱石：吸附点主要在晶层间内表面；蒙脱石：吸附点主要在晶层间内表面；水云母：层间空隙狭窄，易使水云母：层间空隙狭窄，易使NH4+、K+等离子产等离子产 晶晶穴固定。穴固定。（4）阳离子的非交换性吸收：）阳离子的非交换性吸收：离子半径大小与晶格孔穴离子半径大小与晶格孔穴大小的关系。离子大小与孔径大小的关系。离子大小与孔径相近，离子易进入孔穴中，且相近，离子易进入孔穴中，且稳定性较大，从而降低了有效稳定性较大，从而降低了有效性。性。如：孔穴半径为如：孔穴半径为1.4埃，埃，钾离子的半径为钾离子的半径为1.33埃，铵离埃，铵离子的半径为子的半径为1.42埃，则有效性埃，则有效性较

21、低。较低。层状铝硅酸盐粘粒矿物层状铝硅酸盐粘粒矿物土壤阴离子的交换作用土壤阴离子的交换作用 土壤中带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中阴离子的相互交换作用。土壤吸收阴离子的原因土壤吸收阴离子的原因 1、两性胶体带正电荷 酸性 Al(OH)3+HCl=Al(OH)2+Cl-+H2O 碱性 Al(OH)3+NaOH=Al(OH)2O-+Na+H2O 2、土壤腐殖质中的NH2 在酸性条件下吸 收H+成为NH3+而带正电。3、粘粒矿物表面上的-OH原子团可与土壤 溶液中的阴离子代换。阴离子吸附类型阴离子吸附类型 1）易 于 被 土 壤 吸 附 的 阴 离 子：如 磷 酸 根）易 于 被 土 壤 吸

22、附 的 阴 离 子：如 磷 酸 根（H2PO4-、HPO42-、PO43-）、硅酸根（）、硅酸根（HSiO3-、SiO32-）及某些有机酸的阴离子。此类阴离子常）及某些有机酸的阴离子。此类阴离子常和阳离子起化学反应产生难溶性化合物。和阳离子起化学反应产生难溶性化合物。2）很少或根本不被吸附的阴离子：如）很少或根本不被吸附的阴离子：如Cl-、NO3-、NO2-等。易出现负吸附。等。易出现负吸附。3）介于上述两者之间的阴离子，如）介于上述两者之间的阴离子，如SO42-、CO32-、HCO3-及某些有机酸的阴离子，土壤吸收它们的及某些有机酸的阴离子，土壤吸收它们的能力很弱。能力很弱。土壤中各种阴离子

23、代换吸收能力土壤中各种阴离子代换吸收能力 不同阴离子代换吸收顺序如下：不同阴离子代换吸收顺序如下：草酸根离子草酸根离子柠檬酸离子柠檬酸离子磷酸根离子磷酸根离子硫酸根硫酸根 离子离子氯离子氯离子硝酸根离子硝酸根离子 磷酸根离子和某些有机酸根离子易被土壤吸收。磷酸根离子和某些有机酸根离子易被土壤吸收。磷酸根常被某些阳离子如钙、镁、铁、铝所固定，而失磷酸根常被某些阳离子如钙、镁、铁、铝所固定，而失去有效性。而土壤氯离子和硝酸根离子代换吸收能力最去有效性。而土壤氯离子和硝酸根离子代换吸收能力最弱，甚至不能吸收弱，甚至不能吸收。二、土壤的酸碱性二、土壤的酸碱性 什么是酸？什么是碱？什么是酸？什么是碱？1

24、、根据酸碱质子论：凡能给出质子、根据酸碱质子论：凡能给出质子（H+）的物质就是酸，能接受质子的物）的物质就是酸，能接受质子的物质就是碱：质就是碱：HB H+B-2、酸可以是阳离子、阴离子或中性分子；、酸可以是阳离子、阴离子或中性分子；如果一种物质既能提供质子、又能接受如果一种物质既能提供质子、又能接受质子，则可以是酸又可以是碱。质子，则可以是酸又可以是碱。土壤酸碱性土壤酸碱性是指土壤溶液的反应（是指土壤溶液的反应（soil reaction），它反映土壤溶液中），它反映土壤溶液中H+浓度和浓度和OH-浓度比例，同时也决定土壤胶体上浓度比例，同时也决定土壤胶体上致酸离子（致酸离子（H+或或Al3

25、+）或碱性离子（）或碱性离子（Na+）的数量及土壤中酸性盐和碱性盐类的存的数量及土壤中酸性盐和碱性盐类的存在数量。在数量。土壤酸性（土壤酸性（soil acidity），一方面与溶液中），一方面与溶液中H+浓度相关，另一方面更多的是与土壤胶体上吸浓度相关，另一方面更多的是与土壤胶体上吸附的致酸离子（附的致酸离子（H+或或Al3+）有密切关系。）有密切关系。土壤中酸性的主要来源是：胶体上吸附的土壤中酸性的主要来源是：胶体上吸附的H+或或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸、有机质分解溶于水所形成的碳酸、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生少量无机酸、以产生的有机酸、氧化作用产生少量无机酸、以及施肥

26、加入的酸性物质等。及施肥加入的酸性物质等。（一）土壤酸性（一）土壤酸性1、活性酸（、活性酸（active acidity）由土壤溶液中游离的由土壤溶液中游离的H+直接引起的，常用直接引起的，常用pH值表示，值表示，即溶液中氢离子浓度的负对数。即溶液中氢离子浓度的负对数。土壤酸碱性主要根据活性酸划分土壤酸碱性主要根据活性酸划分 酸度分级：酸度分级：5 5.0-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 8.5 我国土壤我国土壤pH一般在一般在49之间。之间。在地理分布上由南向北在地理分布上由南向北pH逐渐增加，大致以长江为界。逐渐增加，大致以长江为界。长江以南的土壤为酸性和强酸性，长江以北的土壤多长

27、江以南的土壤为酸性和强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性，少数为强碱性。为中性或碱性，少数为强碱性。2、潜性酸（、潜性酸（potential acidity）指土壤胶体上吸附的指土壤胶体上吸附的H+或或Al3+、Al(OH)2+、Al(OH)2+、Al(OH)2.50.5+所造成的酸性。因为它所造成的酸性。因为它们进入溶液后才会显示出酸性，所以称之为潜们进入溶液后才会显示出酸性，所以称之为潜性酸，常用性酸，常用1000克烘干土中氢离子的厘摩尔数克烘干土中氢离子的厘摩尔数表示。表示。潜性酸与活性酸的动态平衡：潜性酸与活性酸的动态平衡：土壤胶粒xHyAl+(x+3y)K+=土壤胶粒(x+3y)K+

28、xH+yAl3+潜性酸可分为两类：潜性酸可分为两类：（1）交换性酸）交换性酸(exchangeable acidity)：用过量中性盐（氯化钾、氯化钠等）溶液，用过量中性盐（氯化钾、氯化钠等）溶液，与土壤胶体发生交换作用，土壤胶体表面的氢离与土壤胶体发生交换作用，土壤胶体表面的氢离子或铝离子被侵提剂的阳离子所交换，使溶液的子或铝离子被侵提剂的阳离子所交换，使溶液的酸性增加。测定溶液中氢离子的浓度即得交换性酸性增加。测定溶液中氢离子的浓度即得交换性酸的数量。酸的数量。土壤胶粒H+KCl=土壤胶粒K+HCl土壤胶粒Al+3KCl=土壤胶粒+AlCl3K KK 用中性盐溶液浸提而测得的酸量用中性盐溶

29、液浸提而测得的酸量只是土壤潜性酸量的大部分，而不是只是土壤潜性酸量的大部分，而不是它的全部。它的全部。（2）水解性酸：）水解性酸：用过量强碱弱酸盐（CH3COONa）浸提土壤，胶体上的氢离子或铝离子释放到溶液中所表现出来的酸性。CH3COONa水解产生NaOH，pH值可达8.5，Na+可以把绝大部分的代换性的氢离子和铝离子代换下来，从而形成醋酸，滴定溶液中 醋酸的总量即得水解性酸度。CH3COONa+H2O=CH3COOH+NaOH土壤胶粒土壤胶粒 Al+3CH3COONa+3H2O=土壤胶粒土壤胶粒+Al(OH)3Na NaNa土壤胶粒H+Na+OH-=土壤胶粒+H2ONa+3CH3COOH

30、 用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解酸的用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解酸的量。水解性酸度一般要比交换性酸度大得多，量。水解性酸度一般要比交换性酸度大得多，但这两者是同一来源，本质上是一样的，都是但这两者是同一来源，本质上是一样的，都是潜性酸，只是换作用的程度不同而已。潜性酸，只是换作用的程度不同而已。（二）土壤碱性（二）土壤碱性1、OH-的来源的来源 （1）土壤弱酸强碱盐的水解，碳土壤弱酸强碱盐的水解，碳酸及重碳酸的钾、钠、钙、镁等盐类。酸及重碳酸的钾、钠、钙、镁等盐类。如如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等；等；（2）其次是土壤胶体上的）其次是土壤胶体上的Na+的代的代换水解作用。换水

31、解作用。2、土壤碱性的表示方法、土壤碱性的表示方法（1）土壤碱性的高低用pH值表示，越大碱性越强，碱性过强，对植物或微生物（少数耐碱或喜碱的除外）的生长不利。（2）碱度：Na2CO3和NaHCO3（c mol/kg）（3）Na+饱和度:碱化度=（交换性钠/阳离子交换量）*100%碱化度在5%-20%时称碱化土，20%时称碱土。（三）土壤缓冲性（三）土壤缓冲性 在自然条件下，土壤pH值不因土壤酸碱环境 条件的改变而发生剧烈的变化，而是保持在一定的范围内，土壤这种特殊的抵抗酸碱度变化的能力称土壤缓冲性。土壤缓冲作用的机制土壤缓冲作用的机制土壤胶粒上的交换性阳离子；土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在；土

32、壤中两性物质的存在；酸性土壤中铝离子的缓冲作用 机制机制1：土壤胶粒上的交换性阳离子：土壤胶粒上的交换性阳离子土壤胶粒M+H=土壤胶粒H+M+当土壤溶液中当土壤溶液中H+增加时，胶体表面的交换性盐基增加时，胶体表面的交换性盐基离子与溶液中的离子与溶液中的H+交换，使土壤溶液中交换，使土壤溶液中H+的浓度基本的浓度基本无变化或变化很小。无变化或变化很小。土壤胶粒H+MOH=土壤胶粒 M+H2O 当土壤溶液中加入当土壤溶液中加入MOH时，解离产生时，解离产生M+或或OH-，由于由于M+与胶体上交换性与胶体上交换性H+交换，交换，H+转入溶液中，同转入溶液中，同OH-生成生成H2O，pH变化极小。变

33、化极小。机制机制1是产生缓冲作用的主要原因！是产生缓冲作用的主要原因！由以上可以得出：由以上可以得出：（1）土壤缓冲能力的大小和它的阳离子交换量）土壤缓冲能力的大小和它的阳离子交换量有关。粘质土及有机质含量高的土壤、砂土及有关。粘质土及有机质含量高的土壤、砂土及有机质含量少的土壤？有机质含量少的土壤？（2）不同的盐基饱和度表现出对酸碱的缓冲能）不同的盐基饱和度表现出对酸碱的缓冲能力是不同的。如果两种土壤阳离子交换量相同，力是不同的。如果两种土壤阳离子交换量相同，则盐基饱和度大的，对酸的缓冲能力愈？而对则盐基饱和度大的，对酸的缓冲能力愈？而对碱的缓冲能力愈？碱的缓冲能力愈？土壤溶液中含有碳酸、硅

34、酸、腐殖酸以及其他有机酸及其盐类构成一个良好的缓冲体系，故对酸碱具有缓冲作用。机制机制2：土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在：土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2ONa2CO3+2HCl=H2CO3+2NaCl 机制机制3：土壤中两性物质的存在：土壤中两性物质的存在R-CH-COOHNH2+HCl=R-CH-COOHNH3ClR-CH-COOHNH2+NaOH=R-CH-COONa+H2ONH2(氨基酸氯化铵盐）氨基酸氯化铵盐）(氨基酸钠）氨基酸钠）在极强酸性土壤中（在极强酸性土壤中（pH9.0或或2.5的情况下都难以生长。的情况下都难以生长。喜酸植物：杜鹃

35、属、越桔属、茶花属、杉木、松喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松 树、橡胶树、帚石兰树、橡胶树、帚石兰 喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等椴树、榆树等 喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关 1）地下害虫往往要求一定范围的）地下害虫往往要求一定范围的pH环境环境 条件条件,如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；2）有些病害只在一定的）有些病害只在一定的pH值范围内发作，值范围内发作，悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。悴倒病往往在碱

36、性和中性土壤上发生。3、土壤活性铝、土壤活性铝土壤中的活性铝是土壤胶体上吸附的交换性铝土壤中的活性铝是土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大影响；影响；在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但对于一些植物来说，铝是有毒性的，如三叶草、对于一些植物来说，铝是有毒性的，如三叶草、紫花苜蓿，土壤中富铝时生长受抑制。紫花苜蓿，土壤中富铝时生

37、长受抑制。（五）土壤酸碱性对养分有效性的影响（五）土壤酸碱性对养分有效性的影响 在正常范围内，植物对土壤酸碱性 敏感的原因，是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，从而影响各种元素对植物的有效性。（1）氮在）氮在pH68时有效性较高，是由时有效性较高，是由于于pH在小于在小于6时，固氮菌活动降低，而时，固氮菌活动降低，而大于大于8时，硝化作用受到抑制；时，硝化作用受到抑制；（2）磷在）磷在pH6.57.5时有效性较高，由时有效性较高，由于在于在pH小于小于6.5时，易形成磷酸铁、磷时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，在酸铝，有效性降低，在pH高于高于7.5时，时，则易形成磷酸二氢钙；则

38、易形成磷酸二氢钙；（3）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在 pH68时最好。时最好。（4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在盐在pH57.5时有效性较好。时有效性较好。（六）土壤酸碱性的调节土壤酸碱性的调节1、调节酸性土壤，最常用的方法是施加石灰，我国多施加氧化钙或氢氧化钙，而国外常用碳酸钙粉末。过量使用石灰，会使有机质过度分解，导致土壤板结。2、调节碱性土壤，常使用石膏（CaSO4）或硫酸亚铁或硫磺等使用石膏是通过离子代换作用把土壤中有害的钠离子代换出来，在结合灌水使之淋洗出去。