第六章土壤保肥性和供肥性

1、 第二節(jié)第二節(jié) 土壤膠體及其基本特性土壤膠體及其基本特性一、土壤膠體一、土壤膠體(soil colloid)及種類(lèi)及種類(lèi)（一）一）土壤膠體是指土壤中最細(xì)微的顆粒，膠體顆粒土壤膠體是指土壤中最細(xì)微的顆粒，膠體顆粒的直徑一般在的直徑一般在1-100nm之間，實(shí)際上土壤中小于之間，實(shí)際上土壤中小于1000nm的粘粒都具有膠體的性質(zhì)，所以直徑在的粘粒都具有膠體的性質(zhì)，所以直徑在1-1000nm之間的土粒都可歸屬于土壤膠粒的范圍。之間的土粒都可歸屬于土壤膠粒的范圍。（二）（二） 土壤膠體的種類(lèi)及特性土壤膠體的種類(lèi)及特性1、 無(wú)機(jī)膠體無(wú)機(jī)膠體(inorganic colloid)*（1 1）含水氧化硅膠體

2、）含水氧化硅膠體H H2 2SiOSiO3 3 = H = H+ + + HSiO + HSiO3 3- - H+ + SiO H+ + SiO3 32-2-（2 2）含水氧化鐵、氧化鋁膠體）含水氧化鐵、氧化鋁膠體Al(OH)Al(OH)3 3 + H + H+ + Al(OH) Al(OH)2 2+ + + H + H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3 + OH + OH- - Al(OH) Al(OH)2 2O O- - + H + H2 2O O（3 3）層狀硅酸鹽礦物）層狀硅酸鹽礦物* * * *層狀硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)單元層狀硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)單元a a、硅氧片和硅四面體、

3、硅氧片和硅四面體 硅氧片是由硅四面體連接而成，一個(gè)硅氧片是由硅四面體連接而成，一個(gè)硅四面體硅四面體是由是由四個(gè)氧原子和一個(gè)硅原子組成。四個(gè)氧原子和一個(gè)硅原子組成。許多硅氧四面體可以共用氧原子而形成一層。氧原許多硅氧四面體可以共用氧原子而形成一層。氧原子排列成為中間有孔的六角形，稱(chēng)為子排列成為中間有孔的六角形，稱(chēng)為硅氧片或硅硅氧片或硅氧層氧層。b b、鋁氧片和鋁八面體、鋁氧片和鋁八面體鋁八面體鋁八面體為為6 6個(gè)氧原子圍繞一個(gè)鋁原子而構(gòu)成鋁八面?zhèn)€氧原子圍繞一個(gè)鋁原子而構(gòu)成鋁八面體。體。許多個(gè)鋁八面體相互連接成片稱(chēng)為許多個(gè)鋁八面體相互連接成片稱(chēng)為鋁氧片鋁氧片。層狀硅酸鹽礦物種類(lèi)及特性層狀硅酸鹽礦物

4、種類(lèi)及特性111型礦物，如高嶺石類(lèi)：型礦物，如高嶺石類(lèi)： 晶層是由一層硅氧片、一層鋁氧片重疊組晶層是由一層硅氧片、一層鋁氧片重疊組成的，稱(chēng)為成的，稱(chēng)為111型礦物，如高嶺石類(lèi)。型礦物，如高嶺石類(lèi)。其外形大部分為其外形大部分為片狀片狀，顆粒較大，總表面積，顆粒較大，總表面積小，因而小，因而膠體特性、可塑性、粘結(jié)性和粘著膠體特性、可塑性、粘結(jié)性和粘著性弱性弱，在我國(guó)南方酸性土壤中含量較多。，在我國(guó)南方酸性土壤中含量較多。這類(lèi)礦物晶層間作用力是硅片的氧面與鋁片的這類(lèi)礦物晶層間作用力是硅片的氧面與鋁片的氫氧面之間形成氫鍵氫氧面之間形成氫鍵作用力強(qiáng)，使晶層間緊密連接，晶層間的距離不變，作用力強(qiáng)，使晶層間

5、緊密連接，晶層間的距離不變，不易膨脹，水分及其它離子難進(jìn)入，不易膨脹，水分及其它離子難進(jìn)入，沒(méi)有或很少有同晶替代現(xiàn)象，電荷量少，其電荷的沒(méi)有或很少有同晶替代現(xiàn)象，電荷量少，其電荷的 主要來(lái)源是晶體表面的斷鍵和主要來(lái)源是晶體表面的斷鍵和OH的解離。的解離。這類(lèi)礦物特點(diǎn)這類(lèi)礦物特點(diǎn) 陷入晶穴中，它陷入晶穴中，它同時(shí)受兩層負(fù)電的吸附同時(shí)受兩層負(fù)電的吸附2 2、有機(jī)膠體、有機(jī)膠體(organic colloid)主要成分主要成分: :腐殖質(zhì)腐殖質(zhì)（胡敏酸、富啡酸和胡敏素等），（胡敏酸、富啡酸和胡敏素等），還有少量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、纖維素等。還有少量的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、纖維素等。特點(diǎn)特點(diǎn)：顆粒極小、具有巨

6、大的比面和帶有電荷、：顆粒極小、具有巨大的比面和帶有電荷、有高度的親水性、并含有多種功能團(tuán)，如：羧基、有高度的親水性、并含有多種功能團(tuán)，如：羧基、羥基、酚羥基等。這些基團(tuán)解離出氫離子后的羥基、酚羥基等。這些基團(tuán)解離出氫離子后的- -COOCOO- - 、-O-O- - 等離子留等離子留在膠粒上而使膠體帶負(fù)電。在膠粒上而使膠體帶負(fù)電。胺基（胺基（-NH-NH2 2）吸收）吸收H H+ +后，成為后，成為-NH-NH3 3+ +則帶正電，一則帶正電，一般有機(jī)膠體帶負(fù)電。般有機(jī)膠體帶負(fù)電。3.有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體(organo-mineral complex) 土壤無(wú)機(jī)膠體和有機(jī)膠體可以通過(guò)

7、多種方式進(jìn)土壤無(wú)機(jī)膠體和有機(jī)膠體可以通過(guò)多種方式進(jìn)行結(jié)合，但大多數(shù)是通過(guò)二、三價(jià)陽(yáng)離子（如行結(jié)合，但大多數(shù)是通過(guò)二、三價(jià)陽(yáng)離子（如鈣、鎂、鐵、鋁等）或功能團(tuán)（如羧基、醇羥鈣、鎂、鐵、鋁等）或功能團(tuán)（如羧基、醇羥基等）將帶負(fù)電荷的粘粒礦物和腐殖質(zhì)連接起基等）將帶負(fù)電荷的粘粒礦物和腐殖質(zhì)連接起來(lái)。這種結(jié)合可形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土來(lái)。這種結(jié)合可形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤保肥性能和多種理化性質(zhì)。壤保肥性能和多種理化性質(zhì)。土粒土粒土粒土粒土粒土粒Ca2+腐腐殖殖質(zhì)質(zhì)二、二、 土壤膠體的構(gòu)造及特性土壤膠體的構(gòu)造及特性（一）土壤膠體構(gòu)造：一）土壤膠體構(gòu)造：*土壤膠體分散系包括膠體微粒（為分散相）和土壤

8、膠體分散系包括膠體微粒（為分散相）和微粒間溶液（為分散介質(zhì)）兩大部分。微粒間溶液（為分散介質(zhì)）兩大部分。 膠體微粒膠體微粒 膠核膠核 雙電層雙電層 決定電位離子層（內(nèi)）決定電位離子層（內(nèi)） 補(bǔ)償離子層（外）補(bǔ)償離子層（外） 非活性離子層非活性離子層擴(kuò)散層擴(kuò)散層 （二）、土壤膠體帶電、土壤膠體帶電性性（1）土壤電荷的起因和種類(lèi)）土壤電荷的起因和種類(lèi) 同晶置換：指硅酸鹽礦物中的硅氧片或水鋁片同晶置換：指硅酸鹽礦物中的硅氧片或水鋁片中的配位中心離子，被大小相近而電性符號(hào)中的配位中心離子，被大小相近而電性符號(hào)相同的離子所取代，使其晶層結(jié)構(gòu)未變而帶相同的離子所取代，使其晶層結(jié)構(gòu)未變而帶上電荷。上電荷。永

9、久電荷永久電荷(permanent charge)* ：它是由于粘：它是由于粘粒礦物晶層內(nèi)的同晶替代所產(chǎn)生的電荷。粒礦物晶層內(nèi)的同晶替代所產(chǎn)生的電荷。 這種電荷不受介質(zhì)的這種電荷不受介質(zhì)的pH值的影響，主要發(fā)生值的影響，主要發(fā)生在在2：1型粘粒礦物中，在型粘粒礦物中，在1：1型礦物中極少。型礦物中極少。（2）、土壤膠體帶電、土壤膠體帶電性性可變電荷可變電荷(variable charge)* ： 電荷的的數(shù)量電荷的的數(shù)量和性質(zhì)隨介質(zhì)和性質(zhì)隨介質(zhì)pH而改變的電荷。而改變的電荷?？勺冸姾傻某梢蛑饕悄z核表面分子或可變電荷的成因主要是膠核表面分子或原子團(tuán)原子團(tuán) 的解離：的解離：A. 含水氧化硅的解離

10、含水氧化硅的解離B. 粘粒礦物的晶面上的粘粒礦物的晶面上的OH和和H的的解離解離C. 腐殖質(zhì)上某些官能團(tuán)的解離腐殖質(zhì)上某些官能團(tuán)的解離D. 含水氧化和水鋁石表面的分子中含水氧化和水鋁石表面的分子中OH的解離；的解離； pHM2+M+ Al3Mn2Ca2K+Rb+NH4+K+Na+Li+（二）、土壤陽(yáng)離子交換作用（二）、土壤陽(yáng)離子交換作用*1、概念：指土壤膠體表面所吸附的陽(yáng)離子與土壤溶概念：指土壤膠體表面所吸附的陽(yáng)離子與土壤溶液中的其它離子相互交換的過(guò)程液中的其它離子相互交換的過(guò)程 K+v .Ca2+ + 2KCl = K+ + CaCl2 離子從溶液中轉(zhuǎn)移到膠體上的過(guò)程，稱(chēng)為離子的離子從溶液中

11、轉(zhuǎn)移到膠體上的過(guò)程，稱(chēng)為離子的吸吸附過(guò)程附過(guò)程；原來(lái)吸附在膠體上的離子轉(zhuǎn)移到溶液中的；原來(lái)吸附在膠體上的離子轉(zhuǎn)移到溶液中的過(guò)程，稱(chēng)為離子的過(guò)程，稱(chēng)為離子的解吸過(guò)程解吸過(guò)程。土壤膠體土壤膠體陽(yáng)離子交換作用特點(diǎn)：陽(yáng)離子交換作用特點(diǎn)：v是可逆反應(yīng)是可逆反應(yīng) v 反應(yīng)迅速反應(yīng)迅速 v 等價(jià)離子交換等價(jià)離子交換: 它是等量電荷對(duì)等量電荷的反應(yīng)。它是等量電荷對(duì)等量電荷的反應(yīng)。v服從質(zhì)量作用定律服從質(zhì)量作用定律2 2、陽(yáng)離子交換能力、陽(yáng)離子交換能力陽(yáng)離子交換能力陽(yáng)離子交換能力是指一種陽(yáng)離子將膠體上另一是指一種陽(yáng)離子將膠體上另一種陽(yáng)離子交換出來(lái)有能力。各種陽(yáng)離子交換種陽(yáng)離子交換出來(lái)有能力。各種陽(yáng)離子交換能力大

12、小的順序?yàn)椋耗芰Υ笮〉捻樞驗(yàn)椋篎eFe3+ 3+ Al Al3+ 3+ H H+ + Ca Ca2+ 2+ Mg Mg2+ 2+ NH NH4 4+ + K K+ + NaNa+ +影響陽(yáng)離子交換能力的因素有：影響陽(yáng)離子交換能力的因素有：v電荷的數(shù)量電荷的數(shù)量 v離子半徑和離子水化半徑離子半徑和離子水化半徑v離子濃度離子濃度表表8 82 2 離子半徑與吸附力離子半徑與吸附力一價(jià)離子Li+Na+K+NH+4Rb+離子的真實(shí)半徑(nm)0.0780.0980.1330.1430.149離子的水合半徑(nm)1.0080.7900.5370.5320.509弱弱強(qiáng)強(qiáng)交換能力3 3、土壤陽(yáng)離子交換量、

13、土壤陽(yáng)離子交換量(cation exchange capacity, CEC） 概念：指在一定概念：指在一定pHpH值條件下每千克干土所能吸附的全部交值條件下每千克干土所能吸附的全部交換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)（換性陽(yáng)離子的厘摩爾數(shù)（cmolcmol/kg/kg）。）。土壤陽(yáng)離子交換量（土壤陽(yáng)離子交換量（CECCEC的）大小可以作為土壤保肥力的的）大小可以作為土壤保肥力的指標(biāo)指標(biāo): :CEC20cmol/kg CEC20cmol/kg 保肥性強(qiáng)保肥性強(qiáng)101020cmol/kg 20cmol/kg 保肥性中等保肥性中等10cmol/kg 草酸根草酸根 檸檬酸根檸檬酸根 H2PO4- HCO3- HB

14、O3- SO42- Cl - NO3-（二）陰離子的負(fù)吸附（二）陰離子的負(fù)吸附所謂陰離子的負(fù)吸附所謂陰離子的負(fù)吸附，是指距帶負(fù)電荷的膠是指距帶負(fù)電荷的膠體表面越近，陰離子數(shù)量越少的現(xiàn)象。體表面越近，陰離子數(shù)量越少的現(xiàn)象。負(fù)吸附現(xiàn)象隨著土壤膠體的數(shù)量和陽(yáng)離子代負(fù)吸附現(xiàn)象隨著土壤膠體的數(shù)量和陽(yáng)離子代換量的增加而增加。但隨陪伴陽(yáng)離子價(jià)數(shù)的增加而換量的增加而增加。但隨陪伴陽(yáng)離子價(jià)數(shù)的增加而減少。不同的粘粒礦物對(duì)負(fù)吸附的影響也不同，他減少。不同的粘粒礦物對(duì)負(fù)吸附的影響也不同，他們遞減的次序?yàn)椋簜冞f減的次序?yàn)椋?蒙脫石蒙脫石 伊利石伊利石 高嶺石高嶺石第四節(jié)第四節(jié) 土壤的供肥性土壤的供肥性一、土壤的供肥性

15、、土壤的供肥性 土壤的供肥性土壤的供肥性是指土壤供應(yīng)作物所必須的各種速效養(yǎng)是指土壤供應(yīng)作物所必須的各種速效養(yǎng)分的能力分的能力土壤供肥能力土壤供肥能力 土壤供肥能力可以反映土壤供肥性的強(qiáng)弱，土壤供土壤供肥能力可以反映土壤供肥性的強(qiáng)弱，土壤供肥能力表現(xiàn)的主要內(nèi)容有：肥能力表現(xiàn)的主要內(nèi)容有：1土壤供應(yīng)速效養(yǎng)分的數(shù)量土壤供應(yīng)速效養(yǎng)分的數(shù)量v土壤中各種速效養(yǎng)分的數(shù)量可反映農(nóng)作物根系直接土壤中各種速效養(yǎng)分的數(shù)量可反映農(nóng)作物根系直接吸收利用養(yǎng)分?jǐn)?shù)量。吸收利用養(yǎng)分?jǐn)?shù)量。v 土壤的供肥容量（供應(yīng)容量）是指持續(xù)地供應(yīng)某土壤的供肥容量（供應(yīng)容量）是指持續(xù)地供應(yīng)某種養(yǎng)分的基礎(chǔ)，反映出土壤供應(yīng)某種養(yǎng)分潛在能力種養(yǎng)分的基

16、礎(chǔ)，反映出土壤供應(yīng)某種養(yǎng)分潛在能力的大小，一般指全量養(yǎng)分。速效養(yǎng)分占全量養(yǎng)分的的大小，一般指全量養(yǎng)分。速效養(yǎng)分占全量養(yǎng)分的比值稱(chēng)為供應(yīng)強(qiáng)度，表明養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力的強(qiáng)比值稱(chēng)為供應(yīng)強(qiáng)度，表明養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和供應(yīng)能力的強(qiáng)弱。弱。v 如果養(yǎng)分的供應(yīng)容量大，供應(yīng)強(qiáng)度也大，表明在如果養(yǎng)分的供應(yīng)容量大，供應(yīng)強(qiáng)度也大，表明在一般時(shí)間內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)充足而不至于脫肥；如果二者一般時(shí)間內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)充足而不至于脫肥；如果二者均小，表明土壤的供肥能力都很弱，必須考慮及時(shí)均小，表明土壤的供肥能力都很弱，必須考慮及時(shí)施肥。施肥。v2緩效養(yǎng)分轉(zhuǎn)變?yōu)樗傩юB(yǎng)分的速率緩效養(yǎng)分轉(zhuǎn)變?yōu)樗傩юB(yǎng)分的速率v3速效養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng)的時(shí)間速效養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng)的時(shí)

17、間二、土壤養(yǎng)分的有效化過(guò)程二、土壤養(yǎng)分的有效化過(guò)程* * * 影響交換性離子有效性的因素主要有：影響交換性離子有效性的因素主要有： （1）離子飽和度）離子飽和度 離子的飽和度越大，被解吸的機(jī)會(huì)就越大，有離子的飽和度越大，被解吸的機(jī)會(huì)就越大，有效性就越大效性就越大 （2）土壤中的互補(bǔ)離子效應(yīng)）土壤中的互補(bǔ)離子效應(yīng) （3）粘土礦物類(lèi)型的影響）粘土礦物類(lèi)型的影響 互補(bǔ)離子與交換性鈣的有效性互補(bǔ)離子與交換性鈣的有效性土壤交換性陽(yáng)離子組成小麥幼苗干重(g)小麥幼苗吸鈣量(mg)ABC40%Ca+60%H40%Ca+60%Mg40%Ca+60%Na2.802.792.3411.157.834.36 在土壤

18、膠體上各種交換性鹽在土壤膠體上各種交換性鹽 基離子之間的相互基離子之間的相互影響的作用影響的作用互補(bǔ)離子效應(yīng)（陪伴離子效應(yīng)）互補(bǔ)離子效應(yīng)（陪伴離子效應(yīng)）三、土壤供肥性的調(diào)節(jié)三、土壤供肥性的調(diào)節(jié) 土壤供肥性的調(diào)節(jié)包括增加速效養(yǎng)分的數(shù)量，加強(qiáng)供土壤供肥性的調(diào)節(jié)包括增加速效養(yǎng)分的數(shù)量，加強(qiáng)供肥速度，延長(zhǎng)供肥時(shí)間，使作物所需的各種養(yǎng)分能夠全面肥速度，延長(zhǎng)供肥時(shí)間，使作物所需的各種養(yǎng)分能夠全面、充分、持續(xù)地供應(yīng)，以保證作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，具體措、充分、持續(xù)地供應(yīng)，以保證作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，具體措施如下：施如下：1 1合理施肥，提高供肥性能合理施肥，提高供肥性能建立有機(jī)肥料為基礎(chǔ)，有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合，并配合各種肥

19、料建立有機(jī)肥料為基礎(chǔ)，有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合，并配合各種肥料的施肥體系，對(duì)土壤供肥性和保肥性的調(diào)節(jié)均是有意義的的施肥體系，對(duì)土壤供肥性和保肥性的調(diào)節(jié)均是有意義的。2 2合理耕作和灌溉，促進(jìn)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化供應(yīng)合理耕作和灌溉，促進(jìn)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化供應(yīng)精耕細(xì)作，疏松耕層，以耕促肥精耕細(xì)作，疏松耕層，以耕促肥 合理灌排，調(diào)節(jié)水、熱、氣狀態(tài)，達(dá)到以水促肥的目的合理灌排，調(diào)節(jié)水、熱、氣狀態(tài)，達(dá)到以水促肥的目的3 3用養(yǎng)結(jié)合，進(jìn)行合理的輪、間、套作用養(yǎng)結(jié)合，進(jìn)行合理的輪、間、套作4 4消除有害物質(zhì)，改善養(yǎng)分的供應(yīng)狀況消除有害物質(zhì)，改善養(yǎng)分的供應(yīng)狀況 土壤中有害物質(zhì)的存在，會(huì)降低土壤微生物的活性土壤中有害物質(zhì)的存在，會(huì)降低土壤

20、微生物的活性并影響到土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化及作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，消除土并影響到土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化及作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，消除土壤有害物質(zhì)以及改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)養(yǎng)分的調(diào)節(jié)起重壤有害物質(zhì)以及改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)養(yǎng)分的調(diào)節(jié)起重要的作用。要的作用。 具體包括：消除酸害和堿害；消除鹽害；消除還原具體包括：消除酸害和堿害；消除鹽害；消除還原性物質(zhì)毒害；消除污染的毒害。性物質(zhì)毒害；消除污染的毒害。 第五節(jié)第五節(jié) 影響土壤供肥性的化學(xué)條件影響土壤供肥性的化學(xué)條件一、土壤溶液組成和濃度一、土壤溶液組成和濃度 二、土壤酸堿性二、土壤酸堿性土壤酸堿性反應(yīng)土壤酸堿性反應(yīng)我國(guó)土壤的酸堿性反應(yīng)，大多數(shù)在我國(guó)土壤的酸堿性反應(yīng)，大多數(shù)在pH

21、4.58.5之間。之間。在地理分布上有在地理分布上有“東南酸西北堿東南酸西北堿”的規(guī)律性。大致可的規(guī)律性。大致可以長(zhǎng)江為界（北緯以長(zhǎng)江為界（北緯33 ），長(zhǎng)江以南的土壤為酸性或），長(zhǎng)江以南的土壤為酸性或強(qiáng)酸性，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性。我國(guó)土壤強(qiáng)酸性，長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性。我國(guó)土壤的酸堿性南北差異很大的酸堿性南北差異很大（一）、土壤酸度（一）、土壤酸度(soil acidity)(soil acidity)1、氫離子的來(lái)源：（1）水的解離：（2）碳酸解離：（3）有機(jī)酸的解離：（4）酸雨：（5）其它無(wú)機(jī)酸2、土壤酸度的類(lèi)型（1 1）活性酸）活性酸(soil active acidit

22、y)(soil active acidity)土壤活性酸是自由擴(kuò)散于土壤溶液中的氫離土壤活性酸是自由擴(kuò)散于土壤溶液中的氫離子濃度直接反應(yīng)出來(lái)的酸度。子濃度直接反應(yīng)出來(lái)的酸度。 （2） 、潛性酸度、潛性酸度(potential acidity)v潛性酸度潛性酸度: 土壤膠體上吸附的土壤膠體上吸附的H+、Al3+所引起的酸度。它們只所引起的酸度。它們只有在轉(zhuǎn)移到土壤溶液中，形成溶液中的有在轉(zhuǎn)移到土壤溶液中，形成溶液中的H+時(shí)，才會(huì)時(shí)，才會(huì)顯示酸性，故稱(chēng)為潛性酸。通常用顯示酸性，故稱(chēng)為潛性酸。通常用1000g烘干土中氫烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)來(lái)表示。離子的厘摩爾數(shù)來(lái)表示。 土壤潛性酸要比活性酸多得多

23、，相差土壤潛性酸要比活性酸多得多，相差3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。個(gè)數(shù)量級(jí)。土壤中潛性酸的大小常用土壤交換性酸度和水解性土壤中潛性酸的大小常用土壤交換性酸度和水解性酸度表示之。酸度表示之。a:交換性酸度交換性酸度(exchangeable acidity)：用過(guò)量的中性鹽溶液（用過(guò)量的中性鹽溶液（1mol/L的的KCl、NaCl或或BaCl2）與土壤作用，將膠體表面上的大部分）與土壤作用，將膠體表面上的大部分H+或或Al3+交換出來(lái)，再以標(biāo)準(zhǔn)堿滴定溶液中的交換出來(lái)，再以標(biāo)準(zhǔn)堿滴定溶液中的H+，這樣測(cè)得的酸度稱(chēng)為這樣測(cè)得的酸度稱(chēng)為交換性酸度交換性酸度或或代換性酸度代換性酸度b、水解性酸度、水解性酸度(hyd

24、rolytic acidity)： 用弱酸強(qiáng)堿鹽溶液（用弱酸強(qiáng)堿鹽溶液（ 1mol/L醋酸鈉）從土壤中交醋酸鈉）從土壤中交換出來(lái)的氫、鋁離子所產(chǎn)生的酸度。換出來(lái)的氫、鋁離子所產(chǎn)生的酸度。 水解性酸度一般要比交換性酸度大得多。水解性酸度一般要比交換性酸度大得多。 酸性土壤通常通過(guò)施用石灰，人為地調(diào)節(jié)土壤酸度。酸性土壤通常通過(guò)施用石灰，人為地調(diào)節(jié)土壤酸度。酸性土改良中常用水解性酸度的數(shù)值作為計(jì)算石灰酸性土改良中常用水解性酸度的數(shù)值作為計(jì)算石灰施用量的依據(jù)。施用量的依據(jù)。3活性酸和潛性酸的關(guān)系活性酸和潛性酸的關(guān)系活性酸和潛酸的總和，稱(chēng)為土壤總酸度。由于活性酸和潛酸的總和，稱(chēng)為土壤總酸度。由于它通常是

25、用滴定法測(cè)定的，故又稱(chēng)之為土壤的滴定酸它通常是用滴定法測(cè)定的，故又稱(chēng)之為土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指標(biāo)。它與度。它是土壤的酸度的容量指標(biāo)。它與pH值在意義值在意義上是不同的。上是不同的。 活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強(qiáng)度；活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強(qiáng)度； 潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。土壤總酸度活性酸度潛在酸度土壤總酸度活性酸度潛在酸度二二 、土壤堿性、土壤堿性(soil alkalinity)1、土壤堿性主要來(lái)源、土壤堿性主要來(lái)源土壤中交換性鈉的水解所產(chǎn)生的土壤中交換性鈉的水解所產(chǎn)生的OH-以及弱酸強(qiáng)堿

26、鹽以及弱酸強(qiáng)堿鹽類(lèi)（如類(lèi)（如Na2CO3和和NaHCO3）的水解。）的水解。土壤中堿性鹽類(lèi)（特別是土壤中堿性鹽類(lèi)（特別是Na2CO3和和NaHCO3）的多少，）的多少，有時(shí)叫做有時(shí)叫做土壤堿度土壤堿度（cmol/kg）。）。 對(duì)于土壤溶液或灌溉水、地下水來(lái)說(shuō)，其對(duì)于土壤溶液或灌溉水、地下水來(lái)說(shuō)，其N(xiāo)a2CO3和和NaHCO3含量也叫做含量也叫做堿度堿度（mmol/L或或g/L）（2）堿化度（鈉堿化度：）堿化度（鈉堿化度：ESP） 堿化度堿化度是指土壤膠體吸附的交換性鈉離子占指土壤膠體吸附的交換性鈉離子占陽(yáng)離子交換量的百分率。陽(yáng)離子交換量的百分率。堿化度交換性鈉陽(yáng)離子交換量1 0 0當(dāng)土壤堿化度

27、達(dá)到一定程度，可溶鹽含量較低時(shí)，當(dāng)土壤堿化度達(dá)到一定程度，可溶鹽含量較低時(shí)，土壤就呈極強(qiáng)的堿性反應(yīng)，土壤理化性質(zhì)上發(fā)生惡劣變土壤就呈極強(qiáng)的堿性反應(yīng)，土壤理化性質(zhì)上發(fā)生惡劣變化，稱(chēng)為土壤的化，稱(chēng)為土壤的“堿化作用堿化作用”（alkalinizationalkalinization) )。 （三）影響土壤酸堿性的因素（三）影響土壤酸堿性的因素 1. 氣候（影響鹽基飽和度）氣候（影響鹽基飽和度）2. 母質(zhì)與地形母質(zhì)與地形3. 土壤空氣中的土壤空氣中的CO2的分壓的分壓（2pH=K+pCa+pCO2）4. 生物：針葉林植被下發(fā)育的土壤酸性比闊葉林強(qiáng)；生生物：針葉林植被下發(fā)育的土壤酸性比闊葉林強(qiáng)；生物呼

28、吸產(chǎn)生物呼吸產(chǎn)生CO2，硝化菌產(chǎn)生硝酸、硫化菌產(chǎn)硫酸如紅，硝化菌產(chǎn)生硝酸、硫化菌產(chǎn)硫酸如紅樹(shù)林下發(fā)育的土壤。樹(shù)林下發(fā)育的土壤。5、人類(lèi)活動(dòng)：施肥（、人類(lèi)活動(dòng)：施肥（NH42SO4、KCl、NH4Cl酸性和酸性和生理酸性肥料，生理酸性肥料，CaO、CaCO3、草木灰等堿性肥料）、草木灰等堿性肥料）灌溉灌溉酸性土壤淹水后酸性土壤淹水后pH升高升高:堿性土壤淹水后堿性土壤淹水后pH降低降低:堿和堿性鹽被溶解淋失堿和堿性鹽被溶解淋失有機(jī)酸或碳酸類(lèi)物質(zhì)增加有機(jī)酸或碳酸類(lèi)物質(zhì)增加（四）、（四）、 土壤的酸堿反應(yīng)與植物生長(zhǎng)土壤的酸堿反應(yīng)與植物生長(zhǎng)（1）影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和供應(yīng)）影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和供應(yīng) 影響

29、土壤中微生物活性影響土壤中微生物活性 影響?zhàn)B分的固定、釋放與淋失影響?zhàn)B分的固定、釋放與淋失（2）影響作物生長(zhǎng)）影響作物生長(zhǎng) 主要的栽培植物生長(zhǎng)適宜的主要的栽培植物生長(zhǎng)適宜的pH范圍范圍土壤酸堿性與養(yǎng)分的生物有效性土壤酸堿性與養(yǎng)分的生物有效性圖95植物營(yíng)養(yǎng)元素的有效性與pH的關(guān)系 （五）強(qiáng)酸性土壤的鋁、錳脅迫與毒害（五）強(qiáng)酸性土壤的鋁、錳脅迫與毒害 pH5.5pH6.0;pH6.0;水稻土排水解除錳的毒害水稻土排水解除錳的毒害。 三、三、 土壤氧化還原反應(yīng)土壤氧化還原反應(yīng)（一）土壤氧化還原體系（一）土壤氧化還原體系（二）、（二）、 土壤氧化還原電位土壤氧化還原電位（soil redox pote

30、ntial)1、土壤氧化還原電位可用下式表示：、土壤氧化還原電位可用下式表示： log059. 00還原態(tài)氧化態(tài)nEEh旱地土壤的旱地土壤的Eh值多在值多在400700mV之間，大于之間，大于700mV，表明土壤通氣過(guò)強(qiáng)；，表明土壤通氣過(guò)強(qiáng)； Eh值低于值低于200mV，則土壤通氣不良。，則土壤通氣不良。 水田土壤的水田土壤的Eh值變化較大，正常值低于值變化較大，正常值低于200300mV，長(zhǎng)期積水的水稻土可降至，長(zhǎng)期積水的水稻土可降至100mV甚至下降到負(fù)值甚至下降到負(fù)值土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化也與土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化也與Eh值有密切的關(guān)系。值有密切的關(guān)系。 2、Eh和和pH的關(guān)系的關(guān)系式中式中m是參與反應(yīng)

31、的質(zhì)子數(shù)，是參與反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)，Eh隨隨pH增加而降低。增加而降低。因此，同一氧化還原反應(yīng)在堿性溶液中比在酸性因此，同一氧化還原反應(yīng)在堿性溶液中比在酸性溶液中容易進(jìn)行。溶液中容易進(jìn)行。 （三）土壤氧化還原狀況對(duì)養(yǎng)分有效性的影響（三）土壤氧化還原狀況對(duì)養(yǎng)分有效性的影響 在土壤強(qiáng)還原條件下，高價(jià)鐵（在土壤強(qiáng)還原條件下，高價(jià)鐵（FeFe+) )還原低價(jià)鐵還原低價(jià)鐵(Fe(Fe+) )，同時(shí)硫酸根（，同時(shí)硫酸根（SOSO4 4=）也還原為硫化物也還原為硫化物(S (S2-2-) )，此時(shí)，同時(shí)可能發(fā)，此時(shí)，同時(shí)可能發(fā)生硫化亞鐵的沉淀反應(yīng)生硫化亞鐵的沉淀反應(yīng)(FeS(FeS) )，使鐵的有效，使鐵的有效度

32、下降。所以在討論氧化反應(yīng)的影響時(shí)，度下降。所以在討論氧化反應(yīng)的影響時(shí)，要綜合的分析判斷。要綜合的分析判斷。 （四）氧化還原狀況與有毒物質(zhì)積累（四）氧化還原狀況與有毒物質(zhì)積累 Eh200mv時(shí)時(shí),土壤中的鐵錳化合物就從氧化態(tài)轉(zhuǎn)化土壤中的鐵錳化合物就從氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為還原態(tài)為還原態(tài),當(dāng)當(dāng)Eh-100mv時(shí)時(shí),則低價(jià)鐵則低價(jià)鐵(Fe2+)濃度已超過(guò)高價(jià)鐵濃度已超過(guò)高價(jià)鐵(Fe3+),會(huì)使植物產(chǎn)生鐵的毒害。會(huì)使植物產(chǎn)生鐵的毒害。Eh供氧供氧氧化（排水烤田）氧化（排水烤田）淹水淹水缺氧缺氧還原（淹水泡田）還原（淹水泡田）（二）堿性土壤的調(diào)節(jié)（二）堿性土壤的調(diào)節(jié) 施用石膏、硫磺、明礬等施用石膏、硫磺、明礬等影響石灰用量因素