土壤酸碱性氧化平衡

1、第九章土壤酸碱性与氧化还原反应上壤得来源：1水得解离2碳酸解离3有机酸解离4酸雨5其她无机酸:如硝化细菌活动产生硝酸6上壤中铝得活化：H+进入上壤中吸收复合体后，随着阳离子交换作用得进行，土壤盐基饱 与度逐渐下降，而氢饱与度渐渐提高.当土壤有机矿质复合体或铝酸盐粘粒矿物表面吸附得 屮超过一左限度时，这些胶粒得晶体结构就会遭到破坏，有些铝八而体被解体，使铝离子脱 离了八而体晶格得朿缚，变成活性铝离子，被吸附在带负电荷得粘粒表而，转变为交换性AP+, 铝离子与水分解得OH结合形成疑基铝离子，土壤溶液中得氢离子增加。活性酸:指得就是与上壤固相处于平衡状态得土壤溶液中得屮潜性酸:指吸附在上壤胶体表而得

2、交换性致酸离子（屮与AP+）,交换性氢离子与铝离子只有转 移得溶液中,转变成溶液中得氢离子时，才显示酸性，故称为潜性酸.上壤潜性酸就是活性酸得主要后备来源，它们处于动态平衡之中,属于一个体系中得两种酸. 土壤碱性得成因：形成碱性反应得主要机理就是碱性物质得水解1碳酸钙水解2破酸钠水解：碳酸钠在水中能发生碱性水解，使上壤呈强碱性反应。3交换性钠得水解:交换性钠水解呈强碱反应，就是碱化土得重要特征。影响土壤碱化得因素：1气候因素：丄壤具有明显得季节性积盐与脱盐频繁交替得特点2生物因素3母质影响:母质就是碱性物质得来源，风化体含较多得碱性成分。注：从六大成土因素来回答：影响土壤酸碱性得因素：1气候影

3、响:南方多雨，盐基淋失强烈，土壤盐基饱与度低，土壤多呈酸性.四北雨虽较少，盐基淋失较弱，盐基饱与度较髙，上壤多呈现碱性.2母质影响3自然植被：一些耐盐、耐碱植物会选择性得富集盐基离子，其残体分解后会促进上壤碱性得 发展。4地形：地形高土壤盐基淋失较强烈,PH可能较低。低洼处上壤多接受盐基得淀积，pH可 能较高。5人类耕作活动6盐基饱与度：一左范囤内，盐基饱与度越高,pH越髙7氧化还原条件土壤酸度得强度指标土壤pH： 土壤溶液中氢离子浓度得负对数石灰位：将氢离子与钙离子数虽联系起来。石灰位作为上壤酸度得强度指标,既反映上壤氢 离子状况，更反映土壤钙藹子有效度，更能全而反应上壤盐基饱与度与上壤酸度

4、状况。上壤酸得数量指标上壊胶体上吸附得氢、铝离子所反映得潜性酸疑，可用交换性酸或水解性度表示。交换性酸:用中性溶液KCI或BaC 1浸提，上壤胶体表而吸附得铝离子与氢离子大部分均被浸 提剂得阳离子交换进入溶液，浸出液中得氢离子及铝离子水解产生得氢离子，用标准碱液滴 龙，根据消耗得碱量换算，为交换性氢与交换性铝得总量，即为交换性酸量。（包含活性酸）交 换性酸量在进行调节丄壤酸度，估算石灰用量，有重要参考价值。水解性酸：用弱酸强碱得溶液浸提，再用NaOH标准液滴泄浸出液，根据所消耗得NaOH得 用量换算为上壤酸量。这样测得潜性酸得量称为土壤得水解性酸。注：交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，上壤吸

5、附性氢、铝离子得绝大部分可被钠离子 交换.水化氧化物表而得疑基与腐殖质得某些功能团上部分氢离子解离而进入浸提液被中与。土壤总酸度=活性酸+潜性酸度。活性酸就是上壤酸度得起源，代表上壤酸度得强度;潜在酸就 是土壤酸度得主体，代表土壤酸度得容量。总碱度:就是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根得总量碱化度（钠碱化度，ESP）指土壤胶体吸附得交换性钠离子占阳离子交换量得百分率。 影响土壤酸度得因素1盐基饱与度.盐基饱与度与土壤酸度关系密切，在一定范用内上壤pl【随盐基饱与度增加而 增高。2土壤空气中得二氧化碳得分压3上壤水分含量。上壤含水量影响离子在固相液相之间得分配，CaCO3等盐类溶解与解离,

6、以及胶粒上吸附性离子得解离度,从而影响上壤P H. 一般随上壤含水量得增加上壤pH 一般 随土壤含水量增加有升髙得趋势。4上壤氧化还原条件。淹水或施有机肥促进上壤还原得发展，对上壤pH有明显得影响。酸 性土淹水后pH升髙得原因主要就是由于嫌气条件下形成得还原性碳酸铁、镭呈碱性,溶解度 较大.硫化物可氧化为硫酸，使土壤pH值急剧下降。土壤氧化还原反应主要氧化剂就是大气中得氧土壤氧化还原体系得特点：1土壤中氧化还原体系有无机体系与有机体系两类2上壤中氧化还原反应虽有纯化学反应，但很大程度上就是由生物参与得.3 土壤就是一个不均匀得多相体系4上壤中氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间，不同耕作管理措

7、施等都会改变E h值 土壤氧化还原指标上壤氧化还原电位:上壤溶液中氧化物质与还原物质得相对比例，决左着土壤得氧化还原状况. 氧化态与还原态得比值越髙,Eh值越髙。电子活度负对数：酸碱反应就是质子在物质间得传递过程，氧化还原反应则就是电子传递过 程。在氧化体系中pe就是正值，氧化性越大则pe值越大，还原体系中就是负值，还原性 越强，Pe得负值也越大。土壤得氧化还原反应总有氢离子参与，质子活度对氧化还原平衡有直接得影响，同一氧化还 原反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。影响土壤氧化还原得因素：1 土壤得通气性.通气性好，氧含量高,Eh高。2微生物活动。微生物活动越旺盛，耗氧越多，使丄壤溶液中得

8、氧气分压减低，Eh降低3易分解有机质得含屋。有机质分解就是耗氧得过程,在一左通气条件下，上壤中易分解得有 机质越多，耗氧也越多，Eh就越低.(4 土壤中易氧化与还原得无机物得含量。上壤中氧化体与硝酸盐含量高时，可使Eh值下 降得较慢。)5植物根系得代谢作用。根系呼吸耗氧，植物根系一部分分泌物直接或间接参与根际上壤得 氧化还原反应6上壊pH值。Eh随p】I增加而降低土壤缓冲性把酸或酸性盐、碱或碱性盐施入上壤后，在一泄限度内，丄壤具有抵抗这些物质改变上壤酸碱 反应得能力，叫做上壤得缓冲性能或缓冲作用。广义：土壤就是一个巨大、复杂得缓冲体系, 对营养元素、污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性，具有抗衡

9、外界环境变化得能力。土壤酸、碱缓冲作用得原理1上壤溶液中弱酸或弱碱体系，如碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸及英盐类2交换性阳离子体系交换量愈大，缓冲性越强。不同得盐基饱与度表现岀得酸碱缓冲能力就是不同得3活性铝体系上壤Ph4铝离子周用水分子解离出氢离子，中与加入0H，上壤Ph>5,铝离子形成Al (0H) 3沉淀，失去缓冲能力。4有机酸体系土壤酸、碱缓冲容量与滴定曲线土壤酸碱性缓冲容量：指改变一个单位pH所需要得酸或碱量，就是土壤酸碱缓冲能力强弱 得土壤指标滴定曲线：在上壤悬液中连续加入标准酸或碱液，测左pH得变化，以纵坐标表示pH,横坐 标表示加得酸或碱量，绘制滴定曲线，又称缓冲曲线。影响土壤

10、酸碱缓冲性得因素；1 土壤无机胶体：上壤得无机胶体种类不同，其阳离子交换量不同，缓冲性不同.土壤中阳离 子交换疑越大，缓冲性也越强。2上壤质地：缓冲性：粘土壤上砂土,粘粒含量髙，相应得阳离子交换量亦大3 土壤有机质:土壤有机质含星髙，缓冲性强。腐殖质含有大量负电荷，对阳离子贡献大 土壤氧化还原缓冲性土壤氧化还原缓冲性:指当少试得氧化剂与还原剂加入上壤后，其氧化还原电位不会发生剧 烈变化，即土壤所具有得抗衡E h变化得能力生物对上壤酸碱性与氧化还原状况得适应性1植物适宜得酸碱度植物对土壤酸碱性得要求就是长期自然选择得结果，大多数植物适宜生长在中性至微碱性得 土壤上。2 土壤Eh值范围与植物生长不

11、同作物对Eh有不同得适应范用，特別就是靠近根圈微域得E h值变化对作物生长会产生 直接影响旱作植物在植物根域内得上壤E h值教较根域外得低，水稻相反。3 土壤pH与E h与土壤微生物活性土壊细菌与放线菌适宜在中性与微碱性环境生活。真菌可在所有pH范用内活动，在强酸性 土壤中以真菌占优势.Eh值越大，微生物活性越强土壤酸碱性对养分有效性得影响上壤酸碱性就是土壤重要得化学性质，对上壤微生物得活性、对矿物质与有机质得分解起重 要作用，.植物必要营养元素得生物有效性与土壤 pH得关系如下：1上壤pH6、5左右，各种各种营养元素得有效度都较髙，并适宜大多数作物生长2pH在微酸性、中性、碱性土壤中，N、S

12、、K得有效度较高3 p II在67得上壤中，磷得有效度最高.pH (5时，因丄壤中活性铁、铝增加，易形成磷 酸铁、铝沉淀。而在pH>7时，易形成磷酸钙沉淀。4在强酸与强碱上壤中，有效性钙镁得含量低，在pH6、5-8. 5得丄壤中，有效度较高5铁、镭、铜、锌等微量元素有效度，在酸性与强酸性上壤中高，在pH> 7得上壤中，活性铁、 镭、铜、锌离子明显下降，并常常岀现铁、徭离子得供应不足。6在强酸性上壤中,铝得有效度低.pH> 6时,有效度增加。硼在pH6-7与pll>8、5碱性 土壤中，有效度较高。土壤氧化还原状况对养分有效性得影响氧化还原状况主要影响丄壤中变价元素得生物有效性。在还原条件下，高价铁、镭还原成溶 解度较高得低价化合物，对植物得有效性增高。氧化还原状况影响养分存在形态，进而影响 它得有效性。当Eh> 480mV时以硝态氮为主，适合旱作物得吸收。当EhV220mV时,以彼态 氮为主，适合水稻作物得吸收。但易发生反硝化作用，造成氮得损失。强酸性上壤得铝、猛胁迫与毒害在Ph5、5得强酸性上壤中，矿物结构中与有机络合态镭铝等均易被活化，交换性铝可占 阳离子交换量得90%以上，易产生游离铝离子，施用石灰可排除铝害与镭害