土壤化学性质

作物生产技术专业/教学资源库土壤肥料制作人|新疆农业职业技术学院饶晓娟作物生产技术专业/教学资源库《作物生长与环境》土壤的化学性质

第四节土壤酸碱性土壤酸碱性是土壤重要的化学性质，不但能（1）影响养分的转化供应，（2）还直接作用于作物生长发育及土壤有毒物质的转化和分解。一、土壤酸碱性产生的原因（一）气候因素气温高、降雨量大的气候条件，母质、土壤中的盐基成分易于遭受淋失，使土壤逐渐酸化。反之，干旱气候，降雨量远远低于蒸发量，盐基成分积累于土壤及地下水，使土壤向碱化方向演化。即“南酸北碱”。（二）母质因素如酸性岩上发育的土壤容易向酸性发展。（三）生物因素生物产生的CO2溶于水产生的H+对于土壤酸化有重要作用。（四）施肥和灌溉的影响如酸性肥（NH4）2SO4、

KCl长期使用造成土壤酸化等。二、土壤酸碱的存在形式和表示方法（一）土壤pH和酸碱性分级：

pH4.55.56.57.58.59.5

级别强酸性酸性弱酸性中性弱碱性碱性强碱性

土壤的酸碱度一般用pH值表示。土壤酸碱性的来源不仅决定于土壤溶液中H+,更重要的是决定于土壤胶体上致酸离子（H+和Al3＋）或致碱离子（Na＋）的数量，也决定于土壤中酸性盐类或碱性盐的存在。我国土壤酸碱的变化情况：由南向北：PH值依次升高。由东向西：PH值依次升高。我国土壤PH值一般在4—9之间。（1）南方：4—7（红壤、砖红壤）（2）北方：7—9（钙质土壤）三、土壤酸性产生的原因：(小组讨论，总结）1、降雨量大，土壤中钙、镁离子淋溶作用强，使土壤呈酸性。2、最初来源于酸性的岩石矿物（母质），风化产生酸性土壤。3、微生物活动产生有机酸、硝化细菌—HNO3，H2SO4.4、Al3+

的作用：水解(南方土壤中Al3+

分布较多）。5、人为的长期施入酸性肥料，如：（NH4）2SO4、

KCl、过磷酸钙等（二）土壤酸性与土壤酸度土壤显酸性，一方面和土壤溶液中的H+有关，另一方面又和土壤胶体上吸附致酸离子有关。土壤酸度是土壤中氢离子数量的反映。土壤酸度可根据H＋在土壤中存在的形态不同而分为两种类型：1、活性酸度：可直接测定2、潜性酸度：不可测定1、活性酸度指与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中游离的H＋浓度所直接显示的酸度。它是土壤酸度的活度指标，通常用pH值表示。一般用水浸出液加指示剂来测定。2、潜性酸度指土壤胶体上吸附着的H＋和Al3＋所引起的酸度。它是土壤酸度的容量指标。一般情况下它不显示出来，只有当被吸附的H＋和Al3＋被交换到溶液中后才显示，所以称为潜性酸度。1、碱性盐类的水解：NaCO3NaHCO3,CaCO3.

新疆地处干旱、半干旱气候带，降雨量<蒸发量，风化作用释放出碱金属盐类。2、交换性Na+的水解3、人为施入碱性肥料：

草木灰，液氨、碳酸铵（一）土壤碱性土壤呈碱性反应主要是因为其溶液中含的一定数量的弱酸强碱盐及土壤胶体表面吸附有碱金属阳离子。土壤碱度即土壤碱性强弱的程度，是土壤碱性的容量指标。碱度可以用平衡溶液的pH值表示，也可以用土壤中HCO3－和CO32－含量的重量百分数表示。（四）土壤碱化度土壤碱化度—土壤中交换性钠离子占阳离子交换量的百分数叫做土壤碱化度。5—20%为碱化土＞20%为

碱土。新疆土壤碱化度一般在10%左右，大田耕地5%左右。%五、土壤酸碱度对植物及肥力的影响（一）直接影响植物的生长发育：不同植物适宜的PH值（详见下表）（二）影响养分的转化和有效性土壤有效氮、磷、钾的有效性在PH6-7最大，Fe、Mn、Zn、Cu、Co，B在酸性条件下有效性高。（三）影响土壤微生物活性

（四）影响土壤物化性质

酸性土壤和碱性土壤的结构性质及透水性都很差。表1主要栽培植物生长适宜的pH范围

大田作物

园艺作物

林业植物

名称

适宜pH

名称

适宜pH

名称

适宜pH

水稻6.0—7.0胡萝卜5.0—6.0

槐

树6.0—7.0

小麦6.0—7.0番茄6.0—7.0白杨6.0—8.0

大麦6.0—7.5西瓜6.0—7.0洋槐6.0—8.0大豆7.0—8.1南瓜6.5—8.0松树5.0—6.0玉米6.0—7.5黄瓜6.0—8.0栋树5.0—6.0

棉花6.0—8．0柑梅5.0—6.0泡桐6.0—8.0马铃薯4.8——5.4杏6.0—8.0油桐6.0—8.0向日葵6.0——8.0苹果6.0—8.0榆树6.0—8.0甘蔗6.0—7.0桃、梨6.0—8.0掸树5.0—6.0花生5.5—6.5核桃6.0—8.0冷杉5.0—6.0烟草5.0—6.0茶5.0—5.5银杏6.0—7.0紫花苜蓿7.0—8.5板栗5.0—6.0云杉5.0—6.0表2园林植物适宜的pH范围适应偏碱性pH7-8适应中到微碱性pH6.5-7.5适应中到微酸性的pH6-7适应偏酸性的pH5.5-6.5适应酸性的pH5-6大理花风信子水仙仙客来山月桂紫藤郁金香印度橡皮树安祖花山茶花唐菖蒲贴梗海棠花柏类蓬莱蕉广玉兰番红花金鱼草一品红菊花丝柏类百日草瓜叶菊报春花柑桔西府海棠芍药甘蓝朱顶红樱花铁线莲仙人掌类牵牛花秋海棠大波斯菊桔子紫苑美人蕉藿香蓟吊钟海棠梨pH6.5（中性）大多数土壤养分在附近的有效性较高

图：植物营养元素的有效性与pH的关系指示植物：能在特定的PH值范围内生长，且对土壤酸碱性起指示作用的植物。酸性土壤：映山红。碱性土壤：碱蓬、盐蒿钙质土壤：甘草、蒺藜。六、土壤酸碱度的调节(一）酸性土的改良土壤酸度过强（pH过低），不利于作物生长，因此需要提高土壤pH。一般采用施石灰的办法。使用的石灰材料是生石灰，即刚煅烧出的石灰，CaO：CaO+H2OCa(OH)2

Ca(OH)2+(S)H(S)Ca+2H2O

H（二）碱性土的改良对碱土，可用石膏、硫磺或明矾来改良。石膏改良碱土的作用如下：土壤胶粒Na+CaSO4土壤胶粒Ca+Na2SO4Na2CO3+CaSO4CaCO3+Na2SO4(淋洗排出)七、土壤缓冲性与缓冲容量(一）土壤缓冲性与缓冲容量当加入致酸或致碱物质于土壤中时，土壤具有缓和酸碱度的能力称为土壤缓冲性。也就是说，当向土壤中加入少量酸性或碱性物质时，土壤原来的pH值不会发生较大的改变，如果加入量多时，则pH仍会改变，这表明土壤的缓冲能力是有限的。（二）土壤缓冲作用的机制1.交换性阳离子的缓冲作用由于土壤胶体表面吸附有各种阳离子，当土壤溶液中的H+增加时，胶体表面的交换性盐基离子与其交换使土壤溶液中的H+浓度基本不变。当土壤溶液中的OH-增加时，胶体表面的致酸离子与其交换，使土壤溶液中OH-浓度基本不变。致酸离子中的Al3+水解后可产生3个H+，对碱的缓冲能力特别强。2.弱酸及其盐类的缓冲作用土壤中大量存在的碳酸、磷酸、硅酸、腐殖酸和其他有机酸及其盐类构成许多缓冲对，也可以缓冲酸和碱的作用。当加入酸时：CaCO3+H2SO4→CaSO4+H2CO3当加入碱时：H2CO3＋KOH→KHCO3+H2O3.两性物质的缓冲作用土壤中的一些两性胶体物质，对酸、碱都有中和缓冲作用。4.铝离子的缓冲作用在强酸性土壤中，游离的Al3+对碱有缓冲作用，这是由于Al3+结合的六个水分子能解离出2个H＋以中和土壤溶液和增加的OH-,而本身形成复合铝离子的结果。（三）土壤具有缓