土壤酸碱性氧化还原性

土壤酸碱性氧化还原性第1页，课件共92页，创作于2023年2月2．土壤吸附的类型（1）交换性吸附

是土壤胶粒带有电荷借静电引力从溶液中吸附带异号电荷的离子或极性分子。（2）专性吸附它是指离子通过表面交换与晶体的阳离子共用1个或2个氧原子，形成共价键而被土壤吸附的现象。（3）负吸附是指土粒表面的离子或分子浓度低于整体溶液中该离子或分子的浓度的现象。第2页，课件共92页，创作于2023年2月二、土壤阳离子吸附与交换作用1．阳离子的静电吸附2．阳离子的交换作用①概念是指土壤胶体表面能吸附的阳离子（主要是扩散层中的阳离子）与土壤溶液中的阳离子相互交换的作用。②阳离子的交换能力是指一种阳离子将胶体另一种阳离子交换出来的能力。第3页，课件共92页，创作于2023年2月影响阳离子交换能力的因素：a.离子电荷数量的影响b.离子的半径及水化程度c.离子浓度

第4页，课件共92页，创作于2023年2月10

－

1.001

H＋

210.001.0640.08

2

Ca2＋

313.30

0.7824.232

Mg2＋

45.321.3339.101

K＋

55.37

1.4318.01

1

NH4＋

67.900.9323.00

1

Na＋

水化未水化交换力顺序离子半径（A）原子量价数离子

离子半径及水化程度与交换力的美系第5页，课件共92页，创作于2023年2月3、土壤的阳离子交换量

是指pH值为一定时每kg干土所吸收的全部交换性阳离子的厘摩尔数，以cmol（+）/kg表示。一般用CEC表示。第6页，课件共92页，创作于2023年2月不同质地土壤的阳离子交换量

土壤砂土砂壤土壤土粘土阳离子交换量

1～57～87～1825～30

单位：cmol／kg土第7页，课件共92页，创作于2023年2月影响因素：1）胶体种类：有＞蒙＞伊＞高2）土壤质地：细，有机质多，粘土矿物多3）pH：pH下降，CEC降低

第8页，课件共92页，创作于2023年2月可交换阳离子

致酸阳离子（Al3+、H+）

盐基阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+等）

第9页，课件共92页，创作于2023年2月4、盐基饱和度(BS)

土壤中交换性盐基离子总量占阳离子交换量的百分数称为盐基饱和度。

第10页，课件共92页，创作于2023年2月土壤的供肥性一、土壤的供肥性土壤供肥能力表现的主要内容有：1．土壤供应速效养分的数量2．缓效养分转变为速效养分的速率3．速效养分持续供应供应的时间第11页，课件共92页，创作于2023年2月二、土壤养分的有效化过程1．离子的饱和度2．互补离子的影响3．粘土矿物的种类第12页，课件共92页，创作于2023年2月第五节影响土壤供肥性的化学因素一、土壤溶液组成和浓度二、土壤酸碱反应1．土壤酸性反应第13页，课件共92页，创作于2023年2月第六节土壤酸碱性及缓冲性第14页，课件共92页，创作于2023年2月土壤酸性土壤碱性土壤酸碱性对土壤肥力和植物生长的影响我国土壤酸碱性概况与土壤酸碱性调节土壤缓冲性内容提要第15页，课件共92页，创作于2023年2月

土壤酸碱性是指土壤溶液的反应。它反映土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例，同时也决定土壤胶体上致酸离子（H+或Al3+）或碱性离子（Na+）的数量及土壤中酸性盐和碱性盐类的存在数量，是由母质、生物、气候以及人为作用等多种因子控制的。土壤酸碱性第16页，课件共92页，创作于2023年2月土壤酸性第17页，课件共92页，创作于2023年2月几种酸性土剖面图红壤赤红壤砖红壤土壤酸性第18页，课件共92页，创作于2023年2月一、土壤酸性形成的原因土壤酸性,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附的致酸离子（H+或Al3+）有密切关系。土壤中酸性的主要来源：胶体上吸附的H+或Al3+、CO2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、以及施肥加入的酸性物质等。土壤酸性第19页，课件共92页，创作于2023年2月（1）水的解离：H2OH++OH-（2）碳酸的解离：H2CO3

H++HCO3-（3）有机酸的解离：有机酸H++R—C（4）无机酸：硝化作用产生硝酸、硫化作用可产生硫酸；（NH4）2SO4、KC1和NH4C1等生理酸性肥料施入到土壤中，因为阳离子NH4+、K+被植物吸收而留下酸根，导致溶液中H+增多。

（5）酸雨：pH<5.6的夹带大气酸性物质的降水。

OO-

1.土壤中H+的来源土壤酸性第20页，课件共92页，创作于2023年2月酸雨！！！

在自然界自然产生的酸性物质，在正常的降雨过程中能稀释，使它们不会产生什么危害。人为活动:如燃煤发电厂、工业燃煤的锅炉、家庭炊用和取暖用煤以及机动车等排放的大量含硫和含氮的废气,这些人类活动排放到大气中的含硫和含氮的氧化物在运行过程中，经过复杂的大气化学和大气物理作用，形成硫酸盐和硝酸盐，与空气中水分反应形成酸，随雨、雪等降落到地面，就是硫酸和硝酸的水溶液，就形成了酸雨。土壤酸性第21页，课件共92页，创作于2023年2月2.土壤中铝的活化胶体上交换性铝离子被交换进入溶液后使土壤呈酸性。

氢离子进入土壤，随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基饱和度下降，而氢离子饱和度渐渐提高。当土壤粘粒矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时，这些胶粒的晶体结构就会遭到破坏，有些铝氧八面体被解体，使铝离子脱离了八面体晶体的束缚，变成活性铝离子。活性铝离子被吸附在带负电荷的粘粒表面，转变为交换性铝离子，交换性铝离子解吸后，水解形成酸性：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+土壤酸性第22页，课件共92页，创作于2023年2月1.活性酸

二、土壤酸的类型土壤溶液中游离的H+所表现的酸度。活性酸度的表示：决定土壤溶液中H+浓度，通常用pH值表示，即pH=-lg[H+]定义土壤酸性第23页，课件共92页，创作于2023年2月pH值酸碱度分级pH值酸碱度分级<4.54.5-5.55.5-6.06.0-6.56.5-7.0极强酸性强酸性酸性弱酸性中性7.0-7.57.5-8.58.5-9.5>9.5弱碱性碱性强碱性极强碱性我国土壤酸碱度分级

土壤酸性第24页，课件共92页，创作于2023年2月

2.潜性酸指土壤胶体上吸附的H+和Al3+所引起的酸度。这些离子只有当它们从胶体上解离或被其它阳离子所交换而转移到溶液中以后才显示酸性。定义表现形式测定方法代换性酸水解性酸土壤酸性第25页，课件共92页，创作于2023年2月

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子或铝离子被浸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的数量。

（1）交换性酸土壤酸性第26页，课件共92页，创作于2023年2月交换性酸（常用1mol/LKCl提取）[cmol（+）·kg-1]M+M++4KClH+M+M+K+K++Al3+K+K+Al3++3H2OAl(OH)3+3H+Al3++

H+用中性盐溶液浸提而测得的酸量只是土壤潜性酸量的大部分，而不是它的全部。交换性酸在进行调节土壤酸度估算石灰用量时有重要参考价值。土壤酸性第27页，课件共92页，创作于2023年2月（2）水解性酸

CH3COONa水解产生NaOH，pH值可达8.5，Na+可以把绝大部分的代换性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。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。土壤酸性第28页，课件共92页，创作于2023年2月水解性酸(用pH8.2NaOAc溶液提取）[cmol（+）·kg-1]Al3+M+M+H++4CH3COONaM+M+Na+Na+Na+Na++4CH3COOH+Al(OH)3

用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解酸的量。土壤水解酸反应生成难电离的Al(OH)3和CH3COOH，所以反应向右进行彻底，即土壤胶体中吸附的H+和Al3+能较完全被交换出来。水解性酸度也可作为酸性土壤改良时计算石灰需要量的参考数据。土壤酸性第29页，课件共92页，创作于2023年2月

潜性酸土壤交换性酸水解性酸cmol(+)·kg-1土黄壤（广西）3.626.81黄壤(四川)2.062.94黄棕壤(安徽)0.201.97黄棕壤(湖北)0.010.44红壤(广西)1.489.14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，都是潜性酸，只是交换作用的程度不同而已。几种土壤中的交换性酸和水解性酸量的比较土壤酸性第30页，课件共92页，创作于2023年2月

活性酸潜性酸

3.活性酸与潜性酸的关系先有活性酸，后有潜性酸；潜性酸大大地大于活性酸；活性酸与潜性酸处于动态平衡中。

活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度；潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。土壤酸性第31页，课件共92页，创作于2023年2月第二节土壤碱性

第32页，课件共92页，创作于2023年2月几种碱性土剖面图石灰性土滨海盐土土壤碱性第33页，课件共92页，创作于2023年2月

土壤弱酸强碱盐的水解，碳酸及重碳酸的钾、钠、钙、镁等盐类。如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等;其次是土壤胶体上的Na+的代换水解作用。OH-的来源土壤碱性第34页，课件共92页，创作于2023年2月1.碳酸钙水解

[CaCO3+H2OCa2++HCO3-+OH-]

2.碳酸钠的水解[Na2CO3+2H2O2Na++2OH-

+H2CO3]

3.交换性钠的水解

土壤胶体上交换性钠解吸：

xNa+

+

yH2O（x-y）Na++yNaOH

yH+

一、土壤碱性形成的原因土壤碱性第35页，课件共92页，创作于2023年2月二、土壤碱性的指标

2.总碱度指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量

总碱度=CO32-+HCO3-单位：

cmol(-)·L-1

CaCO3及MgCO3的溶解度很小，在正常CO2分压下，它们在土壤溶液中的浓度很低，所以含CaCO3和MgCO3的土壤，其pH值不可能很高，最高的pH值在8.5左右，这种因石灰性物质所引起的弱碱性反应（pH值7.5～8.5）称为石灰性反应，该土壤称之为石灰性土壤。1.pH值土壤溶液中OH-浓度>H+浓度，pH>7，土壤表现为碱性。土壤碱性第36页，课件共92页，创作于2023年2月2.碱化度碱化度（%）=×100

指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率

当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时，土壤就呈极强的碱性反应，土壤理化性质上发生恶劣变化，称为土壤的碱化作用。碱化层的碱化度>30%,表层含盐量<0.5%和pH值>9.0定为碱土。碱化度在5%-20%时称碱化土，土壤碱化度为5－10％定为轻度碱化土壤，10－15％为中度碱化土壤，15－20％为强碱化土壤。土壤碱性第37页，课件共92页，创作于2023年2月第三节土壤酸碱性对土壤肥力

和植物生长的影响

第38页，课件共92页，创作于2023年2月1.对土壤微生物的影响土壤细菌和放线菌适宜于中性和微碱性环境；在强酸性土壤中真菌则占优势。2.对土壤胶体带电性影响

土壤环境pH值高时，土壤胶体负电荷数量增多，相应于阳离子交换量也增加，土壤保肥性、供肥性增强。一、对土壤肥力的影响土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第39页，课件共92页，创作于2023年2月3.对土壤养分有效性影响植物营养元素的有效性与pH的关系在pH6.5附近，大多数营养元素的有效性都较高。N、K、S元素在微酸性、中性、碱性土壤中都较高。P元素在中性土壤中有效性最高，pH<5和pH>7时有效性降低。Ca和Mg在pH6.5-8.5有效性大，在强酸性和强碱性土壤中有效性较低。Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素有效性在酸性和强酸性高。Mo在酸性土壤中有效性较低，pH>6时有效性增加。土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第40页，课件共92页，创作于2023年2月二、对植物生长的影响

1.酸性土的指示植物铁芒箕（Dicranopterislinearis）,生在华南酸性土上。地刷子（Lycopodiumcomplanatum），生在海拔较高的冷湿地区。铺地蜈蚣（Lycopodiumcernuum），生在亚热带的潮湿地区。只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示作用，习惯上被称为指示植物。铁芒箕铺地蜈蚣土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第41页，课件共92页，创作于2023年2月2.钙质土的指示植物铁线蕨（Adiantumcapillus-veneris）,分布在华南和西南的石灰岩地区。有尾铁线蕨（Adiantumcaudatum）,生长在华南。土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第42页，课件共92页，创作于2023年2月3.盐土的指示植物海蓬子（Salicorniaherbacea），分布在河北和辽东沿海的盐土上。盐爪爪(Kalidiumgracile)，分布在内陆盐土上。海蓬子盐爪爪土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第43页，课件共92页，创作于2023年2月4.盐碱土的指示植物盐吸（Suaedaussuriensis）分布在华北和东北的盐土、碱土和盐碱土上。三棱草（Scirpusmaritimus），生长在排水不良的盐土、碱土和盐碱土上。三春柳（Tamarixjuniperina）,分布在渤海边和内蒙黄河沿岸的盐土区。三棱草（三春柳土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第44页，课件共92页，创作于2023年2月植物适宜的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紫苜蓿苹果蚕豆水稻小麦金花菜黄花苜蓿碗豆油菜大麦甜菜大麦甜菜花生燕麦豆类小麦甘蔗紫云英甜菜花菜玉米玉米柑桔葡萄大麦甘蓝水稻芝麻菠菜莴苣棉花苹果黑麦桔子芦笋碗豆小米梨土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第45页，课件共92页，创作于2023年2月砖红壤上的油棕林砖红壤上的橡胶林

赤红壤上的荔枝园红壤上次生马尾松林土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第46页，课件共92页，创作于2023年2月红壤上的柑橘园红壤旱地上油茶-大豆间作红壤丘陵上种植的烟草和柑橘黄壤上的杉木林土壤酸碱性对肥力和植物生长的影响第47页，课件共92页，创作于2023年2月我国土壤酸碱性概况

与土壤酸碱性调节第48页，课件共92页，创作于2023年2月一、我国土壤酸碱性概况我国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.5-8.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬33），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北差异很大。南酸北碱，一般在4.5-8.5之间。吉林、内蒙古、华北的碱土的pH值有的高达10.5；台湾省新八仙山和广东省鼎湖山、五指山的黄壤的pH值有低至3.6～3.8，以上是已知的我国土壤的最高和最低PH范围。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第49页，课件共92页，创作于2023年2月中国土壤酸碱度分布图我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第50页，课件共92页，创作于2023年2月二、影响土壤酸碱性的因素南方多雨，盐基淋失强烈，土壤盐基饱和度低，土壤多呈酸性。西北雨量较少，盐基淋失较弱，盐基饱和度较高，土壤多呈碱性。1.气候的影响我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第51页，课件共92页，创作于2023年2月

石灰岩、基性岩、超基性岩的盐基含量较高。当土壤的淋溶程度较弱时，土壤pH会比附近其它母质上发育的土壤高。滨海盐土含有丰富的易溶盐类及碳酸钙，加之地下水矿化度较高。因此，发育的土壤的pH一般较高，土壤常呈碱性。2.母质的影响我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第52页，课件共92页，创作于2023年2月不同植被凋落物的分解产物对土壤酸碱性产生不同影响：

针叶林凋落物分解后形成的有机酸较多，盐基较少，故其下的土壤一般呈酸性。滨海红树林残体分解后形成大量SO42-，使土壤呈强酸性。一些耐盐、耐碱的植物会选择性地富集盐基离子，其残体分解后会促进土壤碱性的发展。3.自然植被我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第53页，课件共92页，创作于2023年2月4.地形

不同地形部位的盐基淋失和富集状况不同，土壤pH也有差异：地形高处的土壤的盐基淋失较强烈，pH可能较低；低洼处的土壤多接受盐基的淀积，所以pH可能较高；内陆一些闭流区域或集水洼地，由于大量富集径流水带来的Ca，Mg，K，Na的重碳酸盐类，pH可能较高。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第54页，课件共92页，创作于2023年2月5.人类耕作活动施肥和灌溉会改变土壤酸度：酸性肥料降低土壤pH（如KCl）；施用石灰提高土壤pH；污染水的灌溉；大气污染；淹水耕作等。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第55页，课件共92页，创作于2023年2月6.盐基饱和度一定范围内，盐基饱和度越大，pH值越高。7.氧化还原条件如在酸性土壤中，淹水后氧化还原电位降低，Fe、Mn等氧化物转换为还原态而呈碱性。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第56页，课件共92页，创作于2023年2月三、土壤酸碱性调节土壤反应过酸或者过碱，都可以采取适当的措施加以调节，以适应植物生长的需要。土壤酸性的调节土壤碱性的调节我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第57页，课件共92页，创作于2023年2月土壤酸度过强（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（CaO）和熟石灰（Ca(OH)2）。CaO+H2OCa(OH)2

1.土壤酸性的调节我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第58页，课件共92页，创作于2023年2月土壤胶体H+H++Ca(OH)2土壤胶体Ca2++2H2O土壤胶体Al3++Ca(OH)2土壤胶体Ca2+Al3+Ca2+Ca2++2Al（OH）3原理我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第59页，课件共92页，创作于2023年2月1、降低酸度，提高盐基饱和度；2、促进团粒结构的形成；3、提高磷酸盐、钼酸盐等的有效性；4、提高微生物的活性；5、抑制铁、铝、锰的毒性；施用石灰的益处我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第60页，课件共92页，创作于2023年2月土壤板结，结构变劣；部分微量元素有效性降低；磷的有效性也下降。因此，施用石灰要适量。过度施用石灰的负面影响影响石灰施用量的因素有：土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地；有机质含量；石灰的种类和施用方法；作物的要求等。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第61页，课件共92页，创作于2023年2月石灰需要量=土壤体积×容重×CEC×（1-盐基饱和度）单位：千克/公顷石灰需要量的估算应用例子：某红壤的pH为5.0,耕层土壤重为2250000kg·hm-2,土壤含水量为20%,CEC为10cmol·kg-1,盐基饱和度为60%,试计算达到pH=7时,中和活性酸和潜性酸的石灰需要量(理论值).如何计算？我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第62页，课件共92页，创作于2023年2月中和活性酸:

pH=5时,每升土壤溶液所含H+为10-5mol,每公顷土壤水份所含的H+为:2250000×20%×10-5=4.5mol·hm-2

pH=7时,每升土壤溶液所含H+为10-7mol,每公顷土壤水份所含的H+为:2250000×20%×10-7=0.045mol·hm-2

需要中和的H+的量为:4.5-0.045=4.455mol所需CaO为:4.455×56/2=124.74g中和潜性酸:每公顷土壤所含的潜性酸量为:2250000×10/100×（1-60%）=90000molH+需要CaO量:90000×56/2=2520kg·hm-2从上述计算可知，中和活性酸所需的石灰量极少，而中和潜性酸所需的石灰很多。计算出的理论值，实际用量一般低于理论需要量。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第63页，课件共92页，创作于2023年2月2.土壤碱性的调节用石膏来改良。原理如下：土壤胶体Na+Na++CaSO4土壤胶体Ca2++Na2SO4Na2CO3+CaSO4

Na2SO4+CaCO3施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，结合灌水使之淋洗。在重度碱化的土壤上，除施用石膏外，还可施用其它的化学物质如：硫磺（经土壤中硫细菌的作用氧化生成硫酸）和明矾（硫酸铝钾）、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、工业废料等，都能降低土壤碱性。我国土壤酸碱性概况与酸碱性调节第64页，课件共92页，创作于2023年2月狭义：

土壤抵抗酸碱物质，减缓pH变化的能力。广义：

土壤是一个巨大的缓冲体系，包括对氧化还原、污染物质、养分等。指抗衡外界环境变化的能力。土壤缓冲能力的大小一般用缓冲量来表示，即：使土壤溶液改变一个单位pH值时所需要的酸或碱的厘摩尔数(cmol)。

一、土壤缓冲性定义土壤缓冲性第65页，课件共92页，创作于2023年2月二、土壤具有缓冲性的原因

1.土壤胶体的阳离子交换作用

是土壤产生缓冲性的主要原因土壤胶体吸附有H+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等多种阳离子。由于这些阳离子有交换性能，故胶体上吸附的盐基离子能对加进土壤的H+（酸性物质）起缓冲作用，而胶体上吸附的致酸离子能对加进土壤的OH-（碱性物质）起缓冲作用。土壤缓冲性第66页，课件共92页，创作于2023年2月2.土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统

土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等离解度很小的弱酸及其盐类，构成缓冲系统，也可缓冲酸和碱的变化。

如醋酸和醋酸钠盐的缓冲：

CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2OCH3COONa+HClCH3COOH+NaCl土壤缓冲性第67页，课件共92页，创作于2023年2月3.土壤中两性物质的存在

土壤中存有两性有机物和无机物，如蛋白质、氨基酸、胡敏酸、无机磷酸等。如氨基酸，它的氨基可以中和酸，羧基可以中和碱，因此对酸碱都具有缓冲能力。R-CH-COOHNH2+HClR-CH-COOHNH3Cl(氨基酸氯化铵盐）R-CH-COOH+NaOHR-CH-COONaNH2NH2(氨基酸钠）土壤缓冲性第68页，课件共92页，创作于2023年2月4.在酸性土壤中，铝离子也能对碱起缓冲作用2Al(H2O)63++2OH-[Al2(OH)2(H2O)8]4++4H2O

在极强酸性土壤中（pH<4），铝以正三价离子状态存在，每个Al3+周围有6个水分子围绕，当加入碱类时，6个水分子中即有一二个解离出H+来中和OH-。这时带有OH-的铝离子很不稳定，与另一个相同的铝离子结合，在结合中，两个OH-被两个铝离子所共用，并且代替了两个水分子的地位，结果这两个铝离子失去两个正电荷。土壤缓冲性第69页，课件共92页，创作于2023年2月（2）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，则盐基饱和度大的，对酸的缓冲能力愈高还是愈低？而对碱的缓冲能力愈高还是愈低？思考为什么？？（1）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、砂土及有机质含量少的土壤的缓冲性哪个大？土壤缓冲性第70页，课件共92页，创作于2023年2月三、土壤缓冲作用的重要性缓冲性和适宜的植物生活环境使土壤pH值在自然条件下不致于因外界条件改变而剧烈变化，有利于营养无素平衡供应，维持一个适宜的植物生活环境。缓冲性和酸碱度改良土壤的缓冲性能愈大，改变酸性土（或碱性土）pH所需要的石灰（或硫磺等）数量越多。土壤缓冲性第71页，课件共92页，创作于2023年2月一.土壤中的氧化还原体系1、主要的体系：Mn2+Mn4+锰Fe3+Fe2+铁O-2O0氧S-2S+6硫N-3N+4N+6氮H0H+氢C-4C+4（有机）碳第七节土壤氧化还原反应第72页，课件共92页，创作于2023年2月2、主要的氧化剂和还原剂：

主要的氧化剂是土壤空气中的氧气当土壤中的氧被消耗完后，依次NO-3、Mn4+、Fe3+、SO42-作为电子受体被还原，这种依次被还原的现象叫顺序还原作用.

主要的还原剂是有机质，特别是新鲜的、未分解的有机质第73页，课件共92页，创作于2023年2月3、特点：

1>.有机、无机体系并存。可逆、半可逆、不可逆

2>.其本质是化学反应，但由生物参与NH4+NO3-硝化细菌Fe2+Fe3+铁细菌

3>.土壤是一个不均匀的多种体系的共存体。

4>.土壤中氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间、不同耕作管理都会改变的第74页，课件共92页，创作于2023年2月二.土壤氧化还原指标一、氧化还原电位：

（1）定义：（2）表达式：Eh=E0+(RT/nF)log(氧化态/还原态）

(3）Eh的意义：表示土壤的通气状况

Eh>750mv通气状况良好Eh=200-750mv通气状况一般Eh<200mv通气状况差第75页，课件共92页，创作于2023年2月2.电子活度的负对数（Pe）(1)表示电子浓度的负对数(2)K=(还原态)/(氧化态)(e-)nPe=1/nlogK+(1/n)log(氧化态)/(还原态)(3)与En的关系：Pe=Eh/0.059(4)a:Pe与PH相对应，反映概念清楚b:在氧化体系中Pe为正值，Pe值越高，则氧化性越强在还原体系中Pe为负值，Pe负值越高，还原性越强第76页，课件共92页，创作于2023年2月三.影响土壤氧化还原状况的因素1、通气状况2、微生物活动3、易分解有机质的含量4、植物根系的代谢作用5、土壤的PH值：关系复杂，理论上△En/△PH=-59mv（即pH每升高一个单位，En要下降59mv）第77页，课件共92页，创作于2023年2月

第三节土壤缓冲性

一、定义：

土壤具有缓冲外界环境变化的能力，是表征土壤质量及土壤肥力的指标，主要是对营养元素、污染物质、酸碱变化、氧化还原变化的缓冲能力。第78页，课件共92页，创作于2023年2月二.土壤对酸碱的缓冲性能：对酸碱缓冲的原理：

（1）弱酸及其盐的存在：

H2CO3、H2SiO3、H3PO4腐殖酸及多种有机酸与它们的盐的共存。

(2）土壤胶体具有阳离子的吸附交换作用：

胶体吸附阳离子后具有了酸胶基的作用

第79页，课件共92页，创作于2023年2月2.土壤中主要的缓冲体系：（1）碳酸盐体系:

主要是在石灰性土壤上起缓冲作用

CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3其缓冲范围在6.7~8.5（2）硅酸盐体系：Mg2SiO4+4H+Mg+H4SiO4

(3)交换性阳离子体系：

-盐基离子——对酸起缓冲

-致酸离子——对碱起作用第80页，课件共92页，创作于2023年2月（4）铝（离子）体系：酸性土壤中pH<4.0Al3+

对碱的缓冲一旦pH>5.0则失去缓冲碱的能力（5）有机酸体系：其上的各种官能团对酸碱具有缓冲作用第81页，课件共92页，创作于2023年2月

3．缓冲容量：指单位土壤改变一个单位PH值所需要的酸或碱的量。4.影响土壤对酸碱缓冲的因素：（1）无机胶体的类型。

（2）土壤类型。

（3）土壤有机质含量。

三.土壤对氧化还原的缓冲性第82页，课件共92页，创作于2023年2月

第四节土壤酸碱性和氧化还原性与生物环境一.生物对土壤酸碱性、氧化还原性的适应

1.对土壤酸碱性的适应：不同植物对土壤酸碱性的要求不同——这是自然选择的结果，大多数植物适于生长在中性至微碱性土壤上，但有些植物：

茶、映山红——酸性指示植物，盐嵩、碱蓬——碱性指示植物第83页，课件共92页，创作于2023年2月2.对氧化还原性的要求：旱作植物要求Eh在400—700mv（特别注意根际范围的Eh）水田植物要求Eh在200—300mv

3．微生物活动与pH值和Eh的关系：细菌、放线菌在中性和微碱性环境中，真菌在强酸性土壤中占优势，Eh越高微生物活动越强。（特别是好气性微生物）第84页，课件共92页，创作于2023年2月二.养分的生物有效性与土壤酸碱、氧还的关系1.酸碱对养分有效性的影响：影响养分的释放、固定和迁移。

1>各种养分有效度较高的PH范围在6.5~7.5

2>N.S.K有效度较高的PH范围在>5.5P有效度较高的PH范围在6.0~7.0Ca.Mg有效度较高的PH范围在6.5~8.5

3>FeMnCuZn有效度较高的PH范围在<7Mo有效度较高的PH范围在>6B有效度较高的PH范围在5.5~6.0和＞８.5第85页，课件共92页，创作于2023年2月第86页，课件共92页，创作于2023年2月2.氧化还原状况对养分有效性的影响:（1