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9第九讲土壤酸碱性
2013-07-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
第四节土壤酸碱性土壤酸碱性是土壤溶液的重要性质,它对作物的生长、微生物的活动、土壤中发生的各种反应、养分的有效性及
土壤的物理性质等方面都有很大的影响。土壤酸碱性是气候、植被及成土母质共同作用的结果。二、影响土壤酸碱化的因素
1、气候条件我国南方:高温多雨——土壤矿物质风化作用强——释放矿质元素多——另淋溶作用强,矿质元素大部分受淋失——盐基饱和度
下降——pH下降——酸化我国北方相反,pH上升,土壤碱化2、生物因素:(1)生物呼吸:CO2
H2CO3(根呼吸)(2)微生物:硫化细菌——硫氧化成硫酸;
硝化细菌——使铵根变成硝酸(3)地上生长植物种类:针叶林中单宁——单宁酸;阔叶林灰分
元素——盐基离子3、母质类型:在其它成土因素相同的条件下,酸性的母岩(如流纹岩、花岗岩)常较碱性岩(如石灰岩、
大理岩)所形成的土壤有较高的pH值。4、人为活动:(1)农事活动:A施肥,长期施用生理酸性肥料:KCl、
K2SO4、(NH4)2SO4—酸化长期
施用生理碱性肥料:NaNO3长期施用生理中性肥料:NH4NO3、
CO(NH2)2B灌溉:合理排灌可改良盐碱土,反之可使土壤盐碱化;污水
灌溉使pH值不稳定。(2)其它活动:排放气体,N2O、SO2会遇水形成酸雨三、土壤酸度类型1、活性酸度:(1)概念:是
指土壤溶液中H+的浓度所引起的酸度,也称有效酸度。(2)表示:常用酸度的强度指标pH值表示,即土壤溶液中H+倒数的对数或H+的负
对数。(4)我国土壤pH值的分布特征长江以北土壤,多属中性至碱性,只有某些针叶林下的土壤或在酸性母岩上发育的土壤才呈酸
性。长江以南的土壤,多为酸性至强酸性。大体以北纬330为界,南酸北碱。3、总碱度:是指碳酸盐碱度和重碳酸盐碱
度的总和。即是:总碱度=CO32—+HCO3—(Cmol/kg);可以通过中和滴定法测得。4、残余碱度:残余碱度=(C
O32—+HCO3—)-(Ca2++Mg2+)五、土壤酸碱度反应对土壤和植物生长的影响1.土壤酸碱性反应影响土壤养分的
有效性影响:有机质养分有效性土壤原有养分和人为施入养分的有效性
无机矿质养分释放或有效性土壤中微量元素养分的存在形式(1)氮在6~8时有效性较高,
是由于在小于6时,固氮菌活动降低,而大于8时,硝化作用受到抑制;(2)磷在6.5~7.5时有效性较高,由于在小于6.5时,易形成
磷酸铁、磷酸铝,有效性降低,在高于7.5时,则易形成磷酸二氢钙;(3)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pH高于8.5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pH6—8时最好;(4)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;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏;硼酸盐在pH5—7.5时有效性较好
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
大影响;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;研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。六、土壤的缓冲性能1、概念:土壤抗衡酸
、碱物质,减缓pH值变化的能力,称为土壤的缓冲性能。2、土壤的缓冲因素(1)土壤胶体的缓冲作用若土壤
胶体数量大,吸附的盐基离子多,对酸的缓冲力强;若吸附的主要是氢离子,则对碱的缓冲力强。(2)碳酸及其盐类的缓冲作用H
2CO3H++HCO3—(缓碱)Na2CO32Na++CO32—(缓酸)弱酸及其盐类的存在
七、土壤酸碱性的调节与改良1、酸性土壤的改良:(1)常用石灰来改良:2H+—土壤胶体—2Al3++4Ca(O
H)2土壤胶体—4Ca2++2Al(OH)3+2H2O(2)同时草木灰既是良好钾肥,同时可中和酸性物质(3
)沿海区,可用淡水洗盐,同时也能把一些酸性物质除掉。2、对碱性土的改良:(1)可用石膏:土壤胶体—2Na++CaSO4
土壤胶体—Ca2+
+Na2SO4Na2CO3+CaSO4Na
2SO4+CaCO3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。(2)加
硫磺:S经土壤中硫化细菌的作用氧化生成硫酸;(3)加明矾:硫酸铝钾在土壤中水解产生硫酸,可中和碱性思考题1、影响土壤酸碱化
的因素有哪些?2、什么是活性酸度?什么是潜性酸度?它们的关系如何?3、什么是交换性酸?什么是水解性酸?如何测定它们?4、土壤
酸碱度反应对土壤和植物生长的影响5、土壤酸碱性的调节与改良措施6、土壤的物理机械性有哪些?它们与耕性之间的关系如何?二、土壤
耕性土壤耕性指土壤容易耕作的程度。土壤耕性的好坏以耕作的难易程度,耕作质量好坏,宜耕期长短来衡量。(一)耕作的难易
程度(二)耕作质量好坏(三)宜耕期的长短1.动植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解离产生的H+。
2.微生物分解作用产生的有机酸、无机酸解离产生的H+。3.土壤溶液中活性铝的作用。4.
吸附性H+和Al3+的作用。土壤中H+的来源有:一、土壤酸碱的来源由碳酸盐和重碳酸盐水解:
CaCO3+H2OCa2++HCO3—+OH—Na2CO3+2H2O
2Na++2OH—+H2CO3交换性钠、钙的水解:土壤胶体—Na++H2O
土壤胶体—H++NaOH主要决定于土壤中碳酸钠、碳酸
氢钠、碳酸钙以及交换性Na+的含量。土壤碱度的来源(3)酸碱度分级
根据我国土壤反应的实际差异情况及其与肥力的关系,可把土壤反应分为下列7级:pH值6.6~7.4中性pH值>9.0
pH值8.1~9.0pH值7.5~8.0pH值5.6~6.5pH值4.6~5.5pH值<4.5强碱性碱性微碱性
微酸性酸性强酸性2、潜性酸度:(1)概念:是指由土壤吸收性H+和铝离子所引起的酸度。(2)特点:一般不显示其酸度,
只有被其他离子交换而转换入土壤溶液之后,才显示酸度;它是活性酸的主要来源和后备,他们始终处于动态平衡,属于一个体系中的两种酸。(
3)表示:常用酸度的数量指标以cmol/kg土表示。(4)交/代换性酸度用过量的中性盐溶液与土壤相互作用所测
定的酸度,称交/代换性酸度。(5)水解性酸度用弱酸强碱盐溶液处理土壤,测定土壤中交换性氢离子铝离子的
最大可能数量,称水解性酸度。此二者都包括了活性酸度,他们是改良土壤时的参考依据。一般:水解性酸度?交/代换性酸度?
活性酸度活性酸与潜性酸的关系土壤活性酸是土壤酸度的根本起点,没有活性酸就没有潜性酸;潜性酸
决定着土壤的总酸度(以强碱滴定的土壤酸度)。活性酸与潜性酸是土壤胶体交换体系中两种不同的形式,可以互相转化。
四、土壤的碱度土壤的碱性指标可用方法有:1、pH值2、碱化度:是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。
碱化度=交换性钠100/阳离子交换量;土壤碱化度常被用来作为碱土分类及碱化土壤改良利用的指标和依据:
5%——10%轻度碱化土壤10%——15%中度碱化土壤15%——20
%强碱化土壤2.土壤酸碱反应与植物生长的关系大多数木本植物适宜微酸性到微碱性土壤,有些植物要求酸性土壤,在强碱性土壤上一
般树种都不能生长。大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。喜酸植物:杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松
树、橡胶树、帚石兰喜钙植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等喜盐碱植物:柽柳、沙枣、
枸杞等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pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱;2
)、有些病害只在一定的pH值范围内发作,悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。胶粒上的交换性阳离子(4)两性物质(3)铝离子
对碱的缓冲作用酸性土壤溶液中游离铝离子存在,铝离子周围6个水分子围绕它,加碱时,水分子会解析出氢离子。第五节土
壤物理机械性质及耕性一、土壤物理机械性质土壤的物理机械性质是多项土壤动力学的统称,它包括土壤的粘结性、粘着性、可塑
性、胀缩性等。1.土壤粘结性土粒与土粒之间相互吸引而结合在一起的性能,称为土壤粘结性。2、土壤粘着性:
土壤粘着性是指土粒粘附外物的性能。粘着性大小与土壤与外物接触面积有关。3、土壤的可塑性土壤可塑性指土壤在一定
含水量时,在外力作用下能成形,当外力去除后仍能保持塑形的性质。4、土壤膨胀和土壤收缩土壤的膨胀性和收缩性是指土壤因吸水而膨胀、脱水干燥而收缩的性质。表6-14几种不同土壤的塑性数(%)18~2119~2634~40>40中壤偏重12~1618~2032~3428~40中壤1021±31±24~30轻壤偏中822±30±20~25轻壤偏砂523±28±<20砂壤塑性数塑性下限塑性上限物理粘粒质地
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(本文系静默坊首藏)