第四章 土壤的酸碱性反应.ppt

第四章 土壤的酸碱性反应  土壤的酸碱性反应，是在土壤形成过程中，在气候、生物、地质、水文等因素的综合作用下，产生的重要的物理化学性质。 在耕地土壤和草地土壤中，还受到施肥、 耕作、灌溉、排水等一系列人为因素的影响。 土壤的酸碱性反应有3个方面的意义： 反应土壤的发生发展过程； 说明土壤的化学性质和养分状况； 与作物的生长发育和微生物活动有密切关系。 第一节 土壤酸度( soil acidity )  土壤酸度是由土壤溶液中氢离子的浓度直接反应出来的。土壤溶液中氢离子的浓度越高，土壤的酸度就越强。土壤溶液中氢离子的多少，是土壤酸度的主要指标。  一、酸性土壤形成的外部因素 (一) 气候  高温多雨的条件下，岩石或土壤母质风化 快，迅速释放出各种盐基离子，如Ca2+、Mg2+、 Na+、K+等。 同时，由于高温多雨，土壤湿度大，造成土壤强烈的淋溶，Ca2+、Mg2+、Na+、K+等盐基离子淋失后，使土壤胶体上H+、Al3+相对增加，造成土壤酸性。 (二) 生物 1、 生长在土壤中的植物根系，不断通过呼吸作用，放出CO2，遇水后形成H2CO3。这种弱酸解离度虽弱，也是土壤中H+的重要来源。 2、植物根系在生长发育过程中，还分泌各种有 机酸，这是土壤中H+的又一个来源。 3、除高等植物外，微生物也能使土壤致酸。  土壤中的NH4+，可被微生物氧化为HNO2和HNO3。 土壤中的硫化物，经过硫酸化细菌作用后， 可形成硫酸，这种现象在有的土壤中相当严重。 (三) 施肥 长期施用(NH4)2SO4或KCl等生理酸性肥料时，当阳离子养分被吸收，植物根系就释放出相同数量的H+，从而提高了土壤酸度。 (四)灌溉 如果灌溉水中含盐基离子较多，可以降低土壤酸性，如果含有大量的酸性物质，则可使土壤变酸。 灌溉水中酸性物质的来源有两类，一类是工业废水中含有的酸，另一类是自然径流中含有的酸性物质。 (五) 酸雨( acid precipitation ) 主要是由于工业的发展，在城市、工矿地 区, 每天燃烧大量的煤和石油，排放出大量SO2， 溶于雨水，形成H2SO4，渗入土壤中使土壤变酸。 二、酸性土壤形成的内部因素 酸性土壤形成的内部因素，主要是土壤的矿物成分。 存在于土壤中的S、FeS、FeS2以及铝、锰等的硫酸盐类，经过生物化学和纯化学的转化，可产生硫酸。 1、土壤中硫的氧化： 2S+3O2+2H2O = 2H2SO4 2、土壤中FeS的氧化： 4FeS+6H2O+3O2 = 4Fe(OH)3+4S 2S+3O2+2H2O = 2H2SO4 3、黄铁矿的氧化： 2FeS2+7O2+2H2O = FeSO4+2H2SO4 4、硫酸铝等酸性硫酸盐的水解： Al2(SO4)3+ 6H2O = 2Al(OH)3+3H2SO4 三、Al对土壤酸性的作用 1、土壤酸化，首先是H+浓度的增加。当土壤溶 液的酸度高到一定程度后，氢离子就进入土 壤吸收复合体，使土壤胶体呈盐基不饱和状 态，出现较稳定的酸性。 2、当铝硅酸盐粘土矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时，胶粒的结晶构造就会遭到破坏，铝离子脱离了八面体晶格的束缚，成为溶液中的活性铝离子，或成为胶体上吸附的铝离子。 3、铝离子的出现，使土壤进一步酸化： Al3+ + H2O — Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O — Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O — Al(OH)3 + H+  四、土壤酸度的种类 (一) 活性酸度(active acidity) 由土壤溶液中游离的H+造成的酸度，叫作活性酸度。 活性酸度一般用pH来表示，是一个常规土壤测定项目。 (二) 潜性酸度 (potential acidit