第九章土壤酸碱性和氧化还原反应演示幻灯片.ppt

第九章 ;主要内容 (重点)：;第九章 土壤酸碱性和氧化还原反应 ?第一节 土壤酸、碱性的形成;;;一、土壤酸度(soil acidity) （一）土壤酸性的成因 1．气候因素 2．生物因素 3．施肥和灌溉的影响 ;（二）土壤酸度的类型 1．活性酸(soil active acidity) 土壤活性酸是自由扩散于土壤溶液中的氢离子浓度直接反应出来的酸度。 ; 2．潜性酸 土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着氢离子和铝离子所造成的显出酸性，所以它是土壤酸的潜在来源，故称为潜性酸(soil potential acidity)。 土壤胶体上吸附的氢、铝离子所反映的潜性酸量，可用交换性酸度和水解酸度表示。;（2）水解性酸度(soil hydrolytic acidity) 用弱酸强碱的盐类溶液（常用的为pH8.2的1mol NaOAc溶液）浸提, 再以NaOH标准液滴定浸出液,根据所消耗的NaOH的用量换算为土壤酸量。这样测得的潜性酸的量称之为土壤的水解性酸。 结果使:①交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，土壤吸附性氢、铝离子的绝大部分可被Na+离子交换。②水化氧化物表面的羟基和腐殖质的某些功能团（如羟基、羧基）上部分H+解离而进入浸提液被中和。;;2、碳酸钠的水解 ;第二节 土壤酸度的指标 ; pH-0.5pCa是Ca(OH)2的化学位的简单函数。上式中为Ca(OH)2在标准状况下的化学位 ;二、土壤碱性指标;（二）碱化度（钠碱化度：ESP） 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。 ;三、影响土壤pH值的因素 （一）土壤胶体类型和性质对pH值的影响 1．土壤胶体的极限pH值 当土壤胶体上吸附的阳离子全部是致酸离子，称为盐基完全不饱和态。此时土壤的pH值，称为土壤的极限pH值。;（二）土壤吸附性阳离子组成和盐基饱和度对pH的影响 氢－铝质土壤是酸性； 钙质土 pH值大多数在7左右，呈中性反应； 钠质土壤 pH值可达8.5以上，呈碱性反应。 盐基饱和度大小，反应土壤潜性酸及活性强度的大小。;（四）土壤氧化还原条件对pH的影响 淹水或施有机肥促进土壤还原的发展，对土壤pH有明显的影响。酸性土淹水后pH升高的原因主要是由于在嫌气条件下形成的还原性碳酸铁、锰呈碱性，溶解度较大，因之pH??升高。 硫化物（在硫化细菌的作用下）可氧化为硫酸，使土壤pH值急剧下降;第三节 土壤氧化还原体系 (soil redox system) ;氧体系 氧体系的氧化反应为： O2 + 4e ====2H2O E0 = 1.23V 在25℃时，其Eh为： 如果土壤的pH值是7时，氧的标准电位为0.82V，氧的数量以大气压表示，这时氧的Eh为 Eh = 0.82 + 0.015log[O2] 当氧的分压为0.2时，Eh为0.81V，这就意味着一般土壤的Eh值不会超过810mv，这是土壤通气良好的情况下，最高的氧化电位。;;氮体系 土壤中氮的存在形态有有机态和无机态两种，有机态占绝大部分。有机氮转化为无机氮是在微生物的控制下进行的。 ;土壤氧化还原体系的特点： ①土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类。 ②土壤中氧化还原反应虽有纯化学反应，但很大程度上是由生物参与的。 ③土壤是一个不均匀的多相体系，即使同一田块不同点位都有一定的变异，测Eh时，要选择代表性土样，最好多点测定求平均值。 ④土壤中氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间，不同耕作管理措施等都会改变Eh值。严格地说，土壤氧化还原永远不可能达到真正的平衡。;;;1.土壤的氧化还原电位（soil redox potential) 在土壤里普遍存在着各种氧化还原反应，氧化还原过程在土壤中具有十分重要的地位，氧化反应和还原反应的实质是电子转移，氧化还原反应的电极反应可表示如下： 氧化态 ＋ ne ==== 还原态 氧化还原反应中的氧化态和还原态同时在电极上达到平衡，其平衡电位，称为氧化还原电位，通常以Eh表示。 ; 2、Eh和pH的关系 ;图9－2 铁体系的Eh-pH稳定范围图;1．微生物的活动 2．易分解有机的含量 有机质的分解主要是耗氧的过程，在一定的通气条件下，土壤中的易分解的有机愈多，耗氧也愈多，其氧化还原电位就较低。 3．土壤中易氧化和还原的无机物的含量 如土壤的氧化体和硝酸盐含量高时，可使Eh值下降得较慢。 4．植物根系的代谢作用 5．土壤的pH值 ;第四节 土壤