第九章土壤酸碱性

土壤活性酸与潜性酸处于动态平衡：
解吸
潜性酸
吸附
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活性酸
(1)强酸性土 交换性Al3+与溶液Al3+平衡,溶液中Al3+水解显 示酸性： Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ 强酸性土中，Al3+大大多于交换性 H+,是活性 酸（溶液H+离子）的主要来源。
如：pH＜4.8的红壤，交换性Al3+占总酸度的95%以上
当土壤胶体的交换性 Na +积累到一定数量，土 壤溶液盐浓度较低时， Na+离解进入溶液，水解产 生NaOH，并进一步形成碳酸盐Na2CO3、NaHCO3。
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2、影响土壤碱化的因素
(1)气候因素(干湿度)
碱性土分布在干旱、半干旱地区。在干旱、半 干旱条件下，蒸发量大于降雨量，土壤中的盐基物 质，随着蒸发而表聚，使土壤碱化。
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(2)生物因素
Na、K 、Ca、Mg等盐基生物积累。一些植物 适应在干旱条件下生长，有富集碱性物质的作用。 如:海蓬子含Na2CO3 3.75%，碱蒿含2.76%， 盐蒿含2.14%，芦苇含0.49%。
(3)母质
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碱性物质的基本来源。基性岩、超基性岩富含 碱性物质，含盐基物质多，形成的土壤为碱性。
子后所产生的酸度。
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CH3COONa+H2O 8.3)处理土壤。
CH3COOH+NaOH
水解酸的测定是用1mol/L的CH3COONa(pH
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交换酸和水解酸的实质是不同的，水解酸的
实际测定，因用pH 8.3的CH3COONa，既测定出
羟基化表面解离的H+，也测出了因Na+交换出的
二、土壤酸度的数量指标
1、交换酸
土壤胶体吸附的氢离子或铝离子通过交换进
入溶液后所反映出的酸度。
Al3++3H2O
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Al(OH)3+3H+
用1mol/L的KCl(pH5.5～6.0)处理土壤，K+
交换出氢离子或铝离子，通过滴定得到的酸度。
交换性酸是酸度的容量因素，单位Cmol/kg。
2、水解酸
具有羟基化表面的土壤胶体，通过解离氢离
土壤酸度主要决定于胶体吸附的致酸离子 H+、 Ca2+为主)的相互比例，即盐基饱和度。
在交换性阳离子以Ca2+为主的土壤溶液中，
为一定值，取负对数为pH-1/2pCa，定
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义为石灰位，将 H + 与 Ca 2+ 数量联系起来，既是酸 度指标，又是钙的有效度指标。 pH-1/2pCa是Ca(OH)2(石灰)的化学位的简单 函数，称钙的养分位，比pH更全面和更明显地反
(3)有机酸的解离
(4)酸雨：我国每年排放SO2约1.7×106～7吨
(5)其它无机酸
2、土壤中铝的活化
土壤交换性H+的饱和度达到一定限度，就会破
坏硅酸盐粘粒晶体结构，其水铝片中Al转化为活性
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Al3+，取代交换性H而成为交换性Al3+。因此，矿质 酸性土以交换性Al3+占绝对优势。
（二）土壤酸的类型
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(2)酸性和弱酸性土
盐基饱和度高，交换性铝以Al(OH)2+、
Al(OH) 2 + 等形态存在。其代入溶液后同样水解产
生H+离子：
Al(OH)2++2H2O Al(OH)3+2H+
土壤交换性H+的离解也是溶液的H+来源。
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可见土壤酸性起源：
先有活性酸，再转化为潜性酸；
酸性强弱决定于潜性酸，主要是交换性Al3+；
映土壤酸度。
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水稻土及其母质的pH与pH-0.5pCa的比较 土壤 类型 砖红壤 红 壤 黄棕壤
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pH 水稻土 5.23 6.56 6.86 母质 5.12 5.15 5.71 相差 0.11 1.41 1.12 3.40 4.93 5.32
pH –0.5pCa 水稻土 母质 2.29 3.02 3.91 相差 1.11 1.91 1.41
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pH水与pH盐差值可反映土壤盐基饱和度，盐基饱和度 高的土壤，pH水与pH盐的差值小；盐基饱和度低的土壤， pH水和pH盐的差值就大。 测定土壤pH值时的水土比，按国际土壤学会推荐用 2.5:1，水土比大时，测出的pH值稍偏大。
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2、土壤潜性酸
潜性酸—土壤胶体吸附的H+、Al3+离子，在被 其它阳离子交换进入溶液后，才显示酸性。
(1)碳酸钙水解
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CaCO3+H2O+CO2
Ca2++HCO3 - +OH-
(2)碳酸钠水解
Na2CO3+2H2O
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2Na++H2CO3 - +2OH-
碳酸钠的来源：土壤矿物质中钠的碳酸化。风 化产物硅酸钠与碳酸作用(析出SiO2): CaCO3+NaCl CaCl2+Na2CO3
(3)交换性钠的水解
1、土壤活性酸
扩散于土壤溶液中的氢离子所反映出来的酸度。
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土壤pH值和酸碱性分级 土壤pH<4.5 极强酸性 4.5-5.5 强酸性 5.5-6.5 微酸性 6.5-7.5 中性 7.5- 8.5 碱性 > 8.5 强碱性
用水浸提，得到的pH值反应土壤活性酸的强弱。用 KCl浸提，得到的pH值除反映土壤溶液中的氢离子外，还 反映由K+交换出的氢离子和铝离子显出的酸性。 pH水 > 大于pH盐
活性酸是潜性酸的表现。
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强酸性土 —以交换
性 Al 3+ 和以共价键紧缚
的H+及Al3+占优势
酸性土—致酸离子
以羟基铝离子为主。
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中性、碱性土—交 换性阳离子则以盐基离 子为主。
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二、土壤碱性的形成
1、土壤碱性的形成机理 土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中碱性物质主要是Ca、Mg、Na、K的碳酸 盐及重碳酸盐，以及土壤的交换性Na+。 碱性物质的水解反应是碱性形成的主要机理。
(4)施肥和灌溉
施用碱性肥料或用碱性水灌溉会使土壤碱化。 如都江堰水质偏碱，长期用都江堰水灌溉的水稻 田土壤pH有所提高。
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第二节
1、土壤pH
土壤碱度的指标
一、土壤酸度的强度指标
pH=-lg(H+)（土壤平衡溶液） 中性溶液： (H+)=(OH-)=10-7mol/L， pH=pOH=7
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土壤pH表示法：pH(H2O)—水浸提； pH(KCl)—中性盐1mol/L KCl溶液浸提。 一般土壤pH(H2O)＞pH(KCl)。 地理分布。我国土壤大部分pH在4.5~8.5之间。
“南酸北碱，沿海偏酸，内陆偏碱”的地带性特点。
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2、石灰位 Al3+，其次决定于致酸离子与交换性盐基离子(以