中小学课件土壤酸碱反应和氧化还原反应.ppt
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土壤酸碱性和氧化还原反应..PPT共49页
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0
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倚
南
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以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
土壤酸碱性和氧化还原反应..
6
、
露凝无游 Nhomakorabea氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
第九章：土壤酸碱性ppt课件
土壤pH<4.5 4.5-5.5 5.5-6.5 6.5-7.5 7.5- 8.5 > 8.5 极强酸性 强酸性 微酸性 中性 碱性 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
石 灰 性 土 壤 pH 随 Pco2 增 大 而 降 低 ， 变 化 于 7.5~8.5之间(田间)。
CaCO3-CO2-H2O体系：pH=6.03-2/3lgPco2
土壤学
7、土壤水分含量
土壤pH测定时的稀释效应，应控制土水比 (一般1:2.5)。
8、土壤氧化还原条件
土壤淹水还原pH向中性点趋近，即酸性土
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
碱性物质的基本来源。基性岩、超基性岩富含
林 学
碱性物质，含盐基物质多，形成的土壤为碱性。
院
(4)施肥和灌溉
土壤学
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。
学 院
变化的性能
设[Ox]＝X [Ox]+[Red] ＝A [Red] ＝A-X
当[Ox]略有增加引起Eh增加dEh／dX，其倒数 dX/dEh 即可作为氧化还原缓冲性指标。
土壤学
表示使单位土壤Eh
提高1个单位所需加入氧
胶体—交换性H+、Al3+ —弱酸，缓冲碱性物质
胶体—交换性盐基 —弱酸盐，缓冲酸性物质
林 学
根据弱酸平衡原理，弱酸用碱中和形成盐，
土壤的氧化还原性PPT课件
[氧化态]/[还原态]的比值决定了 Eh值高低。比值. 愈大， Eh值愈高，氧化强度愈大；反之，还原强度指标及其与数量因素的关系 氧化还原数量因素是指氧化性物质或还原性物质
的绝对含量。由于土壤物质体系的复杂性，测得的
氧化还原数量往往难以直接与 Eh联系起来。
大量测定结果表明， 土壤的还原性物质越多，
第二季土壤的主要性质
.
四.土壤的氧化还原性
土壤中主要的还原体系
体系
氧体系 有机碳体系
氮体系 硫体系 铁体系 锰体系 氢体系
物质状态
氧化态 O2
还原态
.
O2-
CO2
NO3SO42-
CO、CH4、还原性有机 物等
NO、N2O、N2 NH3…
S S2- H2S…
Fe(OH)3、Fe3+、 Fe2O3…
Fe2+ Fe(OH)2…
其氧化还原电位越低。
氧化还原强度因素与数量因素有着不同的实际 .
意义:前者决定化学反应的方向，后者则是定量研 究各种氧化还原反应时的依据 。两种指标结合起
来，就可以更全面的了解土壤氧化还原状况。
2. 土壤氧化还原过程的特点
1）体系的多样性 .
2）反应的复杂性 3）决定氧化还原电位的体系 4）还原顺序 5）氧化还原平衡的变动
味着低氧化还原电位 。 一个氧化还原反应体系的氧化还原电位可用下
列通用公式表达：
Eh=E0
+
_R_T_
nF
ln
_[_氧__化__态__] [还原态]
能斯特（Nernst）公式
将各常数值代入能斯特公式，在 25℃时，并采 用对数，则有：
h E
=E0+
酸碱性及氧化还原反应PPT课件
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• 三、土壤缓冲性能
• (一) 概念：在一定范围内，土壤溶液抵抗酸碱变化 的能力叫土壤缓冲性。
• (二) 土壤具有缓冲性的原因：
• 1．土壤溶液中弱酸及其盐类的存在：土壤中存在一 些碳酸、磷酸、硅酸等及其盐类，构成缓冲系统，对酸 碱具有缓冲作用。
• CaCHO2C3+OH3+2SCOa(4O→HC)a2S→OC4a+CHO23C+O23H2O • 2．土壤中两性胶体的存在：土壤中的蛋白质、氨基
• ⑶ 硫酸钠被还原： 在有机质多， 含硫酸盐和嫌气
条 形
件 成
下N a，2 CNOa3 ，2 S水O 4解被后还产原生成大N量a 的2 S O，H再- ：与
C
a
CO
3作
用
，
• NaN2Sa+2SCOaC4+O43→R-NCaH2OC→O3N+aC2aSS+4R-C=O
• Na2CO3+ H2O→NaOH+H2CO3
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• (二) 土壤碱度
• 1．概念： 土壤碱性强弱的程度称为土壤碱度。它是 溶液中的OH- 浓度超过H+浓度后反应出来的，可用pH 表示，也可以用总碱度和碱化度表示。
• ⑴ 总碱度：是指碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和。 用中和滴定法测定，以每百克土壤的碳酸盐和重碳酸盐 的物质的量来表示，也可分别用CO32-及HCO3-的重量百 分数表示。它是土壤碱性的容量指标，不是强度指标 （pH）。
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• ① 交换性酸度：用过量中性盐溶液（如1.0mol.L-1KCl溶 液）浸提土壤， 胶体上的交换性 H+和Al3+ 被交换下来， 进入土壤溶液所表现的酸度，称为交换性酸度。
土壤酸碱性和氧化还原反应
潜 性 酸 交换性酸度(soil exchangeable acidity) 水解性酸度(soil hydrolytic acidity)
几种土壤中的交换性酸量和水解性酸量的比较
活性酸和潜性酸的关系 活性酸和潜酸的总和，称为土壤总酸度。由于它通常是用滴定法测定的，故又称之为土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。
第一节 土壤的酸碱性 一、土壤酸碱性的来源
1．活性酸(soil active acidity)
2．潜性酸(soil potential acidity) 土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着H+ 和A13+ 所产生的酸度，这些致酸离子只有在离子交换作用进入土壤溶液时，才显出酸性。所以它是土壤酸的潜在来源，故称为潜性酸。
我国则以碱化层的碱化度>30%,表层含盐量<0.5%和pH值>9.0定为碱土(alkaline soil) 。而将土壤碱化度为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。
土壤碱度和碱化度
土壤的缓冲性能
土壤酸度
第一节 土壤的酸碱性 土壤酸碱性的来源
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
第一节 土壤的酸碱性 一、土壤酸碱性的来源
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(H+)浓度直接反应出来的酸度。土壤溶液中氢离子的浓度越大，则活性酸度也越强。通常用pH值来表示。
二、土壤酸度
第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类。
6酸碱性及氧化还原反应
但是土壤溶液中游离的h的浓度又和土壤胶体吸附的h等离子保持着动态平衡关系所以我们不能孤立地研究土壤溶液的酸碱反应而必须联系土壤胶体和离子的交换吸附作土壤水不是纯水自然降水就溶有少量的co和其它化合物进入土壤后即和土壤组成物质接触并发生作用促使土壤中更多的可溶性物质溶于水中这种含有各种可溶性物质的土壤水便是土壤溶液
•
• • • • • • •
1．土壤温度：是引起土壤溶液浓度变化的主要因素，因为各 种无机盐类都随温度升高而加大其溶解度。温度不同时，气体 在土壤溶液中的溶解度差异也很显著。 2．土壤湿度：土壤水分含量所引起的土壤溶液组成发生变 化有以下三种情况： ⑴ 随湿度增加而硝酸盐和氯化物的浓度不断降低，说明这 些易溶性盐类几乎全部存在于土壤溶液中。 ⑵ 磷酸的浓度并不因湿度不同而有显著变化，说明磷酸的 浓度在土壤溶液中基本是饱和的，通常在1-3mg/kg范围内。 ⑶ 阳离子含量的变化视离子种类而不同，通常土壤溶液中 Ca2+很多，湿度增加时，一价金属离子浓度的降低多于钙。 3．土壤溶液组成成分间的相互作用：某些物质可以增加或降 低其它物质的溶解度，以及碱土金属离子与多价酸根发生沉淀 等。 4．生物活动：植物在生长期间从土壤溶液中吸取数量不等 的各种养分，引起土壤溶液组成的不断变化。 此外，施肥、耕作、灌水等农业措施对其亦有影响。
•
•பைடு நூலகம்
(二) 土壤碱度
1．概念： 土壤碱性强弱的程度称为土壤碱度。它是溶液 中的OH- 浓度超过H+浓度后反应出来的，可用pH表示，也 可以用总碱度和碱化度表示。 • ⑴ 总碱度：是指碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和。用 中和滴定法测定，以每百克土壤的碳酸盐和重碳酸盐的物质 的量来表示，也可分别用CO32-及HCO3-的重量百分数表示。 它是土壤碱性的容量指标，不是强度指标（pH）。 • ⑵ 碱化度：通常把土壤胶体上吸附的交换性Na+的饱和度， •称为土壤的碱化度。它是衡量土壤碱化程度和土壤碱化反 应强弱的指标。
•
• • • • • • •
1．土壤温度：是引起土壤溶液浓度变化的主要因素，因为各 种无机盐类都随温度升高而加大其溶解度。温度不同时，气体 在土壤溶液中的溶解度差异也很显著。 2．土壤湿度：土壤水分含量所引起的土壤溶液组成发生变 化有以下三种情况： ⑴ 随湿度增加而硝酸盐和氯化物的浓度不断降低，说明这 些易溶性盐类几乎全部存在于土壤溶液中。 ⑵ 磷酸的浓度并不因湿度不同而有显著变化，说明磷酸的 浓度在土壤溶液中基本是饱和的，通常在1-3mg/kg范围内。 ⑶ 阳离子含量的变化视离子种类而不同，通常土壤溶液中 Ca2+很多，湿度增加时，一价金属离子浓度的降低多于钙。 3．土壤溶液组成成分间的相互作用：某些物质可以增加或降 低其它物质的溶解度，以及碱土金属离子与多价酸根发生沉淀 等。 4．生物活动：植物在生长期间从土壤溶液中吸取数量不等 的各种养分，引起土壤溶液组成的不断变化。 此外，施肥、耕作、灌水等农业措施对其亦有影响。
•
•பைடு நூலகம்
(二) 土壤碱度
1．概念： 土壤碱性强弱的程度称为土壤碱度。它是溶液 中的OH- 浓度超过H+浓度后反应出来的，可用pH表示，也 可以用总碱度和碱化度表示。 • ⑴ 总碱度：是指碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和。用 中和滴定法测定，以每百克土壤的碳酸盐和重碳酸盐的物质 的量来表示，也可分别用CO32-及HCO3-的重量百分数表示。 它是土壤碱性的容量指标，不是强度指标（pH）。 • ⑵ 碱化度：通常把土壤胶体上吸附的交换性Na+的饱和度， •称为土壤的碱化度。它是衡量土壤碱化程度和土壤碱化反 应强弱的指标。
土壤的氧化还原性PPT课件
2021
第二季土壤的主要性质
四.土壤的氧化还原性
1
土壤中主要的还原体系
2021
体系
氧体系 有机碳体系
氮体系 硫体系 铁体系 锰体系 氢体系
物质状态
氧化态
还原态
O2 CO2
NO3SO42Fe(OH)3、Fe3+、 Fe2O3… MnO2、Mn2O3 …
H+
O2-
CO、CH4、还原性有机物 等
NO、N2O、Biblioteka 2 NH3… S S2- H2S…
5）土壤pH值 6）植物根的代谢作用
植物根分泌物可以直接或间接影响根际土壤的氧化还原状况。一般植物根分泌物往 往导致根际Eh值降低，很多植物根际的Eh值要比根外土壤低几十至上百毫伏;湿生植物 的根系往往分泌氧，使根际土壤的Eh值较根外土体高几百毫伏。
8
+200~- 100mV为中度还原状态，此时出现较多还原性有机物，Fe3+、 SO42-被还原; Eh<- 100mV为强度还原状态，此时CO2、H+被还原,且硫化物开始大7 量出现。
2021
1）土壤通气状况
通气状况决定土壤空气和土壤溶液中的氧浓度。通气良好的土壤与大气间气体交换 迅速，土壤含氧浓度高，氧化作用占优势，Eh较高。
大量测定结果表明，土壤的还原性物质越多， 其氧化还原电位越低。
氧化还原强度因素与数量因素有着不同的实际 意义:前者决定化学反应的方向，后者则是定量研 究各种氧化还原反应时的依据。两种指标结合起 来，就可以更全面的了解土壤氧化还原状况。
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2021
2. 土壤氧化还原过程的特点
1）体系的多样性 2）反应的复杂性 3）决定氧化还原电位的体系 4）还原顺序 5）氧化还原平衡的变动
第二季土壤的主要性质
四.土壤的氧化还原性
1
土壤中主要的还原体系
2021
体系
氧体系 有机碳体系
氮体系 硫体系 铁体系 锰体系 氢体系
物质状态
氧化态
还原态
O2 CO2
NO3SO42Fe(OH)3、Fe3+、 Fe2O3… MnO2、Mn2O3 …
H+
O2-
CO、CH4、还原性有机物 等
NO、N2O、Biblioteka 2 NH3… S S2- H2S…
5）土壤pH值 6）植物根的代谢作用
植物根分泌物可以直接或间接影响根际土壤的氧化还原状况。一般植物根分泌物往 往导致根际Eh值降低，很多植物根际的Eh值要比根外土壤低几十至上百毫伏;湿生植物 的根系往往分泌氧，使根际土壤的Eh值较根外土体高几百毫伏。
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+200~- 100mV为中度还原状态，此时出现较多还原性有机物，Fe3+、 SO42-被还原; Eh<- 100mV为强度还原状态，此时CO2、H+被还原,且硫化物开始大7 量出现。
2021
1）土壤通气状况
通气状况决定土壤空气和土壤溶液中的氧浓度。通气良好的土壤与大气间气体交换 迅速，土壤含氧浓度高，氧化作用占优势，Eh较高。
大量测定结果表明，土壤的还原性物质越多， 其氧化还原电位越低。
氧化还原强度因素与数量因素有着不同的实际 意义:前者决定化学反应的方向，后者则是定量研 究各种氧化还原反应时的依据。两种指标结合起 来，就可以更全面的了解土壤氧化还原状况。
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2021
2. 土壤氧化还原过程的特点
1）体系的多样性 2）反应的复杂性 3）决定氧化还原电位的体系 4）还原顺序 5）氧化还原平衡的变动
土壤学第四章-土壤酸碱性和氧化还原反应
第二节 土壤氧化还原反应
一.土壤中的氧化还原体系
1、主要的体系：
Mn2+
Mn4+
锰
Fe3+
Fe2+
铁
O-2
O0
氧
S-2
S+6
硫
N-3
N+4
N+6 氮
H0
H+
氢
C-4
C+4
（有机）碳
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.
三、土壤酸碱性和氧化还原状况与有毒物质的积 累：
1.强酸性土壤中Al3+、Mn2+的胁迫与毒害：
Al：PH<5.5 Al3+被活化， [Al3+]≥0.2 cmol/kg农作物受害，特别是幼苗。 PH5.5~6.3 可消除Al3+的毒害。
Mn：PH<5.5 [Mn2+]≥2~9cmol/kg、或植株干重 中含量为１０００mg/kg时产生锰毒。
二、土壤碱性的形成： 1. 碱性形成机理： 土壤中碱性盐的水解是形成碱性反应的主要
机理 Ca Mg Na的CO32-和HCO3-以及吸附交换 性Na+
①CaCO3的水解： 石灰性土壤上交换性Ca2+占优势的土壤
CaCO3、CO2、H2O处于同一平衡体系中
CaCO3+H2O
Ca2++HCO3-+OH-
1>各种养分有效度较高的PH范围在6.5~7.5
土壤学课件第8章土壤酸碱性和氧化还原性
3、碱性土的成因
➢干旱气候；降水量低于蒸发量 ➢母质； 基性、超基性岩 ➢过量施用石灰； ➢引灌碱性污水； ➢海水pH7.5-8浸渍。
三、土壤缓冲作用
1、定义 ① 狭义：把少量的酸或碱加入到到土壤里，其pH值的变化却不大，这
种对酸碱变化的抵抗能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。 ② 广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、污染物质、氧化还
2、氧化还原电位 氧化还原反应的通式：氧化态 + ne- = 还原态
（ 铂电极—甘汞电极，毫伏计） Nernst 公式
✓ E0为标准氧化还原电位（化学手册中可查到）,氧化态和还原态浓度 相等时产生的电位
✓ n为反应中电子转移数 ✓ 用0.059时，单位为v，用59时为mv
Eh可作为土壤通气性的指标。
土壤酸、碱缓冲容量和滴定曲线
在土壤悬液中连续加入标准酸或碱液，测定pH的变化,以纵座 标表示pH，横座标表示加的酸或碱量，绘制滴定曲线，又称缓冲 曲线。
砖红壤、红壤和黄棕壤胶体的中和曲线（于天仁，1987）
四Байду номын сангаас土壤反应与肥力的关系
1、影响土壤微生物的活动
土壤细菌和放线菌，如硝化细菌，固N菌，纤维分解菌等，均 适宜于中性和微碱性环境；在酸性条件，活动急剧降低；真菌对酸 碱性要求不严格。
2、潜性酸：是土壤酸度的潜在来源。数量指标
表现：1、土壤胶体活性功能团解离H+离子 R-COOH = R-COO- + H+
2、土壤胶体上吸附的H+离子其它阳离子代换 3、土壤胶体上吸附的Al3+离子的作用
交换性Al3+离子进入溶液， Al3+离子水解，产生H+
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• 土壤缓冲性为植物和微生物创造一个比较缓和的 生长环境，意义十分重大。
二、产生缓冲性能的机制
1、土壤溶液中弱酸及其盐类的存在 土壤溶液中的硅酸、碳酸、磷酸、腐植酸以及 其它有机酸及其盐类，可以构成良好的缓冲体 系：
Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl (酸缓冲)
H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O(碱缓冲)
pH低，则反之。
3、对土壤物理性质的影响
• 土壤反应影响土壤胶体上吸附的阳离子种类， 进而影响土壤的物理性质。
• 如：红壤胶体上氢、铝离子多，钙离子少，所 以结构不良；
• 东北黑土中钙离子多，加之有机质含量高，形 成了丰富的团粒结构，物理性状好。
二、土壤反应与植物生长
• 不同作物对土壤酸碱性都有一定的要求，这是 植物长期的自然选择的结果。常见植物对土壤 pH的要求见下表：
• 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。
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。
只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。
潜性酸表现其酸性的机制
• 吸附的氢离子的解离 • 吸附的氢离子被其它阳离子所代换 • 吸附的铝离子的解离和水解：
Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H2O
Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H+ Al(OH)3 + H+
[Al2(OH)2(H2O)8]4+ + 4H2O
第三节、土壤反应与土壤肥力 和作物生长
一、土壤反应与土壤肥力
1、对土壤养分有效性的影响 （1）通过养分的溶解度而影响有效性
金属类 （2）通过微生物活性而影响有效性
N，S
植物营养元素的有效性与pH的关系
2、对胶体带电性的影响
pH升高，可变负电荷增多，CEC大，保肥能 力增强；
---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。
3、自然植被
• 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。
三、影响土壤酸碱性的因素
1、气候的影响： 气候对土壤酸碱性有深刻的影响。
---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。
2、母质的影响：
---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。
4CH3COOH + Al(OH)3 + (S) Na
Na Na
从上述反应可见，反应产物的解离度都非常 低，有利于反应向右进行，可以彻底取代吸附 的铝、氢离子。因此，水解性酸度大于交换性 酸度。
二、土壤碱性
• 土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度 而造成的。
• 土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤 吸附的钠离子的解离。
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（KCl）； • 施用石灰提高土壤pH； • 污染水的灌溉； • 大气污染； • 淹水耕作；
第二节、 土壤缓冲性能
• 概念及其意义 • 产生机制
一、土壤缓冲性的概念和意义
• 当土壤溶液中的H+或OH-离子浓度发生较大变化 时，土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致 于发生太大变化的能力，称为土壤缓冲性。
第五章、土壤酸碱反应 和氧化还原反应
土壤酸碱性 土壤氧化还原反应
第一节、土壤的酸碱性
• 土壤酸性 • 土壤碱性 • 影响土壤酸碱性的因素
一、土壤酸性
（一）土壤酸性的类型 1、活性酸 ---游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度。 ---H+活度越大，活性酸度越强。 ---通常用pH值表示活性酸度。
• 土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐 的碱金属（K+，Na+）或碱土金属（Ca2+，Mg2+） 的盐类。
• 含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。 • 碳酸钙的溶解度不大，水解作用弱，产生的碱
度也较弱。因此石灰性土壤的pH一般低于8.5， 多在7.0-8.0之间。 • 土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。钠饱 和度大于15%时，土壤pH可达8.5，甚至于0。
（2）测定方法
---代换性酸度：用过量的中性盐（如KCl）溶液 与土壤作用，将胶体上吸附的氢离子和铝离子 代换出来。
H+ me/100g， Cmol（+）/kg
---水解性酸度 用弱酸强碱盐（通常用pH8.2的醋酸钠）浸提
的土壤溶液的酸度。
4CH3COONa + 3H2O + H-(S) Al
Na
2、土壤胶体的阳离子交换作用
• 吸附的交换性阳离子对酸起缓冲作用； (S)-M + HCl (S)-H + MCl (M=盐基离子)
• 吸附的H+，Al3+对碱性物质起缓冲作用 (S)-H + NaOH (S)-Na + H2O
3、 酸性土壤铝离子聚合对碱的缓冲作 用
在pH<5的土壤中，Al3+被6个水分子所环绕，形 成水合铝离子。当土壤中OH-增多时，水合铝离 子聚合成更大的离子团，释放出H+： 2Al(H2O)63+ + 2OH-
பைடு நூலகம்
植物适宜的pH范围
适应偏碱 性pH7-8
紫苜蓿
适应中到微 碱性pH6.57.5
苹果
适应中到微 适应偏酸性 适应酸性 酸性的pH6-7 的pH5.5-6.5 的pH5-6
土壤酸碱性的分级
强酸性 酸性 中性 碱性 强碱性
pH<5.0 pH5.0-6.5 pH6.5-7.5 pH7.5-8.5 pH>8.5
2、潜性酸
（1）概念与成因 土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤
溶液后表现出来的酸度，称为潜性酸。 在一般矿质土壤中, 由交换性铝离子产生的酸
度, 比由交换性氢离子产生的酸度重要。红壤的 交换性酸度，90%以上是由交换性铝所引起。
二、产生缓冲性能的机制
1、土壤溶液中弱酸及其盐类的存在 土壤溶液中的硅酸、碳酸、磷酸、腐植酸以及 其它有机酸及其盐类，可以构成良好的缓冲体 系：
Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl (酸缓冲)
H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O(碱缓冲)
pH低，则反之。
3、对土壤物理性质的影响
• 土壤反应影响土壤胶体上吸附的阳离子种类， 进而影响土壤的物理性质。
• 如：红壤胶体上氢、铝离子多，钙离子少，所 以结构不良；
• 东北黑土中钙离子多，加之有机质含量高，形 成了丰富的团粒结构，物理性状好。
二、土壤反应与植物生长
• 不同作物对土壤酸碱性都有一定的要求，这是 植物长期的自然选择的结果。常见植物对土壤 pH的要求见下表：
• 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。
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。
只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。
潜性酸表现其酸性的机制
• 吸附的氢离子的解离 • 吸附的氢离子被其它阳离子所代换 • 吸附的铝离子的解离和水解：
Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H2O
Al(OH)2+ + H+
Al(OH)2+ + H+ Al(OH)3 + H+
[Al2(OH)2(H2O)8]4+ + 4H2O
第三节、土壤反应与土壤肥力 和作物生长
一、土壤反应与土壤肥力
1、对土壤养分有效性的影响 （1）通过养分的溶解度而影响有效性
金属类 （2）通过微生物活性而影响有效性
N，S
植物营养元素的有效性与pH的关系
2、对胶体带电性的影响
pH升高，可变负电荷增多，CEC大，保肥能 力增强；
---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。
3、自然植被
• 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。
三、影响土壤酸碱性的因素
1、气候的影响： 气候对土壤酸碱性有深刻的影响。
---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。
2、母质的影响：
---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。
4CH3COOH + Al(OH)3 + (S) Na
Na Na
从上述反应可见，反应产物的解离度都非常 低，有利于反应向右进行，可以彻底取代吸附 的铝、氢离子。因此，水解性酸度大于交换性 酸度。
二、土壤碱性
• 土壤碱性是由于土壤中OH-浓度高于H+离子浓度 而造成的。
• 土壤中OH-主要来自于强碱弱酸盐的水解和土壤 吸附的钠离子的解离。
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（KCl）； • 施用石灰提高土壤pH； • 污染水的灌溉； • 大气污染； • 淹水耕作；
第二节、 土壤缓冲性能
• 概念及其意义 • 产生机制
一、土壤缓冲性的概念和意义
• 当土壤溶液中的H+或OH-离子浓度发生较大变化 时，土壤通过自身的调节能力使土壤酸碱性不致 于发生太大变化的能力，称为土壤缓冲性。
第五章、土壤酸碱反应 和氧化还原反应
土壤酸碱性 土壤氧化还原反应
第一节、土壤的酸碱性
• 土壤酸性 • 土壤碱性 • 影响土壤酸碱性的因素
一、土壤酸性
（一）土壤酸性的类型 1、活性酸 ---游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度。 ---H+活度越大，活性酸度越强。 ---通常用pH值表示活性酸度。
• 土壤中的强碱弱酸盐主要是碳酸盐或重碳酸盐 的碱金属（K+，Na+）或碱土金属（Ca2+，Mg2+） 的盐类。
• 含有游离碳酸钙的土壤称为石灰性土壤。 • 碳酸钙的溶解度不大，水解作用弱，产生的碱
度也较弱。因此石灰性土壤的pH一般低于8.5， 多在7.0-8.0之间。 • 土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。钠饱 和度大于15%时，土壤pH可达8.5，甚至于0。
（2）测定方法
---代换性酸度：用过量的中性盐（如KCl）溶液 与土壤作用，将胶体上吸附的氢离子和铝离子 代换出来。
H+ me/100g， Cmol（+）/kg
---水解性酸度 用弱酸强碱盐（通常用pH8.2的醋酸钠）浸提
的土壤溶液的酸度。
4CH3COONa + 3H2O + H-(S) Al
Na
2、土壤胶体的阳离子交换作用
• 吸附的交换性阳离子对酸起缓冲作用； (S)-M + HCl (S)-H + MCl (M=盐基离子)
• 吸附的H+，Al3+对碱性物质起缓冲作用 (S)-H + NaOH (S)-Na + H2O
3、 酸性土壤铝离子聚合对碱的缓冲作 用
在pH<5的土壤中，Al3+被6个水分子所环绕，形 成水合铝离子。当土壤中OH-增多时，水合铝离 子聚合成更大的离子团，释放出H+： 2Al(H2O)63+ + 2OH-
பைடு நூலகம்
植物适宜的pH范围
适应偏碱 性pH7-8
紫苜蓿
适应中到微 碱性pH6.57.5
苹果
适应中到微 适应偏酸性 适应酸性 酸性的pH6-7 的pH5.5-6.5 的pH5-6
土壤酸碱性的分级
强酸性 酸性 中性 碱性 强碱性
pH<5.0 pH5.0-6.5 pH6.5-7.5 pH7.5-8.5 pH>8.5
2、潜性酸
（1）概念与成因 土壤胶粒上吸附的氢离子和铝离子进入土壤
溶液后表现出来的酸度，称为潜性酸。 在一般矿质土壤中, 由交换性铝离子产生的酸
度, 比由交换性氢离子产生的酸度重要。红壤的 交换性酸度，90%以上是由交换性铝所引起。