土壤(第九章)土壤酸碱性和氧化还原反应..

二、土壤碱性的形成
1. 土壤碱性的形成机理 土壤中碱性物质—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。 （1）碳酸钙水解 CaCO3+H2O+CO2
土壤学
Ca2++HCO3－+OH－
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（2）碳酸钠水解
潜性酸
吸附 土壤学
活性酸ຫໍສະໝຸດ Baidu
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（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，交换性 Al3+ 大大多于交换性 H+ ，
它是活性酸（溶液H+）的主要来源。
如：pH＜4.8的红壤，交换性Al3+占总酸度的
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+；
活性酸是潜性酸的表现。
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强酸性土——以交换
性 Al3+ 和以共价键紧束缚
的H+及Al3+占优势。
酸性土——致酸离子
以羟基铝离子为主。
中性、碱性土——交 换性阳离子则以盐基离子 为主。
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（4）酸雨：我国每年排放SO2约1.7×106～7吨 （5）其它无机酸：酸性肥料（过磷酸钙） 生理酸性肥料（NH4Cl） 2. 土壤中铝的活化 当土壤交换性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Al3+，取代交换性H而成为交换性Al3+。
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（3）水土比对土壤pH的影响 测定土壤pH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稍偏大。 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。
土壤活性酸与潜性酸处于动态平衡：
解吸
一、土壤酸度的强度指标
1. 土壤pH pH=－lg(H+)（土壤平衡溶液）
中性溶液：(H+)=(OH－)=10－7mol/L，
pH=pOH=7
土壤pH表示法：pH(H2O)——水浸提；
pH(KCl)——中性盐1mol/L KCl溶液浸提。
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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。 2.石灰位
第八章
土壤酸碱性和氧化还原反应
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1.土壤酸、碱性的形成 主要内容
2.土壤酸度的指标
3.土壤缓冲性
4.土壤氧化还原反应 1.了解土壤酸碱性的成因，土壤活性 酸、潜性酸的概念与关系，土壤酸碱 度的指标，以及土壤酸碱性的调节方 法； 2.掌握土壤缓冲性的概念； 3.熟悉土壤中主要缓冲体系及旱、水 田的Eh值。
Na2CO3+2H2O 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的作用（析出SiO2）。 中性钠盐与CaCO3的相互作用： CaCO3+NaCl CaCl2+ Na2CO3
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（3）交换性钠的水解
当土壤胶体吸附的交换性 Na+积累到一定数
这种反应十分迅速。因此，矿质酸性土以交
换性Al3+占绝对优势。
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（二）土壤酸的类型
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。 （1）土壤酸度分级 土壤pH和酸碱性分级 土壤pH <4.5 4.5-5.5 5.5-6.5 6.5-7.5 7.5- 8.5 > 8.5 碱性 强碱性
量，而土壤溶液的盐浓度较低时， Na+ 离解进入
溶液，水解产生 NaOH ，并进一步形成碳酸盐
Na2CO3、NaHCO3。
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。
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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。 （2）生物因素 Na、K 、Ca、Mg等盐基的生物积累。 一些植物适应在较干旱条件下生长，而且有 富集碱性物质的作用：海蓬子含Na2CO3 3.75%， 碱蒿含2.76%。盐蒿含2.14%。
95%以上。
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（2）酸性和弱酸性土
盐 基 饱 和 度 较 高 ， 交 换 性 铝 以 Al(OH)2+ 、
Al(OH)2+等形态存在，进入溶液后水解产生H+：
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。
可见土壤酸性起源：
级别 极强酸性 强酸性 微酸性 中性
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（2）水浸酸与盐浸酸 用水浸提，得到的pH反应土壤活性酸的强弱。
用KCl浸提，得到的pH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>pH盐
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。
教学目标 与要求
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第一节
土壤酸、碱性的形成
一、土壤酸性
（一）土壤酸化过程
土壤胶体上吸附的盐基离子被活性H＋交换进 入土壤溶液后被淋失，土壤胶体上的交换性H＋不 断增加，并出现交换性铝，形成酸性土壤。 1. 土壤中H＋的来源
（1）水的解离
（2）碳酸解离
（3）有机酸的解离
土壤酸度主要决定于胶体吸附的致酸离子
H+、Al3+，其次决定于致酸离子与交换性盐基离
子（以Ca2+为主）的相互比例，即盐基饱和度。
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在交换性阳离子以Ca2+为主的土壤溶液中，
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（3）母质
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。
（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。
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 土壤酸碱度的指标