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第六章 土壤酸碱性和氧化还原反应

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土壤的氧化还原反应

土壤的氧化还原反应

5. 土壤是不均匀的多相体系，不同土壤和同一土层不同部位，氧化还原状况会有不同差异。
6. 土壤氧化还原状况随栽培管理措施特别是灌水、排水而变化。
二、土壤氧化还原指标
１ . 强度指标
（ 1 ）氧化还原电位（ Eh ）：单位pe
土壤氧化还原体系
土壤中同一物质可区分为氧化态 ( 剂 ) 和还原态 ( 剂 ) ，构成相应的氧化还原体系。
1. 土壤空气中Ｏ ２ 是主要氧化剂，在通气良好的土壤中，氧体系控制氧化还原反应，使多种物质呈氧化态，如 NO 3 － 、 Fe 3+ 、 Mn 4+ 、 SO 4 2 － 等。
（ 3 ） Eh 与 pH 的关系
土壤的氧化还原反应总有 H + 参与， H + 的活度对氧化还原平衡有直接影响。
2. 氧化还原强度指标与数量因素的关系
土壤还原性物质包括有机和无机还原性物质，还原性物质总量可以测定，但很难直接与 Eh 联系起来。当然土壤还原性物质的浓度仍与 Eh 有密切的统计相关性。
2. 土壤有机质特别是新鲜有机物是主要还原剂，在土壤缺Ｏ ２ 条件下，将氧化物转化为还原态。
3. 土壤中氧化还原体系可分为无机体系和有机体系。
无机体系的反应一般是可逆的，有机体系和微生物参与条件下的反应是半可逆或不可逆的。
4. 土壤氧化还原反应不完全是纯化学反应，在很大程度上有微生物的参与，例如 NH 4 + → NO 2 - → NO 3 - ，分别在亚硝酸细菌和硝酸细菌作用下完成。

土壤酸碱反应和氧化还原反应

土壤酸碱反应和氧化还原反应

过度施用石灰的负面影响
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低；磷的有效性
也下降。 因此，施用石灰要适量。 影响石灰施用量的因素有：
土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地； 有机质含量；石灰的种类和施用方法； 作物的要求等；
石灰需要量的估算
石灰需要量= 土壤体积*容重*CEC*（1-盐基饱和度） 单位：千克/公顷
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：
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
蚕豆
水稻
小麦
金花菜 黄花苜蓿 碗豆
包权
人书友圈7.三端同步
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。
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土壤酸碱性和氧化还原反应..PPT共49页

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1
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南
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审
容
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。
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..
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露凝无游 Nhomakorabea氛
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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
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吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
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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 。

第六章土壤化学性质

第六章土壤化学性质

（四）土壤碱度和碱化度 土壤中Na2CO3和NaHCO3含量叫做土壤碱度（单 位cmol/kg土），常用于地下水。 土壤碱化度—土壤中交换性钠离子占 阳离子交换量的百分数叫做土壤碱化度。
碱化度（%）= 交 换 性 钠 （ cm o l/k g ± ） 阳 离 子 交 换 量 (cm o l/k g ± ) × 100
二、土壤的氧化还原电位
☻ (一)概念
由于溶液氧化态物质和还原态物质 的浓度关系而产生的电位，称为氧化还 原电位(Eh)，单位为mv。
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
土壤有机胶
主要是腐殖质及其各种组分 少量的蛋白质或氨基酸 多肽，多糖类化合物
土壤有机矿质复合体
3.土壤胶体的构造
土壤胶体是一种分散系统。土 壤胶体分散系统由胶体微粒（分散 相）和微粒间溶液（分散介质）两 大部分构成。
土壤胶体颗粒的构造
胶核 土壤胶团 定位离子层（内层） 双电层 补偿离 子层 非活性层 扩散层
在强酸性土壤中，游离的Al3+对碱有缓冲作用，这
是由于Al3+结合的六个水分子能解离出2个H＋以中和土 壤溶液和增加的OH-,而本身形成复合铝离子的结果。 反应式如下： 2[Al(H2O)6]3++2OH- → Al2(OH)2(H2O)5]4++4H2O 当pH>5时，复合铝离子及游离Al3+开始互相结合，成为
（三）影响土壤物化性质
酸性土壤和碱性土壤的物理性质都很差
（四）主要木本植物适宜pH值范围

土壤酸碱反应和氧化还原反应ppt课件

土壤酸碱反应和氧化还原反应ppt课件

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。
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。
（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
过度施用石灰的负面影响
土壤板结，结构变劣； 部分微量元素有效性降低；磷的有效性
也下降。 因此，施用石灰要适量。 影响石灰施用量的因素有：
土壤潜性酸和pH；盐基饱和度；质地； 有机质含量；石灰的种类和施用方法； 作物的要求等；
石灰需要量的估算
石灰需要量= 土壤体积*容重*CEC*（1-盐基饱和度） 单位：千克/公顷

土壤酸碱性氧化平衡

土壤酸碱性氧化平衡

第九章土壤酸碱性与氧化还原反应土壤H+得来源:1水得解离2碳酸解离３有机酸解离4酸雨5其她无机酸:如硝化细菌活动产生硝酸６土壤中铝得活化:Ｈ+进入土壤中吸收复合体后,随着阳离子交换作用得进行,土壤盐基饱与度逐渐下降,而氢饱与度渐渐提高、当土壤有机矿质复合体或铝酸盐粘粒矿物表面吸附得H+超过一定限度时,这些胶粒得晶体结构就会遭到破坏,有些铝八面体被解体,使铝离子脱离了八面体晶格得束缚,变成活性铝离子,被吸附在带负电荷得粘粒表面,转变为交换性Aｌ3+,铝离子与水分解得ＯH－结合形成羟基铝离子,土壤溶液中得氢离子增加。

活性酸:指得就是与土壤固相处于平衡状态得土壤溶液中得H+潜性酸:指吸附在土壤胶体表面得交换性致酸离子(H+与Aｌ3+),交换性氢离子与铝离子只有转移得溶液中,转变成溶液中得氢离子时,才显示酸性,故称为潜性酸。

土壤潜性酸就是活性酸得主要后备来源,它们处于动态平衡之中,属于一个体系中得两种酸。

土壤碱性得成因:形成碱性反应得主要机理就是碱性物质得水解１碳酸钙水解２碳酸钠水解:碳酸钠在水中能发生碱性水解,使土壤呈强碱性反应。

３交换性钠得水解:交换性钠水解呈强碱反应,就是碱化土得重要特征、影响土壤碱化得因素:１气候因素:土壤具有明显得季节性积盐与脱盐频繁交替得特点2生物因素3母质影响:母质就是碱性物质得来源,风化体含较多得碱性成分、注:从六大成土因素来回答:影响土壤酸碱性得因素:１气候影响:南方多雨,盐基淋失强烈,土壤盐基饱与度低,土壤多呈酸性。

西北雨量较少,盐基淋失较弱,盐基饱与度较高,土壤多呈现碱性。

2母质影响3自然植被:一些耐盐、耐碱植物会选择性得富集盐基离子,其残体分解后会促进土壤碱性得发展。

4地形:地形高土壤盐基淋失较强烈,pH可能较低、低洼处土壤多接受盐基得淀积,ｐH可能较高、5人类耕作活动６盐基饱与度:一定范围内,盐基饱与度越高,ｐＨ越高7氧化还原条件土壤酸度得强度指标土壤ｐH:土壤溶液中氢离子浓度得负对数石灰位:将氢离子与钙离子数量联系起来。

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
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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。

第六章土壤酸碱性

第六章：土壤酸碱性 Chapter：Soil Reaction
土壤酸性
土壤碱性
土壤缓冲性能 土壤反应与土壤肥力和作物生长
中国土壤酸碱性分布规律
中国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.5~8.5之间。在
地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江 为界（北纬33~35），长江以南的土壤为酸性或强酸性， 长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北 差异很大，由南向北土壤pH相差7个数量级。
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。
只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。
2、潜性酸表现其酸性的机制
土壤胶体上氢离子的解离 胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中 土壤胶体上铝离子作用：
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。
个数量级。
第二节 土壤碱性
soil alkalinity
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。
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+，

土壤学第六章总结

土壤学第六章总结第六章第一节土壤保肥性与供肥性的含义土壤保肥性：土壤吸持、保存植物养分的能力。

土壤供肥性：土壤向植物提供有效养分的能力第二节土壤胶体soil colloid及其基本特性一、土壤胶体的概念**土壤胶体：直径小于0.001mm的土壤固体颗粒二、类型1、土壤无机胶体：层状硅酸盐粘土矿物（1：1型如高岭石、2：1型如蒙脱石）、氧化物及其水合物土壤有机胶体：主要是腐殖质及其各种组分土壤有机矿质复合体2、高岭石：单位晶层由一层硅氧片和一层铝氧片构成。

故称1：1型矿物晶层之间以氢键连接，联结力强,分散度低，多出现于酸性土壤。

塑性、粘结性、粘着性、膨胀性很弱对水和阳离子的吸附力弱主要存在于风化程度较高的土壤中蒙脱石：两层硅氧片中间夹一层铝氧片构成蒙脱石晶层。

2：1型矿物。

晶层之间通过氧相连，联结力弱。

胀缩性、粘结性、可塑性很强。

对水和阳离子的吸附力强，CEC=60-100 Cmol(+)/kg。

主要存在于风化度低的北方土壤中。

3、粒径越小，比面积越大如高岭石比面积《蒙脱石4、由于表面的存在而产生的能量，叫做表面能。

物质的比面积越大，吸附能力也越强，由于土壤胶体具有巨大的表面积，因而具有巨大的表面能。

三、胶体带有电荷1、土壤胶体电荷的种类（1）永久电荷（2）可变电荷2、胶体带电的原因土壤胶体表面带有电荷是其最重要的胶体化学特性。

造成胶体带电的原因主要有以下三种：（1）同晶代换（2）断键（3）表面分子的解离3、永久电荷由于同晶代换的作用产生的电荷，叫永久负电荷。

4、可变电荷指胶体随土壤溶液pH值的变化而发生电荷数量、符号变化的那部分电荷。

原因有二：主要是由胶体表面分子的电离引起的，其次来自矿质胶体晶格的断键。

高岭石>蒙脱石四、土壤胶体凝聚与分散一种是胶体微粒相当充分的分散在介质中形成的一种外观颇似溶液的胶体溶液，称为溶胶。

另一种是在外因作用下，胶体微粒聚合在一起形成的处于凝聚状态的胶体，称为凝胶。

土壤酸碱性和氧化还原反应

第九章土壤酸碱性和氧化还原反应土壤H+的来源：1水的解离2碳酸解离3有机酸解离4酸雨5其他无机酸：如硝化细菌活动产生硝酸6土壤中铝的活化：H+进入土壤中吸收复合体后，随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基饱和度逐渐下降，而氢饱和度渐渐提高。

当土壤有机矿质复合体或铝酸盐粘粒矿物表面吸附的H+超过一定限度时，这些胶粒的晶体结构就会遭到破坏，有些铝八面体被解体，使铝离子脱离了八面体晶格的束缚，变成活性铝离子，被吸附在带负电荷的粘粒表面，转变为交换性Al3+，铝离子与水分解的OH-结合形成羟基铝离子，土壤溶液中的氢离子增加。

活性酸：指的是与土壤固相处于平衡状态的土壤溶液中的H+潜性酸：指吸附在土壤胶体表面的交换性致酸离子（H+和Al3+），交换性氢离子和铝离子只有转移的溶液中，转变成溶液中的氢离子时，才显示酸性，故称为潜性酸。

土壤潜性酸是活性酸的主要后备来源，它们处于动态平衡之中，属于一个体系中的两种酸。

土壤碱性的成因：形成碱性反应的主要机理是碱性物质的水解1碳酸钙水解2碳酸钠水解：碳酸钠在水中能发生碱性水解，使土壤呈强碱性反应。

3交换性钠的水解：交换性钠水解呈强碱反应，是碱化土的重要特征。

影响土壤碱化的因素：1气候因素：土壤具有明显的季节性积盐和脱盐频繁交替的特点2生物因素3母质影响：母质是碱性物质的来源，风化体含较多的碱性成分。

注：从六大成土因素来回答：影响土壤酸碱性的因素：1气候影响：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，土壤多呈现碱性。

2母质影响3自然植被：一些耐盐、耐碱植物会选择性的富集盐基离子，其残体分解后会促进土壤碱性的发展。

4地形：地形高土壤盐基淋失较强烈，pH可能较低。

低洼处土壤多接受盐基的淀积，pH可能较高。

5人类耕作活动6盐基饱和度：一定范围内，盐基饱和度越高，pH越高7氧化还原条件土壤酸度的强度指标土壤pH：土壤溶液中氢离子浓度的负对数石灰位：将氢离子和钙离子数量联系起来。

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⑥在强酸性土壤中，钼的有效度低。pH>6时,其有效度增加。硼的有效 度与pH关系较复杂,在强酸性土壤和pH7.0～8.5的石灰性土壤中,有 效度均较低,在pH6.0～7.0和在pH>8.5的碱性土壤中,有效度较高。
（二）土壤氧化还原状况对养分有效性的影响
主要影响变价元素的生物有效性
在土壤强还原条件下，高价铁（Fe+++)还原低 价铁(Fe++)，同时硫酸根（SO4=）也还原为硫化 物(S2-)，此时，同时可能发生硫化亚铁的沉淀 反应(FeS)，使铁的有效度下降。所以在讨论 氧化反应的影响时，要综合的分析判断。
2、碱化度（钠碱化度：ESP）
土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的 百分率。
交换性钠 碱化度＝ 100 阳离子交换量
当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时， 土壤就呈极强的碱性反应，土壤理化性质上发生恶劣 变化，称为土壤的“碱化作用” 。
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。
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引起 的酸性。它只有通过阳离子交换作用进入土壤溶液时才显出酸性， 是土壤酸的潜在来源，故称为潜性酸 (soil potential acidity) 。
3．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。
（二）土壤Eh值范围与植物生长
（三）土壤pH和Eh与土壤微生物活性
二、土壤酸碱性和氧化还原状况与养分的生物有效性
（一)土壤酸碱性对养分有效性的影响
①土壤pH6.5左右时，各种营养元素的有效度都较高，并适宜多数作物 的生长。 ②在微酸性、中性、碱性土壤中，氮、硫、钾的有效度高。 ③pH6-7的土壤中,磷的有效度最高。pH<5时，因土壤中的活性铁、铝 增加，易形成磷酸铁、铝沉淀。而在pH>7时，则易产生磷酸钙沉淀， 磷的有效性降低。 ④在强酸和强碱土壤中，有效性钙和镁的含量低，在pH6.5～8.5的土 壤中，有效度较高。 ⑤铁、锰、铜、锌等微量元素有效度，在酸性和强酸性土壤中高；在 pH>7的土壤中，活性铁、锰、铜、锌离子明显下降，并常常出现铁、 锰离子的供应不足。
1、碳酸钙水解
2、碳酸钠的水解 3、交换性钠的水解
（二）、土壤碱性指标
除常用pH值表示外，还可用总碱度和碱化度表示 1、总碱度
土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。我 国碱化土壤的总碱度占阴离子总量的50％以上，高的可 达90％，故可用总碱度作为土壤碱化程度分级的指标之 一。即
总碱度＝CO32 HCO3 ( 厘摩尔( ) / 升)
3. 交换性Al3＋是南方土壤酸化的主要原因，为什么?
4. 土壤缓冲作用的机理及其影响因素？
（四）影响土壤酸、碱缓质地
3、土壤有机质
三、土壤氧化还原缓冲性
土 壤 抗 衡 Eh 值 变 化 的 能 力
不同氧化还原物质的Eh与其氧化或还原程度(%)的关系
第五节 土壤酸碱性和氧化还原状 况与生物环境
一、生物对土壤酸碱性和氧化还原状况 的适应性
（一）植物适宜的酸碱度
4 Al (OH 2 ) 6 6OH
3
3

Al2 (OH ) 2 ( H2 O) 8 4 H2 O
[ Al 4 (OH ) 6 (OH 2 )12 ]6 12 H 2 O
4
当土壤pH>5.0时,铝离子形成Al(OH)3沉淀， 失去它的缓冲能力。
5、有机酸体系 土壤腐殖酸，胡敏酸和富啡酸 是一种大分子有机酸，含有羧基、 羟基、酚羟基、醇羟基等功能团， 此外，土壤中还存在多种低分子有 机酸，在土壤溶液中构成一个良好 的缓冲体系。对酸、碱具有缓冲作 用。
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。 2．土壤胶体酸基的解离常数K对pH值影响 有机胶体K值为4.5~5.0，硅酸盐类粘粒为5.2~5.8； 含水氧化铁为6.0~7.0。 致酸离子解离度的大小的排列顺序： 有机胶体 ＞蒙脱石 ＞含水云母和拜来石 ＞高岭石 ＞含水氧化铁、铝
2 pH 6.03 log PCO2 3
2、硅酸盐体系
3、交换性阳离子体系 土壤阳离子交换量愈大，缓冲能力愈大。 对两种阳离子交换量相同的土壤，则盐基饱 和度愈大的土壤，对酸的缓冲性愈强。
4、铝体系
在土壤pH<4.0时,铝离子以Al(H2O)63+形态存在
2 Al (OH2 ) 3 2OH
三、土壤酸碱性和氧化还原状况的调节
（一）土壤酸度的调节
土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉来调节。
可分为 生灰石（CaO） 熟石灰[Ca(OH)2] 石灰石粉【CaCO3】
石灰需要量
石灰需要量＝土壤体积×容重×阳离子交换量× （1-盐基饱和度）
影响石灰用量因素有： （1）土壤潜性酸和pH值、有机质含量、盐基 饱和度、土壤质地等土壤性质； （2）作物对酸碱度的适应性；
第六章 土壤酸碱性和氧化还原反应
•理解土壤酸碱性的成因 •了解土壤酸碱性的分级
•学习土壤酸碱性的定量测定与表示
•掌握酸性土壤、碱性土壤壤的改良与治理方法
•了解土壤氧化还原的机理
第一节 土壤的酸、碱性
土壤酸碱性反应
我国土壤的酸碱性反应，大多数在 pH4.5~8.5 之间。在地理分布上有“东南酸西 北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬 33 ），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长 江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸 碱性南北差异很大。
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
氢离子的来源：
（1）水的解离： （2）碳酸解离：
（3）有机酸的解离：
（4）酸雨： （5）其它无机酸
（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。
第三节 土壤缓冲性 (soil buffering)
一、土壤缓冲性的概念及重要性
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，这种抗衡酸碱物质、减缓 pH 值变化变 化的能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。
广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、 污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性，具有抗衡外 界环境变化的能力。
（三）土壤酸、碱缓冲容量和滴定曲线
缓冲容量：土壤算碱缓冲能力强弱的指标，指土壤溶液改变 一个单位pH时所需的酸或碱的量。 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）
二、土壤酸、碱缓冲性
（一）土壤酸、碱缓冲作用的原理
1、土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在。 2、土壤胶体的阳离子交换作用*
3、土壤中两性物质的存在
4、酸性土壤中铝离子的缓冲作用
（二）土壤酸碱缓冲体系
1、碳酸盐体系 缓冲的pH范围在pH8.5-6.7之间 根据碳酸钙和CO2的溶解度,碳 酸的离解常数，可以得到CO2分压 (PCO2)与pH值的简化关系为：
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。
（3）石灰的种类和施用方法等。
（二）土壤氧化还原状况的调节
排水———>通气———>氧化（排水烤田）
淹水———>厌气———>还原（淹水泡田）
本章小结
一、名词解释
潜在酸 活性酸 碱化度 土壤Eh 土壤酸碱缓冲性
二、问答题
1.潜在酸与活性酸之间存在什么关系?
2. 解释砂质和粘质土壤上施入同品种等量的化肥，而出现 在 砂土上见效快，而在粘土上见效慢的现象?
（四）土壤氧化还原条件对pH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值 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
第二节 土壤氧化还原体系 (soil redox system)
一、土壤氧化还原体系
二、土壤氧化还原指标
（一）土壤的氧化还原电位（soil redox potential)
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。
三、影响土壤氧还原的因素
1．微生物的活动
2．易分解有机质的含量
在一定的通气条件下，土壤中的易分解的有机质愈多， 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
4．植物根系的代谢作用 5. 土壤水分
旱地土壤的正常Eh为200～750mV，若大于750mV，则土壤完全处 于氧化状态，有机质消耗过快，有些养料由此丧失有效性，应灌水适当 降低Eh。若小于200mV，则表明土壤水分过多，通气不良，应排水或松 土以提高其Eh值。 水田土壤Eh变动较大，在淹水期间Eh值可低至-150mV，甚至更低； 在排水晒田期间，土壤通气性改善，Eh可增至500mV以上。