第十章 土壤酸碱性及缓冲性10.17

土壤酸碱性及缓冲性第九章土壤酸碱性及缓冲性第九章土壤酸碱性及缓冲性第一节土壤酸碱反应土壤的酸碱性虽然通常是由土壤溶液反映出来，但它是土壤固相、液相和气相之间相互+-作用，在动态平衡过程中所表现的性质。

当土壤溶液中H浓度大于OH浓度时，土壤呈酸性反应;反之则呈碱性反应;而当二者浓度相等时，则呈中性反应。

1.土壤酸性形成的原因+1. 1土壤中H的来源:在湿润、半湿润地区，降雨量大大超过了蒸发量，土壤及其母质的淋溶作用非常强烈，土壤中盐基离子随水淋失，使土壤中易溶性盐分减少。

此时土壤溶液中的++部分H被土壤胶体吸附而取代盐基离子，使盐基饱和度(BSP)下降，H饱和度增加，导致+土壤酸化。

在交换过程中土壤溶液中H可以由以下方式补给。

+水的解离:水分子虽是弱电解质，解离常数很小，但由于H被土壤胶体吸附而使其解离平衡+受到破坏，此时将有新的H解离出来。

碳酸(carbonic acid)的解离:生物呼吸作用以及有机质分解时会产生CO，而CO溶于HO222形成HCO23+—HCO H+HCO 233有机酸(organic acid)的解离:土壤中各种有机质分解的中间产物有草酸、柠檬酸等各种低分子有机酸，特别在通气不良情况下，有机酸可能积累过多。

无机酸(inorganic acid):由于氧化等作用的发生，使土壤中产生各种各样的无机酸。

例如:硝化作用可产生硝酸、硫化作用可产生硫酸。

另外(NH)SO、KC1和NHC1等生理酸性肥4244+++料施入到土壤中，因为阳离子NH、K被植物吸收而留下酸根，导致溶液中H 增多，使溶液4呈酸性。

酸雨(acid precipitation):大气化学物质(PH<5.6)通过两种重要途径降落到地面:一是通过气体扩散，将固体物降落到达地面称之为干沉降;另一种是随降水，夹带大气酸性物质到达地面称之为湿沉降，习惯上称为酸雨1(2土壤中铝的活化:胶体上交换性铝离子被交换进入溶液后使土壤呈酸性。

《土壤学》教学大纲课程编号：A14101学时：32学分：2.0修读专业：林学、林学（双外语）大纲文本一、课程的主要内容土壤学是研究土壤发生分类分布、土壤理化和生物学性状、利用和改良的科学。

本课程主要内容包括土壤的基本物质组成，土壤的形成，土壤物理、化学和生物学性质、土壤分类、分布等。

根据授课专业特点，基本的章节内容分列如下：第一章绪论1、土壤在农林业生产和生态系统中的作用2、土壤及土壤肥力的基本概念3、近代土壤学的发展概况4、土壤学的学科体系及学习土壤学的作用和任务第二章地质学基础1、地球的一般特征地球的形状，大小，地球的物理性质，地球的圈层结构。

2、矿物矿物的概念，矿物的物理性质，常见造岩矿物的识别特征。

3、岩石岩浆岩、沉积岩、变质岩的形成、特征及常见岩石。

4、地质作用与地形地貌地质内力作用和地形地貌，地质外力作用和地形地貌。

第三章岩石风化和土壤形成1、风化过程风化作用及其类型。

2、风化产物的类型风化产物及其地球化学类型、母质类型。

3、土壤形成土壤形成因素，土壤形成过程中的大小循环学说。

4、土壤剖面及形态特征自然土壤、耕作土壤剖面的形成及其形态特征。

第四章土壤生物1、土壤动物土壤主要动物及其与生态环境的关系。

2、土壤微生物土壤细菌、真菌、放线菌、土壤藻类及其与土壤的关系。

3、植物根系及其与微生物的联合植物根系形态，根际与根际效应，根际微生物，菌根，根瘤。

4、土壤酶土壤酶的来源与存在形态，土壤酶的种类与功能，土壤酶活性及其影响因素。

第五章土壤有机质1、土壤有机质的来源、组成2、土壤有机质的转化土壤有机质矿质化和腐殖化过程。

3、土壤腐殖质土壤腐殖质的分组，土壤腐殖酸的性质。

4、土壤有机质的作用与调节土壤有机质在土壤肥力及生态环境方面的作用，土壤有机质的调节。

第六章土壤质地、结构与孔性1、土壤质地土壤固体颗粒及其性质，土壤质地划分，土壤质地与肥力，土壤质地改良等。

2、土壤结构土壤结构体类型及其形成，土壤结构性评价，土壤结构体的改善等。

土壤的酸碱性土壤酸碱性是土壤重要的化学性质，是成土条件、理化性质、肥力特征的综合反应，也是划分土壤类型、评价土壤肥力的重要指标。

土壤酸碱性是指土壤溶液的反应。

反映土壤溶液中H+浓度和OH-浓度比例，同时也决定于土壤胶体上致酸离子（H+或Al3+）或碱性离子（Na+）的数量及土壤中酸性盐和碱性盐类的存在数量。

土壤酸性或碱性通常用土壤溶液的pH值来表示。

一、土壤酸性土壤的酸性一方面与溶液中H+浓度相关，另一方面更多的是与土壤胶体上吸附的致酸离子（H+或Al3+）有密切关系。

土壤中酸性的主要来源是：胶体上吸附的H+；Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸；有机质分解产生的有机酸；氧化作用产生少量无机酸；施肥加入的酸性物质等。

（一）活性酸度指土壤溶液中游离的H+所直接显示的酸度。

通常用pH表示，pH＝-lg[H+]。

强度指标。

我国土壤反应大多数pH在4 ~ 9之间，在地理分布上有“东南酸而西北碱”的规律性，即由北向南，数值逐渐减小。

大致可以长江为界（北纬330），长江以南的土壤多为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为偏碱性和强碱性。

（二）潜性酸度指土壤胶体上吸附的H+、Al3+所引起的酸度。

容量指标。

土壤的酸性主要决定于潜性酸的数量。

土壤潜性酸的大小常用土壤交换性酸度或水解性酸度表示。

土壤总酸度＝活性酸度＋潜在酸度1. 交换性酸度用过量的中性盐溶液（如lmol/L的KCl、NaCl或BCl2）与土壤作用，将胶体表面上的大部分H+或A13+交换出来，再以标准碱液滴定溶液中的H+，这样测得的酸度称为交换性酸度或代换性酸度。

应当指出，用中性盐溶液浸提而测得的酸量只是土壤潜性酸量的大部分，而不是它的全部。

因为用中性盐浸提的交换反应是个可逆的阳离子交换平衡，交换反应容易逆转。

2. 水解性酸度用弱酸强磁盐溶液（如1mol /L醋酸钠）从土壤中交换出来的氢、铝离子所产生的酸度称为水解性酸度。

用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解性酸的量。

实验六、土壤的反应及缓冲性能土壤液相是一种很稀的溶液，含有各种溶解的无机及有机盐类和气体分子，还悬浮着一些胶体颗粒。

在土壤溶液中以及液—固（特别是胶粒）界面上，不断进行着复杂多样的化学、物理化学和生物化学过程。

其中，土壤酸碱反应和氧化还原反应就是土壤溶液中两种极为重要的性质，它们与土壤固相和气相密切相关，对土壤肥力和植物营养有着多方面的影响。

酸性或碱性是指溶液的反应，即土壤溶液中H+浓度和OH-浓度的相对大小。

但是，由于土壤溶液与土壤胶体处于密切联系之中，因而它的酸碱反应要比纯溶液复杂得多。

实际上，土壤酸碱性并不仅仅决定于土壤溶液反应（pH值），而主要是决定与土壤胶体上致酸离子（H+或Al3+）或碱性离子（Na+）的数量，也决定于土壤中酸性盐类或碱性盐类的存在。

因此，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交换吸收作用，才能全面说明土壤的酸碱情况及其发生和变化规律。

依据H+和Al3+的存在形式和测定方法不同，可将土壤酸度分为活性酸度和潜性酸度两种。

①活性酸度是指自由扩散于土壤溶液中的H+浓度直接反映出来的酸度，主要是由碳酸的解离产生。

一方面，土壤中的微生物、植物根系以及其他土壤生物的生命活动过程不断产生的CO2，在土壤溶液中解离产生H+。

另一方面，土壤中的有机残体经微生物作用，在未完全分解之前可产生多种有机酸类，如草酸、醋酸、柠檬酸等中间产物，在通气不良和真菌活动的情况下能逐渐积累并释放出H+；②潜性酸是由于土壤胶粒上所吸附的H+和Al3+造成的，它们只有通过离子交换进入土壤溶液产生了H+时，才显示出酸性，它们是土壤潜性酸的来源。

一方面，胶体吸附上的吸附性H+被其它阳离子置换而进入土壤溶液，土壤酸度就发生变化。

另一方面，在酸性较强的土壤中，胶体表面常常吸附着相当数量的交换性Al3+，可以通过阳离子交换作用进入土壤溶液，经水解能够产生H+引起土壤酸度变化。

土壤中的活性酸与潜性酸是处于同一平衡体系中两种不同存在形式：有活性酸的土壤，必然会导致潜性酸的生成；反之，潜性酸的存在也必然会产生活性酸。

植物生产与环境第三章习题一、名词解释：1.土壤：2.3.土壤肥力：4.土壤有机质：5.土壤通气性：6.土壤结构性：7.土壤孔度：8.土壤耕性：9.土壤缓冲性：10.土壤保肥性：11.指示植物：10.土壤孔性：11、土壤酸碱性：12、土壤孔隙性：13、土体结构：14、土壤供肥性：15、团粒结构：二、填空题：1、绿色植物生长发育的五个基本要素是 ___________________ 、___________ 、 __________ 、 __________ 和 __________ 。

2、自然界土壤由矿物质__________ 【土壤固相】、土壤水分 _________ 和________ 【液相】三相物质组成。

3、土壤矿物质可占固相部分的 _________ %以上，它好似土壤的 ________ 。

4、土壤质地可分为______ 、 _________ 和黏土三类。

5、土壤生物包括_________ 、 _________ 和_______________ 。

6、根据微生物对养分的需求不同，可分为 _________、—______ 和兼气性微生物。

7、 _______ 是表示土壤肥力高低的一个重要指标。

8我国土壤的 PH值大多数在________________ 的范围内。

小麦适宜的PH范围是________________ 。

9、酸性土壤通常通过使用 ________ 肥料，碱性土壤通常通过使用 ________ 、_____________ 、 _______ 等进行性酸碱中和，改良土壤。

10在农业生产上是靠 _________________ ，___________ 和___________ 来确定宜耕期的。

11构成土壤胶体的微粒由 _____________ 和__________ 组成。

12土粒团聚成棱角比较明显，________________ 与___________较差，大小与团粒结构相似的土团。

实验五土壤酸碱度及缓冲性能的测定一、土壤酸碱度的测定（一）目的和意义：土壤溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度比例不同，所表现出来的酸碱性质称为土壤的酸碱度，通常用pH表示。

在纯水或稀溶液中pH可用下式表示：pH=—log(H+)。

土壤酸碱度是土壤重要的化学性质，它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性，对作物生长和土壤微生物活动也有影响。

土壤的各种理化性质、生物化学性质也和酸碱度有密切的关系。

测定土壤pH值可以作为改良酸性土和碱性土的参考依据，可以指导合理施肥，确定适宜的肥料种类。

测定土壤pH通常用比色法和电位测定法，电位法精确度比较高，pH的误差在0.02左右；混合指示剂比色法精确度较差，pH的误差在0.5左右，适用于野外速测，pH标准溶液系列的比色法精确度较混合剂比色法高，但不及电位法精确。

（二）混合指示剂比色法1、原理利用某些染料在不同氢离子浓度时改变颜色的特性，配成指示剂，与待测定的土壤溶液产生颜色反应，和标准的pH比色卡进行比较而确定土壤pH值。

为方便起见，常将几种不同pH范围的指示剂混合在一起，配制成混合指示剂。

2、试剂配制（1）pH4—8混合指示剂：用分析天平称取等量（0.25克）的溴甲酚绿、溴甲酚紫及甲酚红三种指示剂，放在玛瑙研钵中加15毫升0.1mol·L-1氢氧化钠及5毫升蒸馏水，共同研匀，用蒸馏水稀释至1升，用稀标准酸或标准碱溶液调整pH至6.4左右，贮存于棕色瓶中备用。

此指示剂的pH变色范围如下：PH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 8.0颜色黄绿黄黄绿草绿灰绿灰蓝蓝紫紫（2）pH7-9混合指示剂：称取等量（0.25克）的甲酚红和百里酚蓝，放在玛瑙研钵中，加0.1 mol·L-1氢氧化钠11.93毫升，共同研匀，待完全溶解后再用蒸馏水稀释至1升，其变化范围如下：PH 7 8 9颜色橙黄橙红红紫3、操作步骤取土约0.5克（不必称重）置于白瓷比色盘的大穴中，用滴管滴入指示剂，至土样全部湿润并刚有液体流出为度，轻轻摇动，使指示剂与土壤混匀，静置1—2分钟，将上部清液引入另一小穴中，与标准比色卡片比较，读出土壤pH值。

土壤酸碱性和缓冲性第七章土壤酸碱性和缓冲性主要教学目标:主要掌握土壤溶液的酸反应。

它是土壤学最基本的内容，在生产和科研中应用十分广泛。

从内容来看与第六章结合非常紧密。

主要内容第一节土壤酸碱性第二节土壤酸碱性调节第三节土壤缓冲性第一节土壤酸碱性一、土壤酸度类型及来源1、活性酸土壤中的水分不是纯净的，含有各种可溶的有机、无机成分，有离子态、分子态，还有胶体态的，因此土壤中的水实际上是一种极为稀薄的溶液。

盐碱土中土壤溶液的浓度比较高。

+由土壤溶液中游离的H引起的，常用pH值表示，即溶液中氢离子浓度的负对数。

土壤酸碱性主要根据活性酸划分:pH在6.6~7.4之间为中性。

我国土壤pH一般在4—9之间，在地理分布上由南向北pH逐渐减小，大致以长江为界。

长江以南的土壤为酸性和强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性，少数为强碱性。

2、潜性酸土壤胶体上吸附的氢离子或铝离子，进入溶液后才会显示出酸性，称之为潜性酸，常用1000克烘干土中氢离子的厘摩尔数表示潜性酸可分为两类:(1)代换性酸:用过量中性盐(氯化钾、氯化钠等)溶液，与土壤胶体发生交换作用，土壤胶体表面的氢离子或铝离子被侵提剂的阳离子所交换，使溶液的酸性增加。

测定溶液中氢离子的浓度即得交换性酸的数量。

(2)水解性酸:用过量强碱弱酸盐(CHCOONa)浸提土壤，胶体上的氢离子或铝离子释3+放到溶液中所表现出来的酸性。

CHCOONa水解产生NaOH，pH值可达8.5，Na可以把绝3大部分的代换性的氢离子和铝离子代换下来，从而形成醋酸，滴定溶液中醋酸的总量即得水解性酸度。

交换性酸是水解性酸的一部分，水解能置换出更多的氢离子。

要改变土壤的酸性程度，就必须中和溶液中和胶体上的全部交换性氢离子和铝离子。

在酸性土壤改良时，可根据水解性酸来计算所要施用的石灰的量。

3、土壤酸的来源+(1)土壤中H的来源。

由 CO引起(土壤空气、有机质分解、植物根系和微生物呼吸);2土壤有机体的分解产生有机酸，硫化细菌和硝化细菌还可产生硫酸和硝酸;生理酸性肥料(硫酸铵、硫酸钾等)。