第五章土壤酸喊性 (Chapter 5 acidity and salinity of soil)
第五章土壤酸碱性 (Chapter 5 acidity and salinity of soil )
中土壤酸碱度分布图 P H 盐基饱和度 P H 盐新饱和度 <?0 6,5-7,5 8c-10C 5-5 20-60 7,5-8.5 1 62一 8,5 冬4—6
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 pH45-8.5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 如吉林、内蒙古、华北的碱土pH值有的 高达10.5,而台湾省的新八仙山和广东省丁 湖山、五指山的黄壤,pH值有的低至 3.6~3.8
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。 如吉林、内蒙古、华北的碱土pH值有的 高达10.5，而台湾省的新八仙山和广东省丁 湖 山 、 五 指 山 的 黄 壤 ， pH 值 有 的 低 至 3.6~3.8
第一节 土壤酸度 soil acidity
第一节 土壤酸度 soil acidity
一.土壤酸的成因 (一)土壤酸性的形成因素 1、气候因素:高温高浞气候条件加速了矿物和岩石的风化作 用和盐基离子强烈的淋嵱作用。 2、生物因素: (1)生物的呼吸作用:土壤中微生物、植物根糸和动物生命活 动释放大量的C○2,嵱于水后形成碳酸,对土壤酸度发展有重要 影响 (2)土壤中一些专性微生物作用:硫化细菌、硝化细菌可将土 壤中硫和氪分别氧化成硫酸和硝酸,增强了土壤酸度 (3)植被影响:针叶林有机物分解产生酸性,真菌话动强烈的 森林土壤中,形成大量黄腐酸,土壤pH值很低 3、施肥和灌溉的影响:长期使用生理酸性肥料(硫酸铵、氯 化铵、氯化钾等,又增加土壤酸的效果。 灌溉对土壤酸的影响主要取决于水质。 4.环境影响;主要是酸雨作用
一 .土壤酸的成因 （一）土壤酸性的形成因素 1．气候因素：高温高湿气候条件加速了矿物和岩石的风化作 用和盐基离子强烈的淋溶作用。 2．生物因素： （1）生物的呼吸作用：土壤中微生物、植物根系和动物生命活 动释放大量的CO2，溶于水后形成碳酸，对土壤酸度发展有重要 影响。 （2）土壤中一些专性微生物作用：硫化细菌、硝化细菌可将土 壤中硫和氮分别氧化成硫酸和硝酸，增强了土壤酸度 （3）植被影响：针叶林有机物分解产生酸性，真菌活动强烈的 森林土壤中，形成大量黄腐酸，土壤pH值很低。 3．施肥和灌溉的影响：长期使用生理酸性肥料（硫酸铵、氯 化铵、氯化钾等，又增加土壤酸的效果。 灌溉对土壤酸的影响主要取决于水质。 4.环境影响；主要是酸雨作用
ACID INPUT AL RELEASE Ai H EXCHANGE H accumulates in soil SURFACES Ca Mg. K, and Na are removed with anions CATION M A LEACHING HA= acids(H, CO3, HNO3, H2SO4, organics H hydrogen ion (HCO3,NO3,S〔 organic) M =exchangeable metal cations Ca2+, Mg2+,K+,Na+ Roles of acid input, cation exchange, and leaching in soil acidification
Roles of acid input, cation exchange, and leaching in soil acidification
土壤酸度成因 Development of soil acidity (二)土壤酸化的机理 1.氢离子的来源 (1)水的解离:HOHH++OH 土壤胶体对氫离子吸附使得水的电离平衡被破坏。 (2)碳酸解离:H2CO3H+HCO (3)有机酸的解离:有机酸→→H++RCOO (4)酸雨:(干沉降和湿沉降—一酸雨 (5)其它无机酸:施入土壤中生理酸性肥料产生的无机酸 2.土壤中铝的话化 当土壤胶体上交换性氩离子饱和度达到一定程度肘,晶架结构解体,八面 体中解体,铝离子释放出来成为活性铝,被胶体吸附称为潜性酸。 土壤中交换性H/A|当量比随肘间的变化 土壤 0.5hr 4h1 bohr 24hr 砖红壤 0.93 0.67 0.44 0.35 红壤(第四纪) 0.56 0.34 0.18 0.15 红壤(花岗岩) 0.20 0.11 0.08 0.07 黄壤 0.95 0.61 0.54 0.43 灰化土(黑龙江) 0.42 0.26 0.20 0.14
（二）土壤酸化的机理 1.氢离子的来源 （1）水的解离： HOH⇌ H++OH- 土壤胶体对氢离子吸附使得水的电离平衡被破坏。 （2）碳酸解离： H2CO3 ⇌H++HCO3 - （3）有机酸的解离：有机酸→ H++R-COO- （4）酸雨：(干沉降和湿沉降—酸雨） （5）其它无机酸:施入土壤中生理酸性肥料产生的无机酸 2.土壤中铝的活化 当土壤胶体上交换性氢离子饱和度达到一定程度时，晶架结构解体，八面 体中解体，铝离子释放出来成为活性铝，被胶体吸附称为潜性酸。 一 .土壤酸度成因Development of soil acidity 土壤 0.5hr 4hr 10hr 24hr 砖红壤 红壤（第四纪） 红壤（花岗岩） 黄壤 灰化土（黑龙江） 0.93 0.56 0.20 0.95 0.42 0.67 0.34 0.11 0.61 0.26 0.44 0.18 0.08 0.54 0.20 0.35 0.15 0.07 0.43 0.14 土壤中交换性H/Al当量比随时间的变化
土壤酸度类型 土壤酸度的类型 活性酸度( soil active acidity) 土壤酸度 潜性酸度 soil potential acidity (一)土壤活性酸度〔 soil active acidity) 土壤嵱液中的氦离子浓度。用pH表示,测定肘的水土比为1:1浸 提测定嵱液中离子浓度,所以,也有人表示为pHH2o (二)土壤潜性酸度( soil potential acidity) 指由土壤胶体上吸附的氫离子、铝离子和羟基离子所可能产生的 酸度。 潜性酸度作用机理 1.土壤胶体上氦离子的解离 胶体XH匚胶体」-(Xy)H+yHt 2.胶体上氢离子被其它阳离子代换到嵱液中 Ca 胶体-XH+Ca胶体X2H+2H
二.土壤酸度类型 土壤酸度的类型 土壤酸度 活性酸度（soil active acidity) 潜性酸度soil potential acidity (一）土壤活性酸度(soil active acidity) 土壤溶液中的氢离子浓度。用pH表示,测定时的水土比为1：1浸 提测定溶液中氢离子浓度，所以，也有人表示为pHH2O. (二）土壤潜性酸度（soil potential acidity) 指由土壤胶体上吸附的氢离子、铝离子和羟基离子所可能产生的 酸度。 潜性酸度作用机理 1.土壤胶体上氢离子的解离： -（X-y）H + yH+ 胶体 胶体 -XH⇌ 胶体 2.胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中 胶体 -XH +Ca⇌ -Ca -(x-2)H +2H+
二.土壤酸度类型 3.土壤胶体上铝离子作用 A13+H2O÷A1(OH)2+H A Al (OH)2++ H20SA1(0H)2++H HH A1OH)2+H20乡A1(OH)3+ 土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。[A16(OH)12]6 [A10(OH)218等等 土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方 红壤土壤中占到90%以上
二.土壤酸度类型 3.土壤胶体上铝离子作用 Al3++H2O⇋Al(OH)2++H+ Al(OH)2++ H2O⇋Al(OH)2 ++H+ Al(OH)2 ++H2O ⇋Al(OH)3↓+H+ 土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。[Al6（OH）12] 6+ 、 [Al10（OH）22] 8+等等 土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方 红壤土壤中占到90%以上
二.土壤酸度类型 80 Bound H& Al %o of Cation Adsorption Exchangeable Hons Exchangeable Bases Capacity 4 Bound A二n 20 : Soil pH
二.土壤酸度类型