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土壤酸碱性及氧化还原反应
第一节土壤酸碱反应
土壤酸碱性反应
土壤酸碱反应是气候、植被、成土母质等及人为因素共同作用的结果
土壤酸碱反应是指土壤酸性或碱性的程度,常以pH值表示。
我国土壤的酸碱性反应,~。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),长江以南的土壤多为酸性或强酸性,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、土壤酸碱形成的原因
1、土壤酸性形成的机理
(1)土壤中氢离子的来源:
★水的解离
★碳酸解离
★有机酸的解离
★酸雨
★其它无机酸
(2)土壤中铝离子的活化(形成酸性土壤的重要原因)
土壤酸化过程
土壤
胶体
Na+
Mg2+
K+
Na+
H+
Ca2+
H+
H+
H+增加,土壤酸化
Ca2+
K+
Mg2+
盐基离子淋溶
离子交换
Al3+
Al3+
2、土壤碱性形成的机理
形成碱性反应的主要机理是碱性物质的水解反应。
土壤中的碱性物质主要是钙、镁、钠的碳酸盐和重碳酸盐,以及胶体表面吸附的交换性钠。
从上式可知:石灰性土壤的pH值主要受土壤空气中CO2分压控制
(1)石灰性土壤的pH值,因CO2的偏压大小而变,所以在测定石灰性土壤pH值时,应在固定的CO2偏压下进行,并必须注意在充分达到平衡后测读。
(2)土壤空气中CO2含量虽然高于大气,但很少高于10%,~,施用石灰中和土壤酸度是比较安全的,不会使土壤过碱。
▲碳酸钙水解
▲碳酸钠的水解
▲交换性钠的水解
土壤碱化与盐化有着发生学上的联系。
盐土和碱土并非一物“盐碱土”,,盐土脱盐才可能形成碱土。积盐和脱盐交替发生
二、土壤酸碱性度类型和指标
1、土壤酸度类型
★ 活性酸度(soilactiveacidity)
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。
★潜性酸(soilpotentialacidity)土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着氢离子和铝离子所造成的显出酸性,所以它是土壤酸的潜在来源,故称为潜性酸。
可用交换性酸度和水解酸度表示。
(1)交换性酸度(soilexchangeableacidity)
(pH=7)浸提土壤时土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分被浸提剂的阳离子交换而进入溶液,浸出液中的氢离子及由铝离子水解产生的氢离子,用标准碱液滴定,根据消耗的碱量换算,为交换性氢与交换性铝的总量,即为交换性酸量(包括活性酸)。以厘摩尔(+)/千克)为单位,它是土壤酸度的数量指标。
交换性酸量在进行调节土壤酸度,估算石灰用量时,有重要参考价值。