1、1會(huì)計(jì)學(xué)soils土壤酸堿和氧化還原反應(yīng)剖析土壤酸堿和氧化還原反應(yīng)剖析（1 1）熟悉土壤酸堿性及其成因，掌握土壤酸堿變化）熟悉土壤酸堿性及其成因，掌握土壤酸堿變化規(guī)律，明確酸堿性對林木生長和土壤養(yǎng)分的影響。規(guī)律，明確酸堿性對林木生長和土壤養(yǎng)分的影響。（2）掌握土壤氧化還原性能的衡量指標(biāo)）掌握土壤氧化還原性能的衡量指標(biāo)教學(xué)目標(biāo)一、土壤酸堿的概念和類型一、土壤酸堿的概念和類型（一）土壤（一）土壤pH和酸堿性分級：和酸堿性分級： pH 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 級別級別 強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性 酸性酸性 弱酸性弱酸性 中性中性 弱堿性弱堿性 堿性堿性 強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性 土壤反應(yīng)就是土壤酸堿性

2、。土壤反應(yīng)就是土壤酸堿性。 土壤反應(yīng)分為酸性、中性和堿性，其區(qū)分決定于土壤溶土壤反應(yīng)分為酸性、中性和堿性，其區(qū)分決定于土壤溶液中游離的液中游離的H+與與OH-的濃度的比例。的濃度的比例。 土壤的酸堿度一般用土壤的酸堿度一般用pH值表示。值表示。 土壤酸堿性的來源不僅決定于土壤溶液中土壤酸堿性的來源不僅決定于土壤溶液中H+,更重要的是更重要的是決定于土壤膠體上致酸離子（決定于土壤膠體上致酸離子（H+和和Al3）或致堿離子（）或致堿離子（Na）的數(shù)量，也決定于土壤中酸性鹽類或堿性鹽的存在。）的數(shù)量，也決定于土壤中酸性鹽類或堿性鹽的存在。土壤酸度活性酸度潛性酸度 -（X-y）H + yH+膠體膠體-

3、XH膠體膠體-XH +Ca-Ca-(x-2)H+2H+潛性酸度作用機(jī)理(1)土壤膠體上氫離子的解離：(2)膠體上氫離子被其它陽離子代換到溶液中(3)土壤膠體上鋁離子作用 Al3+H2O Al(OH)2+H+ Al(OH)2+ H2O Al(OH)2+H+ Al(OH)2+H2O Al(OH)3+H+ 土壤中羥基鋁離子實(shí)際上還很復(fù)雜。Al6（OH）126+、 Al10（OH）228+等等 土壤中交換性鋁離子才是土壤潛性酸的主要貢獻(xiàn)者。在南方紅壤土壤中占到90%以上。 （1）交換性酸度）交換性酸度 當(dāng)用中性鹽溶液（如1mol Kcl)浸提土壤時(shí),土壤膠體表面吸附的鋁離子與氫離子的大部分均被浸提劑的

4、陽離子交換而進(jìn)入溶液，浸出液中的氫離子及由鋁離子水解產(chǎn)生的氫離子，即為交換性酸量(包括活性酸)。以厘摩爾（）/千克）為單位，它是土壤酸度的數(shù)量指標(biāo)。 3.分類：土壤膠體上吸附的氫、鋁離子所反映的潛性酸量，可用交換性酸度和水解酸度表示。（2 2）水解性酸度）水解性酸度 用弱酸強(qiáng)堿的鹽類溶液（常用的為pH8.2的1mol NaOAc溶液）浸提, 土壤吸附的氫離子和鋁離子絕大部分被浸提出來，測得的酸量稱之為土壤的水解性酸。 結(jié)果使:交換程度比之用中性鹽類溶液更為完全，土壤吸附性氫、鋁離子的絕大部分可被Na+離子交換。水化氧化物表面的羥基和腐殖質(zhì)的某些功能團(tuán)（如羥基、羧基）上部分H+解離而進(jìn)入浸提液被

5、中和。常用于地下水。常用于地下水。交換性鈉（交換性鈉（cmol/kg） 堿化度（堿化度（%）= 陽離子交換量陽離子交換量(cmol/kg) 100 520%堿化土堿化土20% 堿土堿土%二、土壤酸堿性產(chǎn)生的原因二、土壤酸堿性產(chǎn)生的原因（一）氣候因素（一）氣候因素 它決定成土過程的淋溶強(qiáng)度。氣溫高、降雨量大它決定成土過程的淋溶強(qiáng)度。氣溫高、降雨量大的氣候條件，母質(zhì)、土壤中的鹽基成分易于遭受淋失，使土壤逐漸的氣候條件，母質(zhì)、土壤中的鹽基成分易于遭受淋失，使土壤逐漸酸化。反之，干旱氣候，降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量，鹽基成分積累于酸化。反之，干旱氣候，降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)量，鹽基成分積累于土壤及地下水，使土壤

6、向堿化方向演化。即土壤及地下水，使土壤向堿化方向演化。即“南酸北堿南酸北堿”。（二）母質(zhì)因素（二）母質(zhì)因素 母巖母質(zhì)的組成性質(zhì)對土壤酸堿度具有深刻的影響母巖母質(zhì)的組成性質(zhì)對土壤酸堿度具有深刻的影響。如酸性巖上發(fā)育的土壤容易向酸性發(fā)展，而基性巖相反。如酸性巖上發(fā)育的土壤容易向酸性發(fā)展，而基性巖相反。（三）生物因素（三）生物因素 生物產(chǎn)生的生物產(chǎn)生的CO2溶于水，產(chǎn)生的溶于水，產(chǎn)生的H+對于土壤酸化對于土壤酸化有重要作用。另外植被不同，殘?bào)w成分不同，影響土壤酸堿性。有重要作用。另外植被不同，殘?bào)w成分不同，影響土壤酸堿性。（四）施肥和灌溉的影響（四）施肥和灌溉的影響 如酸性肥（如酸性肥（NH4）2S

7、O4、 KCl長期使用長期使用造成土壤酸化等。造成土壤酸化等。植物養(yǎng)分有效性與植物養(yǎng)分有效性與pH的關(guān)系圖的關(guān)系圖pH6.5（中性）（中性）大多數(shù)土壤養(yǎng)分在大多數(shù)土壤養(yǎng)分在附近的有效性較高附近的有效性較高四、土壤酸堿性對土壤肥力的影響四、土壤酸堿性對土壤肥力的影響 （一）土壤酸堿性對土壤養(yǎng)分有效性的影響（一）土壤酸堿性對土壤養(yǎng)分有效性的影響（二）影響土壤微生物活性（二）影響土壤微生物活性 （三）影響土壤物化性質(zhì)（三）影響土壤物化性質(zhì) 酸性土壤和堿性土壤的物理性質(zhì)都很差酸性土壤和堿性土壤的物理性質(zhì)都很差四、土壤反應(yīng)的調(diào)節(jié)四、土壤反應(yīng)的調(diào)節(jié)（一）酸性土的調(diào)節(jié)（一）酸性土的調(diào)節(jié) 改良酸性土壤通常施用

8、石灰、石灰石粉和改良酸性土壤通常施用石灰、石灰石粉和堿性、生理堿性肥料。堿性、生理堿性肥料。 （二）堿性土的調(diào)節(jié)（二）堿性土的調(diào)節(jié) 改良堿性土可施用石膏、明礬、硫酸亞鐵改良堿性土可施用石膏、明礬、硫酸亞鐵和硫磺等。和硫磺等。 此外，改良堿土還需要采取與灌此外，改良堿土還需要采取與灌溉、排水、園林植物栽培以及土壤耕作等相溉、排水、園林植物栽培以及土壤耕作等相結(jié)合結(jié)合 。在土壤里普遍存在著各種氧化還原反應(yīng)，氧化還在土壤里普遍存在著各種氧化還原反應(yīng)，氧化還原過程在土壤中具有十分重要的地位，氧化反應(yīng)和還原原過程在土壤中具有十分重要的地位，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，氧化還原反應(yīng)的電極反應(yīng)可表反

9、應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，氧化還原反應(yīng)的電極反應(yīng)可表示如下：示如下： 氧化態(tài)氧化態(tài) ne = 還原態(tài)還原態(tài) 氧化還原反應(yīng)中的氧化態(tài)和還原態(tài)同時(shí)在電極上達(dá)到平氧化還原反應(yīng)中的氧化態(tài)和還原態(tài)同時(shí)在電極上達(dá)到平衡，其平衡電位，稱為氧化還原電位，通常以衡，其平衡電位，稱為氧化還原電位，通常以Eh表示表示。 log059.0ln00還原態(tài)氧化態(tài)還原劑氧化劑nEaanFRTEEh1.1.土壤含水量愈低，其熱容量越小，導(dǎo)熱率愈低土壤升溫越快（）土壤含水量愈低，其熱容量越小，導(dǎo)熱率愈低土壤升溫越快（）2.2.灌溉可降低土壤表層土的晝夜溫差（）灌溉可降低土壤表層土的晝夜溫差（） 3.3.中耕松土，可降低土壤表層土的熱

10、容量，而促進(jìn)表土升溫（）中耕松土，可降低土壤表層土的熱容量，而促進(jìn)表土升溫（）4.4.一日之內(nèi)土壤上下各層溫度變化是同步的（）一日之內(nèi)土壤上下各層溫度變化是同步的（）5.5.土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，其熱容量越大土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，其熱容量越大 （）（）6.6.土壤酸度有三種表示方法，其中土壤酸度有三種表示方法，其中pHHpHH2 2O OpHKClpHKClpHNaAC pHNaAC （）（）7.7.土壤膠體吸附土壤膠體吸附H H和和AlAl時(shí)使土壤顯酸性，吸附時(shí)使土壤顯酸性，吸附NaNa較多使土壤顯較多使土壤顯 堿性（）堿性（） 8.8.北方石灰性土壤的潛（性）在酸比南方酸性土壤高，是因?yàn)槭冶?/p>

11、方石灰性土壤的潛（性）在酸比南方酸性土壤高，是因?yàn)槭倚酝寥赖男酝寥赖腃ECCEC比酸性土高所致（）比酸性土高所致（）9.9.鹽基飽和度大的土壤，緩沖酸的能力強(qiáng)，鹽基飽和度小的緩沖堿鹽基飽和度大的土壤，緩沖酸的能力強(qiáng)，鹽基飽和度小的緩沖堿的能力強(qiáng)（）的能力強(qiáng)（） 10.10.旱地通氣條件良好，則旱地通氣條件良好，則EhEh比水田要高（）比水田要高（）快速判斷！快速判斷！思考題思考題一、名詞解釋一、名詞解釋土壤酸堿性 潛性酸 水解酸 交換性酸 土壤總酸度 總堿度 堿化度 土壤Eh 土壤緩沖性1、簡述土壤酸堿性與土壤肥力的關(guān)系簡述土壤酸堿性與土壤肥力的關(guān)系2、土壤具有緩沖性能的原因是什么？、土壤具

12、有緩沖性能的原因是什么？3、為什么在堿性土壤上，常發(fā)生作物缺、為什么在堿性土壤上，常發(fā)生作物缺Ca2+和和K的現(xiàn)象？的現(xiàn)象？4、簡述土壤酸性的類型，過酸、過堿土壤的改良方法、簡述土壤酸性的類型，過酸、過堿土壤的改良方法?5、土壤氧化還原電位反應(yīng)土壤什么問題？、土壤氧化還原電位反應(yīng)土壤什么問題？6、交換性、交換性Al3是南方土壤酸化的主要原因，為什么是南方土壤酸化的主要原因，為什么? 二、思考二、思考一、土壤酸堿的概念和類型一、土壤酸堿的概念和類型（一）土壤（一）土壤pH和酸堿性分級：和酸堿性分級： pH 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 級別級別 強(qiáng)酸性強(qiáng)酸性 酸性酸性 弱酸性弱

13、酸性 中性中性 弱堿性弱堿性 堿性堿性 強(qiáng)堿性強(qiáng)堿性 土壤反應(yīng)就是土壤酸堿性。土壤反應(yīng)就是土壤酸堿性。 土壤反應(yīng)分為酸性、中性和堿性，其區(qū)分決定于土壤溶土壤反應(yīng)分為酸性、中性和堿性，其區(qū)分決定于土壤溶液中游離的液中游離的H+與與OH-的濃度的比例。的濃度的比例。 土壤的酸堿度一般用土壤的酸堿度一般用pH值表示。值表示。 土壤酸堿性的來源不僅決定于土壤溶液中土壤酸堿性的來源不僅決定于土壤溶液中H+,更重要的是更重要的是決定于土壤膠體上致酸離子（決定于土壤膠體上致酸離子（H+和和Al3）或致堿離子（）或致堿離子（Na）的數(shù)量，也決定于土壤中酸性鹽類或堿性鹽的存在。）的數(shù)量，也決定于土壤中酸性鹽類或