主题：【转帖】土壤酸碱性

土壤中存在着各种化学和生物化学反应，表现出不同的酸性或碱性。划分为9等级。

　　<4.5极强酸性，4.5-5.5强酸性，5.5-6.0酸性， 6.0-6.5弱酸性， 6.5-7.0中性

　　7.0-7.5弱碱性， 7.5-8.5碱性， 8.5-9.5强碱性， >9.5极强碱性。

　　l 我国土壤pH大多在4.5～8.5范围内，由南向北pH值递增，长江(北纬33°)以南的土壤多为酸性和强酸性，如华南、西南地区广泛分布的红壤、黄壤，pH值大多在4.5～5.5之间；华中华东地区的红壤，pH值在5.5～6.5之间；长江以北的土壤多为中性或碱性，如华北、西北的土壤大多含CaCO3，PH值一般在7.5~8.5之间，少数强碱性土壤的pH值高达10.5。

1．土壤酸度：

　　根据土壤中H离子的存在方式，土壤酸度可分为两大类。

　　(1)活性酸度：土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称为有效酸度，通常用pH表示。

　　活性酸度的来源，主要是CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸，以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸，还有施用的无机肥料中残留的无机酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。此外，由于大气污染形成的大气酸沉降，也会使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。

　　(2)潜性酸度：土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H和Al的反映。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H浓度，使土壤pH值降低。只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。

　　潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。

　　Ø 代换性酸度：用过量中性盐(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H和Al发生离子交换作用，而表现出的酸度，称为代换性酸度。代换性Al是矿物质土壤中潜性酸度的主要来源。例如，红壤的潜性酸度95%以上是由代换性Al产生的。由于土壤酸度过高，造成铝硅酸盐晶格内铝氢氧八面体的破裂，使晶格中的Al释放出来，变成代换性Al。

　　Ø 水解性酸度：用弱酸强碱盐(如醋酸钠)淋洗土壤，溶液中金属离子可以将土壤胶体吸附的H、Al代换出来，同时生成某弱酸(醋酸)。此时，所测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。由于生成的醋酸分子离解度很小，而氢氧化钠可以完全离解。氢氧化钠离解后，所生成的钠离子浓度很高，可以代换出绝大部分吸附的H和Al。

　　(3)活性酸度与潜性酸度的关系：活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。土壤胶体是H和Al的贮存库，潜性酸度则是活性酸度的贮备，土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中约为1000；在有机质丰富的粘土中则可高达5×10—1×10。

2．土壤碱度

　　l 土壤溶液中OH离子的主要来源，是CO3和HCO3的碱金属(Na、K)及碱土金属(Ca、Mg)的盐类。碳酸盐碱度和重碳酸盐度的总和称为总碱度。可用中和滴定法测定。

　　l 不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对土壤碱性的贡献不同，CaCO3和MgCO3的溶解度很小，在正常的CO2分压下，它们在土壤溶液中的浓度很低，故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱碱性(pH7.5～8．5)；Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2等都是水溶性盐类，可以大量出现在土壤溶液中，使土壤溶液中的总碱度很高，从土壤pH来看，含Na2CO3的土壤，其pH值一般较高，可达10以上，而含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤，其pH值常在7.5～8.5，碱性软弱。

　　l 当土壤胶体上吸附的Na、K、Mg(主要是Na)等离子的饱和度增加到一定程度时，会引起交换性阳离子的水解作用：

　　土壤胶体（x Na）+yH2O=土壤胶体(（x –y）Na、yH)+yNaOH

　　在土壤溶液中产生NaOH，使土壤呈碱性。此时Na离子饱和度称为土壤碱化度。

3.土壤的缓冲性能

　　土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，为植物生长和土壤生物的活动创造比较稳定的生活环境，所以土壤的缓冲性能是土壤的重要性质之一。

　　(1)土壤溶液的缓冲作用：土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类，构成一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。

　　Ø 碳酸及其钠盐。

　　当加入盐酸时，碳酸钠与它作用，生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。

　　Na2CO3+2HCL=2NaCL+ H2CO3

　　当加大Ca(OH)2时，碳酸与它作用，生成溶解度较小的碳酸钙，限制了土壤碱度。

　　H2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+ 2H2O

　　Ø 土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸含氨基和羧基可分别中和酸和碱，从而对酸和碱都具有缓冲能力。

　　R-CH(NH2)(COOH)+HCL= R-CH(NH3CL)(COOH)

　　R-CH(NH2)(COOH)+NaOH= R-CH(NH2)(COONa)+ H2O

　　(2)土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。

　　Ø 对酸的缓冲作用 (以M代表盐基离子)

　　土壤胶体-M+ HCL=土壤胶体-H+ MCL

　　Ø 对碱的缓冲作用

　　土壤胶体-H+ MOH=土壤胶体-M+ H2O

　　土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲性能就越强。因此，砂土掺粘土及施用各种有机肥料，都是提高土壤缓冲性能的有效措施。在代换量相等的条件下，盐基饱和度愈高，土壤对酸的缓冲能力愈大；反之，盐基饱和度愈低，土壤对碱的缓冲能力愈大。

　　Ø 铝离子对碱的缓冲作用：在PH<5的酸性土壤里，土壤溶液中Al3。有6个水分子围绕着，当加大碱类使土壤溶液中OH-离子增多时，铝离子周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H，与加人的OH中和，并发生如下反应：

　　2Al(H2O)6+2OH=Al2(OH)2 (H2O)8+4H2O

　　水分子离解出来的OH则留在铝离子周围，这种带有OH离子的铝离子很不稳定，它们要聚合成更大的离子团,在Ph>5.5，铝离子开始形成Al(OH)3沉淀，失去缓冲能力。

　　土壤酸碱性对植物的影响

　　1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长，但各种植物有自己适宜的pH。

　　喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰；

　　喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等；

　　喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等。

　　2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关：

　　1）地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；

　　2）有些病害只在一定的pH值范围内发作，如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。

　　3、土壤活性铝：土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大影响；

　　在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但对于一些植物来说，如三叶草、紫花苜蓿，铝是有毒性的，土壤中富铝时生长受抑制；研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。

　　二、土壤酸碱性对养分有效性的影响

　　1、在正常范围内，植物对土壤酸碱性敏感的原因，是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，影响各种元素对植物的有效性；

　　2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响：

　　（1）氮在6~8时有效性较高，是由于在小于6时，固氮菌活动降低，而大于8时，硝化作用受到抑制；

　　（2）磷在6.5~7.5时有效性较高，由于在小于6.5时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，在高于7.5时，则易形成磷酸二氢钙；

　　无机磷的固定

　　（3）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好；

　　（4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。

　　三、土壤酸碱性的改良

　　1、土壤酸性土改良

　　经常使用石灰。达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构的目的。

　　沿海地区使用含钙的贝壳灰。也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。

　　石灰施用量

　　生石灰需要量（g/m2 )=阳离子代换量*（1—盐基饱和度）*土壤重量*28*1/1000

　　2、中性和石灰性土壤的人工酸化

　　露地花卉可用硫磺粉（50g/平方米）或硫酸亚铁（150克/平方米），可降低0.5——1个pH单位。也可用矾肥水浇制。

　　3、碱性土壤

　　施用石膏，还可用磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤。