pH的概念
pH值,又稱酸堿值,是溶液或物質(zhì)中氫離子活度的一種標(biāo)度,也就是通常意義上溶液或物質(zhì)酸堿度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值分為0-14范圍,一般從0-7屬酸性,從7-14屬堿性,7為中性。任何物質(zhì)都具有其自身的酸堿屬性。
土壤pH值
土壤的酸堿性是土壤膠體的固液相的綜合表現(xiàn),在土壤溶液中由游離的H+或HO-顯示出來。酸性土壤的溶液中,含的H+比OH-多,顯酸性,堿性土壤的溶液中HO1比H+多,顯堿性。土壤膠粒上陽離子的組成決定了土壤的酸堿反應(yīng)。土壤酸堿性與土壤的鹽基飽和度有關(guān),一般鹽基不飽和的土壤(土壤膠粒上有較多的致酸離子Al3+和H+)呈酸性反應(yīng),而鹽基飽和的土壤則呈中性或堿性。
土壤酸度,又稱為土壤的總酸度,是有兩部分組成,活性酸度(酸性強(qiáng)度)和潛在酸度(酸度數(shù)量)。土壤酸堿性是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)。土壤的酸堿性直接影響作物的生長和微生物的活動以及土壤的其他性質(zhì)與肥力狀況等。
土壤中八大離子:鉀離子,鈉離子,鈣離子,鎂離子,氯離子,硫酸根離子,碳酸氫根離子,碳酸根離子。
土壤酸性分類以及產(chǎn)生的原因
土壤酸堿度幾級:<4.5極強(qiáng)酸性、4.5—5.5強(qiáng)酸性、5.5—6.5酸性、6.5—7.5中性。
土壤酸性的來源:
(1)土壤之所以呈酸性反應(yīng),是因?yàn)橥寥篮兄滤嵛镔|(zhì),如酸性鹽、有機(jī)酸、無機(jī)酸,更主要的是膠體帶有大量的致酸離子H+和Al3+(水解后產(chǎn)生H+)。
(2)在高溫高濕的條件下,土壤風(fēng)化作用強(qiáng)烈,同時(shí)強(qiáng)烈的淋溶作用使大量的鹽基被淋失,而吸附力極強(qiáng)的Al3+和H+較多時(shí),H+進(jìn)入礦物晶格,對礦物產(chǎn)生一定的破壞作用,使其中的Al3+成為交換性Al3+,交換性Al3+水解,又產(chǎn)生相當(dāng)量的游離H+,從而使土壤顯酸性反應(yīng),這是土壤酸性的主要原因。
(3)植被的類型和母質(zhì)的成分以及不同的農(nóng)業(yè)措施對土壤酸性的發(fā)展也有影響,例如有機(jī)質(zhì)可形成較多的富里酸,使土壤進(jìn)行酸性淋溶,加速鹽基的淋失,使土體中H+增多。
(4)土壤微生物和根系呼吸產(chǎn)生的CO2和有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸,也可增加土壤溶液中的H+。
(5)一些礦物成分中含有酸性基如黃鐵礦(FeS)等,經(jīng)氧化而產(chǎn)生硫酸。
(6)農(nóng)業(yè)上施用生理酸性肥料如硫胺或明礬,都有大量酸根殘留在土中。其中酸性污水、酸雨等也可使土壤急劇酸化。
土壤酸性對作物生長的影響
在很多情況下pH對植物生長的影響,是pH對土壤養(yǎng)分有效性的影響。土壤養(yǎng)分的有效度在不同pH值條件下差異很大。
pH隨土壤溶液中的鈣和鎂含量增加而增加,鈣和鎂的有效性在pH<6的范圍內(nèi),隨pH較低的范圍,也隨pH增大而提高。在pH低時(shí),鉬和鎂形成難溶性化合物而變得無效。
在強(qiáng)酸性土壤上有些植物如柑橘會發(fā)生缺鉬現(xiàn)象,鐵、錳、鉬的有效性是隨pH的降低而提高,在強(qiáng)酸性土壤,鐵、鋁、錳的濃度提高,常使植物受到毒害作用,而石灰性或堿性土壤,鐵、錳的有效性很低,植物有往往發(fā)生缺鐵癥狀。
從整體來看,大多數(shù)土壤養(yǎng)分在pH6.5(中性)附近的有效性較高。
各元素不同pH值下的有效性
不同作物對土壤酸堿性的適應(yīng)性
不同作物對土壤pH值得適宜值
土壤酸度的調(diào)節(jié)
土壤酸性主要有膠體吸附的交換性H+和Al3+所控制,在改良土壤酸性時(shí),不僅要中和活性酸,而且主要是中和潛在酸,才能從根本上改善土壤的酸性,通常是使用石灰來改良土壤酸性;即用Ca2+或Mg2+把土壤膠體上致酸離子代換下來,并在土壤溶液中被中和掉。
弊端:用石灰調(diào)理土壤,會造成土壤板結(jié),保水保肥能力下降,造成肥料浪費(fèi)等惡性循環(huán)。
微生物菌調(diào)理土壤酸性:通過補(bǔ)充土壤中有益微生物的含量,改善作物根際環(huán)境,促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量,轉(zhuǎn)化土壤中化學(xué)元素為速效性,被作物吸收后,減輕土壤中酸性元素的積累。