當(dāng)少量的酸性或堿性物質(zhì)加入土壤后，土壤具有緩和其酸堿反應(yīng)變化的性能。土壤緩沖性能主要通過土壤膠體的離子交換作用、強(qiáng)堿弱酸鹽的解離等過程來實現(xiàn)，當(dāng)然對某一具體土壤而言這種緩沖性能是有限的。土壤緩沖性能的高低取決于土壤膠體的類型與總量、土壤中碳酸鹽、重碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸氫鹽的含量等。

土壤酸度類型及來源

1、活性酸

土壤中的水分不是純凈的，含有各種可溶的有機(jī)、無機(jī)成分，有離子態(tài)、分子態(tài)，還有膠體態(tài)的，因此土壤中的水實際上是一種極為稀薄的溶液。鹽堿土中土壤溶液的濃度比較高。由土壤溶液中游離的H+引起的，常用pH值表示，即溶液中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)。土壤酸堿性主要根據(jù)活性酸劃分：pH在6.6~7.4之間為中性。我國土壤pH一般在4—9之間，在地理分布上由南向北pH逐漸減小，大致以長江為界。長江以南的土壤為酸性和強(qiáng)酸性，長江以北的土壤多為中性或堿性，少數(shù)為強(qiáng)堿性。

2、潛性酸

土壤膠體上吸附的氫離子或鋁離子，進(jìn)入溶液后才會顯示出酸性，稱之為潛性酸，常用1000克烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)表示

潛性酸可分為兩類：

(1)代換性酸：用過量中性鹽(氯化鉀、氯化鈉等)溶液，與土壤膠體發(fā)生交換作用，土壤膠體表面的氫離子或鋁離子被侵提劑的陽離子所交換，使溶液的酸性增加。測定溶液中氫離子的濃度即得交換性酸的數(shù)量。

(2)水解性酸：用過量強(qiáng)堿弱酸鹽(CH3COONa)浸提土壤，膠體上的氫離子或鋁離子釋放到溶液中所表現(xiàn)出來的酸性。CH3COONa水解產(chǎn)生NaOH，pH值可達(dá)8.5，Na+可以把絕大部分的代換性的氫離子和鋁離子代換下來，從而形成醋酸，滴定溶液中醋酸的總量即得水解性酸度。

交換性酸是水解性酸的一部分，水解能置換出更多的氫離子。

要改變土壤的酸性程度，就必須中和溶液中和膠體上的全部交換性氫離子和鋁離子。在酸性土壤改良時，可根據(jù)水解性酸來計算所要施用的石灰的量。

3、

4土壤酸的來源

(1)土壤中H+的來源。由CO2引起(土壤空氣、有機(jī)質(zhì)分解、植物根系和微生物呼吸);土壤有機(jī)體的分解產(chǎn)生有機(jī)酸，硫化細(xì)菌和硝化細(xì)菌還可產(chǎn)生硫酸和硝酸;生理酸性肥料(硫酸銨、硫酸鉀等)。

(2)氣候?qū)ν寥浪峄挠绊?。在多雨潮濕地帶，鹽基離子被淋失，溶液中的氫離子進(jìn)入膠體取代鹽基離子，導(dǎo)致氫離子積累在土壤膠體上。東北地區(qū)的酸性土是在寒冷多雨的氣候條件下產(chǎn)生的。北和西北地區(qū)的降雨量少，淋溶作用弱，導(dǎo)致鹽基積累，土壤大部分為石灰性、堿性或中性土壤。

(3)鋁離子的來源。粘土礦物鋁氧層中的鋁，在較強(qiáng)的酸性條件下釋放出來，進(jìn)入到土壤膠體表面成為代換性的鋁離子，其數(shù)量比氫離子數(shù)量大得多，土壤表現(xiàn)為潛性酸。長江以南的酸性土壤主要是由于鋁離子引起的。

5土壤堿度

1、OH離子的來源

土壤弱酸強(qiáng)堿鹽的水解，碳酸及重碳酸的鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等;其次是土壤膠體上的Na+的代換水解作用。

2、堿度的表示方法

土壤堿性的高低用pH值表示，越大堿性越強(qiáng)，堿性過強(qiáng)，對植物或微生物(少數(shù)耐堿或喜堿的除外)的生長不利。

用Na+的飽和度表示。

6土壤酸堿性調(diào)節(jié)

一、土壤酸堿性對植物的影響

1、各種植物對土壤酸堿性的要求是不同的，有些植物對pH值要求不嚴(yán)格，即可在很寬的范圍內(nèi)正常生長，而大多數(shù)植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。

喜酸植物：杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭

喜鈣植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等

喜鹽堿植物：檉柳、沙棗、枸杞等

2、植物病蟲害與土壤酸堿性直接相關(guān)：1)、地下害蟲往往要求一定范圍的pH環(huán)境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜堿;2)、有些病害只在一定的pH值范圍內(nèi)發(fā)作，悴倒病往往在堿性和中性土壤上發(fā)生。

3、土壤活性鋁：土壤中的活性鋁是土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子，它是一個重要的生態(tài)因子，對自然植被的分布、生長和演替有重大影響;在強(qiáng)酸性土壤中含鋁多，生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對于一些植物來說，鋁是有毒性的，如三葉草、紫花苜蓿，土壤中富鋁時生長受抑制;研究表明鋁中毒是人工林地力衰退的一個重要原因。

二、土壤酸堿性對養(yǎng)分有效性的影響

1、在正常范圍內(nèi)，植物對土壤酸堿性敏感的原因，是由于土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度，影響各種元素對植物的有效性;

2、土壤酸堿性與土壤中植物營養(yǎng)元素的有效性關(guān)系：

(1)氮在6~8時有效性較高，是由于在小于6時，固氮菌活動降低，而大于8時，硝化作用受到抑制;

(2)、磷在6.5~7.5時有效性較高，由于在小于6.5時，易形成磷酸鐵、磷酸鋁，有效性降低，在高于7.5時，則易形成磷酸二氫鈣;

(3)、酸性土壤的淋溶作用強(qiáng)烈，鉀、鈣、鎂容易流失，導(dǎo)致這些元素缺乏。在pH高于8.5時，土壤鈉離子增加，鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉淀，因此鈣、鎂的有效性在pH6—8時最好;

(4)鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;鉬酸鹽不溶于酸而溶于堿，在酸性土壤中易缺乏;硼酸鹽在pH5—7.5時有效性較好。

三、土壤酸堿性的調(diào)節(jié)

1、調(diào)節(jié)酸性土壤，最常用的方法是施加石灰，我國多施加氧化鈣或氫氧化鈣，而國外常用碳酸鈣粉末。石灰使用量可參考潛性酸度計算，并根據(jù)石灰種類、性狀、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、植物種類及氣候因子綜合考慮。

過量使用石灰，會使有機(jī)質(zhì)過度分解，導(dǎo)致土壤板結(jié)。

2、調(diào)節(jié)堿性土壤，常使用石膏(CaSO4)或硫酸亞鐵或硫磺等

使用石膏是通過離子代換作用把土壤中有害的鈉離子代換出來，在結(jié)合灌水使之淋洗出去。

7土壤的緩沖性

一、定義：

在自然條件下，土壤pH值不因土壤酸堿環(huán)境條件的改變而發(fā)生劇烈的變化，而是保持在一定的范圍內(nèi)，土壤這種特殊的抵抗能力，稱為緩沖性。

二、意義：使土壤酸度保持在一定的范圍內(nèi)，避免因施肥、根的呼吸、微生物活動、有機(jī)質(zhì)分解和濕度的變化而pH值強(qiáng)烈變化，為高等植物和微生物提供一個有利的環(huán)境條件。

三、原因：

1、土壤膠體的代換性能

土壤膠體上吸收的鹽基離子多，則土壤對酸的緩沖能力強(qiáng);當(dāng)吸附的陽離子主要為氫離子時，對堿的緩沖能力強(qiáng)。

2、土壤中有多種弱酸及其鹽類

弱酸種類如：碳酸、重碳酸、硅酸和各種有機(jī)酸。

3、兩性有機(jī)物質(zhì)

氨基酸是兩性化合物，氨基可中和酸，羧基可中和堿。

4、兩性無機(jī)物質(zhì)

8影響土壤緩沖性的因素

1、粘粒礦物類型：含蒙脫石和伊利石多的土壤，起緩沖性能也要大一些;

2、粘粒的含量：粘粒含量增加，緩沖性增強(qiáng);

3、有機(jī)質(zhì)含量：有機(jī)質(zhì)多少與土壤緩沖性大小成正相關(guān)。

一般來說，土壤緩沖性強(qiáng)弱的順序是腐殖質(zhì)土大于粘土大于砂土，故增加土壤有機(jī)質(zhì)和粘粒，就可增加土壤的緩沖性。

當(dāng)少量的酸性或堿性物質(zhì)加入土壤后，土壤具有緩和其酸堿反應(yīng)變化的性能。土壤緩沖性能主要通過土壤膠體的離子交換作用、強(qiáng)堿弱酸鹽的解離等過程來實現(xiàn)，當(dāng)然對某一具體土壤而言這種緩沖性能是有限的。土壤緩沖性能的高低取決于土壤膠體的類型與總量、土壤中碳酸鹽、重碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸氫鹽的含量等。

土壤酸度類型及來源

1、活性酸

土壤中的水分不是純凈的，含有各種可溶的有機(jī)、無機(jī)成分，有離子態(tài)、分子態(tài)，還有膠體態(tài)的，因此土壤中的水實際上是一種極為稀薄的溶液。鹽堿土中土壤溶液的濃度比較高。由土壤溶液中游離的H+引起的，常用pH值表示，即溶液中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)。土壤酸堿性主要根據(jù)活性酸劃分：pH在6.6~7.4之間為中性。我國土壤pH一般在4—9之間，在地理分布上由南向北pH逐漸減小，大致以長江為界。長江以南的土壤為酸性和強(qiáng)酸性，長江以北的土壤多為中性或堿性，少數(shù)為強(qiáng)堿性。

2、潛性酸

土壤膠體上吸附的氫離子或鋁離子，進(jìn)入溶液后才會顯示出酸性，稱之為潛性酸，常用1000克烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)表示

潛性酸可分為兩類：

(1)代換性酸：用過量中性鹽(氯化鉀、氯化鈉等)溶液，與土壤膠體發(fā)生交換作用，土壤膠體表面的氫離子或鋁離子被侵提劑的陽離子所交換，使溶液的酸性增加。測定溶液中氫離子的濃度即得交換性酸的數(shù)量。

(2)水解性酸：用過量強(qiáng)堿弱酸鹽(CH3COONa)浸提土壤，膠體上的氫離子或鋁離子釋放到溶液中所表現(xiàn)出來的酸性。CH3COONa水解產(chǎn)生NaOH，pH值可達(dá)8.5，Na+可以把絕大部分的代換性的氫離子和鋁離子代換下來，從而形成醋酸，滴定溶液中醋酸的總量即得水解性酸度。

交換性酸是水解性酸的一部分，水解能置換出更多的氫離子。

要改變土壤的酸性程度，就必須中和溶液中和膠體上的全部交換性氫離子和鋁離子。在酸性土壤改良時，可根據(jù)水解性酸來計算所要施用的石灰的量。

3、

4土壤酸的來源

(1)土壤中H+的來源。由CO2引起(土壤空氣、有機(jī)質(zhì)分解、植物根系和微生物呼吸);土壤有機(jī)體的分解產(chǎn)生有機(jī)酸，硫化細(xì)菌和硝化細(xì)菌還可產(chǎn)生硫酸和硝酸;生理酸性肥料(硫酸銨、硫酸鉀等)。

(2)氣候?qū)ν寥浪峄挠绊?。在多雨潮濕地帶，鹽基離子被淋失，溶液中的氫離子進(jìn)入膠體取代鹽基離子，導(dǎo)致氫離子積累在土壤膠體上。東北地區(qū)的酸性土是在寒冷多雨的氣候條件下產(chǎn)生的。北和西北地區(qū)的降雨量少，淋溶作用弱，導(dǎo)致鹽基積累，土壤大部分為石灰性、堿性或中性土壤。

(3)鋁離子的來源。粘土礦物鋁氧層中的鋁，在較強(qiáng)的酸性條件下釋放出來，進(jìn)入到土壤膠體表面成為代換性的鋁離子，其數(shù)量比氫離子數(shù)量大得多，土壤表現(xiàn)為潛性酸。長江以南的酸性土壤主要是由于鋁離子引起的。

5土壤堿度

1、OH離子的來源

土壤弱酸強(qiáng)堿鹽的水解，碳酸及重碳酸的鉀、鈉、鈣、鎂等鹽類。如Na2CO3、NaHCO3、CaCO3等;其次是土壤膠體上的Na+的代換水解作用。

2、堿度的表示方法

土壤堿性的高低用pH值表示，越大堿性越強(qiáng)，堿性過強(qiáng)，對植物或微生物(少數(shù)耐堿或喜堿的除外)的生長不利。

用Na+的飽和度表示。

6土壤酸堿性調(diào)節(jié)

一、土壤酸堿性對植物的影響

1、各種植物對土壤酸堿性的要求是不同的，有些植物對pH值要求不嚴(yán)格，即可在很寬的范圍內(nèi)正常生長，而大多數(shù)植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。

喜酸植物：杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭

喜鈣植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等

喜鹽堿植物：檉柳、沙棗、枸杞等

2、植物病蟲害與土壤酸堿性直接相關(guān)：1)、地下害蟲往往要求一定范圍的pH環(huán)境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜堿;2)、有些病害只在一定的pH值范圍內(nèi)發(fā)作，悴倒病往往在堿性和中性土壤上發(fā)生。

3、土壤活性鋁：土壤中的活性鋁是土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子，它是一個重要的生態(tài)因子，對自然植被的分布、生長和演替有重大影響;在強(qiáng)酸性土壤中含鋁多，生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對于一些植物來說，鋁是有毒性的，如三葉草、紫花苜蓿，土壤中富鋁時生長受抑制;研究表明鋁中毒是人工林地力衰退的一個重要原因。

二、土壤酸堿性對養(yǎng)分有效性的影響

1、在正常范圍內(nèi)，植物對土壤酸堿性敏感的原因，是由于土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度，影響各種元素對植物的有效性;

2、土壤酸堿性與土壤中植物營養(yǎng)元素的有效性關(guān)系：

(1)氮在6~8時有效性較高，是由于在小于6時，固氮菌活動降低，而大于8時，硝化作用受到抑制;

(2)、磷在6.5~7.5時有效性較高，由于在小于6.5時，易形成磷酸鐵、磷酸鋁，有效性降低，在高于7.5時，則易形成磷酸二氫鈣;

(3)、酸性土壤的淋溶作用強(qiáng)烈，鉀、鈣、鎂容易流失，導(dǎo)致這些元素缺乏。在pH高于8.5時，土壤鈉離子增加，鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉淀，因此鈣、鎂的有效性在pH6—8時最好;

(4)鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;鉬酸鹽不溶于酸而溶于堿，在酸性土壤中易缺乏;硼酸鹽在pH5—7.5時有效性較好。

三、土壤酸堿性的調(diào)節(jié)

1、調(diào)節(jié)酸性土壤，最常用的方法是施加石灰，我國多施加氧化鈣或氫氧化鈣，而國外常用碳酸鈣粉末。石灰使用量可參考潛性酸度計算，并根據(jù)石灰種類、性狀、土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)含量、植物種類及氣候因子綜合考慮。

過量使用石灰，會使有機(jī)質(zhì)過度分解，導(dǎo)致土壤板結(jié)。

2、調(diào)節(jié)堿性土壤，常使用石膏(CaSO4)或硫酸亞鐵或硫磺等

使用石膏是通過離子代換作用把土壤中有害的鈉離子代換出來，在結(jié)合灌水使之淋洗出去。

7土壤的緩沖性

一、定義：

在自然條件下，土壤pH值不因土壤酸堿環(huán)境條件的改變而發(fā)生劇烈的變化，而是保持在一定的范圍內(nèi)，土壤這種特殊的抵抗能力，稱為緩沖性。

二、意義：使土壤酸度保持在一定的范圍內(nèi)，避免因施肥、根的呼吸、微生物活動、有機(jī)質(zhì)分解和濕度的變化而pH值強(qiáng)烈變化，為高等植物和微生物提供一個有利的環(huán)境條件。

三、原因：

1、土壤膠體的代換性能

土壤膠體上吸收的鹽基離子多，則土壤對酸的緩沖能力強(qiáng);當(dāng)吸附的陽離子主要為氫離子時，對堿的緩沖能力強(qiáng)。

2、土壤中有多種弱酸及其鹽類

弱酸種類如：碳酸、重碳酸、硅酸和各種有機(jī)酸。

3、兩性有機(jī)物質(zhì)

氨基酸是兩性化合物，氨基可中和酸，羧基可中和堿。

4、兩性無機(jī)物質(zhì)

8影響土壤緩沖性的因素

1、粘粒礦物類型：含蒙脫石和伊利石多的土壤，起緩沖性能也要大一些;

2、粘粒的含量：粘粒含量增加，緩沖性增強(qiáng);

3、有機(jī)質(zhì)含量：有機(jī)質(zhì)多少與土壤緩沖性大小成正相關(guān)。

一般來說，土壤緩沖性強(qiáng)弱的順序是腐殖質(zhì)土大于粘土大于砂土，故增加土壤有機(jī)質(zhì)和粘粒，就可增加土壤的緩沖性。