第六章土壤保肥性和供肥性优秀PPT.ppt

第六章土壤保肥性和供肥性第一页，本课件共有94页2、土壤供肥性、土壤供肥性指土壤向植物提供有效养分的能力，它与土壤指土壤向植物提供有效养分的能力，它与土壤指土壤向植物提供有效养分的能力，它与土壤指土壤向植物提供有效养分的能力，它与土壤强度因素（强度因素（强度因素（强度因素（I)I)和容量因素（和容量因素（和容量因素（和容量因素（Q)Q)关系密切关系密切关系密切关系密切vv强度因素强度因素强度因素强度因素：指土壤溶液中的养分浓度：指土壤溶液中的养分浓度：指土壤溶液中的养分浓度：指土壤溶液中的养分浓度vv容量因素容量因素容量因素容量因素：指土壤溶液中能被植物利用吸收：指土壤溶液中能被植物利用吸收：指土壤溶液中能被植物利用吸收：指土壤溶液中能被植物利用吸收的有效养分的总量的有效养分的总量的有效养分的总量的有效养分的总量第二页，本课件共有94页供肥性好指土壤的供肥速度适中，若供肥太猛，会造成土壤供肥性好指土壤的供肥速度适中，若供肥太猛，会造成土壤供肥性好指土壤的供肥速度适中，若供肥太猛，会造成土壤供肥性好指土壤的供肥速度适中，若供肥太猛，会造成土壤养分因来不及被植物吸收而流失。养分因来不及被植物吸收而流失。养分因来不及被植物吸收而流失。养分因来不及被植物吸收而流失。相反，如果土壤的供肥速度太慢，则不能满足植物生长相反，如果土壤的供肥速度太慢，则不能满足植物生长相反，如果土壤的供肥速度太慢，则不能满足植物生长相反，如果土壤的供肥速度太慢，则不能满足植物生长需要，应注意补充速效肥料，因此，要求土壤有较强的需要，应注意补充速效肥料，因此，要求土壤有较强的需要，应注意补充速效肥料，因此，要求土壤有较强的需要，应注意补充速效肥料，因此，要求土壤有较强的保肥能力，又有较强的供肥能力。保肥能力，又有较强的供肥能力。保肥能力，又有较强的供肥能力。保肥能力，又有较强的供肥能力。二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响二、土壤保肥性、供肥性对植物生长的影响土壤保肥性差，施到土壤中的肥料容易淋失，土壤保肥性差，施到土壤中的肥料容易淋失，土壤保肥性差，施到土壤中的肥料容易淋失，土壤保肥性差，施到土壤中的肥料容易淋失，造成后期脱肥，即发小苗不发老，对于这种土造成后期脱肥，即发小苗不发老，对于这种土造成后期脱肥，即发小苗不发老，对于这种土造成后期脱肥，即发小苗不发老，对于这种土壤，施肥时应少量多次，防止后期脱肥壤，施肥时应少量多次，防止后期脱肥壤，施肥时应少量多次，防止后期脱肥壤，施肥时应少量多次，防止后期脱肥第三页，本课件共有94页 第二节第二节 土壤胶体及其基本特性土壤胶体及其基本特性一、土壤胶体一、土壤胶体(soil colloid)及种类及种类（一）一）土壤胶体是指土壤中最细微的颗粒，胶体颗粒的直土壤胶体是指土壤中最细微的颗粒，胶体颗粒的直径一般在径一般在1-100nm之间，实际上土壤中小于之间，实际上土壤中小于1000nm的粘的粘粒都具有胶体的性质，所以直径在粒都具有胶体的性质，所以直径在1-1000nm之间的土粒之间的土粒都可归属于土壤胶粒的范围。都可归属于土壤胶粒的范围。第四页，本课件共有94页（二）（二）土壤胶体的种类及特性土壤胶体的种类及特性1、无机胶体无机胶体(inorganic colloid)*（1 1）含水氧化硅胶体）含水氧化硅胶体H H2 2SiOSiO3 3=H=H+HSiO+HSiO3 3-H+SiO H+SiO3 32-2-（2 2）含水氧化铁、氧化铝胶体）含水氧化铁、氧化铝胶体Al(OH)Al(OH)3 3+H+H+Al(OH)Al(OH)2 2+H+H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-Al(OH)Al(OH)2 2O O-+H+H2 2O O第五页，本课件共有94页第六页，本课件共有94页（3 3）层状硅酸盐矿物）层状硅酸盐矿物*层状硅酸盐矿物的基本结构单元层状硅酸盐矿物的基本结构单元a a、硅氧片和硅四面体、硅氧片和硅四面体 硅氧片是由硅四面体连接而成，一个硅氧片是由硅四面体连接而成，一个硅四面体硅四面体是由是由四个氧原子和一个硅原子组成。四个氧原子和一个硅原子组成。许多硅氧四面体可以共用氧原子而形成一层。氧原子排许多硅氧四面体可以共用氧原子而形成一层。氧原子排列成为中间有孔的六角形，称为列成为中间有孔的六角形，称为硅氧片或硅氧层硅氧片或硅氧层。第七页，本课件共有94页第八页，本课件共有94页第九页，本课件共有94页第十页，本课件共有94页第十一页，本课件共有94页b b、铝氧片和铝八面体、铝氧片和铝八面体铝八面体铝八面体为为6 6个氧原子围绕一个铝原子而构成铝八面体。个氧原子围绕一个铝原子而构成铝八面体。许多个铝八面体相互连接成片称为许多个铝八面体相互连接成片称为铝氧片铝氧片。第十二页，本课件共有94页第十三页，本课件共有94页第十四页，本课件共有94页层状硅酸盐矿物种类及特性层状硅酸盐矿物种类及特性111型矿物，如高岭石类：型矿物，如高岭石类：晶层是由一层硅氧片、一层铝氧片重叠组晶层是由一层硅氧片、一层铝氧片重叠组成的，称为成的，称为111型矿物，如高岭石类。型矿物，如高岭石类。第十五页，本课件共有94页第十六页，本课件共有94页其外形大部分为片状，颗粒较大，总表面积小，其外形大部分为片状，颗粒较大，总表面积小，因而胶体特性、可塑性、粘结性和粘着性弱，在因而胶体特性、可塑性、粘结性和粘着性弱，在我国南方酸性土壤中含量较多。我国南方酸性土壤中含量较多。这类矿物晶层间作用力是硅片的氧面与铝片的氢这类矿物晶层间作用力是硅片的氧面与铝片的氢氧面之间形成氢键氧面之间形成氢键作用力强，使晶层间紧密连接，晶层间的距离不变，作用力强，使晶层间紧密连接，晶层间的距离不变，不易膨胀，水分及其它离子难进入，不易膨胀，水分及其它离子难进入，没有或很少有同晶替代现象，电荷量少，其电荷的没有或很少有同晶替代现象，电荷量少，其电荷的 主要来源是晶体表面的断键和主要来源是晶体表面的断键和OH的解离。的解离。这类矿物特点这类矿物特点第十七页，本课件共有94页第十八页，本课件共有94页2：1型蒙脱石类 由两个硅氧片间夹一个铝氧片组合而成，称为21型矿物.第十九页，本课件共有94页该组矿物顶层和底层两个面都是硅氧面构成，两该组矿物顶层和底层两个面都是硅氧面构成，两该组矿物顶层和底层两个面都是硅氧面构成，两该组矿物顶层和底层两个面都是硅氧面构成，两晶片重叠只通过晶层间形成晶片重叠只通过晶层间形成晶片重叠只通过晶层间形成晶片重叠只通过晶层间形成分子引力分子引力分子引力分子引力。作用力弱，其它分子或离子容易进入，作用力弱，其它分子或离子容易进入，容易容易容易容易膨胀，多同晶替代现象，电荷量大膨胀，多同晶替代现象，电荷量大膨胀，多同晶替代现象，电荷量大膨胀，多同晶替代现象，电荷量大，形成的电荷多，形成的电荷多为永久电荷。为永久电荷。颗粒片状，细微，总表面积大，因而胶体特颗粒片状，细微，总表面积大，因而胶体特颗粒片状，细微，总表面积大，因而胶体特颗粒片状，细微，总表面积大，因而胶体特性、可塑性、粘结性和粘着性强，性、可塑性、粘结性和粘着性强，性、可塑性、粘结性和粘着性强，性、可塑性、粘结性和粘着性强，这类粘粒矿物这类粘粒矿物这类粘粒矿物这类粘粒矿物多出现在我国北方土壤中。多出现在我国北方土壤中。多出现在我国北方土壤中。多出现在我国北方土壤中。特点：特点：特点：特点：第二十页，本课件共有94页2：1型水云母(伊利石）类 其结晶构造同蒙脱石类，亦为其结晶构造同蒙脱石类，亦为其结晶构造同蒙脱石类，亦为其结晶构造同蒙脱石类，亦为2 2 1 1型粘粒矿物，其型粘粒矿物，其型粘粒矿物，其型粘粒矿物，其不同点为水云母类矿物在硅氧四面体形成的硅片结构中，不同点为水云母类矿物在硅氧四面体形成的硅片结构中，不同点为水云母类矿物在硅氧四面体形成的硅片结构中，不同点为水云母类矿物在硅氧四面体形成的硅片结构中，由于形成了由于形成了由于形成了由于形成了六角形六角形六角形六角形的蜂窝状结构，该晶穴的直径与的蜂窝状结构，该晶穴的直径与的蜂窝状结构，该晶穴的直径与的蜂窝状结构，该晶穴的直径与K+K+（或（或（或（或与钾离子半径相当的离子）半径相似，使与钾离子半径相当的离子）半径相似，使与钾离子半径相当的离子）半径相似，使与钾离子半径相当的离子）半径相似，使K+K+（或与钾离子（或与钾离子（或与钾离子（或与钾离子半径相当的离子）半径相当的离子）半径相当的离子）半径相当的离子）陷入晶穴中，它同时受两层负电的吸附陷入晶穴中，它同时受两层负电的吸附，因而对相邻两层产生了很强的键连作用，称为钾键，钾键比因而对相邻两层产生了很强的键连作用，称为钾键，钾键比因而对相邻两层产生了很强的键连作用，称为钾键，钾键比因而对相邻两层产生了很强的键连作用，称为钾键，钾键比氢键弱但比分子引力大，因而晶格距离小于高岭石而大于蒙氢键弱但比分子引力大，因而晶格距离小于高岭石而大于蒙氢键弱但比分子引力大，因而晶格距离小于高岭石而大于蒙氢键弱但比分子引力大，因而晶格距离小于高岭石而大于蒙脱石，其特性也居于这二者之间。脱石，其特性也居于这二者之间。脱石，其特性也居于这二者之间。脱石，其特性也居于这二者之间。第二十一页，本课件共有94页2 2、有机胶体、有机胶体(organic colloid)主要成分主要成分:腐殖质腐殖质（胡敏酸、富啡酸和胡敏素等），（胡敏酸、富啡酸和胡敏素等），还有少量的木质素、蛋白质、纤维素等。还有少量的木质素、蛋白质、纤维素等。特点特点：颗粒极小、具有巨大的比面和带有电荷、有高度：颗粒极小、具有巨大的比面和带有电荷、有高度的亲水性、并含有多种功能团，如：羧基、羟基、酚羟的亲水性、并含有多种功能团，如：羧基、羟基、酚羟基等。这些基团解离出氢离子后的基等。这些基团解离出氢离子后的-COO-COO-、-O-O-等离子等离子留留在胶粒上而使胶体带负电。胺基（在胶粒上而使胶体带负电。胺基（-NH-NH2 2）吸收）吸收H H+后，成为后，成为-NH-NH3 3+则带正电，一般有机胶体带负电。则带正电，一般有机胶体带负电。第二十二页，本课件共有94页3.有机无机复合体有机无机复合体(organo-mineral complex)土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进土壤无机胶体和有机胶体可以通过多种方式进行结合，但大多数是通过二、三价阳离子（如行结合，但大多数是通过二、三价阳离子（如钙、镁、铁、铝等）或功能团（如羧基、醇羟钙、镁、铁、铝等）或功能团（如羧基、醇羟基等）将带负电荷的粘粒矿物和腐殖质连接起基等）将带负电荷的粘粒矿物和腐殖质连接起来。这种结合可形成良好的团粒结构，改善土来。这种结合可形成良好的团粒结构，改善土壤保肥性能和多种理化性质。壤保肥性能和多种理化性质。第二十三页，本课件共有94页土粒土粒土粒土粒土粒土粒Ca2+腐腐殖殖质质第二十四页，本课件共有94页二、二、土壤胶体的构造及特性土壤胶体的构造及特性（一）土壤胶体构造：一）土壤胶体构造：*土壤胶体分散系包括胶体微粒（为分散相）和土壤胶体分散系包括胶体微粒（为分散相）和微粒间溶液（为分散介质）两大部分。微粒间溶液（为分散介质）两大部分。第二十五页，本课件共有94页胶体微粒胶体微粒胶核胶核双电层双电层决定电位离子层（内）决定电位离子层（内）补偿离子层（外）补偿离子层（外）非活性离子层非活性离子层扩散层扩散层第二十六页，本课件共有94页第二十七页，本课件共有94页（二）、土壤胶体带电、土壤胶体带电性性（1）土壤电荷的起因和种类）土壤电荷的起因和种类 同晶置换：指硅酸盐矿物中的硅氧片或水铝片同晶置换：指硅酸盐矿物中的硅氧片或水铝片中的配位中心离子，被大小相近而电性符号相中的配位中心离子，被大小相近而电性符号相同的离子所取代，使其晶层结构未变而带上电同的离子所取代，使其晶层结构未变而带上电荷。荷。永久电荷永久电荷(permanent charge)*：它是由于粘：它是由于粘粒矿物晶层内的同晶替代所产生的电荷。粒矿物晶层内的同晶替代所产生的电荷。这种电荷不受介质的这种电荷不受介质的pH值的影响，主要发生值的影响，主要发生在在2：1型粘粒矿物中，在型粘粒矿物中，在1：1型矿物中极少。型矿物中极少。第二十八页，本课件共有94页（2）、土壤胶体带电、土壤胶体带电性性可变电荷可变电荷(variable charge)*：电荷的的数电荷的的数量和性质随介质量和性质随介质pH而改变的电荷。而改变的电荷。第二十九页，本课件共有94页可可变变电电荷荷的的成成因因主主要要是是胶胶核核表表面面分分子子或或原子团原子团的解离：的解离：A.含水氧化硅的解离含水氧化硅的解离B.粘粒矿物的晶面上的粘粒矿物的晶面上的OH和和H的解离的解离C.腐殖质上某些官能团的解离腐殖质上某些官能团的解离D.含含水水氧氧化化和和水水铝铝石石表表面面的的分分子子中中OH的解离；的解离；pHM2+M+Al3Mn2Ca2K+Rb+NH4+K+Na+Li+第三十七页，本课件共有94页（二）、土壤阳离子交换作用（二）、土壤阳离子交换作用*1、概念：指土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中概念：指土壤胶体表面所吸附的阳离子与土壤溶液中的其它离子相互交换的过程的其它离子相互交换的过程 K+v .Ca2+2KCl =K+CaCl2 离子从溶液中转移到胶体上的过程，称为离子的离子从溶液中转移到胶体上的过程，称为离子的吸附过程吸附过程；原来吸附在胶体上的离子转移到溶液中的过程，称为原来吸附在胶体上的离子转移到溶液中的过程，称为离子的离子的解吸过程解吸过程。土壤胶体土壤胶体第三十八页，本课件共有94页阳离子交换作用特点：阳离子交换作用特点：v是可逆反应是可逆反应 v 反应迅速反应迅速 v 等价离子交换等价离子交换:它是等量电荷对等量电荷的反应。它是等量电荷对等量电荷的反应。v服从质量作用定律服从质量作用定律第三十九页，本课件共有94页2 2、阳离子交换能力、阳离子交换能力阳离子交换能力阳离子交换能力是指一种阳离子将胶体上另一是指一种阳离子将胶体上另一种阳离子交换出来有能力。各种阳离子交换种阳离子交换出来有能力。各种阳离子交换能力大小的顺序为：能力大小的顺序为：FeFe3+3+Al Al3+3+H H+Ca Ca2+2+Mg Mg2+2+NH NH4 4+K K+NaNa+第四十页，本课件共有94页影响阳离子交换能力的因素有：影响阳离子交换能力的因素有：v电荷的数量电荷的数量 v离子半径和离子水化半径离子半径和离子水化半径v离子浓度离子浓度第四十一页，本课件共有94页表表8 82 2 离子半径与吸附力离子半径与吸附力一价离子Li+Na+K+NH+4Rb+离子的真实半径(nm)0.0780.0980.1330.1430.149离子的水合半径(nm)1.0080.7900.5370.5320.509弱弱强强交换能力第四十二页，本课件共有94页3 3、土壤阳离子交换量、土壤阳离子交换量(cation exchange capacity,CEC）概念：指在一定概念：指在一定pHpH值条件下每千克干土所能吸附的全部交值条件下每千克干土所能吸附的全部交换性阳离子的厘摩尔数（换性阳离子的厘摩尔数（cmol/kgcmol/kg）。）。土壤阳离子交换量（土壤阳离子交换量（CECCEC的）大小可以作为土壤保肥力的的）大小可以作为土壤保肥力的指标指标:CEC20cmol/kg CEC20cmol/kg 保肥性强保肥性强101020cmol/kg 20cmol/kg 保肥性中等保肥性中等10cmol/kg 草酸根草酸根柠檬酸根柠檬酸根 H2PO4-HCO3-HBO3-SO42-Cl-NO3-第四十八页，本课件共有94页（二）阴离子的负吸附（二）阴离子的负吸附所所谓谓阴阴离离子子的的负负吸吸附附，是是指指距距带带负负电电荷荷的的胶胶体表面越近，阴离子数量越少的现象。体表面越近，阴离子数量越少的现象。负负吸吸附附现现象象随随着着土土壤壤胶胶体体的的数数量量和和阳阳离离子子代代换换量量的的增增加加而而增增加加。但但随随陪陪伴伴阳阳离离子子价价数数的的增增加加而而减减少少。不不同同的的粘粘粒粒矿矿物物对对负负吸吸附附的的影影响响也也不不同同，他他们们递递减减的的次序为：次序为：蒙脱石蒙脱石伊利石伊利石高岭石高岭石第四十九页，本课件共有94页第四节第四节 土壤的供肥性土壤的供肥性一、土壤的供肥性、土壤的供肥性 土土壤壤的的供供肥肥性性是是指指土土壤壤供供应应作作物物所所必必须须的的各各种种速速效效养养分分的的能能力力土壤供肥能力土壤供肥能力 土土壤壤供供肥肥能能力力可可以以反反映映土土壤壤供供肥肥性性的的强强弱弱，土土壤壤供供肥肥能能力力表现的主要内容有：表现的主要内容有：第五十页，本课件共有94页1土壤供应速效养分的数量土壤供应速效养分的数量v土壤中各种速效养分的数量可反映农作物根系直接吸收土壤中各种速效养分的数量可反映农作物根系直接吸收利用养分数量。利用养分数量。v 土壤的供肥容量（供应容量）是指持续地供应某土壤的供肥容量（供应容量）是指持续地供应某种养分的基础，反映出土壤供应某种养分潜在能力种养分的基础，反映出土壤供应某种养分潜在能力的大小，一般指全量养分。速效养分占全量养分的的大小，一般指全量养分。速效养分占全量养分的比值称为供应强度，表明养分转化和供应能力的强比值称为供应强度，表明养分转化和供应能力的强弱。弱。v 如果养分的供应容量大，供应强度也大，表明在一般如果养分的供应容量大，供应强度也大，表明在一般时间内养分供应充足而不至于脱肥；如果二者均小，表时间内养分供应充足而不至于脱肥；如果二者均小，表明土壤的供肥能力都很弱，必须考虑及时施肥。明土壤的供肥能力都很弱，必须考虑及时施肥。第五十一页，本课件共有94页v2缓效养分转变为速效养分的速率缓效养分转变为速效养分的速率v3速效养分持续供应的时间速效养分持续供应的时间第五十二页，本课件共有94页二、土壤养分的有效化过程二、土壤养分的有效化过程*影响交换性离子有效性的因素主要有：影响交换性离子有效性的因素主要有：（1）离子饱和度）离子饱和度离离子子的的饱饱和和度度越越大大，被被解解吸吸的的机机会会就就越越大大，有有效效性就越大性就越大（2）土壤中的互补离子效应）土壤中的互补离子效应（3）粘土矿物类型的影响）粘土矿物类型的影响第五十三页，本课件共有94页互补离子与交换性钙的有效性互补离子与交换性钙的有效性土壤交换性阳离子组成小麦幼苗干重(g)小麦幼苗吸钙量(mg)ABC40%Ca+60%H40%Ca+60%Mg40%Ca+60%Na2.802.792.3411.157.834.36在土壤胶体上各种交换性盐在土壤胶体上各种交换性盐 基离子之间的相互影基离子之间的相互影响的作用响的作用互补离子效应（陪伴离子效应）互补离子效应（陪伴离子效应）第五十四页，本课件共有94页三、土壤供肥性的调节三、土壤供肥性的调节 土土壤壤供供肥肥性性的的调调节节包包括括增增加加速速效效养养分分的的数数量量，加加强强供供肥肥速速度度，延延长长供供肥肥时时间间，使使作作物物所所需需的的各各种种养养分分能能够够全全面面、充充分分、持续地供应，以保证作物的高产、优质，具体措施如下：持续地供应，以保证作物的高产、优质，具体措施如下：1 1合理施肥，提高供肥性能合理施肥，提高供肥性能建建立立有有机机肥肥料料为为基基础础，有有机机无无机机相相结结合合，并并配配合合各各种种肥肥料料的的施施肥肥体系，对土壤供肥性和保肥性的调节均是有意义的。体系，对土壤供肥性和保肥性的调节均是有意义的。第五十五页，本课件共有94页2 2合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应合理耕作和灌溉，促进养分的转化供应精耕细作，疏松耕层，以耕促肥精耕细作，疏松耕层，以耕促肥 合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水促肥的目的合理灌排，调节水、热、气状态，达到以水促肥的目的3 3用养结合，进行合理的轮、间、套作用养结合，进行合理的轮、间、套作第五十六页，本课件共有94页4 4消除有害物质，改善养分的供应状况消除有害物质，改善养分的供应状况 土壤中有害物质的存在，会降低土壤微生物的活性并土壤中有害物质的存在，会降低土壤微生物的活性并影响到土壤养分的转化及作物对养分的吸收，消除土壤有影响到土壤养分的转化及作物对养分的吸收，消除土壤有害物质以及改善植物生长环境，对养分的调节起重要的作害物质以及改善植物生长环境，对养分的调节起重要的作用。用。具体包括：消除酸害和碱害；消除盐害；消除还原性具体包括：消除酸害和碱害；消除盐害；消除还原性物质毒害；消除污染的毒害。物质毒害；消除污染的毒害。第五十七页，本课件共有94页 第五节第五节 影响土壤供肥性的化学条件影响土壤供肥性的化学条件一、土壤溶液组成和浓度一、土壤溶液组成和浓度 二、土壤酸碱性二、土壤酸碱性土壤酸碱性反应土壤酸碱性反应我国土壤的酸碱性反应，大多数在我国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.58.5之间。在之间。在地理分布上有地理分布上有“东南酸西北碱东南酸西北碱”的规律性。大致可以长的规律性。大致可以长江为界（北纬江为界（北纬33），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长），长江以南的土壤为酸性或强酸性，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异很大第五十八页，本课件共有94页第五十九页，本课件共有94页（一）、土壤酸度（一）、土壤酸度(soil acidity)(soil acidity)1、氢离子的来源：（1）水的解离：（2）碳酸解离：（3）有机酸的解离：（4）酸雨：（5）其它无机酸第六十页，本课件共有94页2、土壤酸度的类型（1 1）活性酸）活性酸(soil active acidity)(soil active acidity)土壤活性酸是自由扩散于土壤溶液中的氢离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。子浓度直接反应出来的酸度。第六十一页，本课件共有94页（2）、潜性酸度、潜性酸度(potential acidity)v潜性酸度潜性酸度:土壤胶体上吸附的土壤胶体上吸附的H+、Al3+所引起的酸度。它们只有在所引起的酸度。它们只有在转移到土壤溶液中，形成溶液中的转移到土壤溶液中，形成溶液中的H+时，才会显示酸性，时，才会显示酸性，故称为潜性酸。通常用故称为潜性酸。通常用1000g烘干土中氢离子的厘摩烘干土中氢离子的厘摩尔数来表示。尔数来表示。土壤潜性酸要比活性酸多得多，相差土壤潜性酸要比活性酸多得多，相差3-4个数量级。土个数量级。土壤中潜性酸的大小常用土壤交换性酸度和水解性酸度壤中潜性酸的大小常用土壤交换性酸度和水解性酸度表示之。表示之。第六十二页，本课件共有94页a:交换性酸度交换性酸度(exchangeable acidity)：用过量的中性盐溶液（用过量的中性盐溶液（1mol/L的的KCl、NaCl或或BaCl2）与）与土壤作用，将胶体表面上的大部分土壤作用，将胶体表面上的大部分H+或或Al3+交换出交换出来，再以标准碱滴定溶液中的来，再以标准碱滴定溶液中的H+，这样测得的酸度称，这样测得的酸度称为为交换性酸度交换性酸度或或代换性酸度代换性酸度第六十三页，本课件共有94页b、水解性酸度、水解性酸度(hydrolytic acidity)：用弱酸强碱盐溶液（用弱酸强碱盐溶液（1mol/L醋酸钠）从土壤中交换醋酸钠）从土壤中交换出来的氢、铝离子所产生的酸度。出来的氢、铝离子所产生的酸度。水解性酸度一般要比交换性酸度大得多。水解性酸度一般要比交换性酸度大得多。酸性土壤通常通过施用石灰，人为地调节土壤酸度。酸性土壤通常通过施用石灰，人为地调节土壤酸度。酸性土改良中常用水解性酸度的数值作为计算石灰施酸性土改良中常用水解性酸度的数值作为计算石灰施用量的依据。用量的依据。第六十四页，本课件共有94页第六十五页，本课件共有94页3活性酸和潜性酸的关系活性酸和潜性酸的关系活活性性酸酸和和潜潜酸酸的的总总和和，称称为为土土壤壤总总酸酸度度。由由于于它它通通常常是是用用滴滴定定法法测测定定的的，故故又又称称之之为为土土壤壤的的滴滴定定酸酸度度。它它是是土壤的酸度的容量指标。它与土壤的酸度的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。值在意义上是不同的。活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度；活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度；潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。土壤总酸度活性酸度潜在酸度土壤总酸度活性酸度潜在酸度第六十六页，本课件共有94页二二、土壤碱性、土壤碱性(soil alkalinity)1、土壤碱性主要来源、土壤碱性主要来源土壤中交换性钠的水解所产生的土壤中交换性钠的水解所产生的OH-以及弱酸强碱盐类以及弱酸强碱盐类（如（如Na2CO3和和NaHCO3）的水解。）的水解。土壤中碱性盐类（特别是土壤中碱性盐类（特别是Na2CO3和和NaHCO3）的多少，）的多少，有时叫做有时叫做土壤碱度土壤碱度（cmol/kg）。）。对于土壤溶液或灌溉水、地下水来说，其对于土壤溶液或灌溉水、地下水来说，其Na2CO3和和NaHCO3含量也叫做含量也叫做碱度碱度（mmol/L或或g/L）第六十七页，本课件共有94页（2）碱化度（钠碱化度：）碱化度（钠碱化度：ESP）碱化度碱化度是指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳指土壤胶体吸附的交换性钠离子占阳离子交换量的百分率。离子交换量的百分率。当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时，土壤就当土壤碱化度达到一定程度，可溶盐含量较低时，土壤就呈极强的碱性反应，土壤理化性质上发生恶劣变化，称为土壤呈极强的碱性反应，土壤理化性质上发生恶劣变化，称为土壤的的“碱化作用碱化作用”（alkalinization)alkalinization)。第六十八页，本课件共有94页（三）影响土壤酸碱性的因素（三）影响土壤酸碱性的因素 1.气候（影响盐基饱和度）气候（影响盐基饱和度）2.母质与地形母质与地形3.土壤空气中的土壤空气中的CO2的分压的分压（2pH=K+pCa+pCO2）4.生物：针叶林植被下发育的土壤酸性比阔叶林强；生物呼吸生物：针叶林植被下发育的土壤酸性比阔叶林强；生物呼吸产生产生CO2，硝化菌产生硝酸、硫化菌产硫酸如红树林下发，硝化菌产生硝酸、硫化菌产硫酸如红树林下发育的土壤。育的土壤。第六十九页，本课件共有94页5、人类活动：施肥（、人类活动：施肥（NH42SO4、KCl、NH4Cl酸性和生理酸性和生理酸性肥料，酸性肥料，CaO、CaCO3、草木灰等碱性肥料）、草木灰等碱性肥料）灌溉灌溉（氧化还原条件）（氧化还原条件）（氧化还原条件）（氧化还原条件）酸性土壤淹水后酸性土壤淹水后pH升高升高:碱性土壤淹水后碱性土壤淹水后pH降低降低:碱和碱性盐被溶解淋失碱和碱性盐被溶解淋失有机酸或碳酸类物质增加有机酸或碳酸类物质增加第七十页，本课件共有94页（四）、（四）、土壤的酸碱反应与植物生长土壤的酸碱反应与植物生长（1）影响土壤养分的转化和供应）影响土壤养分的转化和供应 影响土壤中微生物活性影响土壤中微生物活性 影响养分的固定、释放与淋失影响养分的固定、释放与淋失（2）影响作物生长）影响作物生长 主要的栽培植物生长适宜的主要的栽培植物生长适宜的pH范围范围第七十一页，本课件共有94页土壤酸碱性与养分的生物有效性土壤酸碱性与养分的生物有效性图95植物营养元素的有效性与pH的关系第七十二页，本课件共有94页第七十三页，本课件共有94页（五）强酸性土壤的铝、锰胁迫与毒害（五）强酸性土壤的铝、锰胁迫与毒害pH5.5pH6.0;pH6.0;水稻土排水解除锰的毒害水稻土排水解除锰的毒害。第七十四页，本课件共有94页叶脉间出现褐色斑点进而连成条纹状，叶脉间出现褐色斑点进而连成条纹状，叶脉间出现褐色斑点进而连成条纹状，叶脉间出现褐色斑点进而连成条纹状，灰白色斑点是因稻瘟病引起灰白色斑点是因稻瘟病引起灰白色斑点是因稻瘟病引起灰白色斑点是因稻瘟病引起,叶色无异叶色无异叶色无异叶色无异常常常常,下位叶过早地干枯下位叶过早地干枯下位叶过早地干枯下位叶过早地干枯水稻锰过剩症水稻锰过剩症水稻锰过剩症水稻锰过剩症水稻根的锰过剩症水稻根的锰过剩症水稻根的锰过剩症水稻根的锰过剩症表示锰过剩形成的二段根。一般根系发表示锰过剩形成的二段根。一般根系发表示锰过剩形成的二段根。一般根系发表示锰过剩形成的二段根。一般根系发育显著受阻，从而促进生长后期下位叶育显著受阻，从而促进生长后期下位叶育显著受阻，从而促进生长后期下位叶育显著受阻，从而促进生长后期下位叶干枯干枯干枯干枯第七十五页，本课件共有94页从开花期开始生长受阻叶片皱缩从开花期开始生长受阻叶片皱缩从开花期开始生长受阻叶片皱缩从开花期开始生长受阻叶片皱缩,叶背的叶背的叶背的叶背的叶脉褐色。易出现于将矿山或水坝建设现叶脉褐色。易出现于将矿山或水坝建设现叶脉褐色。易出现于将矿山或水坝建设现叶脉褐色。易出现于将矿山或水坝建设现场排出的水灌溉的农田场排出的水灌溉的农田场排出的水灌溉的农田场排出的水灌溉的农田叶尖或叶缘出现大小不一的巧克力叶尖或叶缘出现大小不一的巧克力叶尖或叶缘出现大小不一的巧克力叶尖或叶缘出现大小不一的巧克力色斑点。这种斑点有时集中出现色斑点。这种斑点有时集中出现色斑点。这种斑点有时集中出现色斑点。这种斑点有时集中出现,有有有有时单独出现时单独出现时单独出现时单独出现大豆锰过剩症大豆锰过剩症柑橘叶片锰过剩引起柑橘叶片锰过剩引起柑橘叶片锰过剩引起柑橘叶片锰过剩引起的巧克力斑点的巧克力斑点的巧克力斑点的巧克力斑点第七十六页，本课件共有94页甘薯锰过剩症甘薯锰过剩症由于锰的积累引起坏死斑，同时还可以看到缺铁由于锰的积累引起坏死斑，同时还可以看到缺铁引起的脉间失绿症，呈浅黄色。引起的脉间失绿症，呈浅黄色。第七十七页，本课件共有94页甘薯锰过剩症甘薯锰过剩症甘薯锰过剩症甘薯锰过剩症栽培品种的一片较老的叶子，栽培品种的一片较老的叶子，栽培品种的一片较老的叶子，栽培品种的一片较老的叶子，叶脉间组织出现黑色坏死斑。叶脉间组织出现黑色坏死斑。叶脉间组织出现黑色坏死斑。叶脉间组织出现黑色坏死斑。坏死斑的扩展和融合形成大面坏死斑的扩展和融合形成大面坏死斑的扩展和融合形成大面坏死斑的扩展和融合形成大面积的坏死，叶片剩余部分变黄，积的坏死，叶片剩余部分变黄，积的坏死，叶片剩余部分变黄，积的坏死，叶片剩余部分变黄，预示着叶片开始衰老。预示着叶片开始衰老。预示着叶片开始衰老。预示着叶片开始衰老。第七十八页，本课件共有94页三、三、土壤氧化还原反应土壤氧化还原反应（一）土壤氧化还原体系（一）土壤氧化还原体系第七十九页，本课件共有94页（二）、（二）、土壤氧化还原电位土壤氧化还原电位（soil redox potential)1、土壤氧化还原电位可用下式表示：、土壤氧化还原电位可用下式表示：第八十页，本课件共有94页旱地土壤的旱地土壤的Eh值多在值多在400700mV之间，大于之间，大于700mV，表明土壤通气过强；，表明土壤通气过强；Eh值低于值低于200mV，则土壤通气不良。，则土壤通气不良。水田土壤的水田土壤的Eh值变化较大，正常值低于值变化较大，正常值低于200300mV，长期积水的水稻土可降至，长期积水的水稻土可降至100mV甚甚至下降到负值至下降到负值土壤养分的转化也与土壤养分的转化也与Eh值有密切的关系。值有密切的关系。第八十一页，本课件共有94页2、Eh和和pH的关系的关系式中式中m是参与反应的质子数，是参与反应的质子数，Eh随随pH增加而降低。增加而降低。因此，同一氧化还原反应在碱性溶液中比在酸性溶液因此，同一氧化还原反应在碱性溶液中比在酸性溶液中容易进行。中容易进行。第八十二页，本课件共有94页（三）土壤氧化还原状况对养分有效性的影响（三）土壤氧化还原状况对养分有效性的影响 在土壤强还原条件下，高价铁在土壤强还原条件下，高价铁（FeFe+)还原低价铁还原低价铁(Fe(Fe+)，同时硫酸根，同时硫酸根（SOSO4 4=）也还原为硫化物）也还原为硫化物(S(S2-2-)，此时，同，此时，同时可能发生硫化亚铁的沉淀反应时可能发生硫化亚铁的沉淀反应(FeS)(FeS)，使，使铁的有效度下降。所以在讨论氧化反应的铁的有效度下降。所以在讨论氧化反应的影响时，要综合的分析判断。影响时，要综合的分析判断。第八十三页，本课件共有94页（四）氧化还原状况与有毒物质积累（四）氧化还原状况与有毒物质积累Eh200mv时时,土壤中的铁锰化合物就从氧化态转化为还原土壤中的铁锰化合物就从氧化态转化为还原态态,当当Eh-100mv时时,则低价铁则低价铁(Fe2+)浓度已超过高价铁浓度已超过高价铁(Fe3+),会使植物产生铁的毒害。会使植物产生铁的毒害。Eh供氧供氧氧化（排水烤田）氧化（排水烤田）淹水淹水缺氧缺氧还原（淹水泡田）还原（淹水泡田）（二）碱性土壤的调节（二）碱性土壤的调节施用石膏、硫磺、明矾等施用石膏、硫磺、明矾等第九十页，本课件共有94页影响石灰用量因素影响石灰用量因素 （1）土壤潜性酸和pH值、有机质含量、盐基饱和度、土壤质地等土壤性质；（2）作物对酸碱度的适应性；（3）石灰的种类和施用方法等。第九十一页，本课件共有94页本章小结本章小结了解土壤胶体种类与构造，掌握土壤双电层的了解土壤胶体种类与构造，掌握土壤双电层的结构特征；结构特征；重点掌握土壤阳离子交换作用的规律、影响阳重点掌握土壤阳离子交换作用的规律、影响阳离子有效性的因素以及阳离子交换对土壤性离子有效性的因素以及阳离子交换对土壤性质的影响。质的影响。了解土壤阳离子专性吸附的特点与意义及其土了解土壤阳离子专性吸附的特点与意义及其土壤阴离子交换的特点壤阴离子交换的特点第九十二页，本课件共有94页1.1.土土壤壤溶溶液液中中的的阳阳离离子子，一一旦旦被被胶胶体体吸吸附附后后，便便失失去去活活性性就就永永远远不不能被植物吸收，变成无效态养分了能被植物吸收，变成无效态养分了()()2.2.在在土土壤壤阳阳离离子子代代换换过过程程中中，电电价价数数高高的的离离子子代代换换力力强强，故故一一价价阳阳离离子不能代换出被胶体吸附的二价或三价的阳离子子不能代换出被胶体吸附的二价或三价的阳离子()()3.3.土壤阳离子代换量愈高，所含矿质养分愈多，则保肥供肥性能也愈强土壤阳离子代换量愈高，所含矿质养分愈多，则保肥供肥性能也愈强()()4.4.土壤酸度有三种表示方法，其中土壤酸度有三种表示方法，其中pHHpHH2 2O OpHKClpHKClpHNaAC()pHNaAC()5.5.盐盐基基饱饱和和度度大大的的土土壤壤，缓缓冲冲酸酸的的能能力力强强，盐盐基基饱饱和和度度小小的的缓缓冲冲碱碱的的能能力强力强()()6.6.土壤胶体上某交换性离子的饱和度越高，其有效性也越高土壤胶体上某交换性离子的饱和度越高，其有效性也越高()()7.7.旱地通气条件良好，则旱地通气条件良好，则EhEh比水田要高比水田要高()()作业作业3一、判断题一、判断题第九十三页，本课件共有94页二、问答题二、问答题1.潜在酸与活性酸之间存在什么关系潜在酸与活性酸之间存在什么关系?2.在在砂砂质质和和粘粘质质土土壤壤上上施施入入同同品品种种等等量量的的化化肥肥，而而出出现现在在砂砂土土上上见见效快，而在粘土上见效慢的现象效快，而在粘土上见效慢的现象?3.交换性交换性Al3是南方土壤酸化的主要原因，为什么是南方土壤酸化的主要原因，为什么?4、阴离子、阴离子H2PO4-和和NO3-，在土壤中，在土壤中NO3-容易淋失，原因何在？容易淋失，原因何在？第九十四页，本课件共有94页