土壤学土壤酸碱性与氧化还原反应.ppt

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1、关于土壤学土壤酸碱性和氧化还原反应第一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章土壤酸碱性和氧化还原反应第七章土壤酸碱性和氧化还原反应第二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源（一）影响土壤酸碱性的因素（一）影响土壤酸碱性的因素1 1气候因素气候因素2 2生物因素生物因素3 3施肥和灌溉的影响施肥和灌溉的影响4.4.母质因素母质因素5.5.环境的影响环境的影响第三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤

2、酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源（一）影响土壤酸碱性的因素（一）影响土壤酸碱性的因素（二）土壤酸性的成因（二）土壤酸性的成因 1.1.氢离子的来源：氢离子的来源：（1 1）水的解离：）水的解离：（2 2）碳酸解离：）碳酸解离：（3 3）有机酸的解离：）有机酸的解离：（4 4）酸雨：）酸雨：（5 5）其它无机酸）其它无机酸第四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源（一）影响土壤酸碱性的因素

3、（一）影响土壤酸碱性的因素（二）土壤酸性的成因（二）土壤酸性的成因 1.1.氢离子的来源：氢离子的来源：2.2.土壤中铝的活化土壤中铝的活化第五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤土壤0.5hr0.5hr4hr4hr10hr10hr24hr24hr砖红壤砖红壤红红 壤（第四纪）壤（第四纪）红红 壤（花岗岩）壤（花岗岩）黄黄 壤壤灰化土（黑龙江）灰化土（黑龙江）0.930.930.560.560.200.200.950.950.420.420.670.670.340.340.110.110.610.610.260.260.440.440.180.180.080.080.540.540.

4、200.200.350.350.150.150.070.070.430.430.140.14土壤中交换性土壤中交换性H/AlH/Al当量比随时间的变化当量比随时间的变化第六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源（一）影响土壤酸碱性的因素（一）影响土壤酸碱性的因素（二）土壤酸性的成因（二）土壤酸性的成因（三）（三）碱性土的成因碱性土的成因第七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（三）碱性土的成因（三）碱性土的成因1 1、盐基离子的交换与水解盐基离子

5、的交换与水解第八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月H+NaOHNa+H2O土壤土壤胶体胶体土壤土壤胶体胶体第九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（三）碱性土的成因（三）碱性土的成因1 1、盐基离子的交换与水解盐基离子的交换与水解2 2、碳酸钙水解、碳酸钙水解CaCO3+H2O=Ca2+HCO3-+OH-第十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（三）碱性土的成因（三）碱性土的成因1 1、盐基离子的交换与水解盐基离子的交换与水解2 2、碳酸钙水解、碳酸钙水解3 3、碳酸钠的水解、碳酸钠的水解4 4、中性盐在嫌气条件下的还原、中性

6、盐在嫌气条件下的还原Na2S+CaCO3Na2SO4+R-CHONa2S+4R-COOH嫌气细菌嫌气细菌Na2CO3+2H2O2NaOH+H2CO3Na2CO3+CaS第十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源二、土壤酸度二、土壤酸度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子土壤活性酸是自由扩散于土壤溶液中的氢离子(H(H+)浓浓度直接反应出来的酸度。

7、土壤溶液中氢离子的浓度越大，度直接反应出来的酸度。土壤溶液中氢离子的浓度越大，则活性酸度也越强。通常用则活性酸度也越强。通常用pHpH值来表示。值来表示。第十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤酸碱状况、形成及其对植物的影响示意图土壤酸碱状况、形成及其对植物的影响示意图第十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月extremely acid than 9.1milk of magnesia=10.5,ammonia=11;lime=12 Descriptivetermscommonlyassociatedwithcertainra

8、ngesinsoilpHare土壤酸度的指标土壤酸度的指标第十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤酸度是土壤酸、碱性的简称土壤酸度是土壤酸、碱性的简称 石灰位石灰位(lime potential)(lime potential)表示土壤酸强度的另一指标表示土壤酸强度的另一指标石灰位石灰位。它将。它将氢离子数量与钙离子数量联系起来，以数学式氢离子数量与钙离子数量联系起来，以数学式pH-pH-0.5pCa0.5pCa表示之，即表示之，即 石灰位石灰位 pH-0.5pCapH-0.5pCa第十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧

9、化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源二、土壤酸度二、土壤酸度1 1活性酸活性酸(soil active acidity)(soil active acidity)2 2潜性酸潜性酸(soil potential acidity(soil potential acidity)土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着土壤潜性酸是由于土壤胶粒上吸附着H H+和和A1A13+3+所产生的酸度，这些所产生的酸度，这些致酸离子只有在离子交换作用进入土壤溶液时，才显出酸性。所以致酸离子只有在离子交换作用进入土壤溶液时，才显出酸性。所以它是土壤酸的潜在来源，故称为潜

10、性酸。它是土壤酸的潜在来源，故称为潜性酸。第十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 潜潜 性性 酸酸（1 1）交换性酸度）交换性酸度(soil exchangeable acidity)(soil exchangeable acidity)（2 2）水解性酸度）水解性酸度(soil hydrolytic acidity)(soil hydrolytic acidity)第十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月几种土壤中的交换性酸量和水解性酸量的比较几种土壤中的交换性酸量和水解性酸量的比较第二十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 3.3.活性酸和潜性酸的关系活性酸和潜性酸

11、的关系 活活性性酸酸和和潜潜性性酸酸的的总总和和，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pHpH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第二十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还

12、原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源二、土壤酸度二、土壤酸度三、土壤碱度和碱化度三、土壤碱度和碱化度土壤碱性指标：土壤碱性指标：土壤土壤pHpH值值、总碱度总碱度和和碱化度碱化度 总碱度总碱度是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。是指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。我国则以碱化层的我国则以碱化层的碱化度碱化度30%30%,表层表层含盐量含盐量0.5%9.09.0定为定为碱土碱土(alkaline soil)(alkaline soil)。而将土壤碱化度为而将土壤碱化度为5 51010定为轻度定为轻度碱化土壤，碱化土壤，10101

13、515为为中度碱化土壤中度碱化土壤，15152020为为强碱化土壤强碱化土壤。第二十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 石灰性物质所引起的弱碱性反应（石灰性物质所引起的弱碱性反应（pH7.5-8.5)pH7.5-8.5)称为称为石灰性反应石灰性反应,土壤称之为土壤称之为石灰性土壤石灰性土壤(Liming Soils)。石灰。石灰性土壤的耕层因受大气或土壤中性土壤的耕层因受大气或土壤中COCO2 2分压的控制，分压的控制，pHpH值常在值常在8.0-8.58.0-8.5范围内。范围内。我国西北、华北地区土壤中我国西北、华北地区土壤中CaCOCaCO3 3含量较高，常称为含量较高，常称为

14、石灰性土壤石灰性土壤。由于。由于CaCOCaCO3 3为难溶性碱性盐，所以一般石灰性为难溶性碱性盐，所以一般石灰性土壤在微碱性至碱性之间（土壤在微碱性至碱性之间（7.57.5PHPH8.58.5）。）。土壤溶液中有易溶性碱性盐（如土壤溶液中有易溶性碱性盐（如NaNa2 2COCO3 3等）时，土壤的碱等）时，土壤的碱性可能会较强（性可能会较强（PHPH8.58.5）。）。第二十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源二、土壤酸度二、土壤酸度三、土壤碱度

15、和碱化度三、土壤碱度和碱化度四、影响土壤酸碱度的因素四、影响土壤酸碱度的因素第二十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月四、影响土壤酸碱度（四、影响土壤酸碱度（pHpH值值）的因素）的因素（一）土壤胶体类型和性质对（一）土壤胶体类型和性质对pHpH值的影响值的影响1 1土壤胶体的极限土壤胶体的极限pHpH值值 当当土土壤壤胶胶体体上上吸吸附附的的阳阳离离子子全全部部是是致致酸酸离离子子，称称为为盐盐基基完完全全不不饱饱和和态。此时土壤的态。此时土壤的pHpH值，称为土壤的极限值，称为土壤的极限pHpH值。值。土壤或胶体土壤或胶体极限极限pHpH砖红壤砖红壤红红 壤壤黄棕壤黄棕壤4.944

16、.944.514.513.863.86蒙脱石蒙脱石高岭石高岭石3.563.564.55.04.55.0土壤和土壤胶体的极限土壤和土壤胶体的极限pHpH第二十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月四、影响土壤酸碱度（四、影响土壤酸碱度（pHpH值值）的因素）的因素（一）土壤胶体类型和性质对（一）土壤胶体类型和性质对pHpH值的影响值的影响1 1土壤胶体的极限土壤胶体的极限pHpH值值 当当土土壤壤胶胶体体上上吸吸附附的的阳阳离离子子全全部部是是致致酸酸离离子子，称称为为盐盐基基完完全全不不饱饱和和态。此时土壤的态。此时土壤的pHpH值，称为土壤的极限值，称为土壤的极限pHpH值。值。2 2

17、土壤胶体酸基的解离常数土壤胶体酸基的解离常数K K对对pHpH值影响值影响 有有机机胶胶体体pKpK值值为为4.54.55.05.0，硅硅酸酸盐盐类类粘粘粒粒为为5.25.25.85.8；含含水水氧氧化铁为化铁为6.06.07.07.0。致酸离子解离度的大小的排列顺序：致酸离子解离度的大小的排列顺序：有有机机胶胶体体 蒙蒙脱脱石石 含含水水云云母母和和拜拜来来石石 高高岭岭石石 含水氧化铁、铝含水氧化铁、铝第二十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（二）土壤吸附性阳离子组成和盐基饱和度对（二）土壤吸附性阳离子组成和盐基饱和度对pHpH的影响的影响 代换性氢铝代换性氢铝-容易被酸化容易被

18、酸化 （亚热带、热带红壤、砖红壤土壤）（亚热带、热带红壤、砖红壤土壤）代换性钾、钠、铵代换性钾、钠、铵-使土壤碱化使土壤碱化 （大量的龟裂土、碱土、栗钙土、苏打盐土）（大量的龟裂土、碱土、栗钙土、苏打盐土）代换性钙、镁代换性钙、镁-弱碱性弱碱性 （黑钙土、草甸土、灰钙土石灰性母质发育的土壤）（黑钙土、草甸土、灰钙土石灰性母质发育的土壤）盐基饱和度大小，反应土壤潜性酸及活性强度的大小。盐基饱和度大小，反应土壤潜性酸及活性强度的大小。四、影响土壤酸碱度（四、影响土壤酸碱度（pHpH值）的因素值）的因素第二十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤胶体阳离子组成和盐基饱和度对土壤胶体阳离子组

19、成和盐基饱和度对pHpH影响影响土土 壤壤pHpH完全被氢饱和完全被氢饱和90%90%被氢饱和被氢饱和1040%1040%被氢饱和被氢饱和被钙饱和被钙饱和3 34 4676777土壤胶体上氢的饱和度与pH引自（法国）资料第二十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（三）土壤含水量对土壤（三）土壤含水量对土壤pHpH的影响的影响土壤的土壤的pHpH值随土壤含水量增加有上升的趋势。值随土壤含水量增加有上升的趋势。因因此此，在在测测定定土土壤壤pHpH值值时时,应应注注意意土土水水比比。土土水水比比愈愈大大，所所测测得的得的pHpH值愈大。值愈大。（四）土壤氧化还原条件对（四）土壤氧化还原条件

20、对pHpH的影响的影响四、影响土壤酸碱度（四、影响土壤酸碱度（pHpH值）的因素值）的因素第二十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性一、土壤酸碱性的来源一、土壤酸碱性的来源二、土壤酸度二、土壤酸度三、土壤碱度和碱化度三、土壤碱度和碱化度五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能四、影响土壤酸碱度的因素四、影响土壤酸碱度的因素第三十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土

21、壤的缓冲性能1 1、土壤缓冲性的概念、土壤缓冲性的概念 狭狭义义：把把少少量量的的酸酸或或碱碱加加入入到到土土壤壤里里，其其pHpH值值的的变变化化却却不不大大，这种对酸碱变化的抵抗能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。这种对酸碱变化的抵抗能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、污染物质、广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、污染物质、氧化还原等同样具有缓冲性，具有抗衡外界环境变化的能力。氧化还原等同样具有缓冲性，具有抗衡外界环境变化的能力。第三十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第三十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七

22、章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能1 1、土壤缓冲性的概念、土壤缓冲性的概念2 2、土壤具有缓冲性的原因、土壤具有缓冲性的原因 1 1）土壤溶液中弱酸及其盐类的存在；）土壤溶液中弱酸及其盐类的存在；2 2）土壤胶体的阳离子交换作用；）土壤胶体的阳离子交换作用；3 3）土壤中两性物质的存在。）土壤中两性物质的存在。土壤酸碱缓冲体系土壤酸碱缓冲体系:碳酸盐体系碳酸盐体系 硅酸盐体系硅酸盐体系 交换性阳离子体系交换性阳离子体系 铝体系铝体系 有机酸体系有机酸体系第三十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6

23、月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能1 1、土壤缓冲性的概念、土壤缓冲性的概念2 2、土壤具有缓冲性的原因、土壤具有缓冲性的原因3 3、缓冲容量和滴定曲线、缓冲容量和滴定曲线 缓冲容量：表示缓冲作用的大小。指土壤溶液改变一个单位缓冲容量：表示缓冲作用的大小。指土壤溶液改变一个单位pHpH值所需一定浓度的酸量或碱量。值所需一定浓度的酸量或碱量。第三十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月缓冲曲线平缓的地方，表征着缓冲能力最强区域，这个范围愈缓冲曲线平缓的地方，表征着缓冲能力最强区域，这个范

24、围愈大，土壤缓冲能力愈强。曲线陡升的范围，表示缓冲能力低。大，土壤缓冲能力愈强。曲线陡升的范围，表示缓冲能力低。缓缓冲冲曲曲线线第三十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月3 3、土壤酸、碱缓冲容量和滴定曲线、土壤酸、碱缓冲容量和滴定曲线砖红壤、红壤和黄棕壤胶体的中和曲线砖红壤、红壤和黄棕壤胶体的中和曲线（于天仁，（于天仁，19871987）土壤缓冲容土壤缓冲容量可用酸、碱滴定量可用酸、碱滴定获得，即在土壤悬获得，即在土壤悬液中连续加入标准液中连续加入标准酸或碱液，测定酸或碱液，测定pHpH的变化，以纵坐的变化，以纵坐标表示标表示pHpH，横坐，横坐标表示加的酸或标表示加的酸或碱量，绘制

25、滴定碱量，绘制滴定曲线曲线 ，又称，又称缓缓冲曲线冲曲线。如右如右图图第三十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能(soil buffering)1 1、土壤缓冲性的概念、土壤缓冲性的概念2 2、土壤具有缓冲性的原因、土壤具有缓冲性的原因3 3、缓冲容量和滴定曲线、缓冲容量和滴定曲线4 4、影响缓冲性的因素、影响缓冲性的因素 （1 1）粘土矿物类型；（）粘土矿物类型；（2 2）土壤质地；（）土壤质地；（3 3）土壤有机质）土壤有机质第三十七张，PPT共六

26、十三页，创作于2022年6月Buffering CapacityCa(CO3)Tons/acreSoil pH3Clay LoamClay LoamCEC=25CEC=25Silt LoamSilt LoamCEC=15CEC=158Sandy Sandy LoamLoamCEC=5CEC=5120第三十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能1 1、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 2、影响土壤微生物活性；、影响土壤微生物活性

27、；3 3、影响粘粒矿物的生成；、影响粘粒矿物的生成；4 4、影响土壤理化性质；、影响土壤理化性质；5 5、影响作物生长；、影响作物生长；六、六、土壤反应对土壤肥力和植物生长的影响土壤反应对土壤肥力和植物生长的影响第三十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第四十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月指指 示示 植植 物物 铁芒萁、映山红、茶、柑橘、油桐喜酸怕钙，故作为酸性土壤指示植物 盐蒿、碱蓬、柽柳、牛毛草是盐碱土的指示植物 甘草、蒺藜是钙质土壤指示植物，紫花苜蓿和草木樨喜钙植物 杜鹃花和杜鹃花属需要相当数量的铁。只能生长在盐基饱和度低的土壤里。第四十一张，PPT共六十三页，创作于

28、2022年6月 土壤酸碱性对养分有效性的影响土壤酸碱性对养分有效性的影响图图 植物营养元素的有效性与植物营养元素的有效性与pHpH的关系的关系第四十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 当土壤当土壤pHpH低时，铁、铝、锰的溶解度低，其量太多对植物产生毒害。当低时，铁、铝、锰的溶解度低，其量太多对植物产生毒害。当pHpH升高时，这些离子发生沉淀，在溶液中数量变得愈来愈少。升高时，这些离子发生沉淀，在溶液中数量变得愈来愈少。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。硼情况较为复杂，过量的钙不管其溶解度如何，能够妨碍硼进硼情况较为复杂，过量的钙不管其溶

29、解度如何，能够妨碍硼进入植物体。即使植物体内有丰富的硼，但在植物细胞中多量的钙甚入植物体。即使植物体内有丰富的硼，但在植物细胞中多量的钙甚至可能干扰硼在植物体内代谢。至可能干扰硼在植物体内代谢。钼的有效性显著决定于钼的有效性显著决定于pHpH.在强酸性土壤中钼变得无效。当在强酸性土壤中钼变得无效。当pH升高到升高到6或或6以上，它的有效性随之增加。以上，它的有效性随之增加。土壤反应对微量元素的胁迫与毒害土壤反应对微量元素的胁迫与毒害 第四十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第四十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应

30、第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性五、土壤的缓冲性能五、土壤的缓冲性能六六、土壤反应对土壤肥力和植物生长的影响土壤反应对土壤肥力和植物生长的影响七、土壤酸碱性的调节七、土壤酸碱性的调节第四十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（一）土壤酸度的调节（一）土壤酸度的调节土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉来调节。土壤酸度通常以施用石灰或石灰粉来调节。可分为可分为 生灰石（生灰石（CaOCaO）熟石灰熟石灰Ca(OH)Ca(OH)2 2 石灰石粉石灰石粉【CaCOCaCO3 3】草木灰、蚌壳灰草木灰、蚌壳灰 第四十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月石灰需要量土壤体积石灰需要量土壤体积

31、容重容重阳离子交换量（阳离子交换量（1-1-盐基饱和度）盐基饱和度）石灰需要量石灰需要量影响石灰用量因素有：影响石灰用量因素有：（1 1）土壤潜性酸和）土壤潜性酸和pHpH值、有机质含量、盐基饱和度、土壤质地值、有机质含量、盐基饱和度、土壤质地等土壤性质；等土壤性质；（2 2）作物对酸碱度的适应性；）作物对酸碱度的适应性；（3 3）石灰的种类和施用方法等。）石灰的种类和施用方法等。概念：把酸性土壤调节到要求的概念：把酸性土壤调节到要求的pHpH范围所需要的石灰用量，称为石范围所需要的石灰用量，称为石灰需要量灰需要量第四十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 假设某红壤的假设某红壤的pH

32、为为5.0,耕层土壤为耕层土壤为2250000公斤公斤/公顷，土壤含水量为公顷，土壤含水量为20，阳离子交换量为，阳离子交换量为10Cmol/kg土土,盐基饱和度为盐基饱和度为60%,试计算达到试计算达到pH=7时时,中和活性酸和潜性酸的石灰需要量中和活性酸和潜性酸的石灰需要量(理论值理论值)。中和活性酸中和活性酸pH=5时时,土壤溶液中土壤溶液中H+=10-5,mol/kg土土,则每公顷耕层土壤则每公顷耕层土壤含含H+离子为离子为:225000020%10-5=4.5molH+/公顷公顷同理同理:pH=7时时,每公顷土壤中含每公顷土壤中含H+离子为离子为225000020%10-7=0.04

33、5mol H+/公顷公顷所以需要所以需要中和活性酸中和活性酸量为量为4.5-0.045=4.455mol H+/公顷公顷若以若以CaO中和中和:其需要量其需要量124.74 克克中和潜性酸中和潜性酸:2250000(10/100)(1-60/100)=90000 mol H+/公顷公顷9000056/2=2520000克克=2520公斤公斤/公顷公顷案例案例1 1第四十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月石灰对土壤影响石灰对土壤影响 物理性质的影响：物理性质的影响：在酸性土壤中加任何形态的石灰，对形成在酸性土壤中加任何形态的石灰，对形成良好的团粒结构有促进作用。良好的团粒结构有促进作用

34、。化学性质影响：化学性质影响：1.1.氢离子浓度将减低。氢离子浓度将减低。2.2.羟基离子浓度将增加羟基离子浓度将增加 3.3.铁、铝、锰的溶解度将降低铁、铝、锰的溶解度将降低,降低了对植物的毒性。降低了对植物的毒性。4.4.磷酸盐和钼酸盐的有效性将增加磷酸盐和钼酸盐的有效性将增加 5.5.交换性钙和镁将增加交换性钙和镁将增加 6.6.盐基饱和度增加盐基饱和度增加 生物影响：生物影响：刺激了异养型微生物活性，促进了腐殖质形成；对刺激了异养型微生物活性，促进了腐殖质形成；对深根性作物，特别是豆科作物的刺激意义更大。深根性作物，特别是豆科作物的刺激意义更大。第四十九张，PPT共六十三页，创作于20

35、22年6月过过 量量 使使 用用 石石 灰灰 存存 在在 的的 问问 题题1.1.导致有效铁、锰、铜或锌的缺乏。导致有效铁、锰、铜或锌的缺乏。2.2.磷酸盐的有效性降低磷酸盐的有效性降低3.3.阻碍了对硼的吸收和利用阻碍了对硼的吸收和利用4.pH4.pH强烈改变导致毒害增强。强烈改变导致毒害增强。作作物物对对石石灰灰反反应应 对使用石灰反应较喜好的作物有：紫花苜蓿、草木樨、红三叶、对使用石灰反应较喜好的作物有：紫花苜蓿、草木樨、红三叶、莴苣等。其原因：莴苣等。其原因：1.1.钙镁直接营养作用钙镁直接营养作用 2.2.有机无机有毒化合物的中有机无机有毒化合物的中和和 3.3.植物病害的防止植物病

36、害的防止 4.4.植物养分的化学有效性增强植物养分的化学有效性增强 5.5.促进了微生促进了微生物活性，有利于植物营养物活性，有利于植物营养 使用石灰对有些植物可能产生阻碍：红草莓、蓝草莓、西瓜、月桂使用石灰对有些植物可能产生阻碍：红草莓、蓝草莓、西瓜、月桂树、杜鹃花和杜鹃花属。树、杜鹃花和杜鹃花属。石灰使用要了解土壤条件和作物生理习性。石灰使用要了解土壤条件和作物生理习性。第五十张，PPT共六十三页，创作于2022年6月石灰施用方法石灰施用方法Liming Materials and Application Procedures施用方法：施用方法：石灰最好使用在耕翻的土地上，并在苗床整地时耙

37、入土中，使石灰石灰最好使用在耕翻的土地上，并在苗床整地时耙入土中，使石灰与耕层的上半部混合。追施和表施石灰，除过永久性草地以外，一般不宜提倡。与耕层的上半部混合。追施和表施石灰，除过永久性草地以外，一般不宜提倡。石灰与土壤混匀是关键要求，依靠石灰迁移中和酸度作用是有限的。石灰与土壤混匀是关键要求，依靠石灰迁移中和酸度作用是有限的。Lime is generally applied to the surface of the soil by broadcasting.Lime is generally applied to the surface of the soil by broadcast

38、ing.Lime is relatively insoluble and moves slowly,so without mixing the lime Lime is relatively insoluble and moves slowly,so without mixing the lime with the soil,much of the soil would still be acid.Therefore for with the soil,much of the soil would still be acid.Therefore for maximum effectivenes

39、s,the lime must be incorporated into the soil.maximum effectiveness,the lime must be incorporated into the soil.施用石灰季节；施用石灰季节；一般在秋冬季完成，保证了播种和石灰使用有一个时间间隔。一般在秋冬季完成，保证了播种和石灰使用有一个时间间隔。轮作制种，石灰施在喜好石灰的作物季节里。例如和豆科作物、牧草作物季节轮作制种，石灰施在喜好石灰的作物季节里。例如和豆科作物、牧草作物季节里施用。里施用。强烈的淋溶作用和钙的吸收利用，使得每隔强烈的淋溶作用和钙的吸收利用，使得每隔510510

40、年需要使用一次石灰。年需要使用一次石灰。石灰使用机械第五十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月（二）土壤碱性的调节（二）土壤碱性的调节调节土壤碱性的方法主要有几下几种：调节土壤碱性的方法主要有几下几种：施用有机肥料，利用有机肥分解释放出大量的施用有机肥料，利用有机肥分解释放出大量的C0C02 2或有机酸从而减低土壤或有机酸从而减低土壤pHpH值；值；施用硫磺硫化铁及废硫酸或绿矾施用硫磺硫化铁及废硫酸或绿矾(FeS0(FeS04 4)等；等；施用生理酸性肥料；施用生理酸性肥料；对碱化土、碱土，可施用石膏、硅酸钙，以钙将胶对碱化土、碱土，可施用石膏、硅酸钙，以钙将胶体上的体上的NaNa+代

41、换下来随水流出土体，从而降低土壤代换下来随水流出土体，从而降低土壤pHpH并并改善土壤的物理性状。改善土壤的物理性状。第五十二张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤碱度调节土壤碱度调节调控措施：调控措施：施用酸性物质：施用酸性物质：把酸性物质与土壤混合以降低土壤把酸性物质与土壤混合以降低土壤pHpH，如果腐叶、松针叶、树皮、木屑和沼泽泥炭等，经过堆腐可以如果腐叶、松针叶、树皮、木屑和沼泽泥炭等，经过堆腐可以应用。应用。施用化学物质：施用化学物质：杜鹃花属等植物及需要大量的铁其他植物，杜鹃花属等植物及需要大量的铁其他植物，如蓝草莓和红草莓等。常使用硫酸亚铁，通过水解作用形成硫如蓝草莓和红

42、草莓等。常使用硫酸亚铁，通过水解作用形成硫酸，降低土壤酸，降低土壤pHpH。使用硫磺粉，净地土壤使用硫磺粉，净地土壤pHpH，它的作用比硫酸亚铁大，它的作用比硫酸亚铁大4545倍。倍。硫磺价格低廉，适宜推广应用。使用量因质地而异。硫磺价格低廉，适宜推广应用。使用量因质地而异。除此，使用石膏也是改良碱土的措施。除此，使用石膏也是改良碱土的措施。第五十三张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤碱度调节土壤碱度调节盐土和碱土管理盐土和碱土管理根治：根治：除去土壤过剩盐分最不同的方法是，排水淋洗或冲洗法。将可溶性盐除去土壤过剩盐分最不同的方法是，排水淋洗或冲洗法。将可溶性盐份淋出土体。需要工程措

43、施，有明沟排水、暗沟排水和竖井排水等措施。份淋出土体。需要工程措施，有明沟排水、暗沟排水和竖井排水等措施。冲洗压盐（碱）法：冲洗压盐（碱）法：将耕层土壤中盐分淋洗到土壤底层中去。将耕层土壤中盐分淋洗到土壤底层中去。转化法：转化法：使用石膏（使用石膏（Gypsum is calcium sulfate(CaSO4 Gypsum is calcium sulfate(CaSO4 H2O)H2O)）。用）。用钙交换钠，达到被淋洗目的钙交换钠，达到被淋洗目的控制法：控制法：防止土壤表面蒸发是防止土壤表层积盐最有效的方法。防止土壤表面蒸发是防止土壤表层积盐最有效的方法。生物吸收措施：生物吸收措施：选择耐

44、盐碱植物。如甜菜、棉花、大麦、黑麦、草木樨选择耐盐碱植物。如甜菜、棉花、大麦、黑麦、草木樨和紫花苜蓿等。和紫花苜蓿等。第五十四张，PPT共六十三页，创作于2022年6月第七章第七章 土壤酸碱性和氧化还原反应土壤酸碱性和氧化还原反应第一节第一节 土壤的酸碱性土壤的酸碱性第二节第二节 土壤氧化还原性土壤氧化还原性第五十五张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤氧化还原体系土壤氧化还原体系（soil redox system）&土壤中产生氧化还原反应的物质很多，存在着多种氧化土壤中产生氧化还原反应的物质很多，存在着多种氧化还原体系：还原体系：氧体系氧体系 0 02 2十十4H4H+4e=2H+

45、4e=2H2 20 0 氮体系氮体系 N0N03 3-+H+H2 20+2e=20H0+2e=20H-+N0+N02 2-铁体系铁体系 FeFe3+3+e=Fe+e=Fe2+2+锰体系锰体系 Mn0Mn02 2+4H+4H+2e+2eMnMn2+2+2H+2H2 20 0 硫体系硫体系 S0S04 42-2-+H+H2 20+2e0+2eS0S03 32-2-+20H+20H-S0 S03 32-2-+3H+3H2 2O+6e=SO+6e=S2-2-+60H+60H-氢体系氢体系 2H2H+2e+2eH H2 2 有机物体系有机物体系 包括各种有机酸类、酚类、醛类和糖类化包括各种有机酸类、酚类

46、、醛类和糖类化合物。合物。第五十六张，PPT共六十三页，创作于2022年6月 土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类。土壤中氧化还原体系有无机体系和有机体系两类。土壤中氧化还原反应虽有纯化学反应，但很大程度上是由生物土壤中氧化还原反应虽有纯化学反应，但很大程度上是由生物参与的。参与的。土壤是一个不均匀的多相体系，即使同一田块不同点位都有一定土壤是一个不均匀的多相体系，即使同一田块不同点位都有一定的变异，测的变异，测EhEh时，要选择代表性土样，最好多点测定求平均值。时，要选择代表性土样，最好多点测定求平均值。土壤中氧化还原平衡经常变动，不同时间、空间，不同耕作管土壤中氧化还原平衡经常变动，

47、不同时间、空间，不同耕作管理措施等都会改变理措施等都会改变EhEh值。严格地说，土壤氧化还原永远不可能达到值。严格地说，土壤氧化还原永远不可能达到真正的平衡。真正的平衡。土壤氧化还原体系的特点：土壤氧化还原体系的特点：第五十七张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤的氧化还原电位（土壤的氧化还原电位（soil redox potential)soil redox potential)氧化还原反应的电极反应可表示如下：氧化还原反应的电极反应可表示如下：氧化态氧化态 ne=ne=还原态还原态 氧化还原反应中的氧化态和还原态同时在电极上达到氧化还原反应中的氧化态和还原态同时在电极上达到平衡，其

48、平衡电位，称为氧化还原电位，通常以平衡，其平衡电位，称为氧化还原电位，通常以EhEh表示。表示。土壤氧化还原指标土壤氧化还原指标第五十八张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤的氧化还原电位（土壤的氧化还原电位（soil redox potential)soil redox potential)电子活度负对数（电子活度负对数（pe)pe)在氧化还原过程中溶液内自由电子活度的负对数值。在氧化还原过程中溶液内自由电子活度的负对数值。pe pe=-lga=-lga 土壤氧化还原指标土壤氧化还原指标第五十九张，PPT共六十三页，创作于2022年6月土壤氧化还原电位变化范围土壤氧化还原电位变化范围

49、 旱地土壤：旱地土壤：200 200 750 mv750 mv 400 400 700 mv 700 mv （多数作物正常发育）（多数作物正常发育）水田土壤：水田土壤：排水种植旱作期间：排水种植旱作期间：500 mv 500 mv 淹水期间：淹水期间：150 mv300mVEh300mV时时土壤呈氧化状态，土壤呈氧化状态，300mV750mVEh750mV时，土壤中好气条件太强，有机质分解过旺，易造成养时，土壤中好气条件太强，有机质分解过旺，易造成养分的大量损失。而分的大量损失。而FeFe、MnMn完全以高价化合物的形式存在，溶解度完全以高价化合物的形式存在，溶解度极小，植物易造成缺极小，植物

50、易造成缺FeFe而发生而发生“失绿病失绿病”，也会因缺，也会因缺MnMn而发生而发生“灰魔灰魔、“白魔白魔”病。在病。在EhEh值一值一100100+100mY+100mY范围内，硫酸盐范围内，硫酸盐首先还原成金属的硫化物，再形成硫化氢，导致土壤中硫酸盐损失。首先还原成金属的硫化物，再形成硫化氢，导致土壤中硫酸盐损失。第六十一张，PPT共六十三页，创作于2022年6月1 1微生物的活动微生物的活动2 2易分解有机物的含量易分解有机物的含量 在在一一定定的的通通气气条条件件下下，土土壤壤中中的的易易分分解解的的有有机机愈多，耗氧也愈多，其氧化还原电位就较低。愈多，耗氧也愈多，其氧化还原电位就较低