• <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 發布時間:2021-06-29 14:55 原文鏈接: 土壤酸堿度詳解

      土壤酸堿性是指土壤中存在著各種化學和生物化學反應,表現出不同的酸性或堿性。土壤酸堿性的強弱,常以酸堿度來衡量。土壤之所以有酸堿性,是因為在土壤中存在少量的氫離子和氫氧離子。當氫離子的濃度大于氫氧離子的濃度時,土壤呈酸性;反之呈堿性;兩者相等時則為中性。

      一、等級劃分

      土壤酸堿性劃分為9等級。

      <4.5極強酸性,4.5~5.5強酸性,5.5~6.0酸性,6.0~6.5弱酸性,6.5~7.0中性;7.0~7.5弱堿性,7.5~8.5堿性,8.5~9.5強堿性,>9.5極強

      二、測定方法

      土壤酸堿性的強弱,常以酸堿度來衡量。土壤酸堿度又以PH值來表示。測定土壤的PH值,多采用電極法或石蕊試紙比色法。電極法測定土壤的PH值,既快又準確,但目前很少用。石蕊試紙比色法測定土壤的PH值,方法簡便。測定土壤、苗床及營養土的PH值時,可先取樣土一份,放入碗底,然后加入蒸餾水2.5份,用玻璃棒充分攪拌1分鐘,待其靜止澄清后,將一段試紙浸入清液中,試紙即變色,馬上用變色的試紙與PH標準比色卡進行比較,即可直接得出PH值。

      三、土壤酸度

      1、分類

      根據土壤中氫離子的存在方式,土壤酸度可分為兩大類:

      (1)活性酸度:土壤溶液中氫離子濃度的直接反映,又稱為有效酸度,通常用pH表示。活性酸度的來源主要是CO2溶于水形成的碳酸和有機物質分解產生的有機酸,以及土壤中礦物質氧化產生的無機酸,還有施用的無機肥料中殘留的無機酸,如硝酸、硫酸和磷酸等。此外,由于大氣污染形成的大氣酸沉降,也會使土壤酸化,所以它也是土壤活性酸度的一個重要來源。

      (2)潛性酸度:土壤潛性酸度是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+的反映。當這些離子處于吸附狀態時,是不顯酸性的,但當它們通過離子交換作用進入土壤溶液之后,即可增加土壤溶液的H濃度,使土壤pH值降低。只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度,其大小與土壤代換量和鹽基飽和度有關。

      潛性酸度分為代換性酸度和水解酸度。

      a.代換性酸度:用過量中性鹽(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤,溶液中金屬離子與土壤中H+和Al3+發生離子交換作用,而表現出的酸度,稱為代換性酸度。代換性Al3+是礦物質土壤中潛性酸度的主要來源。例如,紅壤的潛性酸度95%以上是由代換性Al3+產生的。由于土壤酸度過高,造成鋁硅酸鹽晶格內鋁氫氧八面體的破裂,使晶格中的Al3+釋放出來,變成代換性Al3+。

      b.水解性酸度:用弱酸強堿鹽(如醋酸鈉)淋洗土壤,溶液中金屬離子可以將土壤膠體吸附的H+、Al3+代換出來,同時生成某弱酸(醋酸)。此時,所測定出的該弱酸的酸度稱為水解性酸度。由于生成的醋酸分子離解度很小,而氫氧化鈉可以完全離解。氫氧化鈉離解后,所生成的鈉離子濃度很高,可以代換出絕大部分吸附的H+和Al3+。

      2、活性酸度與潛性酸度的關系

      活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉化,在一定條件下處于暫時平衡狀態。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現實表現。土壤膠體是H和Al3+的貯存庫,潛性酸度則是活性酸度的貯備,土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多,二者的比例,在砂土中約為1000;在有機質豐富的粘土中則可高達5×10~1×10。

      四、土壤堿度

      土壤溶液中氫氧根離子的主要來源,是堿金屬(Na、K)及堿土金屬(Ca、Mg)的碳酸鹽和碳酸氫鹽。碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度的總和稱為總堿度。可用中和滴定法測定。

      不同溶解度的碳酸鹽和重碳酸鹽對土壤堿性的貢獻不同,CaCO3和MgCO3的溶解度很小,在正常的CO2分壓下,它們在土壤溶液中的濃度很低,故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱堿性(pH7.5~8.5);Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2等都是水溶性鹽類,可以大量出現在土壤溶液中,使土壤溶液中的總堿度很高,從土壤pH來看,含Na2CO3的土壤,其pH值一般較高,可達10以上,而含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤,其pH值常在7.5~8.5,堿性軟弱。

      當土壤膠體上吸附的Na、K、Mg(主要是Na)等離子的飽和度增加到一定程度時,會引起交換性陽離子的水解作用:

      土壤膠體(xNa)+yH2O=土壤膠體((x–y)Na、yH)+yNaOH

      在土壤溶液中產生NaOH,使土壤呈堿性。此時Na離子飽和度稱為土壤堿化度。

      五、我國土壤

      我國土壤pH大多在4.5~8.5范圍內,由南向北pH值遞增,長江(北緯33°)以南的土壤多為酸性和強酸性,如華南、西南地區廣泛分布的紅壤、黃壤,pH值大多在4.5~5.5之間;華中華東地區的紅壤,pH值在5.5~6.5之間;長江以北的土壤多為中性或堿性,如華北、西北的土壤大多含CaCO3,PH值一般在7.5~8.5之間,少數強堿性土壤的pH值高達10.5。

      四、決定因素

      一)吸附性

      土壤中兩個最活躍的組分是土壤膠體和土壤微生物,它們對污染物在土壤中的遷移、轉化有重要作用。土壤膠體以其巨大的比表面積和帶電性,而使土壤具有吸附性。

      1、土壤膠體的性質

      1)土壤膠體具有巨大的比表面和表面能:比表面是單位重量(或體積)物質的表面積。定體積的物質被分割時,隨著顆粒數的增多,比表面也顯著地增大。物質的比表面越大,表面能也就越大。

      2)土壤膠體的電性:土壤膠體微粒具有雙電層,微粒的內部稱微粒核,一般帶負電荷,形成一個負離子(即決定電位離子層)其外部由于電性吸引,而形成一個正離子(又稱反離子層,包括非活動性離子層和擴散層),即合稱為雙電層。

      3)土壤膠體的凝聚性和分散性:由于膠體的比表面和表面能都很大,為了減小表面能膠體具有相互吸引,凝聚的趨勢,這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中,膠體常帶負電荷,即具有負的電動電位,所以膠體微粒又因相同而相互排斥,電動電位越高,相互排斥力越強,膠體微粒呈現出的分散性也越強。

      影響土壤凝聚性能的主要因素是土壤膠體的電動電位和擴散層厚度,例如土壤溶液中陽離子增多,由于土壤膠體表面負電荷被中和,從而較強土壤的凝聚。此外,土壤溶液中電解質濃度、pH值也將影響其凝聚性能。

      2、土壤膠體的離子交換吸附

      在土壤膠體雙電層擴散層中,補償離子可以和溶液中相同電荷的離子以離子價為依據作等價交換,稱為離子交換(或代換)。離子交換作用包括陽離子吸附作用和陰離子交換吸附作用。

      每千克干土中所含全部陽離子總量,稱為陽離子交換量。土壤的可交換性陽離子有兩類:一類是致酸離子,包括H+和Al3+;另一類是鹽基離子,包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。當土壤膠體上吸附的陽離子均為鹽基離子,且已達到吸附飽和時的土壤,稱為鹽基飽和土壤,否則,這種土壤為鹽基不飽和土壤。在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數稱為土壤鹽基飽和度。它與土壤母質、氣候等因素有關。

      影響土壤鹽堿度的因素除了降水之外,現在我們更多考慮的是由于人類不合理的生產方式造成了干旱、半干旱地區的土壤次生鹽堿化。

      二)緩沖性能

      土壤緩沖性能是指土壤具有緩和其酸堿度發生激烈變化的能力,它可以保持土壤反應的相對穩定,為植物生長和土壤生物的活動創造比較穩定的生活環境,所以土壤的緩沖性能是土壤的重要性質之一。

      1、土壤溶液的緩沖作用:

      土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他有機酸等弱酸及其鹽類,構成一個良好的緩沖體系,對酸堿具有緩沖作用。

      碳酸及其鈉鹽。

      當加入鹽酸時,碳酸鈉與它作用,生成中性鹽和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。

      Na2CO3+2HCL=2NaCL+H2CO3

      當加大Ca(OH)2時,碳酸與它作用,生成溶解度較小的碳酸鈣,限制了土壤堿度。

      H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O

      土壤中的某些有機酸(如氨基酸、胡敏酸等)是兩性物質,具有緩沖作用,如氨基酸含氨基和羧基可分別中和酸和堿,從而對酸和堿都具有緩沖能力。

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

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

      2、土壤膠體緩沖作用:

      土壤膠體吸附有各種陽離子,其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和堿起緩沖作用。

      對酸的緩沖作用(以M代表鹽基離子)

      土壤膠體-M+HCL=土壤膠體-H+MCL

      對堿的緩沖作用

      土壤膠體-H+MOH=土壤膠體-M+H2O

      土壤膠體的數量和鹽基代換量越大,土壤的緩沖性能就越強。因此,砂土摻粘土及施用各種有機肥料,都是提高土壤緩沖性能的有效措施。在代換量相等的條件下,鹽基飽和度愈高,土壤對酸的緩沖能力愈大;反之,鹽基飽和度愈低,土壤對堿的緩沖能力愈大。

      鋁離子對堿的緩沖作用:在PH<5的酸性土壤里,土壤溶液中Al3。有6個水分子圍繞著,當加大堿類使土壤溶液中OH~離子增多時,鋁離子周圍的6個水分子中有一、二個水分子離解出H,與加人的OH中和,并發生如下反應:

      2Al(H2O)6+2OH=Al2(OH)2(H2O)8+4H2O

      水分子離解出來的OH則留在鋁離子周圍,這種帶有OH離子的鋁離子很不穩定,它們要聚合成更大的離子團,在Ph>5.5,鋁離子開始形成Al(OH)3沉淀,失去緩沖能力。

      五、影響

      一)對植物的影響

      1、大多數植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。

      植物可在很寬的范圍內正常生長,但各種植物有自己適宜的pH。

      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:

      1)地下害蟲往往要求一定范圍的pH環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值范圍內發作,如悴倒病往往在堿性和中性土壤上發生。

      3、土壤活性鋁: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因子,對自然植被的分布、生長和演替有重大影響;

      在強酸性土壤中含鋁多,生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚~喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對于一些植物來說,如三葉草、紫花苜蓿,鋁是有毒性的,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)對養分的影響

      1、在正常范圍內,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、土壤酸堿性對營養元素有效性的影響:

      (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烈,鉀、鈣、鎂容易流失,導致這些元素缺乏。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)對肥力的影響

      由于我國南北方氣候的差異,南方濕潤多雨,土壤多呈酸性,北方干旱少雨,土壤多呈堿性。土壤偏(過)酸性或偏(過)堿性,都會不同程度地降低土壤養分的有效性,難以形成良好的土壤結構,嚴重抑制土壤微生物的活動,影響各種作物生長發育。具體表現有以下5個方面:

      1、使土壤養分的有效性降低。

      土壤中磷的有效性明顯受酸堿性的影響,在pH值超過7.5或低于6時,磷酸和鈣或鐵、鋁形成遲效態,使有效性降低。鈣、鎂和鉀在酸性土壤中易代換也易淋失。鈣、鎂在強堿性土壤中溶解度低,有效性降低。硼、錳、銅等微量元素在堿性土壤中有效性大大降低,而鉬在強酸性土壤中與游離鐵、鋁生成的沉淀,可降低有效性。

      2、不利于土壤的良性發育,破壞土壤結構。

      強酸性土壤和強堿性土壤中H+和Na+較多,缺少Ca2+,難以形成良好的土壤結構,不利于作物生長。

      3、不利土壤微生物的活動。

      土壤微生物一般最適宜的pH值是6.5~7.5之間的中性范圍。過酸或過堿都會嚴重抑制土壤微生物的活動,從而影響氮素及其他養分的轉化和供應。

      4、不利于作物的生長發育。

      一般作物在中性或近中性土壤生長最適宜。甜菜、紫苜蓿、紅三葉不適宜酸性土;茶葉要求強酸性和酸性土,中性土壤不適宜生長。

      4、易產生各種有毒害物質。

      土壤過酸容易產生游離態的Al3+和有機酸,直接危害作物。堿性土壤中可溶鹽分達一定數量后,會直接影響作物的發芽和正常生長。含碳酸鈉較多的堿化土壤,對作物更有毒害作用。

      適合不同農作物生長的高產土壤,一般要求呈中性、微酸性或微堿性反應,pH值多在6~8之間。因為在酸性土壤中,可溶性磷易與鐵、鋁化合,形成磷酸鐵、磷酸鋁而降低有效性。土壤中的交換性鉀、鈣、鎂等易被氫離子置換出來,一旦遇到雨水,就會流失掉。酸性土壤也往往缺硫和鉬。

      對酸性土壤應增施石灰,以中和土壤酸度,消除鋁的毒害,提高養分的有效性。同時注意增施有機肥料,通過有機肥料的緩沖作用,減輕酸性對土壤和作物的影響。化學肥料宜選用氨水、碳酸氫銨、鈣鎂磷肥等堿性肥料。而在堿性土壤中,尤其是石灰性土壤,可溶性磷易與鈣結合,生成難溶性磷鈣鹽類,會降低磷的有效性。

      在石灰性土壤中,許多微量元素如硼、錳、鉬、鋅、鐵的有效性會大大降低,致作物營養元素不足,并發生各種生理性病害。

      因此,要重視并有針對性地選用上述微肥做基肥或追施。基施時可將微肥同有機肥料一起堆漚一定時間,以增加有效性。作物在微肥不足發生缺素癥時,應及時用相應的有機螯合肥進行葉面噴施,以減輕生理病害的危害程度。

      在石灰性土壤上施用過磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨等酸性和生理酸性肥料較好,可降低和減輕土壤堿性的危害。且可以適當施用石膏、磷石膏、硫酸亞鐵、硫磺粉、酸性風化煤等,但不要施用堿性肥料,如氨水、碳酸氫銨、草木灰等,特別禁忌施用強堿性肥料石灰。

      另外,在鹽堿土上不宜施用氯化銨肥料,并注意銨態氮肥要深施覆土,防止氨的揮發損失。磷肥可集中施用或與廄肥、堆肥混合使用,以減少磷的固定,提高肥料利用率。

      六、鑒別方法

      1、看土源

      一般采自山川,溝壑的腐殖土,多呈黑褐色,比較疏松,肥沃,通透性良好,是比較理想的酸性腐殖土。如:松針腐殖土,草炭腐殖土等。

      2、看土色

      酸性土壤一般顏色較深,多為黑褐色,而堿性土壤顏色多呈白、黃等淺色。有些鹽堿地區,土表經常有一層白粉狀的堿性物質。

      3、看地表植物

      在野外采掘花土時,可以觀察一下地表生長的植物,一般生長野杜鵑、松樹、杉類植物的土壤多為酸性土;而生長檉柳、谷子、高梁等地段的土多為堿性土。

      4、看質地

      酸性土壤質地疏松,透氣透水性強;堿性土壤質地堅硬,容易板結成塊,通氣透水性差。

      5、憑手感

      酸性土壤握在手中有一種“松軟”的感覺,松手以后,土壤容易散開,不易結塊;堿性土壤握在手中有一種“硬實”的感覺,松手以后容易結塊而不散開。

      6、看澆水后的情形

      酸性土壤澆水以后下滲較快,不冒白泡,水面較渾;堿性土壤澆水后,下滲較慢,水面冒白泡,起白沫,有時花盆外圍還有一層白色的堿性物質。

      7、用pH試紙來測土壤的酸堿性

      方法為:取部分土樣浸泡于涼開水中,將試紙的一部分

      浸入浸泡液,后取出,觀察其顏色的變化,然后將試紙與比色卡相比較,若pH值=7,土壤為中性;若pH值<小,則為酸性;若ph值>7,則為堿性。

      七、改良措施

      土壤酸性過大,可每年每畝施入20~25kg的石灰,且施足農家肥,切忌只施石灰不施農家肥,這樣,土壤反而會變黃變瘦。也可施草木灰40~50kg,中和土壤酸性,更好地調節土壤的水、肥狀況。而對于堿性土壤,通常每畝用石膏30~40kg作為基肥施入改良。堿性過高時,可加少量硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、腐殖酸肥等。常澆一些硫酸亞鐵或硫酸鋁的稀釋水,可使土壤增加酸性。腐殖酸肥因含有較多的腐殖酸,能調整土壤的酸堿度。以上方法以施硫磺粉見效慢,但效果最持久;施用硫酸鋁時需補充磷肥;施硫酸亞鐵(礬肥水)見效快,但作用時間不長,需經常施用。

      一)酸性土壤改良方法

      酸性土壤的特征是“酸”(PH值在6以下)、“瘦”(速效養分低,有機質低于1.5%,嚴重缺有效磷)、“粘”(土質粘重,耕性差)“深”(土色多為紅、黃、紫色)。在這些土壤上種植作物,不易全苗,常形成僵苗和老苗,產量低品質劣。改良培肥方法是:

      1、使用石灰中和酸性,每畝每次施20~25千克石灰,直~改造為中性或微酸性土壤。

      2、施綠肥,增加土中有機質,達到改善土壤酸性的效果。

      3、增加灌溉次數,沖淡酸性對作物的危害。

      4、增施堿性肥料,如碳酸氫銨、氨水、石灰氮、鈣鎂磷肥、磷礦石粉、草木灰等,對提高作物產量有好處。

      二)堿性土壤改良方法

      原則:改良培肥同時進行

      1、使用酸性肥料,如硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、硫酸銨、硝酸銨、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀、硫酸鉀等,定向中和堿性。

      2、多施農家肥,改良土壤,培肥地力,增強土壤的親和性能,如施入腐熟的糞肥、泥炭、鋸木屑、食用菌的土等。

      3、進行客土,有條件的施入沙土500~~1000方,和農家肥一起翻入土壤10~15cm。

      4、種植比較耐鹽堿植物,如水稻等;同時進行合理的田間管理,防止次生鹽漬化。來源葉之翼

  • <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 调性视频