土壤緩衝性

土壤緩衝性

在自然條件下,土壤pH值不因土壤酸鹼環境條件的改變而發生劇烈的變化,而是保持在一定的範圍內,土壤這種特殊的抵抗能力,稱為緩衝性。

簡介

土壤緩衝性套用土壤緩衝性套用

在自然條件下,土壤pH值不因土壤酸鹼環境條件的改變而發生劇烈的變化,而是保持在一定的範圍內,土壤這種特殊的抵抗能力,稱為緩衝性。土壤緩衝性(BufferingEffectofSoil)也是指當少量的酸性或鹼性物質加入土壤後,土壤具有緩和其酸鹼反應變化的性能。土壤緩衝性能主要通過土壤膠體的離子交換作用、強鹼弱酸鹽的解離等過程來實現,當然對某一具體土壤而言這種緩衝性能是有限的。因此土壤緩衝性能的高低取決於土壤膠體的類型與總量、土壤中碳酸鹽、重碳酸鹽、矽酸鹽、磷酸鹽和磷酸氫鹽的含量等。

土壤具有一定的抵抗土壤溶液中H+或OH+濃度改變的能力,稱為土壤的緩衝性能。由於土壤具有緩衝性,因而有助於緩和土壤酸鹼變化,為植物生長和微生物活動創造比較穩定的生活環境。土壤緩衝作用是因土壤膠體吸收了許多代換性陽離子,如Ca2+、Mg2+、Na+等可對酸起緩衝作用,H+、Al3+可對鹼起緩衝作用。土壤緩衝作用的大小與土壤代換量有關,其隨代換量的增大而增大。

土壤酸度類型及來源

1、活性酸

土壤中的水分不是純淨的,含有各種可溶的有機、無機成分,有離子態、分子態,還有膠體態的,因此土壤中的水實際上是一種極為稀薄的溶液。鹽鹼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對數。土壤酸鹼性主要根據活性酸劃分: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酸性,長江以北的土壤多為中性或鹼性,少數為強鹼性。

2、潛性酸

土壤膠體上吸附的氫離子或鋁離子,進入溶液後才會顯示出酸性,稱之為潛性酸,常用1000克烘乾土中氫離子的厘摩爾數表示。

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量。

(2)水解性酸:用過量強鹼弱酸鹽(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出來的酸性。CH3COONa水解產生NaOH,pH值可達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,可根據水解性酸來計算所要施用的石灰的量。

3、土壤酸的來源

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

(2)氣候對土壤酸化的影響。在多雨潮濕地帶,鹽基離子被淋失,溶液中的氫離子進入膠體取代鹽基離子,導致氫離子積累在土壤膠體上。東北地區的酸性土是在寒冷多雨的氣候條件下產生的。西北地區的降雨量少,淋溶作用弱,導致鹽基積累,土壤大部分為石灰性、鹼性或中性土壤。

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

土壤鹼度  

土壤研究土壤研究

1、OH離子的來源:土壤弱酸強鹼鹽的水解,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、鹼度的表示方法:土壤鹼性的高低用pH值表示,越大鹼性越強,鹼性過強,對植物或微生物(少數耐鹼或喜鹼的除外)的生長不利。

意義與原因

意義:使土壤酸度保持在一定的範圍內,避免因施肥、根的呼吸、微生物活動、有機質分解和濕度的變化而pH值強烈變化,為高等植物和微生物提供一個有利的環境條件。

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,則土壤對酸的緩衝能力強;當吸附的陽離子主要為氫離子時,對鹼的緩衝能力強。

2、土壤中有多種弱酸及其鹽類,弱酸種類如:碳酸、重碳酸、矽酸和各種有機酸。

3、兩性有機物質,胺基酸是兩性化合物,氨基可中和酸,羧基可中和鹼。

4、兩性無機物質

影響土壤緩衝性的因素

1、粘粒礦物類型:含蒙脫石和伊利石多的土壤,起緩衝性能也要大一些;

2、粘粒的含量:粘粒含量增加,緩衝性增強;

3、有機質含量:有機質多少與土壤緩衝性大小成正相關。

一般來說,土壤緩衝性強弱的順序是腐殖質土大於粘土大於砂土,故增加土壤有機質和粘粒,就可增加土壤的緩衝性

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