2.土壤酸碱度

更新于 2026年10月10日 版权声明
2.土壤酸碱度

(1)土壤酸度:根据土壤中氢离子的存在方式,土壤酸度可分为两大类:活性酸度和潜性酸度。

①活性酸度。土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称为有效酸度,通常用pH表示。活性酸度的来源主要是CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸,还有施用的无机肥料中残留的无机酸,如硝酸、硫酸和磷酸等。此外,大气污染形成的大气酸雨沉降,也会使土壤酸化,所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。

②潜性酸度。土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH降低。只有盐基不饱和的土壤才有潜性酸度,其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。潜性酸度分为代换性酸度和水解性酸度。

代换性酸度是用过量中性盐(如NaCl或KCl )溶液淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+和Al3+发生离子交换作用而表现出的酸度。代换性Al3+是矿物质土壤中潜性酸度的主要来源。例如,红壤的潜性酸度95%以上是由代换性Al3+产生的。由于土壤酸度过高,造成铝硅酸盐晶格内铝氢氧八面体破裂,使晶格中的Al3+释放出来,变成代换性Al3+。

水解性酸度是用弱酸强碱盐(如醋酸钠)淋洗土壤,溶液中金属离子将土壤胶体吸附的H+、Al3+代换出来,同时生成某弱酸(醋酸),此时所测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。因为生成的醋酸分子离解度很小,所以氢氧化钠可以完全离解。氢氧化钠离解后,所生成的钠离子浓度很高,可以代换出绝大部分吸附的H+和Al3+。

③活性酸度与潜性酸度的关系。活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度,二者可以互相转化,在一定条件下处于暂时平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现,土壤胶体是H+和Al3+的贮存库,潜性酸度则是活性酸度的贮备,土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多。

(2)土壤碱度:土壤溶液中氢氧根离子(OH-)的主要来源是碱金属(Na、K)及碱土金属(Ca、Mg)的碳酸盐和碳酸氢盐。碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和称为总碱度,可用中和滴定法测定。

不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对土壤碱性的贡献不同,CaCO3和MgCO3的溶解度很小,在正常的CO2分压下,它们在土壤溶液中的浓度很低,故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱碱性(pH 7.5~8.5);Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2等都是水溶性盐类,可以大量出现在土壤溶液中,使土壤溶液的总碱度升高。从土壤pH来看,含Na2CO3的土壤,pH一般较高,可达10以上;含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤,pH常为7.5~8.5,碱性弱。

当土壤胶体上吸附的Na+、K+、Mg2+(主要是Na+)等离子的饱和度增加到一定程度时,会引起交换性阳离子的水解作用,在土壤溶液中产生NaOH,使土壤呈碱性。此时Na+的饱和度称为土壤碱化度。(https://www.daowen.com)

(3)土壤酸碱性对番茄的影响:

①番茄对土壤酸碱度的要求是pH以6~7为宜,过酸或过碱的土壤均不适宜番茄正常生长。

②番茄病虫害与土壤酸碱性直接相关。第一,地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件,如竹蝗喜酸而金龟子喜碱;第二,有些病害只在一定的pH范围内发作,如猝倒病往往在碱性和中性土壤上发生较重;第三,土壤胶体上吸附的交换性铝离子和土壤溶液中的铝离子是一个重要的生态因子,对自然植被的分布、生长和演变有重大影响。强酸性土壤中含铝离子多,对生活在这类土壤中的番茄产生毒性,因而土壤中富含铝离子时番茄生长受抑制。

(4)土壤酸碱性对土壤肥力的影响:日光温室土壤多呈酸性,土壤偏(过)酸,难以形成良好的土壤结构,严重抑制土壤微生物的活动,不同程度地降低土壤养分的有效性,影响各种作物生长发育。具体表现在以下几个方面:

①土壤酸碱性对营养元素有效性的影响。第一,氮在pH为6~8时有效性较高,是因为pH小于6时,固氮菌活动降低;pH大于8时,硝化作用受到抑制。第二,磷在pH为6.5~7.5时有效性较高,pH小于6.5时,易形成磷酸铁和磷酸铝;pH高于7.5时,则易形成磷酸二氢钙,磷的有效性降低。第三,酸性土壤的淋溶作用强烈,钾、钙和镁容易流失,导致这些元素缺乏。pH高于8.5时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀,因此钙和镁的有效性在pH 6~8时最高。第四,锰、铜、锌三种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高;钼酸盐不溶于酸而溶于碱,在酸性土壤中易缺乏,硼酸盐在pH为5~7.5时有效性较高。

②强酸性土壤和强碱性土壤中H+和Na+较多,缺少Ca2+,难以形成良好的土壤结构,不利于土壤良性发育,土壤结构被破坏,不利于作物生长。

③土壤微生物最适宜的pH一般是6.5~7.5之间的中性范围,过酸会严重抑制土壤微生物的活动,从而影响氮素及其他养分的转化和供应。

④土壤过酸容易产生游离态的Al3+和有机酸,直接危害作物。碱性土壤中可溶盐分达一定数量后,会直接影响作物发芽和正常生长。含碳酸钠较多的碱化土壤,对作物更有毒害作用。

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