的土壤叫做碱土。
• 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 土壤的碱化作用。
二、土壤酸碱性对土壤肥力 和植物生长的影响
2.1 对土壤肥力的影响
对土壤微生物的影响
• 土壤细菌和放线菌适宜于中性和微碱性环境； • 在强酸性土壤中真菌则占优势 。
b. 碳酸的解离：H2CO3
c. 有机酸的解离：有机酸
H+ + HCO3-
H+ +R—C —C
O
O-
d. 无机酸 ：硝化作用产生硝酸、硫化作用可产生硫酸。 KC1、NH4C1、和（NH4)2SO4等生理酸性肥料施入到 土壤中， 因为阳离子NH4+、K+被植物吸收而留下酸根， 导致溶液中H+增多。
e. 酸雨 ：pH<5.6的夹带大气酸性物质的降水。
交换性酸 水解性酸
（1）交换性酸
定义：用过量的中性盐溶液处理土壤，它与土壤胶体上的 H+，Al3+发生交换作用，使交换性H+，Al3+进入土壤溶液 所表现的酸度。 测定方法：用过量中性盐（氯化钾、氯化钠等）溶液作为 浸提剂(通常用1mol/L的氯化钾溶液)，与土壤胶体发生交 换作用，土壤胶体表面的氢离子或铝离子被浸提剂中的阳 离子所交换，使溶液的酸性增加。测定溶液中氢离子的浓 度即得交换性酸的数量。
1.6土壤碱性的指标
pH值
土壤溶液中OH-浓度>H+浓度，pH>7，土壤表现为碱性。 总碱度 • 指土壤溶液或灌溉水中碳酸根、重碳酸根的总量。 总碱度=CO32-+HCO3单位： cmol (-) ·L-1
• 在正常CO2分压下，CaCO3及MgCO3在土壤溶液中的浓度 很低。所以含CaCO3和MgCO3的土壤，其最高的pH值在8.5 左右，这种因石灰性物质所引起的弱碱性反应（pH值7.5～ 8.5）称为石灰性反应，该土壤称之为石灰性土壤。
用中性盐溶液浸提而测得的酸量只是土壤潜性酸量的大部 分，而不是它的全部。交换性酸在进行调节土壤酸度估算 石灰用量时有重要参考价值。
（2）水解性酸
定义：用弱酸强碱的盐类溶液与土壤胶体发生作用时，交换 出来的H+，Al3+所产生的酸度，称为水解性酸度。 测定方法：用过量强碱弱酸盐浸提土壤（如pH8.2的1N的醋 酸钠），胶体上的氢离子或铝离子释放到溶液中，使溶液的
• 低洼处的土壤多接受盐基的淀积，所以pH可能较高。
5）耕作活动—灌溉、施肥
4.3 土壤酸碱性的调节
1）酸性土壤的调节
一般采用施石灰的办法。
土壤胶体
H+
H+
+
Ca(OH)2
土壤胶体
Ca2+ +2H2O
土壤胶体
Al3+ + Ca(OH)2 3+ Al
土壤胶体
Ca2+ Ca2+ + 2Al(OH) 3 Ca2+
一、土壤酸、 碱性的形成
1.1 土壤酸碱性的基本概念
通常土壤溶液中H+和OH-的相对数量的多少决定土壤溶液的酸 碱性：
若H+多于OH-，则土壤呈酸性 若OH-多于H+，则土壤呈碱性 若二者相等，土壤呈中性
土壤酸度：指土壤表现出的酸性强弱程度。 土壤碱度：土壤表现出的碱性强弱程度。
1.2 土壤酸性形成的原因
1）土壤胶体的阳离子交换作用 土壤胶体的阳离子交换作用是土壤产生缓冲性的主要原因。 土壤胶体吸附的盐基离子能对加进土壤的H+（酸性物质）
起缓冲作用，而胶体上吸附的致酸离子能对加进土壤的OH（碱性物质）起缓冲作用。
3.2 土壤具有缓冲性的原因
2）土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统 土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等离解度很小的弱酸及其 盐类，构成缓冲系统，也可缓冲酸和碱的变化。
对土壤胶体带电性影响
• 土壤环境pH 值高时，土壤胶体负电荷数量增多，相应 • 于阳离子交换量也增加，土壤保肥性、供肥性增强。
对土壤养分有效性影响
• 在pH6.5附近，大多数营养元素的有效性都较高。 • N、K、S元素在微酸性、中 性、碱性土壤中都较高。 • P元素在中性土壤中有效性最高，pH<5和pH>7时有效
石灰需要量的估算
土壤潜性酸和pH
石灰需要量=土壤体积×容重× CEC ×（1-盐基饱和度） 单位：千克/公顷
某红壤的pH为5.0, 耕层土壤重为2250000kg· hm-2，土壤含水量为 20%，CEC为10cmol· kg-1，盐基饱和度为60%，试计算达到 pH=7时，中和活性酸和潜性酸的石灰需要量(理论值)。
第十章
土壤酸碱性及缓冲性
土壤酸碱性形成原因及指标。 土壤酸碱性对土壤肥力和植物生长的影响
土壤缓冲性及其重要性和产生原因
我国土壤酸碱概况与土壤酸碱性调节
一、土壤酸、 碱性的形成
土壤酸碱性主要受土壤盐基状况支配，而盐基 状况决定于淋溶过程和复盐基过程的相对强度。 降雨--淋溶—盐基离子渗滤损失--胶体交换吸附 H+--盐基饱和度下降—酸化
土壤酸度由土壤溶液中的H+决定，土壤酸的潜力由
土壤胶体上吸附的致酸离子（H+或Al3+）决定。
土壤中酸性的主要来源：
胶体上吸附的H+或Al3+、CO2溶于水所形成的碳酸、
酸雨、有机质分解产生的有机酸、氧化作用产生少量 无机酸、以及施肥加入的酸性物质等。
1.2 土壤酸性形成的原因
a. 水的解离：H2O H+ + OH-
1.6土壤碱性的指标
碱化度 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， 即钠离子的饱和度。 • 它是衡量土壤是否碱化的重要指标。钠的饱和度<5%为非 碱化，在5%-10%为弱（轻度）碱化；在10%-15%为中度 碱化，15%-20%为强碱化。 • 钠的饱和度>30%，表层含盐量小于0.5%，且pH值大于9.0
酸性增加。用碱滴定溶液中醋酸的总量即是水解酸的量。
土壤水解酸反应生成难电离的Al(OH)3和CH3COOH，土壤 胶体中吸附的H+和Al3+能较完全被交换出来，水解性酸度一 般大于交换性酸度。水解性酸度也可作为酸性土壤改良时计 算石灰需要量的参考数据。
几种土壤中的交换性酸和水解性酸量的比较
交换性酸 水解性酸 cmol(+)· kg-1土 3.62 2.06 0.20 6.81 2.94 1.97
f. 吸附性H＋和Al3＋的作用。
土壤中铝的活化机制
氢离子进入土壤 ， 随着阳离子交换作用的进行，土壤盐基 饱和度下降，而氢离子饱和度渐渐提高。 当土壤粘粒矿物表面吸附的氢离子超过一定限度时，这些 胶粒的晶体结构就会遭到破坏，有些铝氧八面体被解体， 使铝离子脱离了八面体晶体的束缚，变成活性铝离子。 活性铝离子被吸附在带负电荷的粘粒表面，转变为交换性 铝离子，交换性铝离子解吸后，水解形成酸性： Al3++ 3H2O Al(OH)3 + 3H+
3.3 土壤缓冲作用的重要性
使土壤pH值在自然条件下不致于因外界条件改变而剧 烈变化，有利于营养元素平衡供应，维持稳定的土壤环 境。
四、我国土壤酸碱概况与土壤酸碱性调节
4.1 我国土壤酸碱性概况
总体趋势：南酸北碱，一般在4.5-8.5之间。
吉林、内蒙古、华北的碱土的pH值有的高达10.5；广
东省鼎湖山、五指山的黄壤的pH值有低至3.6～3.8。
潜性 土壤 黄壤（广西） 黄壤(四川) 黄棕壤(安徽)
黄棕壤(湖北)
红壤(广西)
0.01
1.48
0.44
9.14
1.4 活性酸与潜性酸的关系
先有活性酸，后有潜性酸； 潜性酸远大于活性酸； 活性酸与潜性酸处于动态平衡中； 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。
中有效性较低。
• Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素有效性在酸性和强酸性高。• Mo在酸性土壤中有效性低，pH>6时有效性增加。
2.3 对植物生长的影响
适应偏碱 适应中到微碱 适应中到微酸 适应偏酸性 适应酸性 性pH6-7 pH7-8 pH6.5-7.5 pH5.5-6.5 pH5-6 紫苜蓿 苹果 蚕豆 水稻 小麦 金花菜 甜菜 豆类 花菜 大麦 莴苣 芦笋 黄花苜蓿 大麦 小麦 玉米 甘蓝 棉花 碗豆 碗豆 甜菜 甘蔗 玉米 水稻 苹果 油菜 花生 紫云英 柑桔 芝麻 黑麦 小米 大麦 燕麦 甜菜 葡萄 菠菜 桔子 梨
1.5 土壤碱性形成的原因
a. 碳酸钙水解 [ CaCO3+H2O Ca2+ +HCO3- + OH-] b. 碳酸钠的水解 [Na2CO3 + 2H2O 2Na+ + 2OH- + H2CO3] c . 交换性钠的水解 土壤胶体上交换性钠解吸：
胶 -xNa+ + yH O 2 体 胶 - (x-y)Na+ + yNaOH 体 -yH+
性降低。
• Ca和Mg在pH6.5-8.5有效性大，在强酸性和强碱性土壤
中有效性较低。
• Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素有效性在酸性和强酸性高。 • Mo在酸性土壤中有效性较低，pH>6时有效性增加。
2.2 对植物生长的影响
• 在pH6.5附近，大多数营养元素的有效性都较高。 • N、K、S元素在微酸性、中 性、碱性土壤中都较高。 • P元素在中性土壤中有效性最高，pH<5和pH>7时有效 性降低。 • Ca和Mg在pH6.5-8.5有效性大，在强酸性和强碱性土壤
如醋酸和醋酸钠盐的缓冲： CH3COOH+NaOH CH3COONa+HCl CH3COONa+H2O CH3COOH+NaCl