1、土壤酸堿性ph課件主要內容 ：12目標：234第一節 土壤酸度第二節 pH復合電極的介紹與使用 第三節 土壤pH值測定-電位法第四節 土壤酸堿性對土壤肥力的影響了解土壤酸堿性的成因，土壤活性酸。潛在酸的概念與關系，土壤酸堿度的指標及在測定土壤pH值注意事項。第一節 土壤酸度一 土壤酸的成因二 土壤酸度的類型三 土壤酸度的指標四 土壤酸度之間的關系一.土壤酸的成因（一）土壤酸性的形成因素 1氣候因素：高溫高濕氣候條件加速了礦物和巖石的風化作用和鹽基離子強烈的淋溶作用。 2生物因素：（1）生物的呼吸作用：土壤中微生物、植物根系和動物生命活動釋放大量的CO2，溶于水后形成碳酸，對土壤酸度發展有重要影

2、響。 （2）土壤中一些專性微生物作用：硫化細菌、硝化細菌可將土壤中硫和氮分別氧化成硫酸和硝酸，增強了土壤酸度（3）植被影響：針葉林有機物分解產生酸性，真菌活動強烈的森林土壤中，形成大量黃腐酸，土壤pH值很低。 3施肥和灌溉的影響：長期使用生理酸性肥料（硫酸銨、氯化銨、氯化鉀等，又增加土壤酸的效果。 灌溉對土壤酸的影響主要取決于水質。 4. 環境影響；主要是酸雨作用（二）土壤酸化的機理1.氫離子的來源（1）水的解離： HOH H+OH- 土壤膠體對氫離子吸附使得水的電離平衡被破壞。（2）碳酸解離： H2CO3 H+HCO-1（3）有機酸的解離： 有機酸 H+R-COO-（4）酸雨：(干沉降和濕沉

3、降酸雨）（5）其它無機酸 :施入土壤中生理酸性肥料產生的無機酸一.土壤酸的成因二.土壤酸度類型土壤酸度活性酸度（soil active acidity)潛性酸度（soil potential acidity ）(一）土壤活性酸度(soil active acidity) 土壤溶液中的氫離子濃度。用pH表示,測定時的水土比為1：1浸提測定溶液中氫離子濃度，所以，也有人表示為pHH2O。H+離子濃度大，pH值愈小，土壤酸度就越大H+離子濃度小，pH值愈大。(二）土壤潛性酸度(soil potential acidity) 土壤潛性酸是由于土壤膠粒上吸附著氫離子和鋁離子所造成的顯出酸性，所以它是土壤

4、酸的潛在來源，故稱為潛性酸。 土壤膠體上吸附的氫、鋁離子所反映的潛性酸量，可用交換性酸度和水解酸度表示。（三）潛性酸的作用機理(soil hydrolytic acidity)(1) 土壤膠體上氫離子的解離：(2) 膠體上氫離子被其它陽離子代換到溶液中：膠體-XH膠體膠體-XH +Ca-Ca-(x-2)H+2H+-（X-y）H + yH+膠體二.土壤酸度類型(3)土壤膠體上鋁離子作用 Al3+H2OAl(OH)2+H+ Al(OH)2+ H2OAl(OH)2+H+ Al(OH)2+H2O Al(OH)3+H+ 土壤中羥基鋁離子實際上還很復雜。Al6（OH）126+、 Al10（OH）228+等

5、等 土壤中交換性鋁離子才是土壤潛性酸的主要貢獻者。在南方紅壤土壤中占到90%以上。二.土壤酸度類型三.土壤酸度的指標（一）土壤酸度的強度指標（液相指標）-pH值 依據對植物的影響程度將土壤pH分為以下等級pH值酸堿度分級pH值酸堿度分級9.5極強堿性6.5-7.0中性（二）土壤酸度的數量指標-固相指標（容量因素）1. 交換性酸度(soil exchangeable acidity)（pHKCl) 當用中性鹽溶液如1mol Kcl或0.06mol BaCl溶液(pH=7)浸提土壤時,土壤膠體表面吸附的鋁離子與氫離子的大部分均被浸提劑的陽離子交換而進入溶液，此時,不僅交換性氫離子進入溶液變酸,交換

6、性鋁離子由于水解作用也增強了溶液酸性. Al3+3H2OAl(OH)3+3H+ 浸出液中氫離子及其有鋁離子水解產生的氫離子,用標準堿液滴定,根據消耗的堿量換算,為交換性氫與交換性鋁的總量,即為交換性酸量(包括活性酸)。以厘摩爾（）/千克）為單位，它是土壤酸度的數量指標。 陽離子交換反應是一種可以反應,所以,所測定的交換性酸度僅是潛性酸度的一部分。 交換性酸量在進行調節土壤酸度，估算石灰用量時，有重要參考價值。2.水解性酸度(soil hydrolytic acidity)(pHNaoAc) 用弱酸強堿的鹽類溶液（常用的為pH8.2的1mol NaOAc溶液）浸提, 再以0.1molNaOH標準

7、液滴定浸出液,根據所消耗的NaOH的用量換算為土壤酸量。這樣測得的潛性酸的量稱之為土壤的水解性酸。 浸提的機理交換程度比之用中性鹽類溶液更為完全，土壤吸附性氫、鋁離子的絕大部分可被Na+離子交換。水化氧化物表面的羥基和腐殖質的某些功能團（如羥基、羧基）上部分H+解離而進入浸提液被中和。 水解性酸度測定時交換反應是一種不可逆反應，所以，土壤水解性酸度幾乎是土壤所有酸度容量。也就是說，水解性酸度大于交換性酸度。 潛性酸度主要用途在于：進行酸性土壤改良時進行石灰需要量的估算的重要參數。因為兩個pH值相同，但質地差異較大的酸性土壤，其潛性酸度差異很大，單憑pH不能估測改良它們的酸性所需石灰量。必須以交

8、換性酸度或水解性酸度為依據進行估算。 交換性酸度和水解性酸度是表示土壤酸度的容量指標的不同指標，沒有實質上區別。 pHH2O、pHKCl、pHNaoAc的關系？土壤酸度間的關系1.土壤總酸度（soil total acidity) 活性酸和潛酸的總和，稱為土壤總酸度。由于它通常是用滴定法測定的，故又稱之為土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指標。它與pH值在意義上是不同的。土壤總酸度活性酸度潛在酸度 活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的強度； 潛在酸是土壤酸度的主體，代表土壤酸度的容量。第二節 pH復合電極的介紹及使用一 什么是pH復合電極？二 關于可充式和非可充式pH復合電極三 pH電極為

9、何要浸泡?如何正確浸泡pH復合電極?四 如何正確使用pH復合電極? 插入圖片一、什么是pH復合電極？ 把pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就是pH復合電極。根據外殼材料的不同分塑殼和玻璃兩種。相對于兩個電極而言，復合電極最大的好處就是使用方便。pH復合電極主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。 二、可充式和非可充式pH復合電極 可充式pH復合電極即在電極外殼上有一加液孔，當電極的外參比溶液流失后，可將加液孔打開，重新補充KCl溶液。而非可充式pH復合電極內裝凝膠狀KCl，不易流失也無加液孔。可充式pH復合電極

10、的特點是參比溶液有較高的滲透速率，液接界電位穩定重現，測量精度較高。而且當參比電極減少或受污染后可以補充或更換KCl溶液，但缺點是使用較麻煩。可充式pH復合電極使用時應將加液孔打開，以增加液體壓力，加速電極響應，當參比液液面低于加液孔2cm時，應及時補充新的參比液。 三、pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡pH復合電極?pH電極使用前必須浸泡，因為pH球泡是一種特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層，它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的H+離子有良好的響應。正確的pH電極浸泡液的配制：取pH4.00緩沖劑(250ml)一包，溶于250ml純水中，再加入56克分析純KCl，適當加熱，攪拌至

11、完全溶解即成。 四、 如何正確使用pH復合電極? (1)球泡前端不應有氣泡，如有氣泡應用力甩去。(2)電極從浸泡瓶中取出后，應在去離子水中晃動并甩干，不要用紙巾擦拭球泡，否則由于靜電感應電荷轉移到玻璃膜上，會延長電勢穩定的時間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。(3)pH復合電極插入被測溶液后，要攪拌晃動幾下再靜止放置，這樣會加快電極的響應。尤其使用塑殼pH復合電極時，攪拌晃動要厲害一些，因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔，電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產生氣泡，使球泡或液接界與溶液接觸不良，因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。(4)在粘稠性試樣中測試之后，電極必須用去離子水反復沖洗

12、多次，以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶劑洗去試樣，再用水洗去溶劑，浸入浸泡液中活化。(5)避免接觸強酸強堿或腐蝕性溶液，如果測試此類溶液，應盡量減少浸入時間，用后仔細清洗干凈。(6)避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質中使用，它們會損壞球泡表面的水合凝膠層。(7)塑殼pH復合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料(PC)，PC塑料在有些溶劑中會溶解，如四氯化碳、三氯乙稀、四氫呋喃等，如果測試中含有以上溶劑，就會損壞電極外殼，此時應改用玻璃外殼的pH復合電極。方法原理 用pH計測定土壤懸濁液pH時，常用玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，或用pH復合電極。當pH玻璃電極和甘汞電極插入土壤懸

13、濁液時，構成一電池反應，兩者之間產生一個電位差，由于參比電極的電位是固定的，因而該電位差的大小決定于試液中的氫離子活度，氫離子活度的負對數即為pH，可在pH計上直接讀出pH值。 第三節 土壤pH值的測定電位法操作步驟 （1）儀器校正：用標準緩沖液檢查pH計時，必須用兩個不同pH的緩沖液，一個為pH4.01，一個為pH6.87，或一個為pH6.87，一個為pH9.18，視測定土壤的pH而定，以接近土壤的這pH為宜。檢查時，先將電極插入一個緩沖液中，開啟電源，調節零點和溫度補償后，將擋板撥至pH檔，用“定位”調節旋鈕調節讀數至標準緩沖液的pH，這次調節的是電極不對稱電位，經過一次緩沖液校正后，如電

14、極完好或儀器已在正常情況下工作，則用第二個緩沖液檢查時，允許的偏差應在0.02以內（pH7.000.02）。如果產生較大的偏差，則必須更換電極并檢查儀器。（2）待測溶液的制備：稱取通過2mm篩孔的風干土樣10.00 mL置于50mL連體杯中，加入25mL無二氧化碳水用攪拌器攪動10min，靜置30min，此時應避免空氣中氨或揮發性酸等的影響。（3）測定：將電極的球泡浸入待測土樣的下部懸浮液中，并在懸濁液中輕輕搖動，以除去玻璃表面的水膜，使電極電位達到平衡，待酸度計讀數穩定后，記錄待測液的pH值。每個試樣測完后，立即用水沖洗電極，并用濾紙吸干后再測定其它試樣。精確測定時，每測定56個試樣后，用標

15、準緩沖溶液重新校正儀器。注意事項 （1）水土比的影響：一般土壤懸液愈稀測得的pH愈高，通常大部分土壤一脫粘點稀釋到水土比10:1時，pH值約升高0.3 1.0單位，為了能夠相互比較，在測定土壤pH值時，水土比應該加以固定。用實驗數據來說明問題（2）樣品磨碎的影響：土壤試樣不宜磨得過細，經實驗證明，當一個通過2mm篩孔的土壤樣品測的pH為4.7時，經磨碎至0.25mm所測得的pH約升高1.01.3單位。因此，土壤樣品不宜磨得過細，宜采用統一篩徑（2mm）的土壤樣品進行測定。用實驗數據說明（3）土壤中含有二氧化碳所發生的影響：室內測定土壤樣品時，土壤經過風干處理，其中含有的二氧化碳大部分揮發損失，

16、測得的結果就與田間情況不同，因此，用風干樣品測得的pH值僅是相對值（4）平衡時間的影響：如果制備懸液時土壤與水平衡時間不夠，則影響電極擴散層與自由溶液之間氫離子分布情況，因而引起誤差。（5）測定條件的影響：對于容易沉降的土壤，pH玻璃電極的插入位置會使測定的pH值不同，在測定時攪動懸液時測得的pH，較不攪動測得的低。我們采用攪動10min，靜置30min，后測定。玻璃電極插入土壤懸浮液后應輕微搖動，以除去玻璃表面的水膜，加速平衡，這對緩沖性弱和pH值較高的土壤尤為重要。第四節 土壤酸堿性對土壤肥力的影響土壤酸堿性對土壤養分有效性的影響植物養分有效性與pH的關系圖大多數土壤養分在pH6.5（中性

17、）附近的有效性較高土壤pH6.5左右時，各種營養元素的有效度都較高，并適宜多數作物的生長。pH在微酸性、中性、堿性土壤中，氮、硫、鉀的有效度高。pH6-7的土壤中,磷的有效度最高。pH7時，則易產生磷酸鈣沉淀，磷的有效性降低。在強酸和強堿土壤中，有效性鈣和鎂的含量低，在pH6.58.5的土壤中，有效度較高。鐵、錳、銅、鋅等微量元素有效度，在酸性和強酸性土壤中高；在pH7的土壤中，活性鐵、錳、銅、鋅離子明顯下降，并常常出現鐵、錳離子的供應不足。在強酸性土壤中，鉬的有效度低。pH6時,其有效度增加。硼的有效度與pH關系較復雜,在強酸性土壤和pH7.08.5的石灰性土壤中,有效度均較低,在pH6.07.0和在pH8.5的堿性土壤中,有效度較高主要栽培植物生長適宜的pH范圍表 大田作物 園藝作物 林業植物 名 稱 適宜pH 名 稱 適宜pH 名 稱 適宜pH 水 稻6.07.0胡 蘿 卜5.06.0 槐 樹 6.07.0 小 麥6.07.0番 茄6.07.0白 楊6.08.0 大 麥