項目1土壤調控

任務1-7土壤酸堿性的調控《植物生長與環境》

膠體上溶液中目錄CONTENTS二、如何改良酸化土？三、土壤膠體的類型和特點一、土壤酸堿度的分級及作用四、陽離子交換作用五、土壤是如何酸化的？六、如何改良堿土？一、土壤酸堿度的分級及作用土壤pH：反映土壤溶液中H+濃度pH=-lg[H+]土壤pH的定義與分級pH值酸堿度分級4.5~5.5強酸性5.5~6.5酸性6.5~7.5中性7.5~8.5堿性8.5~9.5強堿性植物科學技術《植物生長與環境》

項目1土壤環境調控

任務1-5土壤pH的調控土壤酸堿性與植物生長的關系？果樹適宜pH蔬菜適宜pH花卉適宜pH園林樹木適宜pH桃5.2～6.5草莓5.0～6.0鳳梨科4.0～4.5杜鵑4.5～5.5栗5.5～6.5馬鈴薯5.5～6.0蘭科4.5～5.5廣玉蘭5.5～6.0柑橘6.0～6.5西瓜5.0～6.5百合5.0～6.0棕櫚科5.0～6.3梨5.6～7.2南瓜5.5～6.8仙客來5.5～6.5馬尾松4.5～6.5蘋果5.5～7.0萵苣5.5～7.0雛菊5.5～7.0山茶4.5～6.5杏5.6～7.5甘藍6.0～7.0美人蕉6.0～7.0香樟5.0～6.0柿6.0～7.0番茄6.5～6.9文竹6.0～7.0冷杉5.0～6.0桑葚6.0～7.0菜豆6.2～7.0郁金香6.5～7.5月季6.0～7.0山楂6.5～7.0大白菜6.5～7.0水仙6.5～7.5落羽杉5.0～8.0棗5.2～8.0胡蘿卜5.0～8.0風信子6.5～7.5茶5.0～8.0葡萄6.5～8.0洋蔥6.0～8.0石竹7.0～8.0楊樹6.0～8.0蔬菜的耐酸性EffectofpHonNutrientSupply土壤pH對營養供應的影響KFeMnCu/ZnNPSCaMgBMo二、如何改良酸化土？如何改良酸化土？石灰石粉（CaCO3）便宜、最常用、相對安全每年垂直往下僅移動1.2-2.5cm，水平移動速度極慢。因此，石灰的施用要均勻碳酸鎂鈣CaMg(CO3)2熟石灰Ca(OH)2、生石灰burnedlime（CaO）價格貴、易燒植物草木灰(含K2CO3等）Emmons,2000Turfgrassscienceandmanagement中和原理：CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O每公頃耕層土壤貯水量=2250000*20%=450000kg=450000LpH=5時，每公頃耕層土壤H+的含量為：450000*10-5=4.5molpH=7時，每公頃耕層土壤H+的含量為：450000*10-7=0.045molH+含量差值：4.5-0.045=4.455mol需要CaCO3：4.455/2mol即100×4.455/2=222.7g江西某耕層紅壤的pH為5.0，干土重2,250,000kg/ha，土壤含水量20%，欲使該土壤pH提高到7.0，需至少加入多少石灰石粉（CaCO3）？pH=-lg[H+]2土壤酸度的種類？膠體上溶液中潛性酸（soilpotentialacidity）吸附在土壤膠體上，且能被代換進入土壤溶液中的H+和Al3+。是土壤酸性的主體。Al3+是主要的致酸離子活性酸（soilactiveacidity）土壤pH：反映土壤溶液中H+濃度中和潛性酸：

吸附在膠體上，能被代換進入土壤溶液中的H+和Al3+致酸離子的量：2250000*10*（1-60%）/100=90000molH+/ha需要CaCO3：90000*100/2=4500kg/ha江西某耕層紅壤的pH為5.0，干土重2,250,000kg/ha，土壤含水量20%，陽離子交換量（CEC）

=10cmol/kg，鹽基飽和度為60%，欲使該土壤pH提高到7.0，需至少加入多少石灰石粉（CaCO3）？加少量酸或堿于土壤中，土壤pH并不因此而產生劇烈變化，土壤這種緩和土壤酸堿變化的能力，稱為土壤的緩沖性。pH變化越小，土壤緩沖性越強。以下哪種基質的緩沖能力更強？將酸性土壤改良為中性土壤需要多少石灰石粉（g/m2）？原土壤pH輕砂壤土中砂壤土壤土和粉砂壤土粉壤土和粘土4.0400～450550～600780～820900～10004.5350～400500～550700～750850～9005.0300～350400～450460～550700～7505.5200～250250～300400～450550～6006.0100～130140～160200～220250～300請說出上表的規律，哪種土壤的緩沖性高？Emmons,2000Turfgrassscienceandmanagement過0.15mm篩過0.30mm篩過0.85mm篩不使用石灰石土壤施用同等量但不同規格石灰石粉后pH的變化三、土壤膠體的類型和特點什么是膠體？膠體：直徑為1-100nm的分散質分散到分散劑中，構成的多相系統。什么是土壤膠體？土壤膠體：土壤中顆粒直徑在1-1000nm之間土壤膠體顆粒分散在土壤溶液中的分散體系。無機膠體（礦質膠體）：高嶺石、蒙脫石等次生鋁硅酸鹽粘土礦物；含水氧化鐵、氧化鋁和氧化硅等有機膠體：腐殖質、蛋白質、纖維素、半纖維素、多肽和氨基酸等有機無機復合膠體光束通過Fe(OH)3膠體光束通過CuSO4溶液膠體有什么特性？普遍存在的丁達爾現象濾紙半透膜膠體的分散質粒子（簡稱膠粒）可透過濾紙，不能透過半透膜。（過濾）（滲析）如何提取膠體？各粒徑土粒的比表面積土粒粒徑（mm）比表面積（cm2·g-1）粗砂粒122.6中砂粒0.1226細砂粒0.012260粘粒0.00122600粘粒0.000545200膠粒0.0001226000膠粒0.00005452000膠粒0.000012260000

膠體種類內表面積(m2/g)外表面積(m2/g)總表面積(m2/g)腐殖質--800~900蒙脫石700~75015~150700~850蛭石400~7501~50400~800水云母0~590~15090~150高嶺石05~405~40土壤膠體的特點？粒子小比表面積大帶電荷吸附能力強氫氧化鐵膠體凈水粘土膠體粒子電泳＋－土壤膠體的特點？土壤膠體的特點？粘土膠粒電泳＋－土壤-根際系統溶膠受電解質等影響可以變成凝膠①豆漿里加鹽鹵(MgCl2·6H2O)或石膏CaSO4·2H2O)溶液使之凝聚成豆腐；②在江河與海的交匯處形成沙洲土壤膠體的特點？四、陽離子交換作用From李曉林陽離子交換作用：土壤膠體吸附的陽離子與周圍溶液中的陽離子進行等當量代換。可逆性：相對的、動態的平衡快速性：一般需要幾秒鐘即可完成等電量交換土壤Ca2+K++Ca2++K++3NH4+土壤NH4+NH4+NH4+陽離子交換能力強弱排序Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+陽離子交換作用（CationExchange）陽離子交換作用與土壤保肥性的關系？陽離子交換量CationExchangeCapacity（CEC）：1kg干土所能吸附的全部交換性陽離子的厘摩爾電荷數。單位：cmol(+)/kg土>20cmol(+)/kg，保肥能力強；10-20cmol(+)/kg，保肥能力中等；<10cmol(+)/kg，保肥能力差。土壤供肥性與保肥性的區別？供肥性：養分的強度因素，指土壤溶液中養分的濃度。膠體上溶液中土壤溶液中養分濃度取決于：養分庫容量和養分釋放的難易程度。受水分、溫度、通氣等土壤條件及根系生長的影響。保肥性：養分的容量因素，指土壤中養分的庫容量。影響陽離子交換量（CEC）大小的因素？土壤質地：粘土>壤土>砂土土壤膠體的類型和數量土壤砂土砂壤土壤土粘土CECcmol(+)／kg1-57-87-1825-30膠體類型腐殖質蛭石蒙脫石水云母高嶺石水氧化物CEC

cmol(+)/kg100~50080~15060~10020~405~150~3施有機肥可提高CEC交換性陽離子如何分類？致酸離子：H+和Al3+鹽基離子：Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+

鹽基飽和度>80%的土壤，呈中性和堿性反應；鹽基飽和度<50%的土壤，呈酸性反應。五、土壤是如何酸化的？磚紅壤赤紅壤紅壤鐵鋁土的酸化過程鐵鋁土：在濕熱條件下土壤礦物質強烈分解，鹽基和SiO2遭受淋失，鐵鋁氧化物則相對富集，土壤呈紅色或黃色，酸性反應。土壤是如何酸化的？酸化過程的強度與氣候特點、母質類型、生物等自然因素以及人類農業實踐活動，如施肥、灌溉有關。鈣鎂等鹽基離子在降雨或灌水中淋失，殘留鋁離子水解

Al3++H2O?Al(OH)2++H+ Al(OH)2++H2O?Al(OH)2++H+

Al(OH)2++H2O?Al(OH)3+H+2.有機酸

R-COOH?RCOO-+H+

R-C6H5OH?R-C6H5O-+H+

H+的來源SoilsourcesofH+

ions3.硝化作用

NH4+

+2O2=NO3-

+

2H++H2O

NH4+來自土壤有機氮的礦化或施用的銨態或酰胺態氮肥,比如尿素(NH2)2CO/(NH4)2SO44.酸性肥（過磷酸鈣等）5.DissolutionofCO2inwater二氧化碳的溶解

CO2+H2O

?

H2CO3

?HCO3-

+

H+

CO2來自根和微生物呼吸6.Acidrain酸雨H+的來源SoilsourcesofH+

ions2Ca5(PO4)3·F磷礦粉+7H2SO4+3H2O3Ca(H2PO4)2·H2O+7CaSO4+2HF↑

過磷酸鈣NO3-NNH4-NNO3-NNH4-NNO3-NNH4-N

水稻幼苗對NH4+的吸收與H+釋放的關系NH4+的吸收H+的釋放(μmol/L)(μmol/L)145158174184145149166183特點：釋放等量的H＋，使介質pH值8NO3-

+1NH4+MarschnerFig.2.21100%100%不同氮源配方高粱水培溶液的pH

NH4＋＋O2

NO2－＋4H＋

2NO2－＋O