當(dāng)少量的酸性或堿性物質(zhì)加入土壤后,土壤具有緩和其酸堿反應(yīng)變化的性能。土壤緩沖性能主要通過(guò)土壤膠體的離子交換作用、強(qiáng)堿弱酸鹽的解離等過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然對(duì)某一具體土壤而言這種緩沖性能是有限的。土壤緩沖性能的高低取決于土壤膠體的類(lèi)型與總量、土壤中碳酸鹽、重碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和磷酸氫鹽的含量等。
土壤酸度類(lèi)型及來(lái)源
1、活性酸
土壤中的水分不是純凈的,含有各種可溶的有機(jī)、無(wú)機(jī)成分,有離子態(tài)、分子態(tài),還有膠體態(tài)的,因此土壤中的水實(shí)際上是一種極為稀薄的溶液。鹽堿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(fù)對(duì)數(shù)。土壤酸堿性主要根據(jù)活性酸劃分:pH在6.6~7.4之間為中性。我國(guó)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(zhǎng)江為界。長(zhǎng)江以南的土壤為酸性和強(qiáng)酸性,長(zhǎng)江以北的土壤多為中性或堿性,少數(shù)為強(qiáng)堿性。
2、潛性酸
土壤膠體上吸附的氫離子或鋁離子,進(jìn)入溶液后才會(huì)顯示出酸性,稱(chēng)之為潛性酸,常用1000克烘干土中氫離子的厘摩爾數(shù)表示
潛性酸可分為兩類(lèi):
(1)代換性酸:用過(guò)量中性鹽(氯化鉀、氯化鈉等)溶液,與土壤膠體發(fā)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(yáng)離子所交換,使溶液的酸性增加。測(cè)定溶液中氫離子的濃度即得交換性酸的數(shù)量。
。2)水解性酸:用過(guò)量強(qiáng)堿弱酸鹽(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(xiàn)出來(lái)的酸性。CH3COONa水解產(chǎn)生NaOH,pH值可達(dá)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(lái),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(shí),可根據(jù)水解性酸來(lái)計(jì)算所要施用的石灰的量。
4土壤酸的來(lái)源
。1)土壤中H+的來(lái)源。由 CO2引起(土壤空氣、有機(jī)質(zhì)分解、植物根系和微生物呼吸);土壤有機(jī)體的分解產(chǎn)生有機(jī)酸,硫化細(xì)菌和硝化細(xì)菌還可產(chǎn)生硫酸和硝酸;生理酸性肥料(硫酸銨、硫酸鉀等)。
。2)氣候?qū)ν寥浪峄挠绊憽T诙嘤瓿睗竦貛,鹽基離子被淋失,溶液中的氫離子進(jìn)入膠體取代鹽基離子,導(dǎo)致氫離子積累在土壤膠體上。東北地區(qū)的酸性土是在寒冷多雨的氣候條件下產(chǎn)生的。北和西北地區(qū)的降雨量少,淋溶作用弱,導(dǎo)致鹽基積累,土壤大部分為石灰性、堿性或中性土壤。
。3)鋁離子的來(lái)源。粘土礦物鋁氧層中的鋁,在較強(qiáng)的酸性條件下釋放出來(lái),進(jìn)入到土壤膠體表面成為代換性的鋁離子,其數(shù)量比氫離子數(shù)量大得多,土壤表現(xiàn)為潛性酸。長(zhǎng)江以南的酸性土壤主要是由于鋁離子引起的。