1概述

等級劃分
土壤酸鹼性劃分為9等級。
<4.5極強酸性,4.5-5.5強酸性,5.5-6.0酸性, 6.0-6.5弱酸性, 6.5-7.0中性
7.0-7.5弱鹼性, 7.5-8.5鹼性, 8.5-9.5強鹼性, >9.5極強鹼性。

2酸鹼度

土壤酸度
1. 分類
根據土壤中氫離子的存在方式,土壤酸度可分為兩大類:
(1)活性酸度:土壤溶液中氫離子濃度的直接反映,又稱為有效酸度,通常用pH表示。活性酸度的來源主要是CO2溶於水形成的碳酸和有機物質分解產生的有機酸,以及土壤中礦物質氧化產生的無機酸,還有施用的無機肥料中殘留的無機酸,如硝酸、硫酸和磷酸等。此外,由於大氣污染形成的大氣酸沉降,也會使土壤酸化,所以它也是土壤活性酸度的一個重要來源。
(2)潛性酸度:土壤潛性酸度是土壤膠體吸附的可代換性H和Al的反映。當這些離子處於吸附狀態時,是不顯酸性的,但當它們通過離子交換作用進入土壤溶液之後,即可增加土壤溶液的H濃度,使土壤pH值降低。只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度,其大小與土壤代換量和鹽基飽和度有關。
潛性酸度分為代換性酸度和水解酸度。
a.代換性酸度:用過量中性鹽(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤,溶液中金屬離子與土壤中H和Al發生離子交換作用,而表現出的酸度,稱為代換性酸度。代換性Al是礦物質土壤中潛性酸度的主要來源。例如,紅壤的潛性酸度95%以上是由代換性Al產生的。由於土壤酸度過高,造成鋁硅酸鹽晶格內鋁氫氧八面體的破裂,使晶格中的Al釋放出來,變成代換性Al。
b.水解性酸度:用弱酸強鹼鹽(如醋酸鈉)淋洗土壤,溶液中金屬離子可以將土壤膠體吸附的H、Al代換出來,同時生成某弱酸(醋酸)。此時,所測定出的該弱酸的酸度稱為水解性酸度。由於生成的醋酸分子離解度很小,而氫氧化鈉可以完全離解。氫氧化鈉離解后,所生成的鈉離子濃度很高,可以代換出絕大部分吸附的H和Al。
2.活性酸度與潛性酸度的關係
活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉化,在一定條件下處於暫時平衡狀態。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現實表現。土壤膠體是H和Al的貯存庫,潛性酸度則是活性酸度的貯備,土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多,二者的比例,在砂土中約為1000;在有機質豐富的粘土中則可高達5×10—1×10。
吸附性
土壤中兩個最活躍的組分是土壤膠體和土壤微生物,它們對污染物在土壤中的遷移、轉化有重要作用。土壤膠體以其巨大的比表面積和帶電性,而使土壤具有吸附性。
1、土壤膠體的性質
1)土壤膠體具有巨大的比表面和表面能:比表面是單位重量(或體積)物質的表面積。定體積的物質被分割時,隨著顆粒數的增多,比表面也顯著地增大。物質的比表面越大,表面能也就越大。
2)土壤膠體的電性:土壤膠體微粒具有雙電層,微粒的內部稱微粒核,一般帶負電荷,形成一個負離子(即決定電位離子層)其外部由於電性吸引,而形成一個正離子(又稱反離子層,包括非活動性離子層和擴散層),即合稱為雙電層。
3)土壤膠體的凝聚性和分散性:由於膠體的比表面和表面能都很大,為了減小表面能膠體具有相互吸引,凝聚的趨勢,這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中,膠體常帶負電荷,即具有負的電動電位,所以膠體微粒又因相同而相互排斥,電動電位越高,相互排斥力越強,膠體微粒呈現出的分散性也越強。
影響土壤凝聚性能的主要因素是土壤膠體的電動電位和擴散層厚度,例如土壤溶液中陽離子增多,由於土壤膠體表面負電荷被中和,從而較強土壤的凝聚。此外,土壤溶液中電解質濃度、pH值也將影響其凝聚性能。
2、土壤膠體的離子交換吸附
在土壤膠體雙電層擴散層中,補償離子可以和溶液中相同電荷的離子價為依據作等價交換,稱為離子交換(或代換)。離子交換作用包括陽離子吸附作用和陰離子交換吸附作用。
每千克干土中所含全部陽離子總量,稱為陽離子交換量。土壤的可交換性陽離子有兩類:一類是致酸離子,包括H+和Al3+;另一類是鹽基離子,包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等。當土壤膠體上吸附的陽離子均為鹽基離子,且已達到吸附飽和時的土壤,稱為鹽基飽和土壤,否則,這種土壤為鹽基不飽和土壤。在土壤交換性陽離子中鹽基離子所佔的百分數稱為土壤鹽基飽和度。它與土壤母質、氣候等因素有關。
影響土壤鹽鹼度的因素除了降水之外,現在我們更多考慮的是由於人類不合理的生產方式造成了乾旱、半乾旱地區的土壤次生鹽鹼化。
對植物的影響
1、大多數植物在pH>9.0或<2.5的情況下都難以生長。植物可在很寬的範圍內正常生長,但各種植物有自己適宜的pH。
喜酸植物:杜鵑屬、越桔屬、茶花屬、杉木、松樹、橡膠樹、帚石蘭;
喜鈣植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏屬、椴樹、榆樹等;
喜鹽鹼植物:檉柳、沙棗、枸杞等。
2、植物病蟲害與土壤酸鹼性直接相關:
1)地下害蟲往往要求一定範圍的pH環境條件如竹蝗喜酸而金龜子喜鹼;
2)有些病害只在一定的pH值範圍內發作,如悴倒病往往在鹼性和中性土壤上發生。
3、土壤活性鋁:土壤膠體上吸附的交換性鋁和土壤溶液中的鋁離子,它是一個重要的生態因子,對自然植被的分佈、生長和演替有重大影響;
在強酸性土壤中含鋁多,生活在這類土壤上的植物往往耐鋁甚至喜鋁(帚石蘭、茶樹);但對於一些植物來說,如三葉草、紫花苜蓿,鋁是有毒性的,土壤中富鋁時生長受抑制;研究表明鋁中毒是人工林地力衰退的一個重要原因。
對肥力的影響
由於中國南北方氣候的差異,南方濕潤多雨,土壤多呈酸性,北方乾旱少雨,土壤多呈鹼性。土壤偏(過)酸性或偏(過)鹼性,都會不同程度地降低土壤養分的有效性,難以形成良好的土壤結構,嚴重抑制土壤微生物的活動,影響各種作物生長發育。具體表現有以下5個方面:
一是使土壤養分的有效性降低。土壤中磷的有效性明顯受酸鹼性的影響,在pH值超過7.5或低於6時,磷酸和鈣或鐵、鋁形成遲效態,使有效性降低。鈣、鎂和鉀在酸性土壤中易代換也易淋失。鈣、鎂在強鹼性土壤中溶解度低,有效性降低。硼、錳、銅等微量元素在鹼性土壤中有效性大大降低,而鉬在強酸性土壤中與遊離鐵、鋁生成的沉澱,可降低有效性。
二是不利於土壤的良性發育,破壞土壤結構。強酸性土壤和強鹼性土壤中H+和Na+較多,缺少Ca2+,難以形成良好的土壤結構,不利於作物生長。
三是不利土壤微生物的活動。土壤微生物一般最適宜的pH值是6.5~7.5之間的中性範圍。過酸或過鹼都會嚴重抑制土壤微生物的活動,從而影響氮素及其他養分的轉化和供應。
四是不利於作物的生長發育。一般作物在中性或近中性土壤生長最適宜。甜菜、紫苜蓿、紅三葉不適宜酸性土;茶葉要求強酸性和酸性土,中性土壤不適宜生長。
五是易產生各種有毒害物質。土壤過酸容易產生遊離態的Al3+和有機酸,直接危害作物。鹼性土壤中可溶鹽分達一定數量后,會直接影響作物的發芽和正常生長。含碳酸鈉較多的鹼化土壤,對作物更有毒害作用。
適合不同農作物生長的高產土壤,一般要求呈中性、微酸性或微鹼性反應,pH值多在6~8之間。因為在酸性土壤中,可溶性磷易與鐵、鋁化合,形成磷酸鐵、磷酸鋁而降低有效性。土壤中的交換性鉀、鈣、鎂等易被氫離子置換出來,一旦遇到雨水,就會流失掉。酸性土壤也往往缺硫和鉬。
對酸性土壤應增施石灰,以中和土壤酸度,消除鋁的毒害,提高養分的有效性。同時注意增施有機肥料,通過有機肥料的緩衝作用,減輕酸性對土壤和作物的影響。化學肥料宜選用氨水、碳酸氫銨、鈣鎂磷肥等鹼性肥料。而在鹼性土壤中,尤其是石灰性土壤,可溶性磷易與鈣結合,生成難溶性磷鈣鹽類,會降低磷的有效性。
在石灰性土壤中,許多微量元素如硼、錳、鉬、鋅、鐵的有效性會大大降低,致作物營養元素不足,併發生各種生理性病害。
因此,要重視並有針對性地選用上述微肥做基肥或追施。基施時可將微肥同有機肥料一起堆漚一定時間,以增加有效性。作物在微肥不足發生缺素症時,應及時用相應的有機螯合肥進行葉面噴施,以減輕生理病害的危害程度。
在石灰性土壤上施用過磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨等酸性和生理酸性肥料較好,可降低和減輕土壤鹼性的危害。且可以適當施用石膏、磷石膏、硫酸亞鐵、硫磺粉、酸性風化煤等,但不要施用鹼性肥料,如氨水、碳酸氫銨、草木灰等,特別禁忌施用強鹼性肥料石灰。
另外,在鹽鹼土上不宜施用氯化銨肥料,並注意銨態氮肥要深施覆土,防止氨的揮發損失。磷肥可集中施用或與廄肥、堆肥混合使用,以減少磷的固定,提高肥料利用率。

3鑒別方法

一: 看土源:一般采自山川,溝壑的腐殖土,多呈黑褐色,比較疏鬆,肥沃,通透性良好,是比較理想的酸性腐殖土。如:松針腐殖土,草炭腐殖土等。
二: 看土色:酸性土壤一般顏色較深,多為黑褐色,而鹼性土壤顏色多呈白、黃等淺色。有些鹽鹼地區,土表經常有一層白粉狀的鹼性物質。
三: 看地表植物:在野外採掘花土時,可以觀察一下地表生長的植物,一般生長野杜鵑、松樹、杉類植物的土壤多為酸性土;而生長檉柳、穀子、高梁等地段的土多為鹼性土。
四: 看質地:酸性土壤質地疏鬆,透氣透水性強;鹼性土壤質地堅硬,容易板結成塊,通氣透水性差。
五: 憑手感:酸性土壤握在手中有一種「鬆軟」的感覺,鬆手以後,土壤容易散開,不易結塊;鹼性土壤握在手中有一種「硬實」的感覺,鬆手以後容易結塊而不散開。
六: 看澆水后的情形:酸性土壤澆水以後下滲較快,不冒白泡,水面較渾;鹼性土壤澆水后,下滲較慢,水面冒白泡,起白沫,有時花盆外圍還有一層白色的鹼性物質。
七: 用pH試紙來測土壤的酸鹼性,方法為:取部分土樣浸泡於涼開水中,將試紙的一部分
浸入浸泡液,后取出,觀察其顏色的變化,然後將試紙與比色卡相比較,若pH值=7,土壤為中性;若pH值<小,則為酸性;若pH值>7,則為鹼性。

4改良措施

土壤酸性過大,可每年每畝施入20至25公斤的石灰,且施足農家肥,切忌只施石灰不施農家肥,這樣,土壤反而會變黃變瘦。也可施草木灰40至50公斤,中和土壤酸性,更好地調節土壤的水、肥狀況。而對於鹼性土壤,通常每畝用石膏30至40公斤作為基肥施入改良。鹼性過高時,可加少量硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、腐殖酸肥等。常澆一些硫酸亞鐵或硫酸鋁的稀釋水,可使土壤增加酸性。腐殖酸肥因含有較多的腐殖酸,能調整土壤的酸鹼度。以上方法以施硫磺粉見效慢,但效果最持久;施用硫酸鋁時需補充磷肥;施硫酸亞鐵(礬肥水)見效快,但作用時間不長,需經常施用。
鹼性土壤改良方法
原則:改良培肥同時進行
1、使用酸性肥料,如硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、硫酸銨、硝酸銨、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀、硫酸鉀等,定向中和鹼性。
2、多施農家肥,改良土壤,培肥地力,增強土壤的親和性能,如施入腐熟的糞肥、泥炭、鋸木屑、食用菌的土等。
3、進行客土,有條件的施入沙土500--1000方,和農家肥一起翻入土壤10—15cm。
4、種植比較耐鹽鹼植物,如水稻等;同時進行合理的田間管理,防止次生鹽漬化。

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