土壤酸碱性,即土壤中发生的各种化学和生物化学反应所导致的酸性或碱性特征。这种酸碱性的强弱,通常通过酸碱度来进行量化衡量。土壤的酸碱性质,源于其中存在的微量氢离子和氢氧离子。当氢离子的浓度高于氢氧离子时,土壤显现酸性;相反,则呈现碱性;若两者浓度相当,则土壤为中性。

一、等级划分

土壤的酸碱性被细致地划分为9个等级,从强酸性到强碱性,涵盖了各种不同的酸碱状况。这种细致的划分,有助于我们更准确地了解土壤的酸碱性质,从而采取恰当的改良措施。4.5为极强酸性,4.5至5.5属于强酸性,5.5至6.0为酸性,6.0至6.5为弱酸性,6.5至7.0则呈中性,7.0至7.5为弱碱性,7.5至8.5属于碱性,8.5至9.5为强碱性,9.5则为极强碱性。

二、测定方法

土壤的酸碱度,即PH值,是衡量土壤酸碱性强弱的重要指标。在测定土壤PH值时,常采用的方法包括电极法和石蕊试纸比色法。虽然电极法具有快速且准确的优点,但目前较少使用。相比之下,石蕊试纸比色法更为简便易行。具体操作时,先取一份土壤样品置于碗底,再加入2.5份蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌并静置至澄清。随后,将一段石蕊试纸浸入清液中,试纸会因PH值的变化而变色。此时,只需将变色的试纸与PH标准比色卡进行对比,即可直接读出土壤的PH值。

三、土壤酸度土壤中氢离子的存在方式与土壤酸度的关系

土壤的酸度,即土壤中氢离子的浓度,是影响土壤性质和植物生长的关键因素。根据土壤中氢离子的存在方式,我们可以将其分为活性氢离子和潜在氢离子两类。活性氢离子是指那些能够直接参与土壤化学反应的氢离子,而潜在氢离子则是指那些虽然存在于土壤中,但并不直接参与反应的氢离子。了解这两种氢离子的存在方式,有助于我们更深入地理解土壤酸度的性质和影响因素。土壤酸度可分为两大类:

①活性酸度:这主要反映土壤溶液中氢离子的浓度,亦被称为有效酸度,通常通过pH值来衡量。其来源广泛,包括CO2溶于水产生的碳酸、有机物质分解释放的有机酸、土壤中矿物质氧化释放的无机酸,以及施用的无机肥料中残留的无机酸(如硝酸、硫酸和磷酸等)。同时,大气污染导致的酸性沉降物也会对土壤酸度产生影响,成为活性酸度的又一重要来源。②潜性酸度:它体现了土壤胶体所吸附的可代换性H+和Al3+的特性。在吸附状态下,这些离子并不表现出酸性。然而,一旦它们通过离子交换作用进入土壤溶液,便会增加其中的H+浓度,进而降低土壤的pH值。值得注意的是,只有盐基不饱和的土壤才具备潜性酸度,其程度受到土壤代换量和盐基饱和度的影响。

2、活性酸度与潜性酸度的关联

活性酸度与潜性酸度共同构成了一个平衡体系,二者在这一体系中相互关联、互相转化,并在特定条件下达到一种动态平衡。土壤的活性酸度,作为土壤酸度的直观体现和根本起点,主要受到土壤胶体中H+和Al3+的影响。而潜性酸度,作为活性酸度的潜在储备,其大小往往远超活性酸度。在砂土中,二者的比例甚至可以达到惊人的;而在有机质丰富的粘土中,这一比例更是高达5×0至×0。

四、土壤碱度

土壤溶液中,氢氧根离子的主要来源是碱金属(如Na、K)及碱土金属(如Ca、Mg)的碳酸盐和碳酸氢盐。这些盐类的存在形式和溶解度,直接决定了土壤的碱度。其中,碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和被称为总碱度,可以通过中和滴定法进行测定。

不同溶解度的碳酸盐和重碳酸盐对土壤碱性的贡献各不相同。例如,CaCO3和MgCO3的溶解度较低,因此在正常的CO2分压下,它们在土壤中的浓度相对较低,使得富含这些物质的石灰性土壤呈现弱碱性,pH值在7.5至8.5之间。而水溶性盐类,如Na2CO3、NaHCO3以及Ca(HCO3)2等,则能够大量出现在土壤中,显著提高土壤的总碱度。特别是含Na2CO3的土壤,其pH值往往超过0,呈现高度碱性。相比之下,含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤则碱性较弱,pH值通常在7.5至8.5之间。

此外,当土壤胶体上吸附的Na、K、Mg等离子(尤其是Na离子)达到饱和状态时,会发生交换性阳离子的水解反应,生成NaOH并释放到土壤溶液中,进一步使土壤呈现碱性。此时,Na离子的饱和度被称为土壤的碱化度。

五、我国土壤的pH分布与特性

我国土壤的pH值大多落在4.5至8.5的范围内。从南到北,pH值呈现递增的趋势。长江以南的土壤,特别是华南和西南地区,广泛分布着红壤和黄壤,它们的pH值多在4.5至5.5之间,属于酸性和强酸性范畴。华中华东地区的红壤,其pH值则介于5.5至6.5之间。而长江以北的土壤,如华北和西北地区,由于多含CaCO3,其pH值通常在7.5至8.5之间,甚至有些强碱性的土壤,其pH值可高达0.5。

这种南酸北碱的土壤分布,与我国南北方气候的差异密切相关。南方气候湿润多雨,导致土壤多呈酸性;而北方则干旱少雨,土壤多呈碱性。然而,无论是偏酸性还是偏碱性的土壤,都会在一定程度上降低土壤养分的有效性,不利于形成良好的土壤结构,并会严重抑制土壤微生物的活动,从而影响作物的正常生长发育。这种影响具体表现在五个方面:首先,土壤养分的有效性会因此降低。土壤的酸碱度对其中的磷元素有效性有着显著的影响。当pH值超过7.5或低于6时,磷酸会与钙或铁、铝结合,形成难以利用的迟效态,从而降低了磷的有效性。此外,酸性土壤中的钙、镁和钾容易发生代换和淋失,导致这些元素的有效性降低。相反,在强碱性土壤中,钙和镁的溶解度降低,进而影响其有效性。另外,碱性土壤中硼、锰、铜等微量元素的有效性会显著降低,而在强酸性土壤中,钼与游离铁、铝结合形成的沉淀物会降低钼的有效性。这些因素都不利于土壤的良性发育,并可能破坏土壤的结构。强酸性土壤和强碱性土壤中,由于H+和Na+的浓度较高,而Ca2+的含量相对较低,这使得土壤难以形成良好的结构。这样的土壤环境不利于作物的正常生长。同时,这种极端pH值条件也会对土壤中的微生物活动产生不利影响。土壤微生物通常在中性pH值范围内,即6.5至7.5,表现出最佳的活动状态。当土壤pH值偏离这一范围,无论是过酸还是过碱,都会对土壤微生物的活性造成严重阻碍,进而影响氮素及其他关键养分的有效转化和及时供应。此外,这种不利的土壤环境也不利于作物的健康成长。一般而言,中性或近中性的土壤环境对于大多数作物的生长最为适宜。例如,甜菜、紫苜蓿以及红三叶等作物在酸性土壤中的生长会受到限制,而茶叶则偏好强酸性或酸性土壤,若土壤呈中性,则不利于其生长。此外,土壤环境的不适宜还可能导致多种有毒有害物质的产生。土壤过酸会导致游离态的Al3+和有机酸的生成,这些物质对作物构成直接威胁。而在碱性土壤中,当可溶盐分积累到一定水平后,会严重影响作物的发芽和正常生长。特别是那些含有较多碳酸钠的碱化土壤,对作物的毒害作用更为明显。

六、如何鉴别土壤的酸碱性观察土源

通过观察土壤的来源和成分,可以初步判断其酸碱性。一般来说,来自山地、丘陵等地区的土壤,由于受到岩石风化的影响,往往呈现出酸性或微酸性。而来自平原、洼地等低洼地区的土壤,则可能因为受到地下水或盐分的影响,呈现出碱性或盐碱性。

当然,仅仅通过观察土源来鉴别土壤的酸碱性是远远不够的。接下来,我们还可以借助其他方法进行更准确的判断。通常,采集自山川、沟壑的腐殖土,往往呈现黑褐色,质地疏松且肥沃,同时具备良好的通透性,这类土壤可视为理想的酸性腐殖土。例如,松针腐殖土和草炭腐殖土便属于此类。2、观察土壤颜色

2、观察土壤颜色

酸性土壤通常呈现较深的颜色,以黑褐色为主,而碱性土壤则多呈现白、黄等浅色。在部分盐碱区域,土壤表面常常覆盖着一层白粉状的碱性物质。

3、观察地表植物

通过观察地表植物的生长状况,也可以间接判断土壤的酸碱性。例如,在酸性土壤上,植物往往生长得较为茂盛,而在碱性土壤上,植物则可能生长得较为稀疏。在野外挖掘花土时,不妨留意一下地表植被。通常,野杜鹃、松树和杉类植物生长的土壤多呈酸性;而柽柳、谷子和高梁等地段的土壤则往往偏碱性。4、观察土壤质地

在挖掘花土时,我们还需要仔细观察土壤的质地。不同植被生长的土壤,其质地往往有所不同。例如,野杜鹃、松树和杉类植物生长的土壤,质地可能较为细腻;而柽柳、谷子和高梁等地段的土壤,质地则可能较为粗糙。通过观察这些差异,我们可以进一步了解土壤的特性。5、触感体验

在观察土壤质地时,我们还可以通过触感来进一步体验。酸性土壤通常质地疏松,触感较为轻盈,同时具备良好的透气和透水性;而碱性土壤则质地坚硬,触感沉重,容易板结成块,导致通气透水性不佳。这种触感上的差异,同样有助于我们更深入地了解土壤的特性。酸性土壤在手中握持时,会给人一种“松软”的触感,一旦松开手,土壤便轻易散开,难以结块;而碱性土壤则截然不同,握持时感觉“硬实”,松手后容易结成块状,不易散开。6、观察浇水后的反应

酸性土壤在浇水后,其水分吸收迅速,下渗较快,水珠不易停留在土壤表面;而碱性土壤则恰恰相反,浇水后水分吸收较慢,下渗困难,水珠容易在土壤表面聚集。这种差异,同样可以为我们辨别土壤的酸碱性提供线索。6、观察浇水后的现象

酸性土壤在浇水后,其水分能够迅速下渗,且不易在土壤表面形成白泡,水面相对浑浊;而碱性土壤则呈现出相反的特性,浇水后水分下渗较慢,土壤表面容易冒出白泡,形成白沫,有时甚至在花盆外围能看到一层白色的碱性物质。通过这些观察,我们也可以进一步判断土壤的酸碱性。

7、使用pH试纸进行酸碱度测试

此外,我们还可以借助pH试纸来精确测量土壤的酸碱度。这种试纸能够根据土壤的酸碱度呈现出不同的颜色,从而帮助我们更准确地了解土壤的酸碱状况。使用pH试纸进行土壤酸碱度测试的方法如下:首先,取适量土样浸泡在纯净水中,接着将试纸的一部分浸入浸泡液中,随后取出并观察试纸颜色的变化。最后,将试纸的颜色与比色卡进行对比,从而确定土壤的酸碱度。若pH值等于7,则土壤为中性;若pH值小于7,则为酸性;若pH值大于7,则为碱性。

七、改良措施

、酸性土壤的改良方法对于酸性土壤,可以采取以下措施进行改良:首先,可以通过施加石灰石粉或熟石灰来提高土壤的pH值,从而中和酸性。其次,适量施用碱性肥料,如钙镁磷肥,也有助于增加土壤的碱性。此外,合理耕作和排水也是改善酸性土壤的重要手段,通过深耕和良好的排水系统来降低土壤中的酸性物质浓度。最后,种植适当的绿肥作物,如豆科植物,可以增加土壤中的有机质含量,进而改善土壤的酸碱平衡。酸性土壤具有明显的特征,包括低pH值(通常小于6)、养分缺乏(特别是速效养分)、有机质含量低(通常低于.5%,严重缺乏有效磷)、土质粘重(耕性较差),以及土色多为红、黄、紫色。在这样的土壤中种植作物,往往会遇到全苗困难、僵苗和老苗问题,最终导致产量低下、品质不佳。为了改良这种土壤并提高其肥力,可以采取以下方法:①利用石灰来中和酸性土壤,建议每亩地每次施用20至25千克的石灰,持续进行直至土壤被改造为中性或微酸性。②通过施用绿肥来增加土壤中的有机质,从而有效改善土壤的酸性状况。③通过增加灌溉次数,可以有效地冲淡土壤中的酸性,从而减轻酸性对作物的危害。④另外,增施碱性肥料,如碳酸氢铵、氨水、石灰氮、钙镁磷肥、磷矿石粉以及草木灰等,不仅有助于改善土壤的酸性状况,还能提高作物的产量。

接下来,我们探讨碱性土壤的改良方法。原则:同步改良与培肥①采用酸性肥料,例如硫酸铝、硫酸亚铁、硫磺粉、硫酸铵、硝酸铵、过磷酸钙、磷酸二氢钾以及硫酸钾等,进行定向中和以改善碱性土壤。②为了改良土壤并培肥地力,我们可以施用农家肥,如腐熟的粪肥、泥炭、锯木屑以及食用菌的土等,以增强土壤的亲和性能。③若条件允许,可进行客土,即施入~方的沙土,并与农家肥一同翻入土壤中,深度控制在0~5cm。④建议种植耐盐碱植物,例如水稻,同时辅以合理的田间管理,以防止次生盐渍化的发生。



转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/8137.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了
  •