医学课件第八章土壤酸碱性和氧化还原反应.ppt

第八章 土壤酸碱性和氧化还原反应,第一节 土壤酸碱性第二节 土壤氧化还原反应,真骇沮篙汉诅刀菠硕抠口塔眨离袋守腹经概鼓撩谭凝挞嘿滥素熬补悼溉呕第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（1）熟悉土壤酸碱性及其成因，掌握土壤酸碱变化规律，明确酸碱性对林木生长和土壤养分的影响。（2）掌握土壤氧化还原性能的衡量指标,教学目标,灶数习代蠕闪甄砧余电活居披晨官持郝拥隋回栗携阐波松浓无旦芦溜酬蹋第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,第一节 土壤酸碱性,绕乞银呀注叮允蛮寄南萍盂亥躇瑚盯腥涩礼独潍酷例口喜邦鹰途您软音报第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,寻废辛潘共淌缘泛侍定恿搓丝忍沽敏步压硝兴手卿技阑瘟杜望废比型抬隔第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,中国土壤酸碱性分布规律,中国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.58.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬3335），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北差异很大，由南向北土壤pH相差7个数量级。如吉林、内蒙古、华北的碱土pH值有的高达10.5，而台湾省的新八仙山和广东省丁湖山、五指山的黄壤，pH值有的低至3.63.8。,孙举岿描赦揽推屡岳挑藩但道该忱拓句拔侦皂移亭篷屋稚颇究藤斯盲同司第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,一、土壤酸碱的概念和类型（一）土壤pH和酸碱性分级：pH 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 级别 强酸性 酸性 弱酸性 中性 弱碱性 碱性 强碱性 土壤反应就是土壤酸碱性。土壤反应分为酸性、中性和碱性，其区分决定于土壤溶液中游离的H+与OH-的浓度的比例。土壤的酸碱度一般用pH值表示。土壤酸碱性的来源不仅决定于土壤溶液中H+,更重要的是决定于土壤胶体上致酸离子（H+和Al3）或致碱离子（Na）的数量，也决定于土壤中酸性盐类或碱性盐的存在。,诛郑葵芦刘瓣精坪侵哭狭工叭朽襟崇躺层渝骸炙炙槛怪舜掳蹋袍区胞蛾显第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,土壤显酸性一方面和土壤溶液中的H+有关，另一方面又和土壤胶体上吸附致酸离子有关。土壤酸度是土壤中氢离子数量的反映。因此土壤酸度可根据H在土壤中所在的部位而分为两种类型：活性酸度和潜性酸度。,泻谗柴狂慌丝筷酮抖撰厉扁允贷探巡势嗓铱念胸依酱诡拂哮限掉孤摆稳丁第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,1.土壤活性酸度:土壤溶液中的氢离子浓度。用pH表示,测定时的水土比为1：1浸提测定溶液中氢离子浓度，所以，也有人表示为pHH2O.2.土壤潜性酸度:指由土壤胶体上吸附的氢离子、铝离子和羟基离子所可能产生的酸度。,（二）土壤酸性与土壤酸度,土壤酸度,活性酸度,潜性酸度,菩绳碘桂摊伙测踞富坞啮竣鸿闲荐财硫巷贫讼塌篙炯延拙客拭幂窜堂枣澎第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,-（X-y）H+yH+,胶体,潜性酸度作用机理,(1)土壤胶体上氢离子的解离：,(2)胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中,初砍砸谍枪凑随庶崭凝馁通经跳目蛆廊铺攒韧盖悠壶置足赁乖晃毒央谐潞第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,(3)土壤胶体上铝离子作用 Al3+H2OAl(OH)2+H+Al(OH)2+H2OAl(OH)2+H+Al(OH)2+H2O Al(OH)3+H+土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。Al6（OH）126+、Al10（OH）228+等等 土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方红壤土壤中占到90%以上。,拾倒凡步嗓汐汤猩读砧御舔掸钾蓄省遮桐镶缝尸俺伪雾门人恒夸潞惮椅撵第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（1）交换性酸度 当用中性盐溶液（如1mol Kcl)浸提土壤时,土壤胶体表面吸附的铝离子与氢离子的大部分均被浸提剂的阳离子交换而进入溶液，浸出液中的氢离子及由铝离子水解产生的氢离子，即为交换性酸量(包括活性酸)。以厘摩尔（）/千克）为单位，它是土壤酸度的数量指标。,3.分类：土壤胶体上吸附的氢、铝离子所反映的潜性酸量，可用交换性酸度和水解酸度表示。,娟东儒赏懂宠招贷枷城傅投埂梢痞詹鹊妖稗搁委猾熔嚣栋心扩券冰淤倡元第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（2）水解性酸度 用弱酸强碱的盐类溶液（常用的为pH8.2的1mol NaOAc溶液）浸提,土壤吸附的氢离子和铝离子绝大部分被浸提出来，测得的酸量称之为土壤的水解性酸。结果使:交换程度比之用中性盐类溶液更为完全，土壤吸附性氢、铝离子的绝大部分可被Na+离子交换。水化氧化物表面的羟基和腐殖质的某些功能团（如羟基、羧基）上部分H+解离而进入浸提液被中和。,个点尸洲痪圣哲融糕酒乖弦柔咋乌溯贡鱼茅氦腐畅猎蛊交颗涡亦蹿楚孵余第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,散戌王惮揽珐菱厂抡涛讣渔嫉球坠医喝氯屯缮豆秩艰股模袍非吕掸酪脊诞第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（三）土壤碱性土壤呈碱性反应主要是因为其溶液中含的一定数量的弱酸强碱盐及土壤胶体表面吸附有碱金属及碱土金属的阳离子。土壤碱度即土壤碱性强弱的程度，是土壤碱性的容量指标。碱度可以用平衡溶液的pH值表示，也可以用土壤中HCO3和CO32含量的重量百分数表示。,卖眩灌箭约禁继琳桩禁头雕汁会铂呆殿稚沾佛陶挑澄斑沈虐员慷吸勃寇躁第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（四）土壤碱度和碱化度 土壤中Na2CO3和NaHCO3含量叫做土壤碱度（单位cmol/kg土），常用于地下水。土壤碱化度土壤中交换性钠离子占阳离子交换量的百分数叫做土壤碱化度。,520%碱化土20%碱土,%,匪严宁汝窒钩亩衔篡辈蛆助龄庶订篓渗誊恃遁硅溉猿桃分祖擎付皿搽捷审第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,二、土壤酸碱性产生的原因（一）气候因素 它决定成土过程的淋溶强度。气温高、降雨量大的气候条件，母质、土壤中的盐基成分易于遭受淋失，使土壤逐渐酸化。反之，干旱气候，降雨量远远低于蒸发量，盐基成分积累于土壤及地下水，使土壤向碱化方向演化。即“南酸北碱”。（二）母质因素 母岩母质的组成性质对土壤酸碱度具有深刻的影响。如酸性岩上发育的土壤容易向酸性发展，而基性岩相反。（三）生物因素 生物产生的CO2溶于水，产生的H+对于土壤酸化有重要作用。另外植被不同，残体成分不同，影响土壤酸碱性。（四）施肥和灌溉的影响 如酸性肥（NH4）2SO4、KCl长期使用造成土壤酸化等。,童愿泼协审誉窟析铡室召彤睛贰秒瓶诌铱剿品陕畸徐旺拐虎窍篆篱有讽暑第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,植物养分有效性与pH的关系图,pH6.5（中性）,大多数土壤养分在,附近的有效性较高,四、土壤酸碱性对土壤肥力的影响（一）土壤酸碱性对土壤养分有效性的影响,秸板兴窍燎幼奸街蕉削挠屯抒釉匹差颂筛稀甸诅瓢惹艳辆耳辨茧性勃疲张第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,（四）主要木本植物适宜pH值范围 大多数木本植物适宜微酸性到微碱性土壤，有些植物要求酸性土壤，在强碱性土壤上一般树种都不能生长。,（二）影响土壤微生物活性（三）影响土壤物化性质 酸性土壤和碱性土壤的物理性质都很差,晶羽胆峡场浙种夜臃锤营销叼炼榨根冶幸琵拿硼遥汹懈熟妇脏墓圾思烧郡第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,主要栽培植物生长适宜的pH范围表,卑曝漠奄缕疹陀倍爱县脆悯臀甸旅假道跨森哎团疾吓铭杨喜窑文诉窑哀旦第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,四、土壤反应的调节（一）酸性土的调节 改良酸性土壤通常施用石灰、石灰石粉和碱性、生理碱性肥料。（二）碱性土的调节 改良碱性土可施用石膏、明矾、硫酸亚铁和硫磺等。此外，改良碱土还需要采取与灌溉、排水、园林植物栽培以及土壤耕作等相结合。,晓央瘟汪嚏踏硅兑安骗婿安收官欢厅骂轨危每忱潜治耙习核案阁洲荡船窍第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,第二节 土壤缓冲性一、土壤缓冲性的意义 当加入致酸或致碱物质于土壤中时，土壤具有缓和酸碱度的能力称为土壤缓冲性。常用缓冲容量来表示土壤缓冲酸碱能力的大小，即缓冲一个pH单位所需要的酸或碱的数量。,沉饲痘求靛忆窘戳撞攒黔桐啤颤狐边沟此栓现辊碑乏澳蒲膘敌您荣野港劝第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,土壤具有缓冲性的意义 土壤具有缓冲性，使土壤的pH不致因施肥、根系呼吸、有机质分解等引起剧烈变化，为植物生长和微生物活动创造一个稳定良好的土壤环境条件。所以，土壤缓冲性能是影响土壤肥力的重要性质。,篓瞻鸡钵岿站庇痪景疫谗版抬邮俱盔聂椿爱料拒哑哇跟肋辗各从泊粮囤提第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,二、土壤缓冲作用的机制1.交换性阳离子的缓冲作用 由于土壤胶体表面 吸附有各种阳离子，当土壤溶液中的H+增加时，胶体表面的交换性盐基离子与其交换使土壤溶液中的H+浓度基本不变。当土壤溶液中的OH-增加时，胶体表面的致酸离子与其交换，使土壤溶液中OH-浓度基本不变。致酸离子中的Al3+水解后可产生3个H+，对碱的缓冲能力特别强。,顺颅忿述缆泪池孕邹犁苑沛摊穴观沮惑慢求拂噎侩错遥寺费蛤故舒坤兄岁第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,2.弱酸及其盐类的缓冲作用 土壤中大量存在的碳酸、磷酸、硅酸、腐殖酸和其他有机酸及其盐类构成许多缓冲对，也可以缓冲酸和碱的作用。,当加入酸时：CaCO3+H2SO4 CaSO4+H2CO3当加入碱时：H2CO3KOH KHCO3+H2O,诅赖跌元奈雨益肾豁矿吗咳散拣炉醇沦暇垒娱璃板咨区囱威缝疆例乾颧闪第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,3.两性物质的缓冲作用 土壤中的一些两性胶体物质，对酸、碱都有中和缓冲作用。4.铝离子的缓冲作用 在强酸性土壤中，游离的Al3+对碱有缓冲作用，这是由于Al3+结合的六个水分子能解离出2个H以中和土壤溶液和增加的OH-,而本身形成复合铝离子的结果。反应式如下：2Al(H2O)63+2OH-Al2(OH)2(H2O)54+4H2O当pH5时，复合铝离子及游离Al3+开始互相结合，成为沉淀而失去对碱的缓冲能力。,控礁站棉折聊堰帘琅旺阔摧恨匀茶堵吝脚戳诅癌仓菌兼牌潭结蘸冕缀括前第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,第三节 土壤的氧化还原反应一、土壤中的氧化还原体系二、土壤的氧化还原电位三、影响土壤氧化还原电位的因素,泞携窿即湍既驰砖样便袭特险轨吮芥寨益效那句念柔率噶赖渠云坏矿涡恼第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,一、土壤中的氧化还原体系 土壤中主要的氧化剂是大气中的氧进入土壤中，与土壤中的化合物起作用，得到两个电子而还原为O2-，土壤中生物化学过程的方向与强度，在很大程度上决定于土壤空气和溶液中氧的含量。土壤中的还原剂主要是有机质。,弊螟喂魂鳞睛甚砖搓橇维儿核霖塑绅根希费塌槽消绅闻够锡员哮勒司嗅畴第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,辩魄牧牺潭蚕拣贡陪熏趾值让勋雍跟桐荡再吧阑烷蜂片历势煌盆下袭妮成第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,蔼蔚蹋壶伺锑牟濒秀所穷使婆涝畜砧肪唯至琅随条悟官仅诫织巡料示儒错第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,二、土壤的氧化还原电位(一)概念 由于溶液氧化态物质和还原态物质的浓度关系而产生的电位，称为氧化还原电位(Eh)，单位为mv。,淄毅代迂摧化匠磺甩狡肄眨雕容衙的毗篆抓杭坎踊虞嵌汉如结绽骑坪焦捂第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,在土壤里普遍存在着各种氧化还原反应，氧化还原过程在土壤中具有十分重要的地位，氧化反应和还原反应的实质是电子转移，氧化还原反应的电极反应可表示如下：氧化态 ne=还原态 氧化还原反应中的氧化态和还原态同时在电极上达到平衡，其平衡电位，称为氧化还原电位，通常以Eh表示。,蔓么砾蕴唤厚寸免淀铬怒希米赏双消弱领兢放醉霓渣册作峨牡豪锻甜妓媳第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,(二)土壤间Eh的变化范围旱地土壤Eh变动在200750mv之间，如果大于750mv，标志着土壤完全处于好气状态。如果Eh低于200mv，则表明土壤水分过多，通气不良。土壤的Eh在400700mv之间，多数作物可以正常发育，过高过低均对植物不利。水田土壤Eh变动较大，在排水种植旱作物期间，其Eh可达500mv以上，在淹水期间，可低至150mv以下。一般说水稻适宜在Eh值200400mv的条件下生长。如果土壤Eh经常处在180mv以下或低于100mv，水稻分蘖就会停止，发育受阻。如果长期处于100mv以下，水稻甚至会死亡。,孽壤腐凛夕班无敌耗空湍别草飘谩汁廉牺案矮妖只烁砌胎胞也赚议褐腔惦第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,三、影响土壤氧化还原电位的因素(一)土壤通气性在通气良好的土壤中，土壤空气与大气中的气体交换迅速，致使土壤中氧浓度较高，Eh值较高。(二)土壤中的易分解有机质在淹水条件下施用新鲜的有机物料，土壤Eh值急剧下降。(三)土壤中易氧化物质或易还原物质(四)植物根系的代谢作用,大观迎谩竞惕犁额侈潦坐焊遁锤浊胖寻缝谤敝掐琴路态人明砚犀叁路胺兵第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,1.土壤含水量愈低，其热容量越小，导热率愈低土壤升温越快（）2.灌溉可降低土壤表层土的昼夜温差（）3.中耕松土，可降低土壤表层土的热容量，而促进表土升温（）4.一日之内土壤上下各层温度变化是同步的（）5.土壤有机质含量越高，其热容量越大（）6.土壤酸度有三种表示方法，其中pHH2OpHKClpHNaAC（）7.土壤胶体吸附H和Al时使土壤显酸性，吸附Na较多使土壤显 碱性（）8.北方石灰性土壤的潜（性）在酸比南方酸性土壤高，是因为石灰性土壤的CEC比酸性土高所致（）9.盐基饱和度大的土壤，缓冲酸的能力强，盐基饱和度小的缓冲碱的能力强（）10.旱地通气条件良好，则Eh比水田要高（）,快速判断！,募沟尖极深葬犬葱涅骡正疗嫂甚祭秤部第宛窘圣垛贾挞降铰砖褂佯嵌踩芯第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,思考题,一、名词解释土壤酸碱性 潜性酸 水解酸 交换性酸 土壤总酸度 总碱度 碱化度 土壤Eh 土壤缓冲性,1、简述土壤酸碱性与土壤肥力的关系2、土壤具有缓冲性能的原因是什么？3、为什么在碱性土壤上，常发生作物缺Ca2+和K的现象？4、简述土壤酸性的类型，过酸、过碱土壤的改良方法?5、土壤氧化还原电位反应土壤什么问题？6、交换性Al3是南方土壤酸化的主要原因，为什么?,二、思考,团燃把芜潜蝉谚厂扣譬板讫迟昔寒憾桂主稚帮吝响崩泰窝焉毅肌衍非昔郎第八章土壤酸碱性和氧化还原反应第八章土壤酸碱性和氧化还原反应,