土壤酸鹼性

土壤酸鹼性是指土壤中存在著各種化學和生物化學反應，表現出不同的酸性或鹼性。土壤酸鹼性的強弱，常以酸鹼度來衡量。土壤之所以有酸鹼性，是因為在土壤中存在少量的氫離子和氫氧離子。當氫離子的濃度大於氫氧離子的濃度時，土壤呈酸性；反之呈鹼性；兩者相等時則為中性。

基本介紹

• 中文名：土壤酸鹼性
• 等級：9級
• 衡量：酸鹼度
• 表示：PH值

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

土壤

鹼性。

酸鹼度

測定方法

土壤酸鹼性的強弱，常以酸鹼度來衡量。土壤酸鹼度又以PH值來表示。測定土壤的PH值，多採用電極法或石蕊試紙比色法。電極法測定土壤的PH值，既快又準確，但目前很少用。石蕊試紙比色法測定土壤的PH值，方法簡便。測定土壤、苗床及營養土的PH值時，可先取樣土一份，放入碗底，然後加入蒸餾水2.5份，用玻璃棒充分攪拌1分鐘，待其靜止澄清後，將一段試紙浸入清液中，試紙即變色，馬上用變色的試紙與PH標準比色卡進行比較，即可直接得出PH值。

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，造成鋁矽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。氫氧化鈉離解後，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。

土壤鹼度

土壤溶液中氫氧根離子的主要來源，是鹼金屬(Na、K)及鹼土金屬(Ca、Mg)的碳酸鹽和碳酸氫鹽。碳酸鹽鹼度和重碳酸鹽鹼度的總和稱為總鹼度。可用中和滴定法測定。

不同溶解度的碳酸鹽和重碳酸鹽對土壤鹼性的貢獻不同，CaCO3和MgCO3的溶解度很小，在正常的CO2分壓下，它們在土壤溶液中的濃度很低，故富含CaCO3和MgCO3的石灰性土壤呈弱鹼性(pH7.5～8．5)；Na2CO3、NaHCO3及Ca(HCO3)2等都是水溶性鹽類，可以大量出現在土壤溶液中，使土壤溶液中的總鹼度很高，從土壤pH來看，含Na2CO3的土壤，其pH值一般較高，可達10以上，而含NaHCO3及Ca(HCO3)2的土壤，其pH值常在7.5～8.5，鹼性軟弱。

當土壤膠體上吸附的Na、K、Mg(主要是Na)等離子的飽和度增加到一定程度時，會引起交換性陽離子的水解作用：

土壤膠體（x Na）+yH2O=土壤膠體(（x –y）Na、yH)+yNaOH

在土壤溶液中產生NaOH，使土壤呈鹼性。此時Na離子飽和度稱為土壤鹼化度。

我國土壤

我國土壤pH大多在4.5～8.5範圍內，由南向北pH值遞增，長江(北緯33°)以南的土壤多為酸性和強酸性，如華南、西南地區廣泛分布的紅壤、黃壤，pH值大多在4.5～5.5之間；華中華東地區的紅壤，pH值在5.5～6.5之間；長江以北的土壤多為中性或鹼性，如華北、西北的土壤大多含CaCO3，PH值一般在7.5~8.5之間，少數強鹼性土壤的pH值高達10.5。

決定因素

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。

每千克乾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占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。

緩衝性能

土壤緩衝性能是指土壤具有緩和其酸鹼度發生激烈變化的能力，它可以保持土壤反應的相對穩定，為植物生長和土壤生物的活動創造比較穩定的生活環境，所以土壤的緩衝性能是土壤的重要性質之一。

1.土壤溶液的緩衝作用：

土壤溶液中含有碳酸、矽酸、磷酸、腐殖酸和其他有機酸等弱酸及其鹽類，構成一個良好的緩衝體系，對酸鹼具有緩衝作用。

碳酸及其鈉鹽。

當加入鹽酸時，碳酸鈉與它作用，生成中性鹽和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。

Na2CO3+2HCL=2NaCL+ H2CO3

當加大Ca(OH)2時，碳酸與它作用，生成溶解度較小的碳酸鈣，限制了土壤鹼度。

H2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+ 2H2O

土壤中的某些有機酸(如胺基酸、胡敏酸等)是兩性物質，具有緩衝作用，如胺基酸含氨基和羧基可分別中和酸和鹼，從而對酸和鹼都具有緩衝能力。

R-CH(NH2)(COOH)+HCL= R-CH(NH3CL)(COOH)

R-CH(NH2)(COOH)+NaOH= R-CH(NH2)(COONa)+ H2O

2.土壤膠體緩衝作用：

土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和鹼起緩衝作用。

對酸的緩衝作用 (以M代表鹽基離子)

土壤膠體-M+ HCL=土壤膠體-H+ MCL

對鹼的緩衝作用

土壤膠體-H+ MOH=土壤膠體-M+ H2O

土壤膠體的數量和鹽基代換量越大，土壤的緩衝性能就越強。因此，砂土摻粘土及施用各種有機肥料，都是提高土壤緩衝性能的有效措施。在代換量相等的條件下，鹽基飽和度愈高，土壤對酸的緩衝能力愈大；反之，鹽基飽和度愈低，土壤對鹼的緩衝能力愈大。

鋁離子對鹼的緩衝作用：在PH<5的酸性土壤里，土壤溶液中Al3。有6個水分子圍繞著，當加大鹼類使土壤溶液中OH-離子增多時，鋁離子周圍的6個水分子中有一、二個水分子離解出H，與加人的OH中和，並發生如下反應：

2Al(H2O)6+2OH=Al2(OH)2 (H2O)8+4H2O

水分子離解出來的OH則留在鋁離子周圍，這種帶有OH離子的鋁離子很不穩定，它們要聚合成更大的離子團,在Ph>5.5，鋁離子開始形成Al(OH)3沉澱，失去緩衝能力。

影響

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，對自然植被的分布、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。

對養分的影響

1、在正常範圍內，植物對土壤酸鹼性敏感的原因，是由於土壤pH值影響土壤溶液中各種離子的濃度，影響各種元素對植物的有效性；

2、土壤酸鹼性對營養元素有效性的影響：

（1）氮在6~8時有效性較高，是由於在小於6時，固氮菌活動降低，而大於8時，硝化作用受到抑制；

（2）磷在6.5~7.5時有效性較高，由於在小於6.5時，易形成磷酸鐵、磷酸鋁，有效性降低，在高於7.5時，則易形成磷酸二氫鈣；

（3）酸性土壤的淋溶作用強烈，鉀、鈣、鎂容易流失，導致這些元素缺乏。在pH高於8.5時，土壤鈉離子增加，鈣、鎂離子被取代形成碳酸鹽沉澱，因此鈣、鎂的有效性在pH6-8時最好；

（4）鐵、錳、銅、鋅、鈷五種微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；鉬酸鹽不溶於酸而溶於鹼，在酸性土壤中易缺乏；硼酸鹽在pH5-7.5時有效性較好。

對肥力的影響

由於我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游離鐵、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。土壤過酸容易產生游離態的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後，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，並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。

鑑別方法

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: 看澆水後的情形：酸性土壤澆水以後下滲較快，不冒白泡，水面較渾；鹼性土壤澆水後，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，後取出，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。

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。

酸性土壤改良方法

酸性土壤的特徵是“酸”（PH值在6以下）、“瘦”（速效養分低，有機質低於1.5%,嚴重缺有效磷）、“粘”（土質粘重，耕性差）“深”（土色多為紅、黃、紫色）。在這些土壤上種植作物，不易全苗，常形成僵苗和老苗，產量低品質劣。改良培肥方法是：

1、使用石灰中和酸性，每畝每次施20～25千克石灰，直至改造為中性或微酸性土壤。

2、施綠肥，增加土中有機質，達到改善土壤酸性的效果。

3、增加灌溉次數，沖淡酸性對作物的危害。

4、增施鹼性肥料，如碳酸氫銨、氨水、石灰氮、鈣鎂磷肥、磷礦石粉、草木灰等，對提高作物產量有好處。

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。