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。
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。
土壤鹼度
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。
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。
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。
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