土壤的酸度

50多年来，土壤学家一直在认真研究土壤酸度，建立了许多理论来解释观察到的土壤酸度类型及行为。事实上，这些解释几乎兜了一圈。关于这一点，美国加利福尼亚州的Hans Jenny在其杰出的综述文章《关于土壤酸度的思考》中说得很清楚。该文列于本章末的参考文献中，建议关注这一重要土壤性质理论发展的人们一阅。

 一、土壤酸度的本质

   普遍认为，土壤酸度有如下几种来源：腐殖质或有机质、硅铝酸盐粘粒、铁铝水合氧化物、交换性铝、可溶性盐类和二氧化碳。

 (一)腐殖质

如第四章所述，土壤有机质或腐殖质含有类同弱酸的活性羧基和酚基，依所形成酸的解离常数和pH值状况，解离后放出H+。土壤中有机质分布不均匀，各处不同，因而其对土壤酸度的影响也不同。但有机质是个重要因素，在泥炭土、腐殖土和富含有机质的矿质土中尤为重要。

 (二)硅铝酸盐粘土矿物

这是两层和三层粘土矿物，以高岭石和蒙脱石为代表。这些粘土矿物的电荷起源于晶格内低价阳离子同晶置换高价阳离子，其电荷也可能起源于晶格结构组分中羟基和束缚水氢离子的解离。

(三)铁铝聚合物

某些阳离子从粘土矿物上取代出的Al3+水解成单体的和聚合的羟基铝复合体。


(四)可溶性盐类

土壤溶液中酸性、中性或碱性盐的存在是矿物风化、有机质分解或施肥的结果。这些可溶性盐类阳离子交换吸附的铝离子，增加土壤溶液酸度，这很容易由土壤pH值测出来。二价金属阳离子通常比一价金属离子对降低土壤pH值的影响大。

条施肥使条带中及条带周边可溶性盐浓度很高。这将进一步使铝、铁和锰进入土壤溶液，通过水解降低土壤pH值。条施肥量高对该条带土壤pH值的影响相当可观，对临界pH值的土壤，进一步酸化对植物生长可能有害。

 
(五)二氧化碳

近中性或含相当数量碳酸盐或重碳酸盐土壤的pH值在很大程度上受土壤空气二氧化碳分压的影响。含游离碳酸钙并与地表正常大气压下二氧化碳平衡的土壤，其pH值为8.5。如果这种土壤空气的二氧化碳分压升到0.02个大气压，土壤pH值将降至约7.5。有机残体分解产生的二氧化碳与水结合形成碳酸。这种弱酸解离产生H+和HCO3-，成为又一个为土壤酸化提供H+的来源。根代谢活动也是个二氧化碳来源。

二、影响土壤酸度的因素

土壤酸度在作物生产系统中主要受以下因素影响：
①化肥，特别是施用硝化过程中产生H+离子的铵态氮肥；
②作物移取盐基阳离子，包括交换H+的钙、镁、钾和钠离子；
③先由H+，继而又被Al3+取代的盐基阳离子遭受淋失；
④有机残体分解。

 (一)肥料的酸碱度

一些肥料物质在土壤中留下酸性残余物，一些留下碱性残余物，还有一些似乎不影响土壤pH值。许多试验结果表明，植物氮、磷、钾三要素中以氮素肥料对土壤pH值和阳离子淋失影响*大，第五章讨论过铵态氮肥产生酸性的情况。由可溶性磷肥，如重过磷酸钙（磷酸一钙）和磷酸一铵释出的磷酸能暂时使施肥区局部酸化，前者能使pH值降至1.5，后者可使pH值降至3.5，这些酸能很快被中和，但其酸性反应产物可能继续影响土壤特性。磷酸二铵刚施入土壤时会使施肥区的土壤pH值升至8左右，尽管在极酸土壤上这种变化很短暂，但所产生的碱性磷酸盐化合物可能会持续一段时间。磷酸二铵中铵硝化产生的酸度一般会抵消*初的碱效应。磷酸一铵的硝化也有相当的酸效应。

(二)盐基阳离子的损失

因种植和淋失使土壤盐基阳离子损失是土壤酸化的原因。作物吸收阳离子会降低或提高来自化肥、动植物残体或有机质等各种肥源的铵态氮硝化时产生的酸度，这在随后还将进一步说明。早期的推理认为，携有碱性盐基阳离子的硝态氮应比铵态氮产酸少。SO42-等不像NO3-那样易迅速被作物吸收，故携有该酸性阴离子的铵态氮肥比氨或尿素等肥料产酸更多。试验结果证明了这一点。

(三)氮挥发

NH3挥发降低硝化作用，减弱土壤的酸化过程。反硝化损失N2、NO或N2O，在土壤中留下碱性残余物，生成的OH-离子与还原的NO3-等当量。

(四)硫的酸化作用

单质硫及其化合物形成硫酸酸化土壤。这一论题在第八章讨论酸雨时有相当的篇幅。这是某些地区土壤酸化的重要因素。