9.2 土壤酸碱性对土壤肥力的影响
9.2.1．土壤酸碱性对土壤肥力的影响
9.2.1．1 土壤酸碱对土壤微生物的影响：土壤酸碱性直接影响土壤微生物区系的分布和它们的活性。
1)土壤细菌适宜于中性环境;
如固氮细菌适宜在pH值为6.8的环境条件生活，硝化细菌喜欢在pH值为6～8的环境中生活。
2)放线菌适宜于微碱性环境;
3)真菌可在酸性及碱性条件下活动;
9.1.1．2 土壤酸碱性对土壤胶体带电性影响：见第八章胶体。
土壤酸碱性对土壤养分有效性影响：不同营养元素其最大有效性时的土壤pH范围不同，但大部分营养元素在接近中性时有效性最大。土壤酸碱性与土壤中各种营养元素有效性的关系如图1所示。
氮(nitrogen)：土壤氮素在pH5.5以上时有效性高，这与土壤微生物活动的适宜酸碱范围一致。
磷(phosphorus)：在pH6.5～pH7.5时有效性最高，随着pH值的升高，磷的有效性在降低，但当pH8.5以上时，由于钠的存在形成可溶性碱金属的磷酸盐，其溶解度增大，有效性也大，但植物根系却可能受强碱腐蚀毒害，而不能正常吸收。
钾(potassium):在土壤pH值≤5时，因钾的淋失而可能使土壤缺钾。当土壤pH值增高时，土壤含盐基亦高，钾的有效性增大。实际上pH值增加至6以后，以及在中性和碱性范围中，钾的有效性一直是良好的。
钙(calcium)、镁(magnesium)在pH6～8时有效性最好，在pH8.5以上时，易形成碳酸盐沉淀；在酸性条件下它们的盐为可溶性，呈有效态，但易被淋失。
铁(iron)、锰(manganese)、铜(copper)、锌(zinc)、钴(cobalt)等微量元素，在中性、碱性条件下溶解度降低，造成这些微量元素缺乏；而在强酸性土壤中，其溶解度增大，有利植物吸收，但若过多时，又会对植物造成毒害作用。钼(molybdenum)：在强酸性土壤中钼变为无效，当pH值升高到6或6以上时，它的有效性随之而增加。
硼(boron)的有效性以pH5～7范围内为最高，在强酸性土壤中硼易被淋失，而在pH8.5时溶解度降低，所以施用石灰过量时也可导致硼素的缺乏。
9.2.2．土壤酸碱性对植物生长的影响
植物在长期自然选择过程中，形成了各自对土壤酸碱性特定的要求，其中有的植物能在较宽的pH值范围内生长，对土壤反应非常迟钝。有的植物对土壤反应却非常敏感，它们只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示作用，习惯上被称为指示植物(indicator plant)。大多数植物都不能在pH值低于3.5和高于9的情况下生长,但各种树种都有它适合的pH值范围（见教材）。
由于不同植物对土壤的酸碱性要求不同，在植树造林时，一定要考虑各造林树种最适合的土壤pH值范围，做到因地制宜，适地适树，合理利用土壤资源。
此外，土壤的酸碱性对植物病虫害也常常有很大影响，因为地下害虫和某些病原菌要求一定范围内的pH值环境条件。
常见的指示植物：可以帮助人们在野外确定土壤的酸碱性
1、酸性土的指示植物
铁芒箕（Dicranopteris linearis）,生在华南酸性土上。
地刷子（Lycopodium complanatum），生在海拔较高的冷湿地区。
铺地蜈蚣（Lycopodium cernuum），生在亚热带的潮湿地区。
2、钙质土的指示植物
铁线蕨（Adiantum capillus-veneris）,分布在华南和西南的石灰岩地区。
有尾铁线蕨（Adiantum caudatum）,生长在华南。
3、盐土的指示植物
海蓬子（Salicornia herbacea）分布在河北和辽东沿海的盐土上。
盐爪爪(Kalidium gracile)，分布在内陆盐土上。
4、盐碱土的指示植物
盐吸（Suaeda ussuriensis）分布在华北和东北的盐土、碱土和盐碱土上。
三棱草（Scirpus maritimus），生长在排水不良的盐土、碱土和盐碱土上。
三春柳（Tamarix juniperina）,分布在渤海边和内蒙黄河沿岸的盐土区。
9.3 土壤缓冲性
9.3.1.土壤缓冲性概念及其重要性：
土壤缓冲性是指酸性或碱性物质加入土壤，土壤具有缓和其酸碱反应变化的性能。它可以稳定土壤溶液的反应，使酸碱的变化保持在一定范围内，从而避免因施肥、根系的呼吸、微生物活动和有机质分解等引起土壤酸碱性的剧烈变化，以及对植物生长发育和土壤微生物生活产生不良影响。土壤缓冲能力(buffering power of soil)的大小一般用缓冲量来表示，即：使土壤溶液改变一个单位pH值时所需要的酸或碱的厘摩尔数(cmol)。
9.3.2．土壤具有缓冲性的原因：
9.3. 2.1土壤胶体的阳离子交换作用：是土壤产生缓冲性的主要原因
土壤胶体吸附有H+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等多种阳离子。由于这些阳离子有交换性能，故胶体上吸附的盐基离子能对加进土壤的H+（酸性物质）起缓冲作用，而胶体上吸附的致酸离子能对加进土壤的OH+（碱性物质）起缓冲作用。其反应如下式所示：
在交换量相等条件下，盐基饱和度愈高，对酸缓冲能力愈大，盐基饱和度愈低，则对碱的缓冲能力愈大。
9.3.2.2 土壤溶液中的弱酸及其盐类组成的缓冲系统的作用
土壤中的碳酸、硅酸、胡敏酸等离解度很小的弱酸及其盐类，构成缓冲系统，也可缓冲酸和碱的变化。例如:
9.3.2.3 土壤中两性物质的存在
土壤中存有两性有机物和无机物，如蛋白质、氨基酸、胡敏酸、无机磷酸等。如氨基酸，它的氨基可以中和酸，羧基可以中和碱，因此对酸碱都具有缓冲能力。
9.3.2. 4在酸性土壤中，铝离子也能对碱起缓冲作用，如下式所示：
当土壤溶液中OH-继续增加时，Al3+周围的水分子将继续解离出H+以中和之，当土壤pH>5时，上述Al3+就会相互结合而产生Al(OH)3沉淀，并失去其缓冲能力。
9.3 影响土壤缓冲能力的因素：
一般地说，土壤阳离子交换量愈大，土壤的缓冲能力愈大；所以影响土壤缓冲性强弱的因素首先是土壤胶体的数量和种类。
一般土壤缓冲性大小的顺序是：腐殖质胶体>次生粘土矿物胶体>含水氧化物胶体。增加土壤有机质和粘粒，就可增大土壤的缓冲性能。
9.4 我国土壤酸碱性概况与土壤酸碱性调节
9.4.1 我国土壤酸碱性概况:
南酸北碱,一般在4.5 至8.5之间。
吉林、内蒙古、华北的碱土的PH值有的高达10.5。台湾省新八仙山和广东省鼎湖山、五指山的黄壤的PH值有低至3.6～3.8，以上是已知的我国土壤的最高和最低PH范围。
盐基饱和度与土壤酸度关系密切。在一定范围内土壤pH值随盐基饱和度的增加而增高。这种关系大致如下：
土壤pH值 <5.0 5.0～5.5 5.5～6.0 6.0～7.0
土壤盐基饱和度（%） <30 30～60 60～80 80～100
因此，影响土壤盐基饱和度的因素，也同样影响土壤酸碱度。另外，氧化还原条件对pH值也有影响。 水成土壤淹水后pH值变化明显，酸性土pH值升高，碱性土pH值下降。在酸性土壤中，这是由于淹水后氧化还原电位降低，Fe、Mn等氧化物逐渐由氧化态转变为还原性的碳酸铁、锰呈碱性。而在碱性土中，则可能是由于有机酸和碳酸的综合影响所致。
9.4.2.土壤酸碱性调节
9.4.2．1土壤酸性的调节：施用石灰或石灰石粉
石灰中和酸性土壤作用如下：
石灰施用除了有中和土壤酸性的作用外，还能增加土壤中的钙素，这样有利于土壤中有益微生物的活动，促进有机质的分解，减少磷素被活性铁、铝的固定；而且还可以改良土壤结构。
石灰需要量的计算见教材。
9.4.2．2土壤碱性的调节：用石膏来改良。石膏改良碱性土的作用如下：
施用石膏是通过离子代换作用把土壤中有害的钠离子代换出来，结合灌水使之淋洗。在重度碱化的土壤上，除施用石膏外，还可施用其它的化学物质如：硫磺（经土壤中硫细菌的作用氧化生成硫酸）和明矾（硫酸铝钾）、磷石膏、亚硫酸钙、硫酸亚铁、工业废料等，都能降低土壤碱性。
对于碱化土壤的改良，除用化学的方法外，还可配合采用农业、生物、水利等措施来进行。比如可蓄洪洗盐脱碱，进行科学灌溉排水，降低地下水位，增施有机肥料，翻砂压碱等都是改良盐碱土行之有效的措施。
9.4.2．3用生理酸性或生理碱性肥：一般在酸性土壤上宜施用生理碱性肥料（如硝酸钠等），碱性土壤则宜施用生理酸性肥料（如硫酸铵等）。无论在酸性或碱性土上，多施有机肥者有好处。
