碳酸根(CO?²?)是攜帶雙負(fù)電荷的平面三角形陰離子,在土壤中通常與堿土金屬(如鈣Ca²?、鎂Mg²?)或堿金屬(如鈉Na?、鉀K?)陽離子締合,形成碳酸鹽礦物。其中,碳酸鈣(CaCO?)是土壤中最主要的碳酸根載體,占土壤總碳酸鹽的70%-90%。
碳酸根對(duì)土壤性質(zhì)的影響:
物理性質(zhì)
土壤結(jié)構(gòu):碳酸鈣作為“膠水”,將土壤顆粒黏合形成團(tuán)聚體,改善土壤通氣性和透水性,為植物根系生長提供良好環(huán)境。
工程地基:在含碳酸鈣的土壤中,碳酸鈣與砂結(jié)合形成堅(jiān)固層,抑制金屬腐蝕的極化反應(yīng),降低腐蝕速度。
化學(xué)性質(zhì)
酸堿平衡:碳酸根離子通過水解反應(yīng)(CO?²? + H?O ? HCO?? + OH?)釋放氫氧根離子(OH?),使土壤呈堿性(pH>8.2)。當(dāng)土壤酸性增強(qiáng)時(shí),碳酸鈣溶解中和酸性物質(zhì),維持土壤pH穩(wěn)定。
養(yǎng)分有效性:碳酸鈣可固定土壤中的磷、鋅等元素,形成難溶性磷酸鈣或鋅酸鈣,影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。
生物性質(zhì)
微生物活動(dòng):碳酸根為土壤微生物提供碳源,促進(jìn)其生長、繁殖和代謝,進(jìn)而影響土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)。
植物生長:在鈣飽和度較高的土壤中,碳酸鈣的持續(xù)存在為植物提供鈣元素,增強(qiáng)植物抗逆性。