土壤pH值對植物生長的影響

pH的概念

pH值,又稱酸鹼值,是溶液或物質中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液或物質酸鹼度的衡量標準。pH值分為0-14範圍,一般從0-7屬酸性,從7-14屬鹼性,7為中性。任何物質都具有其自身的酸鹼屬性。

土壤pH值

土壤的酸鹼性是土壤膠體的固液相的綜合表現,在土壤溶液中由遊離的H+或HO-顯示出來。酸性土壤的溶液中,含的H+比OH-多,顯酸性,鹼性土壤的溶液中HO1比H+多,顯鹼性。土壤膠粒上陽離子的組成決定了土壤的酸鹼反應。土壤酸鹼性與土壤的鹽基飽和度有關,一般鹽基不飽和的土壤(土壤膠粒上有較多的致酸離子Al3+和H+)呈酸性反應,而鹽基飽和的土壤則呈中性或鹼性。

土壤酸度,又稱為土壤的總酸度,是有兩部分組成,活性酸度(酸性強度)和潛在酸度(酸度數量)。土壤酸鹼性是土壤的重要化學性質。土壤的酸鹼性直接影響作物的生長和微生物的活動以及土壤的其他性質與肥力狀況等。

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土壤中八大離子:鉀離子,鈉離子,鈣離子,鎂離子,氯離子,硫酸根離子,碳酸氫根離子,碳酸根離子。

土壤酸性分類以及產生的原因

  • 土壤酸鹼度幾級:<4.5 極強酸性、4.5—5.5 強酸性、5.5—6.5 酸性、6.5—7.5 中性。

  • 土壤酸性的來源:

    (1)土壤之所以呈酸性反應,是因為土壤含有致酸物質,如酸性鹽、有機酸、無機酸,更主要的是膠體帶有大量的致酸離子H+和Al3+(水解后產生H+)。

    (2)在高溫高濕的條件下,土壤風化作用強烈,同時強烈的淋溶作用使大量的鹽基被淋失,而吸附力極強的Al3+和H+較多時,H+進入礦物晶格,對礦物產生一定的破壞作用,使其中的Al3+成為交換性Al3+,交換性Al3+水解,又產生相當量的遊離H+,從而使土壤顯酸性反應,這是土壤酸性的主要原因。

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    (3) 植被的類型和母質的成分以及不同的農業措施對土壤酸性的發展也有影響,例如有機質可形成較多的富里酸,使土壤進行酸性淋溶,加速鹽基的淋失,使土體中H+增多。

    (4)土壤微生物和根系呼吸產生的CO2和有機質分解產生的有機酸,也可增加土壤溶液中的H+。

    (5)一些礦物成分中含有酸性基如黃鐵礦(FeS)等,經氧化而產生硫酸。

    (6)農業上施用生理酸性肥料如硫胺或明礬,都有大量酸根殘留在土中。其中酸性污水、酸雨等也可使土壤急劇酸化。

土壤酸性對作物生長的影響

在很多情況下pH對植物生長的影響,是pH對土壤養分有效性的影響。土壤養分的有效度在不同pH值條件下差異很大。

  • pH隨土壤溶液中的鈣和鎂含量增加而增加,鈣和鎂的有效性在pH<6的範圍內,隨pH較低的範圍,也隨pH增大而提高。在pH低時,鉬和鎂形成難溶性化合物而變得無效。

  • 在強酸性土壤上有些植物如柑橘會發生缺鉬現象,鐵、錳、鉬的有效性是隨pH的降低而提高,在強酸性土壤,鐵、鋁、錳的濃度提高,常使植物受到毒害作用,而石灰性或鹼性土壤,鐵、錳的有效性很低,植物有往往發生缺鐵癥狀。

  • 從整體來看,大多數土壤養分在pH6.5(中性)附近的有效性較高。

各元素不同pH值下的有效性

  • 不同作物對土壤酸鹼性的適應性

不同作物對土壤pH值得適宜值

土壤酸度的調節

  • 土壤酸性主要有膠體吸附的交換性H+和Al3+所控制,在改良土壤酸性時,不僅要中和活性酸,而且主要是中和潛在酸,才能從根本上改善土壤的酸性,通常是使用石灰來改良土壤酸性;即用Ca2+或Mg2+把土壤膠體上致酸離子代換下來,並在土壤溶液中被中和掉。

    弊端:用石灰調理土壤,會造成土壤板結,保水保肥能力下降,造成肥料浪費等惡性循環。

  • 微生物菌調理土壤酸性:通過補充土壤中有益微生物的含量,改善作物根際環境,促進土壤有機質含量,轉化土壤中化學元素為速效性,被作物吸收后,減輕土壤中酸性元素的積累。

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