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土壤酸鹼度對土壤肥力及植物生長影響很大,我國西北、北方不少土壤pH值大,南方紅壤pH值小。因此可以種植和土壤酸鹼度相適應的作物和植物。如紅壤地區可種植喜酸的茶樹,而苜蓿的抗鹼能力強等。土壤酸鹼度對養分的有效性影響也很大,如中性土壤中磷的有效性大;鹼性土壤中微量元素(錳、銅、鋅等)有效性差。在農業生產中應該注意土壤的酸鹼度,積極採取措施,加以調節。

1產生原因

土壤酸鹼度, 又稱「土壤反應」。它是土壤溶液的酸鹼反應。主要取決於土壤溶液中氫離子的濃度,以pH值表示。pH值等於7的溶液為中性溶液;pH值小於7,為酸性反應;pH值大於7為鹼性反應。土壤酸鹼度一般可分為以下幾級:
pH值 土壤酸鹼度
<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
7.5—8.5鹼性
8.5—9.5 強鹼性
>9.5 極強鹼性
實例
能過小麥育種、單種物質營養液不同酸鹼梯度的植物生長試驗。證實了,在酸性環境下植物會更多的吸收陰離子,同時抑制陽離子吸收,放出OH-,使環境向中介點移動。在鹼性環境中植物會更多的吸收陽離子,抑制陰離子交換,向外放出較多H-,同樣使外部環境向中介點移動。說明植物吸收物質是PH變化的原因。 中國現有5億畝鹽鹼化土地,其中有3億畝待開墾,了解土壤酸鹼度與植物生長的關係也就顯得尤為重要中國西北和北方乾旱地區土壤多為石灰性或鹼性,而南方土壤多為酸性或中性,這種酸鹼變化一般都受到成土母岩和氣候條件的影響,同時也受到地形、植被和耕作措施等因素影響。
那些鹽基成分含量高的岩石(如石灰岩等)風化后產生氫氧離子,就使土壤偏鹼性或中性;酸性成分的岩石(如花崗岩等)發育的土壤,多呈酸性。同類岩石其風化產生的鹽類,在北方乾旱地區不容易淋失而底層的鹽基又隨水分蒸發上升而累積在土壤表層中,使土壤反應偏鹼性,而在東北森林地帶以及濕潤多雨的南方,岩石風化產生的一、二價陽離子組成鹽類大量被淋失,剩下的三價的鐵鋁等化合物尤其是鋁的氧化物及其鹽類在水中水解產生氫離子,致使土壤變酸,所以南方大面積的紅壤酸性強,有些甚至呈酸性反應。酸鹼度低至4.5-5.5。
岩石風化后產生的大小顆粒中,那些極細的土壤膠體吸附有氫、鈉、鉀、鈣、鎂、鋁等離子,它們和土壤溶液中的離子處於動態平衡狀態,它們彼此代換會影響土壤酸鹼性。因此,土壤酸鹼反應的實質,是土壤溶液中遊離的氫離子和氫氧根離子存在比例的一個反映。當遊離的氫離子濃度大於氫氧根離子濃度時,土壤呈酸性,;反之,若氫氧根離子濃度大於氫離子濃度時,土壤呈鹼性;若兩者濃度相等,土壤就呈中性。

2影響

酸鹼度對植物的影響是多方面的,大體上分為對外部環境影響與對植物體自身影響,為確定其中主要因素,現已將千餘粒小麥種子分為PH= 4、4.5 、5 、5.5、 6、 6.3、 7 、7.5、 8 9個梯度進行育種,每區域100顆左右,以營養液進行培養。
在經過40多天觀察紀錄后(其中有一次篩選)摘錄數據如表一
表一
育種記錄2012年
酸鹼度
10月15日
10月18日
10月22日
10月25日
10月30日
11月2日
11月7日
4
1.50
6.00
8.00
15.00
17.00
19.00
26.00
4.5
0.90
3.50
8.00
15.00
19.00
21.00
25.00
5
0.70
5.50
10.00
13.50
16.00
18.00
27.00
5.5
0.30
3.00
7.00
14.00
18.00
20.00
25.00
6
0.00
3.00
14.00
14.00
19.50
21.00
30.00
6.3
1.60
7.00
15.00
17.00
22.00
24.00
32.00
7
0.90
5.00
13.00
15.00
17.50
19.00
28.00
7.5
0.60
3.50
8.00
14.00
16.50
18.00
30.00
8
1.10
4.50
10.00
15.00
19.00
21.00
28.00

3測量方法

改良酸土
土壤酸性過大,可每年每畝施入20至25公斤的石灰,且施足農家肥,切忌只施石灰不施農家肥,這樣土壤反而會變黃變瘦。也可施草木灰40至50公斤,中和土壤酸性,更好的調節土壤的水、肥狀況。而對於鹼性土壤,通常每畝用石膏30至40公斤作為基肥施入改良。
土壤鹼性過高時,硫酸鋁也被用來調節土壤pH值,因為它水解生成氫氧化鋁的同時產生少量的硫酸稀溶液。添加后與土壤混勻即可達到改良效果,具體添加量需要做預備試驗如果用蒸餾水溶解可以得到澄清透明的溶液,但一旦水中有雜質微粒則會顯得渾濁,因為Al3+水解得到的Al(OH)3膠體可以吸附這些雜質沉降。加鹼,先產生白色沉澱,繼續滴加沉澱會消失。此時鑒別出有鋁離子存在。
鹼性過高時,可加少量硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫磺粉、腐殖酸肥等。常澆一些硫酸亞鐵或硫酸鋁的稀釋水,可使土壤增加酸性。腐殖酸肥因含有較多的腐殖酸,能調整土壤的酸鹼度。以上方法以施硫磺粉見效慢,但效果最持久;施用硫酸鋁時需補充磷肥;施硫酸亞鐵見效快,但作用時間不長,需經常施用。
化學改良
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(1)施用磷石膏。可提高土壤活性鈣陽離子的含量,減輕碳酸鈉和重碳酸鈉對作物的危害,降低PH值。 (2)巧施化肥。鹽鹼地多施鈣質化肥(過磷酸鈣、硝酸鈣等)和酸性化肥(硝酸銨等),可增加土壤中鈣的含量和活化土壤中鈣素。
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(3)施用腐殖酸類改良劑:這類物質是很好的離子交換劑,對鈉、氯等有害離子有代換吸附作用,能調節土壤酸鹼度。
(4)施用抑鹽劑。該劑用水稀釋后,噴在地面能形成一層連續性的薄膜。這種薄膜能阻止水分子通過,抑制水分蒸發和提高地溫,減少鹽分在地表積累,對農作物保苗增產有良好作用。
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