土壤酸堿性是影響土壤養(yǎng)分有效性的重要因素之一,常用pH來表示,它是指土壤的酸堿程度。pH=7時,為中性,<7為酸性,>7則為堿性。土壤pH是影響土壤養(yǎng)分有效性的重要因素。pH不同,土壤的供肥能力,植物的生長狀態(tài)也不同。了解土壤pH與養(yǎng)分有效性的關系對于評判土壤的宜種性以及改良土壤具有重要的實踐意義。
一般而言,在PH值接近6-7范圍內,大多數土壤養(yǎng)分元素都有較高的有效性。然而,pH的改變對于不同的養(yǎng)分元素有著不同的影響模式。土壤養(yǎng)分指土壤提供的植物生長所必須的營養(yǎng)元素,包括氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、硼(B)、鉬(Mo)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)等12種元素。我們就來看看土壤pH與這些土壤養(yǎng)分有效性的關系。
氮在6~8時有效性較高,是由于在小于6時,固氮菌活動降低,而大于8時,硝化作用受到抑制。
磷在6.5~7.5時有效性較高,在小于6.5的酸性土壤中,磷常與鐵、鋁等離子化合產生沉淀,或被固定為不溶性的鐵、鋁磷酸鹽,大大降低了土壤中磷素的有效性。在高于7.5的土壤中,則易形成磷酸二氫鈣。
鉀和硫的有效性隨土壤pH的變化表現出基本一致的趨勢。土壤pH值低于6,鉀的淋溶作用強烈,因此有效性降低,但堿性土壤并不會削弱土壤鉀的有效性。植物能直接吸收利用的硫是SO
4-和游離氨基酸硫,土壤中硫磺的氧化可以得到有效態(tài)硫,而有研究發(fā)現,土壤pH值與硫磺氧化速率呈正相關,這是因為堿性條件可以促進硫氧化微生物的活動,加快硫磺的氧化。甚至在pH高于10的強堿性土壤中,提高pH依然能促進硫磺的氧化。
鈣和鎂對土壤pH的反應規(guī)律基本相同,過酸或者過堿都會削弱其有效性,土壤pH為6-8時,有效性最高。這是因為酸性土壤的淋溶作用強烈,鈣、鎂容易流失,導致缺乏。而在pH高于8.5時,土壤鈉離子增加,鈣、鎂離子被取代,形成碳酸鹽沉淀,因此鈣、鎂的有效性同樣降低。
鐵、錳、銅、鋅四種微量元素隨土壤pH的關系基本一致,酸性土壤中有效性較高,而堿性土壤中有效性逐漸降低。這是因為酸性土壤中,鐵、錳、銅、鋅因可溶而有效性高,而堿性土壤中不溶,形成例如Fe(OH)
3、Mn(OH)
2、Cu(OH)
2、Zn(OH)
2等難溶于堿的沉淀。
硼酸鹽在pH5-7時有效性較好,在pH值小于5和大于7時,其有效性有降低的趨勢。土壤膠體的吸附固定作用會影響硼的有效性,而吸附固定又與土壤酸堿度密切相關。酸性土壤中硼的有效性高,但容易淋洗損失,施用大量石灰,硼的吸附固定增加,會誘發(fā)缺硼,作物缺硼大多發(fā)生在pH>7的土壤中。
鉬酸鹽不溶于酸而溶于堿,在酸性土壤中易缺乏。土壤中有效鉬以水溶性或代換性鉬為主,以鉬酸根(MoO
42-)的形式存在于土壤溶液中。酸性土壤中,鉬酸根易同土壤中游離的鐵和鋁離子結合生成難溶性的鉬酸鐵和鉬酸鋁,降低了鉬的有效性。據研究,多數情況下,作物出現缺鉬癥狀并不是由于土壤中的鉬含量少,而是pH值偏低,土壤酸性過強,有效鉬數最不足。
知悉土壤pH與養(yǎng)分元素有效性的關系,便可以通過適當調節(jié)土壤pH改變土壤肥力現狀和結構,改善作物生長狀況,增加作物產量。