与土壤对话--土壤pH与作物生长

与土壤对话--土壤pH与作物生长

文胜生物土壤医院

       土壤酸碱度,又称“土壤反应”。它是土壤溶液的酸碱反应。主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度指数，以pH表示。土壤酸碱性是影响土壤养分有效性的重要因素之一，对土壤中的微生物活性、养分有效性、有毒有害物质及土壤结构性有很大影响，进而影响植物的正常生长发育。

一、酸性土壤和碱性土壤的特征

       1、酸性土壤的特征

       酸性土壤是pH值小于7的土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和灰化土等。高温多雨的地方，风化淋溶作用较强，盐基易淋溶，盐基饱和度降低，容易形成酸性土壤。酸性土壤由于腐殖质含量高，一般颜色较深，多呈黑褐色，且土层肥厚，土质疏松，透水透气性好。抓在手里较为松软，湿润土不易握成块，地表浇水不冒白泡，水面浑浊，且能够很快渗入地下土壤，翻挖土时较为轻松。

       2、碱性土壤的特征

       碱性土壤是pH值大于7的土壤的总称，包括黑钙土、栗钙土、棕钙土等。半干旱或干旱地区的自然土壤，盐基淋溶少，相反由于土壤水分蒸发量大，下层的盐基物质容易随着毛管水的上升而聚集在土壤上层，从而形成碱性土壤，又可分为石灰质土、盐土和碱土三类。碱性土壤颜色多呈白色、黄色等浅色，土层偏薄，土质较硬，透水透气性差。抓在手里比较有硬实感，湿润土容易握成团，松手后不易散开，地表浇水常冒白泡沫，水面不犯浑，且向地下土壤渗透较慢，翻挖土时较吃力。

二、土壤酸碱性对植物生长的影响

       1、对微生物活性的影响：‍‍‍‍‍‍土壤中微生物种类较多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等，是土壤生物中最活跃的部分，参与土壤有机质分解、腐殖质合成、养分转化和推动土壤的发育和形成。土壤pH会影响有益土壤生物（包括细菌‍、真‍‍‍‍菌‍和蚯蚓等）的活性。这些生物在养分循环和有机物分解过程中起着关键作用。

       2、对养有效性的影响：土壤pH值会影响土壤溶液中各种离子的浓度，从而影响各种元素对植物的有效性。植物必要营养元素的有效性与土壤pH的关系如下图：

      （1）氮在pH 6-8时有效性较高，主要是由于当pH小于6时，固氮菌活动降低；当pH值大于8时，硝化作用受到限制。

      （2）磷在pH 6.5-7.5时有效性较高，主要是由于当pH小于6.5时，土壤中的活性铁、铝增加，易形成磷酸铁、铝沉淀；当pH大于7.5时，易产生磷酸钙沉淀。

      （3）钙、镁在pH 6-8时有效性较高，主要是由于当pH小于6时，在淋溶作用下，元素容易流失；当pH大于8时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀。除此之外，钾在酸性土壤中也容易流失。

      （4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中可溶而有效性高；钼酸盐不溶于酸而溶于碱，在酸性土壤中易缺乏；硼酸盐在pH5-7.5时有效性较好。

       3、产生有毒害物质：

       铝和锰在酸性土壤中更容易溶解，这有可能会导致有毒物质浓度增加，从而伤害植物根系。

      （1）铝毒害：当游离的铝离子达到0.2cmol/kg土时，对植物根部具有很大的毒性，与根细胞壁、质膜相互作用，快速抑制根系生长，影响根系功能，进而导致干旱和矿质元素缺乏，使作物产量下降。主要表现为根系变粗，呈褐色，分枝减少，根尖膨大，根管/表皮脱落。

      （2）锰毒害：当交换锰达到2-9cmol/kg土，或植株干物质含锰量超过1000mg/kg时产生锰毒害。过量的锰会抑制钙、镁的吸收及活性，并可破坏叶绿体结构导致叶绿素合成下降及光合速率降低。主要表现为根系变褐，根尖损伤，新根少；叶片出现褐色斑点，叶缘白化或变成紫色，幼叶卷曲等。

      土壤过碱可溶盐分达一定数量后，土壤溶液浓度增大，渗透压增高，破坏了植物内部与土壤之间的盐平衡，从而引起植物的生理干旱，造成植物吸收水分困难，根系及种子发芽不能从土壤吸收足够的水分，甚至还会导致水分从根细胞外渗，使植物脱水而死。可溶盐中尤其以碳酸钠的对植物的伤害能力最大，对植物根系和茎部都有腐蚀作用。

      4、对土壤结果影响：

      合适的pH值有助于形成良好的土壤结构，良好的土壤结构有利于提高水分渗透性、土壤透气性以及根系的伸展和穿透。酸性土壤中氢离子较多，缺乏形成良好结构的条件，雨后易板结或被冲刷，造成水土流失；碱性土壤中钠离子较多，使土粒分散，土质粘重闭结，通透性差，物理性不好。

三、植物生长适宜的pH

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      土壤酸碱度与植物的生长关系十分密切，土壤的酸性或碱性过大，都会在一定程度上影响植物的根系生长，从而影响到植物的正常生长发育。因此，研究土壤酸碱性与植物的关系，对于提高农业生产效率、指导土壤改良工作、促进生态环境保护以及推动农业科学研究等方面都具有重要意义。

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