在农业领域,"土壤pH值" 这一术语经常被提及,特别是在植物营养方面。那么,究竟什么是土壤 pH 值?为什么它对作物生长如此重要?让我们一探究竟!
什么是土壤pH值?
土壤pH值指的是土壤的酸碱度,主要由土壤中氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻) 的活性而测量。H⁺和OH⁻的数量相等时,溶液呈中性,因此,由于水含有等量的这两种离子,它的pH值为7,属于中性。pH值的测量范围为0至14,低于7的土壤为酸性,高于7的土壤为碱性(或称为碱性土壤)。
为什么土壤pH值很重要?
土壤pH值被称为衡量土壤健康的“主变量”,它是支持土壤生态过程的关键指标。在农业领域,土壤pH值会影响养分吸收和土壤肥力,因为它控制养分循环、微生物活动和有机物降解等过程,决定土壤的养分供应。通过适当的土壤管理,例如合理使用土壤改良剂、化肥和灌溉,可以优化养分的供应与吸收,从而促进植物健康和作物产量。
土壤 pH 值如何影响养分的可利用率?
图1:吸附在小型黏土颗粒上的阳离子养分与H⁺离子交换 (Hopkins & Hüner, 2008).
土壤中的养分以阳离子和阴离子的形式存在,并吸附在细小的土壤颗粒上。这些被吸附的养分可以相互交换。例如,在图1中,一个Ca²⁺离子可以被两个H⁺离子交换出去。作物利用这交换过程获取所需的养分 —— 它们会向土壤中释放H⁺和OH⁻离子,以换取所需的养分。土壤 pH 值控制着哪些养分被吸附在土壤颗粒上,以及哪些养分可以被作物吸收。不同的pH范围会影响不同养分的利用率。因此,即使施放了足够的养分,如果土壤pH值不适宜,这些养分可能仍然无法被作物吸收,从而导致作物缺少养分。
最佳土壤pH值是多少?
一般来说,最适合作物整体养分吸收的土壤pH范围是5.5至6.5。这一范围综合考量了不同养分的最佳吸收 pH 值以及不同作物的生长需求。每种养分会在特定pH范围内最容易被吸收。例如,主要养分(如氮N、磷P、钾K)通常在接近中性的条件下吸收较好,而金属微量元素(如铁Fe、锰Mn、锌Zn)则在酸性条件下更容易被吸收。此外,不同作物对养分的需求和适宜生长环境也各不相同——某些作物适应酸性土壤,而有些则不适应。因此,pH值5.5至6.5是一个相对平衡的范围,能够满足大多数作物的营养需求,同时也避免某些养分的吸收受阻。下图2显示了不同营养元素的最佳pH值吸收范围。
图2:土壤pH对养分供应的影响 (Roques et al., 2013).
如果土壤pH值过高或过低会有什么反应?
当土壤pH值超出5.5 – 6.5的范围时,会影响养分吸收,从而抑制作物生长。通常来说,土壤pH值过低(酸性)比过高(碱性)更常见,并且更严重。但无论如何,pH 值失衡都有可能导致养分缺乏或毒害。
低pH值(土壤过酸)对作物的影响:
低 pH 会增加铝 (Al) 和锰 (Mn) 的可溶性,使其浓度升高至毒害水平,导致植物根系生长受阻,影响养分吸收。过低的土壤pH值还会引起 钙 (Ca)、镁 (Mg)、钼 (Mo)、硼 (B)、硝态氮 (NO₃⁻-N) 和磷 (P) 等元素的缺乏。此外,低 pH 还会抑制有益微生物的生长,使有机物降解变慢,导致养分被困在未分解的有机物中,无法供作物利用。
高pH值(土壤过碱)对作物的影响:
过高的pH值会导致磷 (P)、铁 (Fe)、铜 (Cu)、锌 (Zn) 和硼 (B) 等养分的缺乏,进而引发微量元素缺乏症。
无论是土壤过酸还是过碱,都会导致 根系健康受损、养分供应受阻、养分毒害或缺乏,最终影响作物的生长和产量。
结论
只有充分理解土壤pH值的重要性,及其对作物健康和养分吸收的影响,才能采取适当的措施来管理土壤pH,并将其维持在最佳范围内以提高作物产量。那么,影响土壤pH值的因素有哪些?马来西亚的土壤pH状况如何?又该如何使用AgroBridge的产品AMICOTE来改善不理想的土壤 pH? 敬请期待我们的下一篇文章!
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