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亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所桃源站
土壤pH與養(yǎng)分有效性
地球的皮膚
2016年02月01日
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(lái)表示，它是指土壤的酸堿程度。pH=7時(shí)，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(zhǎng)狀態(tài)也不同。了解土壤pH與養(yǎng)分有效性的關(guān)系對(duì)于評(píng)判土壤的宜種性以及改良土壤具有重要的實(shí)踐意義。
一般而言，在PH值接近6-7范圍內(nèi)，大多數(shù)土壤養(yǎng)分元素都有較高的有效性。然而，pH的改變對(duì)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(zhǎng)所必須的營(yíng)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(lái)看看土壤pH與這些土壤養(yǎng)分有效性的關(guān)系。
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氮在6~8時(shí)有效性較高，是由于在小于6時(shí)，固氮菌活動(dòng)降低，而大于8時(shí)，硝化作用受到抑制。
磷在6.5~7.5時(shí)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(chǎn)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(xiàn)出基本一致的趨勢(shì)。土壤pH值低于6，鉀的淋溶作用強(qiáng)烈，因此有效性降低，但堿性土壤并不會(huì)削弱土壤鉀的有效性。植物能直接吸收利用的硫是SO4-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(xiàn)，土壤pH值與硫磺氧化速率呈正相關(guān)，這是因?yàn)閴A性條件可以促進(jìn)硫氧化微生物的活動(dòng)，加快硫磺的氧化。甚至在pH高于10的強(qiáng)堿性土壤中，提高pH依然能促進(jìn)硫磺的氧化。
鈣和鎂對(duì)土壤pH的反應(yīng)規(guī)律基本相同，過(guò)酸或者過(guò)堿都會(huì)削弱其有效性，土壤pH為6-8時(shí)，有效性最高。這是因?yàn)樗嵝酝寥赖牧苋茏饔脧?qiáng)烈，鈣、鎂容易流失，導(dǎo)致缺乏。而在pH高于8.5時(shí)，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。
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鐵、錳、銅、鋅四種微量元素隨土壤pH的關(guān)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?yàn)樗嵝酝寥乐?，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。
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硼酸鹽在pH5-7時(shí)有效性較好，在pH值小于5和大于7時(shí)，其有效性有降低的趨勢(shì)。土壤膠體的吸附固定作用會(huì)影響硼的有效性，而吸附固定又與土壤酸堿度密切相關(guān)。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(huì)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（MoO42-）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(jié)合生成難溶性的鉬酸鐵和鉬酸鋁，降低了鉬的有效性。據(jù)研究，多數(shù)情況下，作物出現(xiàn)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(guò)強(qiáng)，有效鉬數(shù)最不足。
知悉土壤pH與養(yǎng)分元素有效性的關(guān)系，便可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)土壤pH改變土壤肥力現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)，改善作物生長(zhǎng)狀況，增加作物產(chǎn)量。
一般而言，在PH值接近6-7范圍內(nèi)，大多數(shù)土壤養(yǎng)分元素都有較高的有效性。然而，pH的改變對(duì)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(zhǎng)所必須的營(yíng)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(lái)看看土壤pH與這些土壤養(yǎng)分有效性的關(guān)系。
氮在6~8時(shí)有效性較高，是由于在小于6時(shí)，固氮菌活動(dòng)降低，而大于8時(shí)，硝化作用受到抑制。
磷在6.5~7.5時(shí)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(chǎn)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(xiàn)出基本一致的趨勢(shì)。土壤pH值低于6，鉀的淋溶作用強(qiáng)烈，因此有效性降低，但堿性土壤并不會(huì)削弱土壤鉀的有效性。植物能直接吸收利用的硫是SO4-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(xiàn)，土壤pH值與硫磺氧化速率呈正相關(guān)，這是因?yàn)閴A性條件可以促進(jìn)硫氧化微生物的活動(dòng)，加快硫磺的氧化。甚至在pH高于10的強(qiáng)堿性土壤中，提高pH依然能促進(jìn)硫磺的氧化。
鈣和鎂對(duì)土壤pH的反應(yīng)規(guī)律基本相同，過(guò)酸或者過(guò)堿都會(huì)削弱其有效性，土壤pH為6-8時(shí)，有效性最高。這是因?yàn)樗嵝酝寥赖牧苋茏饔脧?qiáng)烈，鈣、鎂容易流失，導(dǎo)致缺乏。而在pH高于8.5時(shí)，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(guān)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?yàn)樗嵝酝寥乐?，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(shí)有效性較好，在pH值小于5和大于7時(shí)，其有效性有降低的趨勢(shì)。土壤膠體的吸附固定作用會(huì)影響硼的有效性，而吸附固定又與土壤酸堿度密切相關(guān)。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(huì)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（MoO42-）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(jié)合生成難溶性的鉬酸鐵和鉬酸鋁，降低了鉬的有效性。據(jù)研究，多數(shù)情況下，作物出現(xiàn)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(guò)強(qiáng)，有效鉬數(shù)最不足。
知悉土壤pH與養(yǎng)分元素有效性的關(guān)系，便可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)土壤pH改變土壤肥力現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)，改善作物生長(zhǎng)狀況，增加作物產(chǎn)量。