土壤低酸度是強(qiáng)降雨地區(qū)作物生長的主要限制因子之一,低酸度可導(dǎo)致土壤活性鋁濃度的上升,鋁的毒性對作物生長會產(chǎn)生重大影響,是在其它營養(yǎng)供應(yīng)不足時。土壤低酸度的出現(xiàn)主要源于大量降雨,特別是酸雨,導(dǎo)致土壤鹽基離子的淋失,而在栽種某些植物豆科植物吸收陽離子的同時,也放出質(zhì)子以平衡電荷,而且固氮作用帶來的高氮環(huán)境,導(dǎo)致強(qiáng)烈的硝化作用,從而使土壤酸化。
植物殘茬對土壤酸度的影響
許多植物材料對土壤pH有明顯的影響,但pH的響應(yīng)幅度因植物殘茬種類而異,還隨時間而變化。植物殘茬對土壤PH的作用受多種相關(guān)因素的影響，植物材料的金屬元素含量、氮元素以及有機(jī)酸含量是主要作用因素，但其多酚類物質(zhì)與木質(zhì)元素含量對土壤PH變化沒有確定性的貢獻(xiàn)。從土壤角度看土壤酸緩沖能力、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤起始PH等是主要影響因子。含氮量較高的植物材料短期內(nèi)可使土壤pH上升,但在硝化作用影響下,pH很快就開始下降, 因而pH上升幅度通常與植物的氮含量成顯著正相關(guān)。玉米在生長過程中,施用硝酸鈣與施用硫酸銨兩種不同氮肥相比,前者的殘薦使pH上升幅度更大些,也更久些,所以同一種植物,其生長環(huán)境不同,長成的材料對土壤pH的影響也不同,這主要是緣于體內(nèi)元素含量的差異。
土壤PH的上升幅度還與自身土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)，含有機(jī)質(zhì)較高的土壤對植物殘茬的影響通常較弱。植物殘茬加入土壤后對酸度的影響可以在極短時間出現(xiàn)，植物殘茬施入土壤后產(chǎn)生的pH 上升一般不是長期性的,但通常可以在作物生長季時間周期內(nèi)起作用。
植物殘茬對土壤交換性鋁的影響酸性土壤中的鋁毒是與低酸度共同制約植物生長的主要因子,土壤中交換性鋁與pH水平密切相關(guān),在低酸度條件下,活性鋁迅速增加,并對植物生長帶來毒害,另一方面,鋁的水解又增加了活性酸酸度,因而交換性鋁與pH成反比關(guān)系。在土壤中施用植物殘茬,通?？梢越档突钚凿X含量,減低植物對鋁的吸收,如用珍珠稷桔桿施入土壤后,珍珠稷葉子的鋁含量可下降60%以上。植物殘茬對鋁的影響是借助表面吸附、絡(luò)合及其它化學(xué)反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的,特別是植物殘茬如能較大幅度消耗質(zhì)子時,可使活性鋁大幅下降,通常pH>5時,熱帶土壤活性鋁可降低至接近零。當(dāng)植物材料使土壤pH上升至超過5時,活性鋁接近零,而對土壤pH影響小的銀樺,土壤活性鋁含量高。植物殘茬加入引起的pH升高可導(dǎo)致鋁直接沉淀,另方面,植物殘茬所含一些可溶性有機(jī)酸與游離鋁離子形成難溶性復(fù)合物,不同材料對降低活性鋁的能力差別很大,堆肥、雞糞肥等有機(jī)材料對降低土壤溶液鋁的效果特別明顯,總?cè)芙怃X只有原來水平的50%,活性鋁只有25%的水平在活性鋁毒性高的土壤上,施用植物殘茬通常能顯著降低鋁毒,提高作物產(chǎn)量。
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