2011年6月15日 星期三
土壤的成份&酸性土壤對植物營養關係說明&土壤pH對植物營養要素之影響&查究好土壞土的線索
＊土壤的成份
礦物質
1. 土壤中的礦物質通常是由形成土壤的母質岩石所供應，亦有部份可能是從沉積物中獲得。
2. 主要是母質岩石經過風化作用後所形成的。
3. 土壤中礦物顆粒大小影響土壤質地、疏水程度和透氣程度。
4. 根據礦物質的體積大小，可以分為下列四種﹕
黏粒 → 顆粒直徑少於0.002毫米 粉砂粒 → 顆粒直徑0.002毫米至0.05毫米
幼砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至0.25毫米
粗砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至2.0毫米
幼砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至0.25毫米
粗砂粒 → 顆粒直徑0.05毫米至2.0毫米
有機物質
1.土壤有機物質包括動植物死亡以後遺留在土壤中的殘體、施入的有機肥料和經過微生作用所形成的腐殖質。
2.腐殖質佔土壤中有機物質的70-90%，對土壤的肥力影響很大。
3.土壤中有機物質的轉化過程主要由微生物負責。微生物將複雜的有機物質轉化為簡單的無機化合物供植物吸收。
土壤空氣
1.土壤有機物質包括動植物死亡以後遺留在土壤中的殘體、施入的有機肥料和經過微生作用所形成的腐殖質。
2.腐殖質佔土壤中有機物質的70-90%，對土壤的肥力影響很大。
3.土壤中有機物質的轉化過程主要由微生物負責。微生物將複雜的有機物質轉化為簡單的無機化合物供植物吸收。
土壤水分
1.土壤是一個多孔体，在孔隙裏主要貯存著水分和空氣。土壤中空氣和水分的數量是相對的。雨天時，土壤孔隙大部份為水分所佔據，空氣成份稀少。晴天時，土壤中的水分大量消耗，空氣成份便增加。
2.土壤中的水分可以分為束縛 水和自由水兩種。束縛水又細分為吸濕水和膜狀水，自由水則分為毛管水和重力水。束縛水是水分受土粒間的吸力所阻，不輕易在土壤中移動。吸濕水是被礦物吸收 的水分，膜狀水是被吸引在土粒間呈薄膜狀的水分。自由水是在土壤中自由移動的水分。正常情況下，水分是受重力作用影響向下移動，稱為重力水。如果在氣候乾 旱地區，蒸蒸率大於下滲率，水分會在泥土中向上移動，稱為毛管水。
3.土壤中的水分移動影響泥土中的養分分佈和土壤的肥力，對植物的生長有很重要的影響
一、何謂酸性土壤：
在土壤中之水溶解部分物質，構成土壤溶液，在土壤溶液中有氫離子(H＋)與羥離子(OH－)存在，二者之比例不同，而有不同之酸鹼反應，稱之為土壤反應(Soil Reaction)，是土壤極重要的性質，通常以pH值表示之；即pH log[H＋]，H＋濃度大(OH－濃度低)，pH值小，土壤呈酸性反應，H＋濃度小(OH－濃度高)，pH值大，土壤呈鹼性反應，H＋與OH－濃度相等時，pH值為7，即土壤呈中性反應。
土壤中的氫離子(H＋)存在形態可分二部分，一部分存在於土壤溶液中，稱之為游離酸(活性酸)，另一部分吸附在土壤膠體的表面，稱為交換性酸或潛在酸，二者可以互動的，形成動態平衡，當土壤溶液中H＋受外界的影響而使濃度增加時，則會有部分H＋進入膠體表面成為吸附之H＋，反之，土壤溶液H＋濃度降低時，膠體表面吸附H＋會釋放進入土壤溶液中，此種情形在改良酸性土壤上極具有意義。土壤pH值與酸鹼性等級區分表如后：
pH 範圍
|
土 壤 反 應
|
＜4.5
|
極酸性(Extremely acid)
|
4.5-5.0
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極強酸性(Very strongly acid)
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5.1-5.5
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強酸性(Strongly acid)
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5.6-6.0
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中酸性(Medium acid)
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6.1-6.5
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微酸性(Slightly acid)
|
6.6-7.3
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中性(Neutral)
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7.4-7.8
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弱鹼性(mildly alkaline)
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7.9-8.4
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中鹼性(Moderately alkaline)
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8.5-9.0
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強鹼性(Strongly alkaline)
|
＞9.0
|
極強鹼性(Very strongly alkaline)
|
二、酸性土壤對作物的影響：
作物對土壤酸性之適應：
作物種類不同對土壤酸鹼性之適應能力也各異，作物栽培應擇適合之土壤環境，才能獲得良好的生產，也可增加不良外在條件之抵抗力， 因此，選擇適宜之土壤反應範圍或調整土壤反應，使之適宜作物之需要，是作物栽培上不可或缺的要件，茲將重要作物適宜之土壤pH值範圍列如下表：
主要作物適宜土壤酸鹼度(pH)範圍
作 物
|
最適pH
|
作物
|
最適pH
|
作物
|
最適pH
|
作物
|
最適pH
|
水稻
|
5.0-7.0
|
香蕉
|
6.0-6.7
|
蘭類
|
4.0-5.0
|
甘藍
|
5.5-6.8
|
大麥
|
6.5-8.0
|
柑桔
|
5.2-6.4
|
菊花
|
5.5-6.5
|
白菜
|
5.5-6.8
|
小麥
|
5.5-7.0
|
鳳梨
|
5.0-6.0
|
天竺葵
|
5.0-7.0
|
芹菜
|
5.5-6.8
|
蕎麥
|
5.5-7.0
|
枇杷
|
5.0-6.0
|
非洲菊
|
6.0-7.0
|
韭菜
|
6.0-6.8
|
燕麥
|
5.5-7.5
|
荔枝
|
5.0-6.5
|
秋海棠
|
5.0-7.0
|
大蒜
|
5.5-7.2
|
黑麥
|
5.0-7.0
|
番石榴
|
5.5-6.5
|
翠菊
|
6.0-8.0
|
洋蔥
|
5.5-6.8
|
玉米
|
5.0-7.0
|
釋迦
|
5.5-6.5
|
金魚草
|
6.0-7.5
|
蘆筍
|
6.0-6.8
|
小米
|
5.0-6.5
|
蓮霧
|
5.5-6.5
|
波斯菊
|
5.5-6.5
|
花椰菜
|
5.0-6.8
|
甘藷
|
5.5-7.0
|
芒果
|
5.5-6.5
|
百日草
|
6.0-8.0
|
馬鈴薯
|
6.0-7.0
|
花生
|
5.5-7.0
|
木瓜
|
5.5-6.5
|
三色菫
|
6.0-6.5
|
蘿蔔
|
4.8-5.4
|
蜀黍
|
5.5-7.5
|
楊桃
|
6.0-6.5
|
矮牽牛
|
6.0-7.5
|
胡蘿蔔
|
5.0-6.8
|
大豆
|
5.5-7.0
|
棗
|
5.5-6.5
|
萬壽菊
|
5.5-6.5
|
番茄
|
5.0-6.8
|
紅豆
|
5.0-7.2
|
葡萄
|
6.0-7.4
|
唐菖蒲
|
6.0-7.5
|
草莓
|
5.0-6.8
|
茶
|
4.5-6.0
|
梨
|
5.2-6.1
|
孤挺花
|
5.5-6.5
|
胡瓜
|
5.5-6.8
|
食用甘蔗
|
5.5-7.5
|
桃
|
4.9-6.0
|
美人蕉
|
6.0-7.0
|
洋香瓜
|
5.5-6.8
|
向日葵
|
6.0-7.5
|
李
|
5.0-6.0
|
大岩峒
|
5.0-6.5
|
西瓜
|
5.5-6.8
|
油菜
|
6.0-7.5
|
梅
|
5.0-6.0
|
大理花
|
6.0-8.0
|
西瓜
|
5.5-6.8
|
菸草
|
5.5-7.5
|
蘋果
|
5.5-6.6
|
仙客來
|
5.5-6.5
|
毛豆
|
6.0-6.7
|
蕪菁
|
5.5-6.8
|
柿
|
5.5-6.6
|
風信子
|
6.0-7.5
|
菜豆
|
5.5-6.8
|
甘蔗
|
6.0-8.0
|
栗
|
4.6-5.6
|
火鶴花
|
5.5-6.5
|
豌豆
|
5.5-6.8
|
(二)土壤pH對植物營養要素之影響：
土壤中植物營養要素之存在量與存在型態，均與土壤pH值有密切關係，尤其是營養要素的有效性受pH值之影響至大，茲以下圖表明各種植物營養要素之效率與土壤pH值之關係，圖中線條寬度之大小，表示其效率之大小。
＊土壤營養之有效性與土壤PH的關係：
各種元素呈現最大有效性之PH範圍
| |
營養分
|
最適PH值範圍
|
氮(N)
|
5.8~8.0
|
磷(P)
|
6.5~7.5
|
鉀(K)
|
6.0~7.5
|
鈣(Ca)
|
7.0~8.5
|
鎂(Mg)
|
7.0~8.5
|
硫(S)
|
5.0~10.0
|
鐵(Fe)
|
4.0~6.0
|
錳(Mn)
|
5.0~6.5
|
硼(B)
|
5.0~7.0
|
銅(Cu)
|
5.0~7.0
|
鋅(Zn)
|
5.0~7.0
|
鉬(Mo)
|
7.0~10.0
|
●酸性土壤對植物營養關係說明如下：
1. 溶解性鐵、鋁、錳之毒害，土壤酸性愈強則溶解性鐵、鋁、錳愈多，對許多作物造成毒害，也影響作物之生產。
2. 磷的效率低，磷多與鐵、鋁結合形成不溶解性之磷酸鐵與磷酸鋁等化合物，有礙作物對磷之吸收。
3. 有機態氮、磷、硫等元素，不易釋放供作物攝取，因在酸性土壤中微生物分解有機物受阻。
4. 鈣、鉀、鎂要素缺乏，土壤受雨水之淋洗，土壤中鈣、鉀、鎂等元素流失，造成這些元素之缺乏，也影響作物之攝取。
5. 鉬之溶解度低，植物難以攝取利用，對需要鉬之作物容易缺乏。
6. 土壤中有益微生物分解受阻，如分解有機物之放射菌及細菌、固氮菌、硝化細菌等，其繁殖活性受阻，影響作物之生育及產量。
三、酸性土壤分布：
台灣地區之土壤，受先天成土條件及雨水淋洗，及後天長期集約耕種利用，長期施用化學肥料，工業發展造成酸雨等之影響，除部分之沖積土外，大部分地區土壤屬酸性土壤，依據省農試所於民國四十八年至五十六年採樣
調查，有60 %之農田土壤屬酸性土壤，其中有33 %為強酸性土壤，其pH值在5.5以下，又山坡地土壤受雨水沖刷，土壤中許多鹽基元素流失，除泥岩(青灰岩)及東部海山脈地區外，一般多屬酸性土壤，可見台灣地區酸性土壤之分布相當普遍，又大多數作物適宜的pH值範圍在6.0至7.0之間，顯示酸性土壤之改良對農業生產之重要性。
各項土壤缺點之增進方法及目標
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土壤問題
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增進之方法
|
目標
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1.強酸性土壤
|
施用石灰、爐渣、白雲石粉等鹼性或蚵殼質材。以逐年(2至3年)分施為佳．配會有機質材。
|
提高至PH5.6至6.0
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2.強酸性
強淋溶 (退化)]土壤 |
施用矽酸爐渣，並添施錳之微量元素。鐵錳集積層或沈積層翻起混合表土，並加上述要素及磷。
|
土壤游離Fe(鐵)>1,40Oppm<2 n="" ppm="">2Oppm<350ppm e="">70ppm<30oppm n="">20ppm<2 ppm="" span="">
|
3.缺矽土壤
|
施用爐渣
|
提高稻草含SIO2(二氧化矽)27%
|
4. 需添加
有機質之土壤 |
施用堆肥、粗有機質、廄肥、榖殼之等有機肥科，注意保水及土壤構造改良或施用不易分解之泥炭類及樹皮堆肥．可施保土壤有機質之增加及種植綠肥作用。
|
每年每公頃施用有機質2-10噸
|
5.缺乏營養素土壤
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依試驗結果調整土壤條件後使用缺乏之元素。
|
改善至缺乏症狀消失
|
6.強鹼性土壤
|
施用有機質、硫磺粉、酸性泥炭。
|
調整植行之土壤PH至7.9以下
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7.砂土
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依不同性質之砂土改良:
A.施用多量有機質，以改良土壤構造，增加土壤保水力。 B.酸性土另施石灰資材。 C.強鹼性土施用硫磺粉，用量合於收益下．降低pH。 D.如缺微量元素，而有機肥所含微量元素仍不足時．即予補充所需之微量元素。 E.土質地比砂質表土為細者先翻起底土混合．再加施磷肥．如砂質表土厚度大，翻土不經濟時．則於表土下 40公方處．設置適距之暗渠排水，可免多雨之浸水。 F.季風帶砂需增加土壤保水力以有機肥改良表土構造，減少酸或鹼度，或應補充微量元素，設種防風強的高草，田埂植防風樹，設塑膠屏，及增水利等因地制宜之工作。 |
依上述需要之目標相同
|
8.鹽土或鹽類累積
|
以暗管排水或開發水源，每年次以洗鹽，並改種耐鹽作物。
|
１公尺內之土壤電導度在2mmhos/cm以下
|
9.紅壤
|
施用有機質、石灰及含矽資材，重視磷肥．底土打散或深溝施肥。
| |
10.排水不良之土壤
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以排水工程處理及調整土壤剖面質地次包括簡易暗淺溝及深渠。
|
土層100公分內不能有暫時性之缺氧(<5 span="">
|
11.根際土壤密實或有犁底層
|
以化學或物理機械的方法打破密實性，或深溝施肥。
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12.淺層土及礫石地
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放淤、客土、去粗礫，加重有機質，增進保肥及保水能力。
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表土深度有效土層>15公分
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主要種植材料的孔隙量之比較
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材料
|
全孔隙率(%)
|
氣相率(%)
|
液相率(%)
|
火山灰土
|
57.0
|
13.1
|
43.9
|
紅土
|
59.9
|
8.4
|
51.0
|
河砂
|
54.5
|
22.0
|
32.0
|
泥炭
|
94.4
|
30.6
|
64.0
|
珍珠石
|
92.4
|
55.6
|
36.0
|
珍珠石、泥炭
等量配合
|
93.4
|
41.9
|
51.0
|
＊查究好土壞土的線索：
當我們信口說這是壞土的時候，其實壞在哪裡，原因並不很清楚，而且不知怎樣著手改良才好的情況居多，因此，先讓我們來分析一下土壤在甚麼樣的狀態下，植物的生育會如何地好，或會如何地不好，以做為著手改良之前探索原因的線索。
PH=log/〔H＋〕，PH的範圍介於0~12之間，而以７為中性。
PH值愈低時表示土壤膠體中H＋濃度愈高。
圖１：土１００ｃｃ中的土水與空氣的比率
土
|
水
|
空氣
|
均衡的組織比率，
當水多於空氣時植物的生育就不良了
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