研究性学习报告——探究土壤酸碱性对植物生长的影响

土壤酸碱性与植物生长

刘晓晓

摘要：植物在长期自然选择过程中，形成了各自对土壤酸碱性特定的要求，它们只

能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示作用，习惯上被称为指示植物。

关键词：土壤，酸碱性，植物生长。

植物在长期自然选择过程中，形成了各自对土壤酸碱性特定的要求，其中有的植物能在较宽的pH值范围内生长，对土壤反应非常迟钝。有的植物对土壤反应却非常敏感，它们只能在某一特定的酸碱范围内生长，这类植物可以为土壤酸碱度起指示作用，习惯上被称为指示植物(indicator plant)。大多数植物都不能在pH值低于3.5和高于9的情况下生长,但各种树种都有它适合的pH值范围。

一.土壤的生态意义

土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生植物生活的基质。它提供了植物生活必需的营养和水分，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。由于植物根系与土壤之间具有极大的接触面，在土壤和植物之间进行频繁的物质交换，彼此强烈影响，因而土壤是植物的一个重要生态因子，通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。土壤及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力，称为土壤肥力。肥沃的土壤同时能满足植物对水、肥、气、热的要求，是植物正常生长发育的基础。

二.土壤的一些化学性质

（1）土壤酸碱度土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质，因为它是土壤各种化学性质的综合反映，它与土壤微生物的活动、有机质的合成和分解、各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。土壤酸碱度常用pH值表示。我国土壤酸碱度可分为5级：pH<5.0为强酸性，pH5.0~6.5为酸性，pH6.5~7.5为中性，pH7.5~8 .5为碱性，pH>8.5为强碱性。土壤酸碱度对土壤养分有效性有重要影响，在pH6~7的微酸条件下，土壤养分有效性最高，最有利于植物生长。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺，在强碱性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸碱度还能过影响微生物的活动而影响养分的有效性和植物的生长。酸性土壤一般不利于细菌的活动，真菌则较耐酸碱。pH3.5~8.5是大多数维管束植物的生长范围，但其最适生长范围要比此范围窄得多。pH>3或<9时，大多数维管束植物便不能生存。

（2）土壤有机质土壤有机质是土壤的重要组成部分，它包括腐殖质和非腐殖质两大类。前者是土壤微生物在分解有机质时重新合成的多聚体化合物，约占土壤有机质的85~90%，对植物的营养有重要的作用。土壤有机质能改善土壤的物理和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成，从而促进植物的生长和养分的吸收。

（3）土壤中的无机元素植物从土壤中摄取的无机元素中有13种对其正常生长发育都是不可缺少的（营养元素）:N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。植物所需的无机元素主要来自土壤中的矿物质和有机质的分解。腐殖质是无机元素的储备源，通过矿化作用缓慢释放可供植物利用的元素。土壤中必须含有植物所必需的各种元素及这些元素

的适当比例，才能使植物生长发育良好，因此通过合理施肥改善土壤的营养状况是提高植物产量的重要措施。

图.正常与缺钙.

三．如何判断土壤酸碱性

1.看土源：采自山川、沟壑的腐殖土，是比较理想的酸性腐殖土。如松针腐殖土，草炭腐殖土等。

2.看土色：酸性土壤一般颜色较深，多为黑褐色。而碱性土壤颜色多呈白、黄等浅色。有些盐碱地区，土表经常有一层白粉状的碱性物质。

3.看地表植物：一般生长野杜鹃、松树、杉类植物的土壤多为酸性；而生长红柳、谷子、高粱等的土多为碱性土。

4.看质地：酸性土壤持地疏松，透气性强；碱性土壤质地坚硬，容易板结成块，通气透水性差。

5.凭手感：酸性土壤握在手中有一种“松软”的感觉，松手以后，土壤容易散开，不易结块；碱性土壤握在手中有一种“硬实”的感觉，松手以后容易结块而不散开。

6.看浇水后的情形：酸性土壤浇水以后下渗较快，不冒白沟，水面较浑；碱性土壤浇水后，下渗较慢，水面冒白沟，起白沫。

7.用PH试纸来测土壤的酸碱性：取部分土壤浸泡于无离子水中，将试纸的一部分浸入浸泡液后取出，与比色卡相比较，若PH值=7，土壤为中性；若PH值<7，则为酸性；若PH 值>7，则为碱性。

四．土壤酸碱性与植物生长

1、大多数植物在pH>9.0或<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长，但各种植物有自己适宜的pH。

喜酸植物：杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰；

喜钙植物：紫花苜蓿、草木犀、南天竺、柏属、椴树、榆树等；

喜盐碱植物：柽柳、沙枣、枸杞等。

2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关：

（1）地下害虫往往要求一定范围的pH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱；

（2）有些病害只在一定的pH值范围内发作，如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。3、土壤活性铝：土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子，它是一个重要的生态因子，对自然植被的分布、生长和演替有重大影响；

在强酸性土壤中含铝多，生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝（帚石兰、茶树）；但对于一些植物来说，如三叶草、紫花苜蓿，铝是有毒性的，土壤中富铝时生长受抑制；研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。

五、土壤酸碱性对养分有效性的影响

1、在正常范围内，植物对土壤酸碱性敏感的原因，是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度，影响各种元素对植物的有效性；

2、土壤酸碱性对营养元素有效性的影响：

（1）氮在6~8时有效性较高，是由于在小于6时，固氮菌活动降低，而大于8时，硝化作用受到抑制；

（2）磷在6.5~7.5时有效性较高，由于在小于6.5时，易形成磷酸铁、磷酸铝，有效性降低，在高于7.5时，则易形成磷酸二氢钙；

（3）酸性土壤的淋溶作用强烈，钾、钙、镁容易流失，导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时，土壤钠离子增加，钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀，因此钙、镁的有效性在pH6-8时最好；

（4）铁、锰、铜、锌、钴五种微量元素在酸性土壤中因可溶而有效性高；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。

六、土壤酸碱性的改良

1、酸性土壤改良

经常使用石灰。达到中和活性酸、潜性酸、改良土壤结构的目的。

沿海地区使用含钙的贝壳灰。也可用紫色页岩粉、粉煤灰、草木灰等。

生石灰需要量（g/m2 )=阳离子代换量*（1—盐基饱和度）*土壤重量*28*1/1000

2、碱性土壤改良

施用石膏，还可用磷石膏、硫酸亚铁、硫磺粉、酸性风化煤。