植物营养研究进展
碎米荠属植物营养成分和功能因子的研究进展
基部多分枝, 无根状茎, 茎具沟槽 , 下部疏生微 柔毛, 上部无毛。
甘肃省, 文县, 上丹堡
安徽省, 铜陵县 , 郎坑
安徽省, 族德县, 俞村乌龙沟
本种近似于三小叶碎米荠, 但叶片、花萼、花瓣均 较大, 花萼暗紫色, 花瓣紫红色易于区别。
根状茎短, 匍匐生根; 茎单一, 不分 枝; 基生叶单一, 无茎生叶; 子叶扁 平, 有长柄。
根状茎块状或匍匐, 或有匍匐枝, 无 鳞片; 茎单一, 不分枝或分枝, 叶多 而形大; 子叶扁平, 有长柄。
细叶碎米荠
裸茎碎米荠
光头山碎米荠、白花碎米 荠、大叶碎米荠、华中碎米
荠
钝圆齿碎米荠、 重齿碎米荠、
Vol. 33 No. 3 Sep. 2021
碎米荠属植物营养成分和功能因子的研究进展
李冬琴 1, 杨萌 1, 文笑雨 1, 耿敬章 1, 2, 杨水云 2, 陈杰 3
(1. 陕西理工大学 生物科学与工程学院, 中国谢村北派黄酒研究院, 陕西 汉中, 723000; 2. 西安交通大学 生命科学与技术学院, 陕西 西安, 710049; 3. 陕西孙思邈高新制药有限公司, 陕西 咸阳, 712021)
碎米荠(Cardamine)为十字花科 1～2 年生草本植物, 全球约有 160 种, 我国大约有 40 种之多, 碎米 荠是一种硒超富集植物, 主产温带地区, 我国品种多分布于湖北省西南部典型的硒化地区恩施市[1]。碎 米荠全草可作野菜食用, 有些种类可供药用[2]。碎米荠食用最早见于明代王磐编写的《野菜谱》[3]; 其 药用功效在《中国植物志》、《湖北中草药志》、《中华本草》中都有记载。硒(Se)元素是一种人体所 需的必须微量元素之一, 也是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-P)的组成成分, 发挥抗氧化作用。根据世界卫 生组织公布的资料表明, 缺硒是世界范围内的一种普遍现状, 补硒已经成为了必要之事。而碎米荠是迄 今为止发现的世界第 3 大聚硒植物, 含硒量可达几百至几千毫克每千克, 能通过生物转化将自然界的无
植物营养诊断方法研究进展
植物营养诊断方法研究进展一、概述植物营养诊断，作为现代农业管理的重要环节，对于精准指导施肥、提高作物产量和品质具有不可替代的作用。
随着农业科技的不断进步，植物营养诊断方法也在不断创新和完善，为农业生产的可持续发展提供了有力支撑。
传统的植物营养诊断方法主要依赖于土壤分析和植物组织分析，通过对土壤和植物样本的化学元素含量进行测定，以判断植物的营养状况。
这些方法存在操作繁琐、耗时长、对样本破坏性强等缺点，难以满足现代农业高效、精准的需求。
随着科技的发展和研究的深入，植物营养诊断方法取得了显著进展。
新的诊断方法不仅提高了诊断的准确性和效率，还减少了对植物和土壤的破坏。
无损测试技术可以通过对植物叶片或冠层的光谱反射率进行分析，快速准确地评估植物的营养状况；生理生化分析诊断法则可以通过测定植物体内的酶活性、代谢物含量等生理生化指标，揭示植物营养状况的生理机制。
还有一些新兴的诊断方法，如基于机器学习或深度学习的智能诊断系统，可以通过对大量数据进行学习和分析，自动识别和预测植物的营养问题。
这些方法的出现，为植物营养诊断提供了更多的选择和可能性。
植物营养诊断方法的研究进展为现代农业的发展带来了新的机遇和挑战。
随着科技的不断进步和研究的深入，我们有理由相信，植物营养诊断方法将更加精准、高效、环保，为农业生产的可持续发展做出更大的贡献。
1. 植物营养诊断的重要性植物营养诊断是现代农业科技中的关键环节，对于提高作物产量、改善农产品品质和保护环境具有重要意义。
随着农业生产的不断发展，植物营养问题日益凸显，如何通过科学有效的方法进行营养诊断，从而合理施肥，成为当前农业研究的重要课题。
植物营养诊断有助于精准把握作物生长过程中的营养需求。
作物在不同生长阶段对营养元素的需求各异，通过营养诊断可以了解作物当前的营养状况，进而制定针对性的施肥方案，避免过量或不足施肥造成的资源浪费和环境污染。
植物营养诊断有助于提高作物抗逆性和产量。
作物在生长过程中常受到病虫害、干旱、盐碱等不利因素的影响，通过营养诊断可以及时发现并纠正作物营养失衡问题，增强作物的抗逆性，从而提高产量和品质。
植物中钾营养性状研究进展
植物 中钾 营养性状研 究进展
陈佳 广
（ 义县 植 物 保 护 站 ， 辽宁 锦州 １ ２ １ １ ０ ０ ）
摘要： 详细论述我 国土壤 中的钾 素分布状况 ， 分析我 国及世界钾肥 的生产及 供需现状 ， 探 讨植物 中的钾营养性状及 其相关评价 指 标 的研究进展 。 为解决我国钾素缺乏 问题及评价植物中的钾 素提供参考 。
的５ ％， 现在 已成为世界第二大钾肥消费 国和钾肥进 口国。同时我国钾盐资源还存在分布不均的现象 ， 钾
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — １ ２ — １ ２
浓度较低时 ， 植物维持正常生长 的能力 ； 二是指 随着
介质中养分浓度 的增加 ， 植物对该养分反应 的大小。
利用效率是指植物 吸收到体内的养分所产生 的
即作物在瘦地上的产量 占养分充足土地上产量 的百
农 业科技 与 装备
２ ０ １ ５年 ３月
分数。按照 Ｇ ｒ ａ ｈ ａ ｍ的定义 ， 养分利用效率不但随品 种（ 系） 不同而异 ， 也随土壤而异。Ｃ ｏ ｏ ｋ ｅ 将养分利用 效率定义为单位养分施用量所获得 的作物经济产量 的增加量。按照这一定义 ， 第一次增施 的肥料利用效 率最高， 而后施肥则利用效率下降。 明凤等研究了水稻对低磷反应的基因型差异 ， 以 平均每株吸磷量作为衡量磷吸收效率的指标 。 利用效 率则为单位吸磷量所形成的干物质量 。 并 以植株相对 总干质量评价作物耐低磷胁迫的能力 （ 即磷效率） 。 邹春琴等认为， 养分效率包括农学养分效率和养 分响应度两方面。 农学养分效率指在某一特定养分供 应 量下 ， 植 物 产 量或 生 物 量 的 高低 ， 表示 为产 量 或 生 物 量／ 养 分供 应量 。养 分 响应度 是 指随着 养 分浓 度 的
我国植物营养研究现状及发展趋势.
第一讲我领土壤 -植物营养研究的进展、现状及展望第一节国内外植物营养的研究现状及发展动向我领土壤 -植物营养的研究已有几十年的历史。
在这几十年中,广大土壤 -植物营养工作者经过勤劳奋动研究了我国不一样农业生态系统中氮、磷、钾三因素和中、微量营养元素以及一些有利元素的数目、形态和转变规律 , 商讨了影响其有效性的因子 , 提出了有效施用这些营养元素的土壤农化指标和农业技术举措, 确定了定量施肥的一些举措和方法。
与此同时 , 我领土壤 -植物营养工作者商讨了根际微域的营养特点。
近几年来 , 发掘植物潜力 , 利用植物营养遗传基因型的差异 , 提升作物对土壤和肥料养分利用的研究工作蓬勃展开。
研究工作有所长也有所短 , 有进步也有不足。
本文总结了这一方面的进展 , 指出了研究中的不足和问题所在 ,提出了此后研究的几个要点内容。
自 1840 年 Liebig 的矿质营养元素学说提出此后 ,研究土壤、植物和肥猜中的植物营养元素的形态、转变、动向和归宿以及其在植物体内的功能、代谢和调控 ,惹起了人们极大重视。
研究工作如雨后春笋 ,蓬勃发展 ,一门新的学科也应运而生:1921 年,苏联的普良尼式尼科夫提出了农业化学这一学科, 并明确界定它的内容是研究土壤、植物、肥料三者之间的关系。
可是 , 这一界定的农业化学并未被其他国家接受 , 不一样国家对这一术语有不一样理解。
解放前 ,我国的农业化学内容主要包含发酵和酿造 ,此刻日本的“农艺化学”也包含着这两方面的内容。
即便在前苏联 , 农业化学的内涵也未完好一致 , 第一版的许多专著中包含着农药在内。
在欧美国家 ,研究土壤、植物、肥料三者关系的内容向来包含在土壤科学之中。
直到近二三十年来 , 才有植物营养的专著问世。
解放后我国向来采纳普良尼式尼科夫定义 , 广泛应用农业化学这一术语 ; 直到近几十年 , 才宽泛地应用植物营养这一名词 , 不论叫农业化学 , 也不论叫土壤 -植物营养 ,在我国的看法基本是相同的。
植物生理学研究进展与展望
植物生理学研究进展与展望植物生理学是研究植物生物体内各种生理过程规律以及其调控机制的学科。
它的发展对于我们深入了解植物生长发育、适应环境以及提高作物的产量和品质具有重要作用。
随着科学技术的不断进步和研究手段的不断丰富，植物生理学的研究也取得了显著进展，并且展现出了许多令人兴奋的发现。
本文将对植物生理学的研究进展进行回顾，并展望未来的发展方向。
一、植物生理学研究进展1. 光合作用机制的研究光合作用是植物最基本的生理过程之一，也是能量和有机物质的来源。
过去几十年里，人们对光合作用的机制进行了广泛的研究。
在光合作用的过程中，光能被吸收并转化为化学能，通过光合作用速率、光能利用效率等指标，人们对光合作用的机制有了更深入的了解。
2. 植物营养的研究植物营养是植物生长发育的基础，涉及到植物对养分的吸收、转运和利用等过程。
人们通过研究植物对养分的吸收机制和调控途径，可以为作物的肥料利用率和养分高效利用提供理论依据。
3. 激素的研究植物激素是植物内部信号物质，能够调控植物的生长发育、逆境响应等过程。
过去几十年里，人们对植物激素的合成、信号传导和生物学功能进行了广泛研究。
这些研究为我们深入了解植物的生长调控机制提供了重要的线索。
二、植物生理学研究展望1. 多维度研究植物生理学未来的植物生理学研究将更加强调从多个维度进行研究。
随着系统生物学、生物信息学、基因组学等学科的发展，我们可以通过大规模数据的采集和分析，绘制植物生理过程的整体图谱。
通过多维度研究，我们可以更全面地了解植物生理学的规律和机制。
2. 探索植物与环境的互动关系植物生长发育是受环境因素的调控的，而植物生理学的研究也需要紧密结合环境因素进行。
未来的植物生理学研究应该更加注重揭示植物与环境的互动关系，深入研究植物在不同环境下的适应机制和生理响应。
3. 利用新技术促进植物生理学研究的发展随着科学技术的不断进步，各种新技术的出现为植物生理学的研究提供了新的手段和思路。
梨树微量元素营养研究进展
果树学报2021，38（6）：995-1003Journal of Fruit ScienceDOI:10.13925/ki.gsxb.20200554梨树微量元素营养研究进展王晋，王玉姣，王永博，王亚茹，李晓，李勇*，王迎涛（河北省农林科学院石家庄果树研究所，石家庄050061）摘要：当前梨生产中施肥结构不平衡问题严重，尤其对微量元素没有引起足够的重视。
微量元素是梨树生理代谢网络中的重要组成部分，能够影响梨树生长发育以及梨果的产量和品质。
因此，探究微量元素在梨树中的作用机制及其在生产中的应用具有重要意义。
对铁（Fe）、硼（B）、铜（Cu）、锰（Mn）、钼（Mo）、锌（Zn）、硅（Si）、氯（Cl）等微量元素在梨树中的生理作用、缺素和毒害等方面进行综述，总结近些年梨树生产和基础科研方面与微量元素营养相关的研究进展，旨在为揭示梨树吸收转运微量元素机制以及梨新型高效肥料开发提供参考。
关键词：梨树；微量元素；植物营养中图分类号：S661.2文献标志码：A文章编号：1009-9980(2021)06-0995-09Research progress in micronutrients in pearsWANG Jin,WANG Yujiao,WANG Yongbo,WANG Yaru,LI Xiao,LI Yong*,WANG Yingtao(Shijiazhuang Institute of Fruit Trees,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang050061,Hebei,China)Abstract:Pear is an important fruit in China with high economic value.In pear production,the imbal-ance of fertilization is serious,especially in the aspect of micronutrients.Micronutrients are a crucial part of the physiological metabolic network of pear trees,which can affect the growth and development of plants,as well as the yield and quality of pears.Therefore,it is of great significance to explore the mechanism of micronutrients in pears and its application in production.The physiological functions,nu-trient deficiency or toxic symptoms of iron(Fe),boron(B),copper(Cu),manganese(Mn),molybde-num(Mo),zinc(Zn),silicon(Si)and chlorine(Cl)in pear trees and the research progress in micronutri-ents in pear production and basic scientific research in recent years are reviewed in the paper.Fe is an important micronutrient involved in redox reaction in pear,which is closely related to chlorophyll syn-thesis and photosynthesis.Fe deficiency can lead to the decrease of chlorophyll content,resulting in the yellowing between leaf veins,the decrease of yield and even the death of pear trees.The initial Fe defi-ciency symptoms usually occur in the young leaves.Fe uptake and transport may be related to ferric chelate reductase(FCR),gibberellin,GID1and DELLA protein genes.B is involved in the physiologi-cal processes in nitrogen assimilation,cytoskeleton polymerization,cell signal transduction and osmo-regulation.It is closely related to the development of reproductive organs and ck of B can lead to slow down the growth of pear roots and leaves,causing bark cracking,flowers wilting,pollen abor-tion,lower fruit setting,internal cork,fruit cracking,Jizhua(Brown rot)disease and so on.Excessive B can also cause poisoning symptoms in pear trees.The edge of the leaves will become yellow and scorched with brown spots when the concentration of B is above300μmol·L-1.Cu is involved in many metabolic processes.Cu deficiency mainly affects plant reproductive organs and young leaves,resulting in tissue necrosis,wilting,leaf discoloration and growth retardation,inhibiting root growth and promot-收稿日期：2020-12-31接受日期：2021-03-03基金项目：河北省农林科学院科技创新人才队伍建设项目（C21R0701）；国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-28-28）；国家重点研发计划（2018YFD0201403）作者简介：王晋，男，助理研究员，博士，研究方向为梨树植物营养。
植物营养学研究进展课程教学改革研究——以农艺与种业领域硕士研究生课程为例
植物营养学研究进展课程教学改革研究——以农艺与种业领域硕士研究生课程为例刘颖1薛迎斌2杨少瑕1肖为1胡汉桥1（1广东海洋大学滨海农业学院，广东湛江524088；2广东海洋大学化学与环境学院，广东湛江524088）摘要：该研究分析了农艺与种业领域硕士研究生课程植物营养学研究进展目前所存在课堂学时压缩、教师和学生之间缺少必要的沟通和交流、教学资源有限和考查学生的形式比较单一等问题。
并且针对该课程提出了教学改革措施，主要包括：改进教学方式、合理安排实践环节、促进教学资源的更新、搭建师生交流的平台、改革考查方式等。
总结了改革后该课程的主要特色，为其他研究生课程的教学改革提供参考。
关键词：植物营养学研究进展；教学改革；研究生课程中图分类号G642.3文献标识码A文章编号1007-7731（2022）02-0164-04Research on Teaching Reform of“Advances in Plant Nutrition Research”——Taking One of Graduate Courses in the Field of Agronomy and Seed Industry as an ExampleLIU Ying1XUE Yingbin2YANG Shaoxia1XIAO Wei1HU Hanqiao1（1College of Coastal Agricultural Sciences,Guangdong Ocean University,Zhanjiang524088China;2College of Chemistry and Environment,Guangdong Ocean University,Zhanjiang524088,China）Abstract:This study analyzed the existing problems of the graduate course“Advances in Plant Nutrition Research"”in the field of agronomy and seed industry:the class time is compressed,the lack of necessary communication and ex⁃change between teachers and students,limited teaching resources,the form of examination of students is relatively single.The teaching reform measures for this course were proposed,including:improving teaching methods,arrang⁃ing practice links reasonably,promoting the updating of teaching resources,building a platform for teachers and stu⁃dents to communicate,reforming examination methods.Finally,the main features of the course after the reform were summarized,provided theoretical basis for the teaching reform of other graduate courses.Key words:Advances in Plant Nutrition Research;Teaching reform;Postgraduate courses植物营养学研究进展是广东海洋大学农艺与种业领域硕士研究生的课程，其主要任务是：介绍植物营养元素和作用效果、缺素症状与营养诊断、植物对矿质元素胁迫的形态及生理适应性反应及其调节环境胁迫等内容。
植物有机营养肥料研究进展
安 徽 农 业 科 学 。ｏｒａ ｏ Ａ ｈｉ Ｊｕｎｌ ｆ ｎｌ ｌ
． ｃ．０７３ （３ ：０７ Ｓｉ２０ ，５ ３ ） １７３—１７ ５ ０７
责任编辑
孙红忠
责任校对
李 菲 菲
植 物 有 机 营 养 肥 料 研 究 进 展
李美 于明 （州 业 院山 滨 ５０ 云， 礼 滨 职 学 ，东 州２６） ６３
１２１５ 促进土 壤有 效养 分 释放 。腐殖 酸能 增强 土壤 中碱 ．．．
性 磷 酸酶 活性 ， 速 土壤 有机 磷 向有效 磷 的转 化 ， 高土壤 加 提
供 磷能力 Ｊ 与 一些 难 溶 盐 形 态存 在 的微 量 元 素 如 、 。可
、
ｃ 、 、ｎ等形成 络合物 ， 于水被作物 吸收 。 ｕ Ｍｇｚ 溶 Ｊ
有 机胶 体 物质 ， 由极小 的球 形微 粒 联结 成线 状 或葡 萄状 ， 形
施可持续 发展 战略的基础 上采取 实质性 行 动 ， 而其 中食 物生 产将 是采 取行动 的重点领域 。未来 的发 展趋 势 是 ， 只有 在洁
净的土地上用洁净的生产方式生产的食物才更具有竞争力 ，
才能更好 地满足 消费 需 求 。可见 合 理使 用 肥 料是 生产 绿 色
关 键词 腐殖酸 ； 酸 ； 核 氨基 酸 中图分类 号 ｓ４ １ 文６１２０）３ ０７ — ３ ５７ ６１（ ７３ —１７３ ０ ０
随着科技 的发展 ， 以及为 满足世 界人 口急 剧增 长 的食 物 需求 ， 大量使用 化学 肥 料使 ２ １世纪 的地球 将 面临 日益 严 重 的环境 和资源 问题 。为解决 这个 问题 ， 界各 国承诺 将在 实 世
食 品的重 要一环 ， 使用肥 料必 须限制 在不对 环境 和作 物产 生 不 良后果 ， 不使 产品 中有 害 物质残 留积 累影 响到 人体 健康 ， 从 而使得非化 学合 成 的有 机 营养 肥 料在 绿 色食 品的 生产 中
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土壤酸化研究进展资源与环境学院刘文祥 20081875摘要：环境酸化是全球变化中的一个重要内容, 土壤酸化是环境酸化的一个重要方面。
酸雨也是导致土壤酸化原因之一，同时农业措施也是一大主因综述了土壤酸化研究的进展, 主要有土壤酸化的概念、表示方法、研究方法、土壤酸化敏感性、土壤酸化与元素淋失的关系等方面。
最后提出了进一步研究的方向，并给出改良措施，为土壤酸化改良方面给予指导。
关键词：土壤酸化酸雨酸性改良一、土壤酸化概念与现状土壤退化是指人类对土壤的不合理利用而导致的土壤质量和生产力下降的过程。
主要有侵蚀化、土壤酸化、污染退化、肥力退化和生物学退化。
目前,随着人口、环境资源的矛盾日益突出,土壤退化已经成为全球性的重大问题,由酸沉降导致的土壤酸化是全球变化中的一项重要内容,土壤酸化将加速土壤酸度的下降和元素的淋失,土壤贫瘠化;某些重金属元素的淋出则会毒害植物根系。
土壤酸化作为土壤退化的一个重要方面, 加速了土壤酸度的提高、大量营养元素的淋失,造成土壤肥力的下降,严重影响作物的生长。
由于土壤在陆地生态系统中处于物质迁移和能量转换的枢纽地位,研究土壤酸化对生态系统的影响尤为重要。
1、土壤酸度和土壤酸化的概念根据土壤中H+的存在形态,可将土壤的酸度分为两大类型:一是活性酸,是土壤溶液中H+ 浓度的直接反映,其强度通常用pH值来表示土壤的pH值愈小,表示土壤活性酸愈强;二是潜性酸,是由呈交换态的H+、Al3+ 等离子所决定。
当这些离子处于吸附态时,潜性酸不显示出来。
当它们被交换入土壤溶液后,增加其H+ 的浓度,这才显示出酸性来。
土壤中潜性酸的主要来源是由于交换性Al3+ 的存在,交换性Al3+ 的出现或增加, 不是土壤酸化的原因,而是土壤酸化的结果。
土壤的潜性酸度和活性酸度可以相互转化,而前者要比后者大得多。
然而, 只有盐基不饱和的土壤才有潜性酸。
用石灰位来表示土壤的酸性强度,由于钙是土壤中主要的盐基离子,除了某些碱化土壤外,一般占盐基离子的60%～80%,因此,土壤的酸性强度可以用氢离子和钙离子的相对比例的变化来代表,二者的关系可用数学式pH- 0.5pCa 表示,它代表与土壤固相处于平衡的溶液中氢离子的活度和钙离子的活度差,称为石灰位。
强酸性土壤的pH 低至4.0～5.0,其石灰位可低至1.5;盐基饱和的土壤的pH 高至7.0～8.0,其石灰位可高达7.0,其它土壤的石灰位介于二者之间。
关于土壤酸化,土壤酸化是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH 值降低和盐基饱和度减小的过程，在湿润气候区,土壤形成和发育的过程本身就是一个自然酸化的过程,大气污染所引起的干、湿酸沉降则大大加快自然土壤的酸化速率。
2、土壤酸化现状从世界范围来看,酸性土壤主要分布在两大地区,一是热带、亚热带地区,二是温带地区。
北欧和北美的酸化问题主要发生在灰化土上,而我国的酸性土壤主要分布在长江以南的广大热带和亚热带地区和云贵川等地,面积约为2.04×108 hm2,主要集中在湖南、江西、福建、浙江、广东、广西、海南,大部分土壤的pH 值小于5.5,其中很大一部分小于5.0,甚至是4.5,而且面积还在扩大,土壤酸度还在升高。
主要是近几十年来, 我国工业的发展,酸性气体的大量排放,酸性沉降物对环境的影响不断增加,造成我国南方地区酸沉降的频率和强度增加。
目前我国南方黄红壤地区已成为世界上除北美和欧洲之外的第3大酸雨区。
3、土壤酸化原因酸化是土壤风化成土过程的重要方面，导致pH值降低，形成酸性土壤，影响土壤中生物的活性，改变土壤中养分的形态，降低养分的有效性，促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害作用。
土壤酸化是指土壤中氢离子增加的过程或者说是土壤酸度由低变高的过程,它是一个持续不断的自然过程。
土壤中存在一些天然酸的形成过程,如土壤中动植物呼吸作用产生形成的碳酸, 还有动植物残体经微生物分解产生的有机酸等。
这一过程的速度非常缓慢, 但人为的影响使得这一过程大大加速。
影响土壤酸化的人为因素主要有两方面,一是酸性气体的大量排放, 导致酸沉降的增加。
排放到空气中的SO2和NOx,有一部分直接渗入地表形成干沉降, 另一部分经过一系列的化学反应最后形成强酸H2SO4和HNO3, 雨水pH 随之下降形成酸雨;还有一个因素就是不当的农业措施, 如大量化学肥料特别是铵态氮肥的使用、豆科作物的种植、不当的施肥量和施肥方式、作物收获移走土壤中的碱性物质等。
二、土壤酸化机理土壤酸化始于土壤中活性质子(氢离子)。
土壤中氢离子的来源很多, 土壤中动植物呼吸作用产生形成的碳酸;水的解离; 降雨中一些无机酸, 如碳酸和硝酸; 酸雨中含有的大量硫酸; 酸性肥料和含氮肥料的硝化等。
氢离子破坏了土壤中原来的化学平衡,氢离子和土壤胶体上被吸附的盐基离子交换, 氢离子被土壤胶体吸附, 使土壤胶体上交换性氢离子不断增加。
而盐基离子进入土壤溶液, 随雨水流失。
氢离子可以自发地与土壤中固相的铝化合物反应, 释放出等量的铝离子, Al3+ 水解释放出3个H+。
土壤酸化导致元素的加速淋出。
目前研究最多的元素是盐基离子(K、Na、Ca、Mg)和铝,少数文献研究了微量元素Cu、Cd、Fe、Mn、Pb、Zn和S2-(SO2-4)。
而对于土壤酸化过程中营养元素氮、磷的淋溶特征涉及很少。
1、盐基离子的大量淋失土壤酸化导致盐基离子的加速淋失, 而且其淋失量随土壤pH 值高低而变化。
当土壤pH 值下降时土壤中正电荷增加, 净电荷减少,对钙、镁、钾等养分离子的吸附量显著减少。
这些阳离子与土壤的结合能力随pH 值的降低而减少, 使得这些离子比较容易随水淋失。
刘春生等研究发现: 用模拟酸雨处理褐土, 其酸度不同, 结果相差很大。
4种盐基离子(Ca、Mg、Na、K) 被pH2～5的酸雨10 年淋失的总量分别为5070.8、780.7、566.5 和529.7 mg/kg,淋失总量与酸雨的H+ 浓度呈极显著的相关关系(r=0.9990)。
俞元春等研究发现: 土壤经酸雨淋洗后土壤中交换性钾、钠、钙、镁的总量加上淋出液中钾、钠、钙、镁总量高于原土壤中的交换性钾、钠、钙、镁总量。
说明土壤中某些矿物经酸雨淋洗后发生风化, 释放出盐基离子, 也说明长期酸雨淋洗会导致土壤养分库的损耗, 造成土壤养分贫瘠。
盐基离子对酸沉降的敏感性顺序一般Ca、Mg 比K、Na 更为敏感。
例如广西红壤中交换性盐基离子对酸的敏感性顺序为Ca> Mg> Na> KX 。
有时酸化程度对K、Na 无甚影响。
但也有不同情况, 如K. A. Brown研究英国灰壤酸化敏感性的元素顺序是K>Mg>Ca。
2、活性铝的溶出铝是土壤中最丰富的金属元素, 占地壳重量的7.1%, 土壤中铝能以各种化学形态存在。
铝在土壤中以离子态形式非常牢固地吸附在土壤的交换点或黏土颗粒上, 土壤pH 的降低能促使它从这些交换点或黏土颗粒上脱落下来。
即为土壤铝的溶出。
土壤活性铝的溶出与土壤酸化程度之间的关系密切, 随着酸雨pH 值的降低, 矿物结构和有机络合态锰铝等易被活化, 并产生游离态铝离子, 活性铝的溶出量增加。
pH 值进一步下降时, 活性铝就会急剧增加。
大量的研究表明, 土壤中铝的淋出和土壤中的SO2-4 含量密切有关因为在土壤溶液中, Al3+ 和SO2-4 在适当条件下可形成Al-SO4 化合物, 它们是作为缓冲作用范围内铝迁移的中间产物。
上述研究说明, Al-SO4 化合物的形成和分解控制着土壤中Al3+ 的淋出。
3、土壤酸化和微量元素的淋出土壤酸化同样会加速微量元素的淋失,但这方面的研究目前较少, 这主要是由于微量元素在土壤中赋存和结合形态比宏量元素更为复杂。
微量元素的淋出率的大小除了和土壤母质有关外, 还与土壤的pH 值、土壤中有机胶体、无机胶体有关, 特别是铁、铝氧化物和氢氧化物常制约着土壤中其它重金属的迁移。
模拟酸雨对土壤中稀土元素的淋溶研究表明,稀土的淋出量随着酸雨pH( 2.0～5.6)的降低而增加, 而且稀土形态有所变化,特别是有机结合态变化, 当pH=4.0时,松结有机态含量最高而紧结有机态稀土含量最低, 淋溶结果说明, 酸雨地区土壤稀土的淋失要大于非酸雨地区。
三、酸性土壤改良措施1、改良剂的运用控制酸沉降是控制土壤酸化的根本途径。
但对于已经发生酸化的土壤, 我们必须采取一些措施来改良,目前主要有两种改良方法,一是运用化学改良剂,另一种是采取一定的生物措施来达到改良的效果。
化学改良剂传统的酸性土壤改良的方法是运用石灰或石灰石粉, 表土酸度很容易通过施用石灰得到降低,而且土壤耕层交换性Ca2+ 的浓度也会有所增加。
孟赐福等在浙江中部红壤地区施用石灰发现: 耕层交换性Ca2+ 在施用石灰后的一年半时间内达到最高值,此后又会随时间的推移而减少。
施用石灰能明显地使酸性土壤的酸度降低,但同时也会使复酸化程度加强, 因此,用石灰性土壤时, 必须注意的是不能过于频繁地施用石灰, 在施用石灰改良的同时,应与其他碱性肥料(草木灰、火烧土等)配合使用。
章明奎在侵蚀红壤中施用中性肥料对大麦生长的实验表明:土壤经有机肥或石灰改良后, 再施中性肥料, 可减少铝毒, 促进大麦生长。
但石灰也有不足之处, 对底层土壤的酸度的影响要比耕层要小得多, 因为底层土壤的酸度的降低与Ca2+、Mg2+ 在土壤剖面的移动密切相关。
石灰, 特别是石灰石粉, 其溶解度小,在土壤剖面上的移动性很慢。
大量或长期施用石灰不但会引起土壤板结而形成“石灰板结田”, 而且会引起土壤钙、钾、镁3 种元素的平衡失调而导致减产。
生物改良酸性土壤生物改良主要是利用绿肥及土壤中的一些动物来达到改良土壤的目的。
胡衡生、潘晖用格拉姆柱花草改良土壤实验表明: 种植格拉姆柱花草五年和三年的土攘与对照土攘相比, 土壤内重要元素均大幅度增加, 种植年限越长, 土壤肥力提高越明显。
2、适当的农业措施合理选择氮肥品种,土壤的酸化程度取决于氮肥的种类和施入的深度。
在江西红壤施用化肥的盆栽实验结果表明: 尿素对红壤的酸度影响比硫酸铵和硝酸铵要小。
另外, 不同配方的化肥对红壤酸度的影响也不同。
合理的水肥管理, 通过合理的施肥措施让施入的肥料尽可能为植物利用从而减少其随水淋失, 这样可以减少氮肥对土壤酸化的影响。
在土壤耕作中, 氮肥的带状施用造成的土壤酸化程度要比散施的小。
作物秸秆还田, 作物收获从土壤中带走了碱性物质, 秸秆还田不但能改善土壤环境, 而且还能减少碱性物质的流失, 对减缓土壤酸化是有利的。
作物间作、套作对改善土壤结构、土壤容重也有很大的帮助。
多年试种研究表明, 果园套种牧草能显著提高低丘红壤的有机质含量, 改善土壤结构, 土壤容重减小,总孔度增大, 降低土壤酸度,土壤速效养分增加;同时增加土壤的蓄水能力,提高土壤的抗旱能力, 有效改善了土壤的理化性状。