土壤的酸堿度對于土壤的肥力有所影響,酸堿度不合適的土壤會促使土壤的有效成分降低,其中直觀的表現,就是對肥料利用率的影響。研究證明:土壤pH值在6.5~7的時候,土壤中各種養分的有效利用率較高。以磷肥為例,土壤pH值到5的時候,由于土壤中活性鐵、鋁等離子較多,就會與磷肥中的磷酸鹽營養物質形成穩定的磷酸鐵、磷酸鋁等化合態形式,這種狀態下無法被作物吸收利用,從而造成肥料的浪費。而pH值在7的時候,水溶性磷酸鹽養分又和土壤中游離的鈣離子發生反應,生成磷酸鈣鹽,同樣降低肥料的利用率。


(圖片來源:文安農業在線)
隨著化肥的長期使用,目前來說,大量的農田呈現酸化狀態。化肥中的氮磷鉀被作物吸收以后,殘留大量的酸根離子譬如硫酸根、硝酸根、氯化根等,與氫離子反應引起土壤酸化。
無論土壤過酸還是過堿,都對農作物的生長和品質有很大的影響。因此,了解土壤的酸堿度對于農業生產來說尤為重要。



一、過度酸性土壤對農業生產的影響
土壤酸性過高會導致鋁、錳等元素釋放過多,這些元素對作物的生長和發育有抑制作用,影響農作物的產量和質量。
1.缺乏營養元素:在過度酸性的土壤中,植物所需要的營養元素的吸收和利用率降低,如磷、鈣、鉀等元素,這會導致作物的生長緩慢和產量下降。
2.抑制根系生長:酸性土壤中的氫離子會對植物的根系造成傷害,導致根系生長緩慢,從而影響作物吸收水分和養分的能力。
3.降低農產品質量:酸性土壤會導致植物吸收重金屬過多,在農產品中超標,會對人體健康產生不良影響。
二、過度堿性土壤對農業生產的影響
1.缺乏營養元素:在過度堿性的土壤中,一些元素會變成難溶性化合物,導致植物無法吸收利用。這會影響作物的生長和產量,同時也會影響農產品的質量。
2.阻止水分滲透:堿性土壤通常具有高的離子強度,這會阻止水分在土壤中滲透,從而導致土壤干旱。
3.對植物根系有害:土壤中的鈉含量過高時,對植物的根系有害,導致根系受損,對作物的生長影響很大。

電解水的酸堿特性賦予其具有一定調節栽培土壤pH值的應用前景,且電解水本身具有無毒、無害、無殘留等特性,使之有望成為一種理想的土壤pH值調節劑。
哈工大的肖偉博士等人發表了《酸性電解水或堿性電解水對栽培土壤pH值的影響》,該研究旨在探討電解水調節栽培土壤 p H 值的有效性和穩定性,探索實際施用的可行性及可行性方案。

研究在四川利他利安綠色種植示范農場 (電解水農業技術應用示范農場)中進行,實驗采用單次澆灌電解水和多次澆灌電解水的方式。

實驗方法:
單次澆灌電解水:首先對處理前的栽培土壤的pH值進行測定;然后分別對栽培土壤澆灌酸性電解水和堿性電解水(每個檢測點澆灌 0.5 L),立即測定處理后栽培土壤的pH值,觀察處理后栽培土壤pH值的變化,每處理3次重復,每小區面積 40 m2;每天測定1~2 次,觀測栽培土壤pH值的穩定性,以澆灌純凈水為對照;檢測時間分別為處理前、 處理后10 min 和 1、2、3、4、5、6 d。
多次澆灌電解水:該試驗檢測了連續多次澆灌酸性電解水后栽培土壤的pH值。共設置2個處理,即多次澆灌酸性電解水和多次澆灌純凈水(對照),檢測時間分別為處理前、處理后10 min和處理后 1、2、3、4、5、6 d,每處理3次重復,小區面積40 m2。
單次澆灌電解水實驗結果:
在單次澆灌電解水的試驗中,不同處理組栽培土壤的pH值如表 1 所示。鑒于每次測定時土壤溫度等條件不一致,在數據分析時將其轉化成相較對照增加或者減少率,即以增加或減少的百分比進行比較分析,如表 2 所示。

多次澆灌電解水的效果:
對于土壤的調酸,鑒于在澆灌1次酸性電解水下對栽培土壤pH值的調節作用不具有持效性,從施用成本等因素考慮,團隊進一步提出了利用中強酸來快調,并用弱酸進行維持的方式。該研究進一步對該方法進行了驗證,其檢測結果如表3所示。該研究結果與先前的試驗結果一致,即pH值為3左右的酸性電解水能有效降低栽培土壤的pH值,但該作用時效較短,處理10 min 后降低率為 11.1%,但1d后降低率僅為 1.4%;澆灌弱酸性電解水(pH值為5左右)對降低栽培土壤pH值具有一定的維持作用,連續澆灌酸性電解水4 d后栽培土壤的 pH值降低率大于6%,6 d后pH值降低率在10%左右。可見,連續澆灌酸性電解水水能一定程度降低栽培土壤的pH值并維持在一定水平。如表 4 所示,澆灌后 15 d對照的土壤pH值為 6.24,堿性電解水處理的為 7.10, 比對照提升13.8%;澆灌后30 d 時對照的pH值為 6.04,堿性電解水處理的為6.48,比對照提升 7.3%。該研究在澆灌堿性電解水 30 d后再澆灌 1次堿性電解水,澆灌后栽培土壤的pH值提升到 7.70 左右。


實驗結論:
①澆灌酸性電解水和堿性電解水能有效調節栽培土壤的pH值, 但堿性電解水的作用較酸性電解水的作用更穩定。單次澆灌堿性電解水條件下,提升栽培土壤pH值的作用能維持較長時間;單次澆灌酸性電解水條件下,栽培土壤pH值會在較短時間恢復到處理前,因此采用單次澆灌酸性電解水來調節栽培土壤的pH值不具有實際可操作行。
②對于栽培土壤的調酸在大田生產過程中具有重要的現實意義。 采用強(中強)酸快調和弱酸維持的方式在大田生產過程中具有較好的可操作性,且能達到一定的效果。
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注:本文實驗內容出自《長江蔬菜》 2023.22《酸性電解水或堿性電解水對栽培土壤 pH 值的影響》,本文內容僅出于傳遞更多信息之目的,僅供閱讀者參考,如有相關內容侵權,請通知我方。
