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第二章 改良土壤化学性
植物的生长,除了光、温度、水、空气之外,还需要17种必须元素,其中,碳、氢、 氧以外的元素是从土壤中供给的。因此,为了制作安全、高品质的农产品需要准确地知道这些必须元素在土壤中含有多少,在栽培管理中活用是有效的手段。如前一章所述 ,土壤有“化学性”、“物理性”、“生物性”三种性质,但调查必需元素含量的是 “化学性”。在此,从化学性的方面,对一般的土壤诊断被分析的项目解说诊断的目的和基准值,改良方法。
2.1pH的诊断
2. 1.1 pH和作物生长
pH值是指土壤中的氢离子浓度,7.0为中性,5.0以下为强酸性,6.0~6.5为微酸性 ,7.0~7.5为微碱性,8.5以上为强碱性。许多作物喜欢微酸性,但适宜的pH值因作物 种类而异。
但是,根据作物的不同,适合的pH也不同 通过土壤诊断来确认吧
日本降水量大,土壤的碱分(钙和镁等碱分)容易流失,所以容易变成酸性。但是 ,今天以设施园艺(土壤不下雨=不易流失)为中心,通过石灰质肥料和有机质材料等的多施用,碱性方面的土壤也变多了。如果土壤过于偏向酸性或碱性,如图Ⅱ-2所示,土壤中肥料成分的溶解性和可给性会发生变化,作物会发生肥料成分引起的过剩障碍和缺乏障碍。当土壤酸化时,铝、铁的溶解度提高,作物因这些成分而产生过剩障碍 产生,溶解了的铝和铁和磷酸结合,由于不可供化,发生磷酸缺乏。另外,由于壁虎 丁烯不可供化,作物也会发生壁虎丁烯缺乏的情况。另一方面,土壤碱化的话,因为 铁、锰、硼、铜、锌不可供化,所以作物会发生这些成分的缺乏症,磷酸的可供性降低,所以会发生磷酸缺乏症。因此,请在土壤诊断中测定士壤的pH值,根据栽培作物的适宜pH值进行改良)
2.1.2. pH的测定方法
相对于土壤重量1,纯水被确定为2.5倍量,但由于与EC同时测定的情况较多,所以也有以纯水5.0倍量测定的情况,田 来修改标记元素的显示属性。用纯水2.5倍量和5.0倍量测定的结果没有太大的差异。振 动后,在悬浮状态下测量pH。
注纯水是指“纯度高的水,不含杂质的水”的意思。纯水不仅用于试剂的制备,还用于器具的清洗。自来水中含有微量的钙和镁等阳离子,氯和硝酸等阴离子,这些在分析时会产生影响。
2.1.3 pH的基准值
基于地力增进基本指针pH的改良目标值如表2-1所示
表2-1基于地力增进基本指针的pH的改良目标值
| 改良目标值 |
水田 普通畑注 | 6.0~6.5 |
树园地 | 5.5~6.5 |
茶园 | 4.0~5.5 |
注:石灰质土壤pH6.0~8.0
2.1.4 pH的改良方法
2.1.4.1 pH低的场合
pH低的情况下,为了达到目标值,使用石灰质材料。提高pH值1所需的石灰量的标准 如表2-2所示。
表2-2提高pH值1所需的石灰量的标准 (kg/公顷)
土壤种类 | 石灰的种类 | |||
炭卡尔 | 苦土炭卡尔 | 消石灰 | ||
黑褐土 | 3000~4000 | 2800~3800 | 2400~3200 | |
黑土以外 | 冲积土、洪积土 | 1800~2200 | 1700~2100 | 1400~1800 |
砂质土 | 1000~1500 | 900~1400 | 800~1200 |
加藤,1996年
2.1,4,2 pH高的场合
pH值高的情况下,如表-3所示,施用降低pH值的材料,使pH值成为基准值。另外 ,在基肥上施用生理酸性肥料。
注:参照P54
表2-3主要pH调节剂 物料名称 混合比例 特点和注意事项 风干土100kg的土壤pH在施用时充分混合 1降低时混合后,1个月以上为硫华 打桩 砂土:55g 陶俑土:80g 因为需要微生物的活动,所以混合后适当的泥炭土:240g 需要水分和温度降低的pH维持数年 皮特莫斯(育苗土) 以容量比混合30%左右时,pH下降0.2~1.0 使用未调整酸性的皮特莫斯 (关东土壤肥料专门技术会、19960作表)
2.2 EC诊断
2.2.1 EC与作物生长
2.2.1.1所谓EC
EC是指电导率,表示土壤和纯水混合后的皂浊液中的导电性。毫米西门子十进制单位 以mS/cm或dS/m表示。不含盐类的水很难通电,所以EC的值会变低。这表示肥料成分 少。相反,如果EC值较高,说明土壤中含有大量肥料。也就是说,EC是土壤盐类浓度(=肥料养分的浓度)的指标。
2.2.1.2要注意高EC!分析结果表明,EC较高时,土壤盐类浓度较高,在某些情况下可能是聚集的。盐类浓度变浓的话,会引起根不能吸收水分等“盐类浓度障碍(肥料烧)”。这是因为,根周围土壤的溶液浓度比根中高的话,由于渗透压,根中的水分为了降低土壤的溶液浓度而向外部流出,根就会枯萎(制作腌菜的时候撒上盐的话,和腌菜桶里会积水一样)。这种情况下,为了降低肥料养分的浓度,需要减少基肥量等。对EC的抵抗性(=对盐类的强度)如表Ⅱ-4所示,根据作物的种类和品种而不同。要注意EC的值,尤其是园艺作物。在水稻上不会出现问题。
人与土 盐分摄取过多是大敌!
表2-4作物对土壤盐类浓度的抗性
抗性 | EC(mS/cm) | 作物名称 |
强大 | 1.6~ | 大麦 百慕大玻璃 贝雷尼亚尔莱格拉斯 |
中间 | 0.8~1.6 | 娜塔内 小麦 水稻 黄豆 恩巴克 龙须菜 洋白菜 赛尔利 萝卜 番茄 白菜 菠菜 青椒 西兰花 无花果 套筒式三叶草 阿尔法法尔法 有机玻璃 山梨糖 玉米 |
稍弱 | 0.4~0.8 | 番薯 巴雷西 四季豆 豌豆 芜菁 黄瓜 蚕豆 洋葱 辣椒茄子 胡萝卜 生菜 杏子 梨子 红色三叶草 辐射四叶草 |
弱的 | ~0.4 | 三叶草 草莓 |
(群马果、2004)
注:EC是土的标准,在这个范围内,作物产量有降低10%以上的危险。土壤越沙质 ,EC的标准越低。
2.2.1.3 EC值的标准
根据作物的种类和土壤的种类有很大的不同,大致的基准值如表5所示,EC与硝酸态 氮的关系也很强,所以也被用于推测硝酸态氮(表-6)。的施肥量的标准(=防止盐 类浓度障碍)也被使用(表-7)
表2-5种植前适当EC值(mS/cm)的标准
土壤种类 | 作物种类, | ||
果菜类 | 叶根菜类 | ||
黑褐土 | 0.3~0.8 | 0.2~0.6 | |
黑土以外 | 冲积土、洪积土 | 0.2~0.7 | 0.2~0.5 |
砂质土 | 0.1~0.4 | 0.1~0.3 |
(加藤,1996部分改变)
如果EC为1mS/cm硝酸态氮是约25~30mg/100,减少氮肥时可以作为参考。
如果要寻求更高的精度,测定土壤中的硝酸态氮是无可非议的
表2-6 EC推算硝酸态氮的式
土壤种类 | 氮估计式 | |
黑褐土 | Y = 38X - 10 | |
黑土以外 | 冲积土、洪积土 | Y = 44X - 15 |
砂质土 | Y=29X - 5 |
(藤原,2008部分改变) 注:X:EC(mS/cm) Y:硝酸熊氮(mg/100g)
表2一7蔬菜类施肥前EC值基肥(N、K)施肥量的标准
土壤种类 | EC值(mS/cm) | |||||
0.3以下 | 0.4~0.7 | 0.8~1.2 | 1.3~1.5 | 1.6以上 | ||
黑褐土 | 基准施肥量 | 2/3 | 1/2 | 1/3 | 不施用 | |
黑土以外 | 冲积土、洪积土 | 1/3 | 不施用 | |||
砂质土 | 1/2 | 1/4 |
(加藤,1996部分改变)
2.2.2. EC的测定方法
相对于土壤重量1,决定为纯水5倍量。振动后,在悬浮状态下进行测量。
也可以同时测定pH哦
2.2.3 EC的改良
改良EC的目的是降低盐类聚集(浓度)。下层土与表层土相比,EC低的情况较多 ,因此EC高的情况下,将表层土和下层土混合(翻地),进行深耕,降低土壤整体的 肥料养分浓度(稀释效果)。即使那样也不行的情况下,种植玉米和山梨糖等肥料吸收能力高的作物(称为清洁作物或吸肥作物),割完青后,不放入缝隙就带到外面。割青作物吸收土壤的肥料养分,直接拿出来可以减少肥料成分。
2.3 诊断CEC (
2.3.1CEC定义
土壤中含有的粘土矿物和腐植质,带有负和正电荷。另一方面,作为肥料和土壤肥料在土壤上施用的氮(氨态氮)、钾(钾)石灰(钙)、苦土(镁),都会溶解在水中,带着正的电荷,被粘土矿物和腐殖的负电荷部分吸附,即使下雨或浇水也很难流动。
CEC是指粘土和腐殖的负离子的总量(阳离子交换容量),铵 (NH)、钙(Ca2)、镁(Mg2)、钾(K)等能够保持阳离子能力 表示土壤保肥力的大小。通常,以每100g干土的阳离子的毫克当量(meq或me)表示(lmeq=原子量(mg)/荷 Mg 电数)、数值小时保肥力低,越大表示保肥力高(参照图I-3)。在我国土壤中,CEC一般为数meq~40meq。
在CEC 20meq(图左)的土壤中,能与阳离子结合的阴离子的位点很多,能吸附很多阳离子,所以能保存很多肥料
在CEC 8meq(图右)的土壤中,能与阳离子结合的离子的位点很少,不能吸附很多阳离子,所以肥料很差。
壤胶体和离子 微土是由大小颗粒组成的其中2m(0.002mm)以下的粘土和1m(0.001mm)以下的粒子的集合体被称为“胶体(胶着物质)。土的胶体(土壤胶体)是由粘土的细小粒子和有机物分解而成的腐殖和微生物形成的,一般带有负的电(电荷)。 带正(正)或阴(负)电荷的状态称为“带电”。 带电荷的原子和分子称为“离子 ”,带阳电荷的称为“阳离子(+)”,带阴电荷的称为“阴离子(一)”。分子是“阳离子”和“阴离子”结合在一起,电中性的话就稳定了。为此,阳离子和阴离子的数量必须相同。分子如果离子的数量不同就会变成不稳定的状态,如果有同等离子数的分子来的话,为了更稳定,会更换分子键来试图稳定。
土壤胶体通常为负电,因此粒子表面带有正电荷的碱,即阳离子 (NH4,Ca2+,Mg2,K,H),但很快就会与其他阳离子交换。这样的阳离子 (NH4,H除外)叫做交换性阳离子(交换性碱)。 土壤中施用的肥料成分(氨态氮、钾、石灰等)被土壤吸附并保持,这是由于土壤胶体的作用。铵离子(NH4)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2)、钾离子(K)等被吸附在土胶体中的氢离子(H)取代而保持。相反,土壤保持阴离子的能力很低,因此具有阴离子的氮肥成分硝酸离子(NO3)不与胶体结合,而是融入土中。因此被雨和灌水冲走。 像这样,肥料养分被土的胶体电吸附,或者以溶解在土壤溶液中的状态存在。 |
2.3.2. CEC的测定方法
用土吸附的离子,与新加入的阳离子交换,可以流出到土壤溶液中。CEC,利用这个反应测量。在图I-4中,通过加入酸铵(HNN),将吸附在土上的Mg释放到提取液中 。同样,在图4的6中,将吸附的NH与新加入的氯化钠中的Na进行交换。
溶出的铵离子 通过用比色法测定(NH)可以知道CEC。
2.3.3. CEC的基准值
根据地力增进基本方针的CEC的基准值如表I-8所示。
表2-8根据地力增进基本方针的CEC的改良目标值
作物目录 | 土壤种类 | CEC(每100g干土) |
水田 | 灰色低地土、灰色土、黄色土、褐色低地土、灰色台地土、灰色台地土、 褐色森林土 | 12meq以上 (但是,在中粗粒质的土壤中为8meq以上) |
多湿黑土、泥炭土、黑土、黑土、 | 15meq以上 | |
旱地 | 黑褐土 褐色森林土、褐色低地土、黄色土、灰色低地土、 | 12meq以上 (但是,在中粗粒质的土壤中为8meq以上) |
灰色台地土、泥炭土、 暗红色土、红色土、灰色土上 黑褐土、 | 15meq以上 | |
岩屑土、沙丘未成熟土、 | 10meq以上 | |
树园地 | 褐色森林土、黄色土、褐色低地土、红色土、灰色低地土、灰色台地土、暗红色土 | 12meq以上 (但是,在中粗粒质的土壤中为8meq以上) |
黑褐土、多湿黑褐土 | 15meq以上 | |
岩屑土、沙丘未成熟士 | 10meq以上 |
多湿黑褐土
2.3.4符合CEC的施肥很重要
CEC值越大,保肥力越高,可以说是理想的。但是,CEC值受粘土矿物的种类和量、 腐植含量等土壤原本具有的性质所左右,所以很难改良,用CEC值来询问土壤的好坏没有什么意义。倒不如说,最好进行符合CEC值的施肥。例如,在CEC低的沙质土壤中,一次施肥就 会产生不被土壤吸收的养分,所以一次的施肥量要少进行分施,或者利用缓效性肥料 。
代表性土壤的CEC如表2-9所示。配合CEC值的施肥,可以说是符合土壤特性的土壤管理和施肥管理很重要的一个例子 。那么,怎样才能知道土壤的特性呢⋯⋯是的,是土壤诊断。
堆肥的投入对增加CEC有用哟!
表2-9土壤种类和CEC (meq/100g)
土壤种类 | CEC | 土壤种类 | CEC | 土壤种类 | CEC |
沙丘未成熟土 | 3~10 | 褐色森林土 | 10~25 | 灰色洼地土 | 15~25 |
浅色黑我土 | 15~25 | 黄土 | 10~15 | 褐色低地土 | 15~30 |
腐植质黑土 | 20~30 | 红土 | 10~25 | 黑土 | 20~35 |
多腐植质黑土 | 30~40 | 灰色台地土 | 15~30 | 多湿黑土 | 30~40 |
(加藤,1996)
2.4 碱基类的诊断
2.4.1碱基类和作物生长
土壤中的碱是指钙、镁和钾。这些统称为碱基类。盐碱基类对作物的生理作用如表-10所示 。
表2-10碱的生理作用
元素名称 | 主要生理作用 | |
钙 | Ca | 与细胞壁成分结合,参与细胞膜的形成等,促进根的生长 |
镁 | Mg | 叶绿素的构成成分,参与光合作用 |
钾 | K | 参与光合作用、碳水化合物积累,促进开花结实 |
盐碱基类不足会对作物的生长产生各种影响,如表-11所示。但是,近年来,比起碱基类的 不足,过剩更明显。而且,由于各自的碱成分过剩的话会阻碍其他碱成分的吸收而引 起缺乏,所以不仅是碱浓度,与其他碱的平衡也很重要。作物对钙、镁、钾的吸收通 过拮抗作用相互抑制地发挥作用。
表2-11碱基类过度不足引起的生理障碍(例)
元素名称 | 盈乏状态 | 主要生理障碍 |
钙 | 缺乏 | 缺乏屁股腐烂果(西红柿)、心腐烂症(白菜、卷心菜) |
| 剩余 |
|
镁 | 缺乏 | 叶脉间黄化症(番茄) |
| 剩余 |
|
钾 | 缺乏 | 青枯、赤枯(水稻)、叶缘烧(黄瓜)、筋腐(番茄) |
| 剩余 | 镁不足 |
(高桥等人,1980清水,1990作表)
注:表示不易发生过敏症。
2.4.2碱基类的测定方法
交换性碱是在RoH70中使用1摩尔浓度的酸铵液,使被吸附的苦土、钾与醋酸铵液的铵 离子在交换反应中溶出提取。提取的石灰、苦土用比色法和原子吸光光度法测定,钾 用比浊法和火焰光度法测定。
注:摩尔浓度是指1升溶液中含有的物质的量用物质量(mol)表示的浓度,单位使用 “mol/L”。例如,1摩尔浓度的醋酸铵表示1升溶液中醋酸铵溶解1摩尔 (CH3COONH4=77.08g)。
2.4.3碱基类的基准值
碱基类的改良目标值如表-12所示。
表Ⅱ-12交换性碱基类的诊断标准的标准(mg/100g)
土壤种类 | 作物种类 | 石灰 | 苦土 | 钾碱 |
黑褐土 CEC 30meq以上 | 果菜、叶菜类 | 350~550 | 35~60 | 20~40 |
根菜类 | 320~500 | 30~50 | 20~40 | |
旱田作物 | 200~450 | 25~50 | 20~40 | |
水稻 | 200~400 | 25~50 | 20~40 | |
黑褐土 CEC 30meq未满 | 果菜、叶菜类 | 300~450 | 30~50 | 20~35 |
根菜类 | 250~450 | 25~45 | 20~30 | |
旱田作物 | 180~400 | 20~45 | 20~30 | |
水稻 | 180~350 | 20~40 | 20~30 | |
除去黑褐土的粘土 | 果菜、叶菜类 | 200~350 | 20~40 | 20~30 |
根菜类 | 150~300 | 20~30 | 20~40 | |
旱田作物 | 200~300 | 25~40 | 20~30 | |
水稻 | 150~300 | 20~40 | 20~30 | |
除去黑褐土的砂质土 | 果菜、叶菜类 | 100~200 | 20~30 | 15~25 |
根菜类 | 100~200 | 20~30 | 15~20 | |
旱田作物 | 100~200 | 20~30 | 20~30 | |
水稻 | 100~200 | 20~30 | 15~20 |
(加藤,1996部分改变)
根据地力增进基本指针的碱基类的改良目标值用碱基饱和度和碱基组成(石灰,苦土,钾的 构成比率)表示。碱饱和度是指石灰、苦土、钾在土壤CEC(阳离子交换容量)中所占的比例,用毫克当量(meq或me)值计算的(Ime=原子量(mg)/带电数)、石灰 、苦土、钾的合计值除以CEC,用百分比表示。碱基组成用这3种成分的当量值的比率 表示。
〔石网〕Ca
石灰(CaO)原子量(mg)=Ca(钙)+0(氧)=40.08+1600=56.08mg
石灰的电荷 =2(Ca2+)
石灰1mg当量=56.08÷2=28.04mg宁28mg
石灰毫克当量(me)=交换性石灰(mg/10g)÷28
石饱和度(%)=石灰毫克当量(meq)CEC(meq)×100
(苦土)Mg
苦土(Mg0)原子量(mg)=Mg(镁)+0(氧)=24.31+16.00=40.31mg
苦土的电荷 =2(Mg2+)
苦土1mg当量=40.31÷2=20.15mg20mg
苦土毫克当量(meq)=交换性苦土(mg/100g)÷20
苦土饱和度(%)=苦土毫克当量(meq)÷CEC(meq)×100
(钾)
钾(K20)原子量(mg)=K(钾)×2+0(氧)=39.1×2+16.00=94.20mg
钾的电荷 =1(K)
钾1mg当量=94.2÷2=47.10mg=47mg
注:钾用K20表示,因为其中有2个钾,所以不是用1而是用2除。
钾毫克当量(mea)=交换性力里(mg/100g)÷47
钾饱和度(%)=钾毫克当量(meq)CEC(me)100
像这样,计算石灰、苦士、钾的毫克当量和饱和度的话,剩下的就简单了!
石灰(meq)+苦土(meq)+钾(meq) x 100 基团饱和度(%)=CEC(meq) 单击功能区上
碱饱和度(%)=石灰饱和度+苦土饱和度+钾的和度
石灰/苦土(等量比)=石灰毫克当量(meq)/苦土毫克当量(me)
苦土/钾(等量比 )=苦土毫克当量(meq)/钾毫克当量(mea)
根据地力增进基本指针的碱饱和度的改良目标值如表I-13所示。
表2-13地力增进基本指针的碱饱和度改良目标值
作品目录 | 土壤种类 | 碱饱和度(%) |
水田 | 灰色低地土、灰色土、黄色土、褐色低地土、灰色台地土、褐色森林土 | 70~90 |
| 多湿黑土、泥炭土、黑土、黑土、黑土 | 60~90 |
普通田地 | 褐色森林土、褐色低地土、黄色土、灰色低地土、灰色台地土、泥炭土、暗红色土、红色土、粘土 | 70~90 |
黑褐土、多湿黑褐土 | 60~90 | |
岩屑土、沙丘未成熟土 | 70~90 | |
树园地 | 褐色森林土、黄色土、褐色低地土、红色土、灰色低地土、灰色台地土、暗红色土 | 50~80 |
黑褐土、多湿黑褐土 | ||
岩屑土、沙丘未成熟土 |
注:茶园以外,但茶园灰色台地土为25%~50%
碱平衡(石灰:苦土:钾的饱和度)无论哪个作品 ,(65~75):(20~25):(2~10)都是目标值(石灰:苦土:钾=5:2:1)。石灰 /苦土最好改良为5~8,苦土/钾最好改良为2~6。
2.4.4碱的改良方法
计算各碱的不足量的计算公式如下。
目标Ca0饱和度% 不足CaO量(kg/10a)=(CECx×28注1交换性Ca0mg)100 土壤深度cm ×容重X 10cm
目标Mg0饱和度% 不足MgO量(kg/10a)=(CECx×20注-交换性Mg0mg)100 土壤深度cm ×容重X 10cm
目标K20饱和度% 不足K20量(kg/10a)=(CECX 47注一交换性K2Omg) 100 土壤深度cm ×容重X 10cm 注:石灰、苦土、钾各1mg当量。
喘口气
成分量表示与元素关系
成分量用氧化物表示 土和肥料的成分量一般用氧化物表示。磷不是P而是P2O,石灰不是Ca而是CaO,苦土 不是Mg而是Mg0,钾不是K而是K20,硅酸不是Si而是SiO。为了计算成分量,需要从元素的周期表中知道原子量。
元素周期表(国立天文台编「理科年表平成22年版」
元素符号上面的数字表示原子号,下面的数字表示原子量。无稳定同位素,天然特定 对于未显示同位素组成的元素,作为该元素的放射性同位素的质量数的一个例子在内 部表示。原子序数 93号以后的元素常常被称为超铀元素。族编号(1-18)为UPAC无机化学命名法修订 版 (189)。关于原子序数104号以后的元素(超锕系),周期表上的位置是暂定的 的总和。
2.5磷酸的诊断
2.5.1磷酸与作物生长
作为原料要素之一的磷酸,与氮并列是最重要的养分之一。磷酸不足会降低作物的质量。发育不良 磷酸不足的话,产量、品质就会开花和结果变差 农作物 降低,降低 果实类没有甜味 另外,磷酸的过剩症(叶尖白化等)很难出现在外观上,所以有不知不觉过度施用的 倾向。
2.5.2土壤中的磷酸和磷酸固定 土壤中的磷酸有容易被作物利用的和不容易被利用的。容易被作物利用的磷酸被称为 “有效态(也称为可供态)磷酸”。施给土壤的磷酸大部分与土壤中的钙、铁、铝等 结合,变成难溶性和不溶性的磷酸,因此很难被作物利用。这叫做磷酸的固定 难溶性和不溶性是因为与溶解度低的钙、铁、铝等结合生成磷酸盐。特别是,与铝结 合的磷酸几乎不用于作物。另外,土壤越酸性,铁和铝就会融化,所以磷酸的固定会 增加。
喂喂,庄稼怎么磨,吸收之前几乎都是土壤固定的好吗,?
你在做吧 吸保数
让作物吸收磷酸
黑土等火山灰土壤中有很多铁和铝,磷酸的固定力很高。在这样的土壤中,慢慢地有效,施用含有碱性磷酸(溶于作物根尖的有机酸的类型的磷酸,土壤中磷酸很难被固定)的“羊栖菜”等。火山灰土壤大多是酸性的,所以含有的碱成分也很有效。
因为日本是世界上屈指可数的火山国,所以火山灰士壤很多,所以土壤中固定着大量 的磷酸,但是为了让作物吸收足够量的磷酸,需要更多的含有磷酸的肥料和肥料等有 机物。结果,作物能吸收的磷酸,也就是土壤中有效态磷酸过剩的田地变多了。
好不容易加入磷酸,被土壤吸收,作物也吃不完,没有意义
是的,所以为了进行没有浪费的施肥,有必要知道那个土壤的“固定磷酸的卡=磷酸 吸收系”和“有效态磷酸”
2.5.3磷酸吸收系数与磷酸需要量的关系
磷酸吸收系数是指土壤吸收(固定)磷酸的程度的数值。磷酸吸收系数越高的土壤 ,磷酸的固定力越高,由于施用的磷酸不能被作物吸收,所以必须多施用磷酸质肥料 。
磷酸吸收系数高=1500以上=黑体土(火山灰土壤)
日本常见的火山灰土壤,磷酸吸收系数超过1500的情况也不少。磷酸吸收系数是表示 土壤特性的数值,没有改良目标值。
哎!?没有那样的事
改性 冷静点。但是,通过改良土的酸性或施用有机物,减少与土壤中磷酸反应的成分(铝 等)(长年连用的话吸收系数会稍微下降)。这样可以减少磷酸的固定。
具体方法,作为最后说明,因为显示了土壤类型的磷酸吸收系和必要的磷酸量,
所以 可以表扬抑制铝和铁的活性,如何使作物有效吸收磷酸,是实施磷酸时的要点。磷酸吸收系数和磷酸的需要量如表-14所示。这张表以在新开的田地等地使用为前提。在已经进行栽培的土壤中,根据实际的施肥量和成本等,磷酸施用量以1~2.5(mg/100g干土)左右计算是妥当的。
表2-14磷酸吸收系数和磷酸需要量
磷酸吸收系数 | 每1mg不足磷酸的磷酸施用量 (mg/100g干土) | 土壤种类 | |
2000以上 | 12 | 腐植质黑土 | |
2000~1500 | 8 | 黑褐土 | |
1500~700 | 6 | 黑土以外 | 洪积土 |
700以下 | 4 | 冲积土 |
(土壤保护调查事业全国协议会参考1991作表)
2.5.4有效态磷酸的测定方法
有效态(可供态)磷酸是指土壤中存在的磷酸中容易被作物吸收的形态的磷酸。土诊断,测量这个有效态磷酸。在日本,经常使用用薄硫酸液(pH3)提取的“甲苯 奥格法”,积累了很多数据。托尔奥格法提取的磷酸被认为是水溶性和钙型的磷酸 ,是容易被作物利用的形态的磷酸。
2.5.5有效态磷酸的基准值
有效态磷酸按土壤类型,按作物设定基准值。表-15是国家地力增进基本方针的基准值 。另外,在2008年7月的“关于土壤管理方式的意见交换会”(农林水产省设定)中 ,水田显示了20mg的上限值。
表2-15地力增进基本方针中有效态磷酸的改善目标
分类 | 土壤种类 | 目标磷酸(每100g干土) |
水田 |
| 10mg |
普通田地 | 黑土、多湿黑土 | 10 ~ 100mg |
其他土壤 | 10 ~ 75mg | |
树园地 |
| 10 ~ 30mg |
用托尔奥格法测定该土的有效态磷酸,并根据该基准值补充不足的部分。那个方法读了“(6)磷酸的改良方法”
2.5.6磷酸的改良方法
不足的有效态磷酸的量,使用下式求出。(目标磷酸一测定磷酸)mg×每1mg不足磷酸施用量 100 土深cm容重=施用磷酸kg/10a 磷酸肥料成分% 10cm 注土壤的容重在没有实测值的情况下使用与土壤类型的大致数值(参照P12表1- 5) 如果土壤是酸性的,好不容易施用磷酸 但是,即使施用不足的有效态磷酸成分,如果土壤是酸性的话,也会固定在游离的铁 和铝上,有效态磷酸不会增加。在这种情况下,为了使磷酸质肥料容易起作用,实施 土壤H的改良和有机物施用比较好。酸性时,施用溶性磷酸肥料,如溶性磷肥。土壤肥沃 中性的时候如果是少量的话,也可以使用磷,但是通常使用都柏林、重烧磷。碱性的时候 使用过石、重过石、都柏林等比较好。在土壤诊断中有效态磷酸比目标值多的情况下,最好控制磷酸的施用。
2.6 无机态氮素的诊断
2.6.1.无机态氮与作物生长
本源在作物体中以干物换算(除去作物中所含的水分量)含有数%,是对作物的生长 、产量影响最大的重要营养成分。氮实际上有各种各样的作用。蛋白质、核酸、叶绿素、激素物质等主要植物蛋白质 核酸 成为成分的构成元素。蛋白质是原生质的主要成分,作为各种酶参与生理作用。核酸可以形成基因,也可以 用于细胞分裂等 有关。叶绿素 激素 3促进生育,盛行养分吸收、同化作用等。物质 另外,如果氮缺乏或过剩,对作物会产生以下影响。如果氮缺乏 整个植物变成淡绿色,叶子变黄。根的伸长变钝,生长下降,整体变小。随着种子的成熟,产量和质量都会下降。如果氮过量 叶子变成深缘色,变得过繁茂。组织变软,对病虫害和冷害的抵抗性降低,而且容易倒伏。果菜类,根菜类和果树,由于氮过剩开花・结实・块茎肥大的延迟,落果,糖度降低 等质量也变差。
2.6.2氮的形态
土壤中存在的氮有“有机态氮”和氨态和硝酸态的“无机态氮”。其中容易被作物利 用的氮是无机态氮(氨态氮和硝酸态氮)。有机态氮被氨化成菌等微生物分解成无机 态氮(无机化),被作物吸收。那么实施的氨态氮根据征生物变化为硝酸态氮(氧化 )。这就是“硝酸化作用”(有时也简称为硝化作用)。
图2-5氮形态变化 庄稼 吸收 吸收 无机化 有机熊氮 氨态氮 有机化 亚硝酸态氮 硝酸态氮 洗脱 硝化作用 地下水 通过硝酸化作用,氨态氮→亚硝酸态氮→硝酸态氮,但几乎不会在亚硝酸态氮中停止 ,很快就会氧化到硝酸态氮。硝酸态氮不会吸附在土壤上,溶脱会成为地下水污染的 原因,所以要注意。(
2.6.3无机态氮的测定方法
土壤硝酸态氮和氨态氮,用氯化钾溶液提取分析。因为铵离子带正电,所以吸附在带 负电的土壤粒子上。因此,为了提取被吸附的铵离子,用氯化钾溶液的钾离子(正电 荷)交换提取。另一方面,因为硝酸离子带负电,所以很少吸附在土壤粒子上,即使 是水也很容易被提取出来。提取的铵离子和硝酸离子分别用比色法测定。
2.6.4.无机态氮的基准值
虽然没有确立每个作物的硝酸态氮的基准值,但是蔬菜类的标准如表Ⅱ-16所示。
表Ⅱ-16土壤中硝酸态氮的标准 (mg/100g干土)
诊断 | 硝酸熊氮 |
较少 | 4或更少 |
适当 | 5~15左右 |
多的 | 25左右 |
过剩 | 50以上 |
(加藤,1996部分改变)
2.7硅酸的诊断
2.7.1硅酸在很大程度上左右水稻的生长和品质
硅酸不是所有作物都需要的,但它是水稻必不可少的元素。稻子的话,用干物换算吸 收15%,对茎数和每穗的粒数,成熟比率等产生影响。另外,缺乏硅酸的水稻会出现 以下症状。
①生长和产量下降。
②茎叶变软,倒伏的可能性和病虫害的危害增加。
③大米品质下降。
根的氧化力下降,成为根腐烂和秋天落下(顺利生长的稻子从出穗期左右开始状态变 差,产量变少)的原因。
所以,在日本,为了向水田供给硅酸,施用了硅酸质肥料
2.7.2有效态硅酸的测定方法
作物(稻)容易吸收的状态的硅酸被称为“有效态(可供态)硅酸”。有效态硅酸的 提取方法如表-17所示,但测定方法已由许多研究人员发表,我国尚无统一的方法。以前使用pH40的「醋酸缓冲液抽出法」,不过,被指出很多的课题。全农采用了用磷 酸和交换反应抽出被土壤吸附的硅酸的「中性PB法」。用中性PB法提取的硅酸,用比 色法测定。
表2-17有效态硅酸的提取方法
方法 | 提取液、温度、静置时间 | 特微 |
用醋酸缓冲液提取法 | pH4.0的醋酸缓冲液在40℃下静置5小时 | 传统方法。浸出条件强,甚至溶出物料的不可给态硅酸 |
中性PB法 | 用pH7.0的20mM磷酸缓冲液静置40℃、静置5小时,作为快速的方法在80℃、静置30分钟 | 将吸附在土壤中的硅酸交换反应提取。 |
2.7.3有效态硅酸的基准值
在地力增进基本指针中,通过醋酸缓冲液提取法设定
地力增进基本方针的目标值用醋酸缓冲液抽出法被设定,目标值成为15mg/100g以上。但是,在醋酸缓冲液提取法中,在施用了硅胶等硅质材料的土壤中,硅胶中含有的不 可供态(=不能吸收水稻)硅酸也会溶出,有时会出现异常高的分析值。另外,还报告了用醋酸缓冲液提取法测定的有效态硅酸与水稻的硅酸吸收量之间的相关有偏差。
用中性PB法评价的基准值
中性PB法测定的有效态硅酸与水稻硅酸含量的关系如图I-6所示。在非黑体土中,有效 态硅酸在15mg/100g之前,水稻的硅酸含有率会直线增加,但超过15mg/100g的话,水稻的硅酸含有率就会达到顶点。另一方面,黑体土中有效态硅酸到25mg/100g为止硅酸 含有率会增加,但如果超过此,硅酸含有率就会达到极限。暂定,用中性PB法评价的 有效态硅酸的基准值为非黑体土15mg/100g,黑体 土壤为25mg/100g。 15 25 20 20 1515 茎叶硅酸含量(%) 10 茎叶硅酸含量(%) 10 5 非黑土 黑褐土 0 0 10 20 30 40 50 60 10 20 30 40 中性PB法硅酸(mg/100g) 中性PB法硅酸(mg/100g) 暂定标准:非黑体土15mg/100g、黑体土25mg/100g
图I-6中性PB提取的硅酸量与水稻茎叶硅酸含量的关系
2.7.4硅酸的改良方法
土壤深度cm不足SiO2量(kg/10a)=(目标硅酸量一测定值)mg/100g×容重10cm 注容重是指土壤的比重,没有实测值时使用每个土壤类型的大致数值(参照 P12表1-5)。
2.8.腐殖
2.8.1所谓腐殖
是指土壤中含有的有机物,是使土壤的物理性、化学性、生物性良好的重要物质和指 标。有机被生物随着时间的流逝而分解,再加上气温上升、耕作作业等破坏了结构、氧供给量增加则分解进一步推进、量减少 气温上升 分解的速度是有机物的量耕向上 减少氧气供给量的提高 在那里投入堆肥 BARK 为了保持有机物的量,需要施用堆肥等进行供给,但过犹不及。大量施用的话,氮的流亡和磷酸过剩等,会给土壤带来不良影响,所以要实施适当的量。
2.8.2.腐殖的测定方法
作为全农法(能田式简便法),即使是土壤,也可以用全农法分析出磷酸钠、氢氧化 钠等,从该液的颜色进行测定。不用担心!作为标分析方法,使用干式燃烧法NC分析仪等)等求出的全碳乘以1724的值,不过 ,这个方法需要专用的机器。
2.8.3 腐殖目标值
在提高地力的基本方针中,腐殖的目标值是水田(灰色低地土等),每干土2%以上 ,普通田地(灰色低地土等)3%以上。
表2-18日本地力增进基本指南规定的土壤腐殖质含量的改善目标值
作物类型 | 土壤类型 | 目标(每100g干土) |
水田 | 灰色低地土、灰黏土、黄土、褐色低地土、灰色台地土、灰黏台地土、褐色森林土 | >2g |
湿润火山灰土(火山灰形成)、泥炭土、黑泥土、火山灰土黏土、火山灰土 |
| |
旱田 | 褐色森林土、褐色低地土、黄土、灰色低地土、黄土、灰色台地土、泥炭土、暗红色土、红色土、灰黏土 | >3g |
火山灰土、湿润火山灰土 |
| |
岩屑土、沙丘生土 |
| |
果园 | 褐色森林土、黄土、褐色低地土、红土、灰色低地土、灰色台地土、暗红色土 | >2g |
火山灰土、湿润火山灰土 |
| |
岩屑土、沙丘生土 | >1g |
2.8.4腐植的改良方法
虽说施用了有机物,但要马上提高土壤中的腐植株含量通常是很困难的。另外,如果多施用有机物的话,可能会造成氮等养分过剩,所以暂时可以施用的量是有限的。因此,为了改善腐植株含量,连用堆肥等,利用多年的积累效果是很重要的。
2.9 铁含量
2.9.1铁含量与作物生长
①在水田里
一般来说,日本的土壤中含有很多铁,但在老化的水田中,铁会从土壤中洗脱,有时会变少。水稻由于缺铁而受到生育障碍的情况很少,但是游离氧化铁与有害的硫化氢结合成为 无害的硫化铁,有保护水稻根的作用。因此,铁(游离氧化铁)变少的话,土壤容易产生硫化氢,成为扎根的原因,有可能产生所谓的“秋落”。为了防止这一点,在水 田里管理好适当的铁水平是很重要的。
②在田地里
另一方面,在旱地土壤中难以发生缺铁,即使发生了,土壤的铁本身缺乏的情况也很 少其他的主要原因(例如土壤pH值高的碱性土壤,铁很难融化。因此,即使在土壤中 施用铁材料也很难增加铁的吸收量,只要不去除妨碍铁吸收的主要原因,就不能消除缺铁。
对人来说,对作物来说,铁是不可缺少的!
2.9.2铁含量的测定方法
用浅见熊田变法(Na2S2O4-EDTA法)提取土壤,用比色法测定。测量值以 Fe2O%表示。
2.9.3铁含量的目标值
地力增进基本方针,水田的游离氧化铁成为0.8%以上,不过,1.5~4%左右最好。
2.9.4铁含量的改良方法
水田的游离氧化铁少的情况下,采取以下对策。 ①在土壤中施用含铁材料(转炉等)。 ②由于铁从土中溶脱,有时会移动到下层,因此通过挖掘该层,与土混合,也可以改 善土层的铁含量(翻土)。但是,在这种情况下,必须测定土壤及犁地层及其正下方 5~10cm左右的土层的游离氧化铁含量,并用含铁材料补充不足的成分
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