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酸堿度對礦物質(zhì)吸收的影響
更新時(shí)間:2022-04-22 瀏覽次數(shù):1454
pH值是植物營養(yǎng)最重要的參數(shù)。植物營養(yǎng)吸收依賴于對土壤或基質(zhì)的pH值精確調(diào)節(jié):pH值過低阻礙大量元素吸收;pH過高,阻礙微量元素吸收,如缺鐵失綠等。因此,快速可靠的pH測量是專業(yè)園藝和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)*的部分。
酸堿度對礦物質(zhì)吸收的影響:
1)根吸收礦質(zhì)元素的過程
各種礦質(zhì)元素都是以離子狀態(tài)被吸收的。土壤中各種礦質(zhì)元素的離子,有些存在于土壤溶液中,有些被土壤顆粒吸附著。存在于土壤溶液中的離子和被土壤顆粒吸附著的離子,都能夠被根選擇吸收。
根細(xì)胞吸收土壤溶液中各種礦質(zhì)元素的離子的過程,與根細(xì)胞的呼吸作用有密切的關(guān)系。根細(xì)胞通過呼吸作用產(chǎn)生出二氧化碳(CO2),二氧化碳溶于水中,產(chǎn)生碳酸(H2CO3)CO2+H2O=H2CO3,碳酸可以離解成H+和HCO3-,H2CO3+H2O=HCO3-+H+。這兩種離子可以分別于土壤溶液中的陽離子(如K+、NH4+)和陰離子(如NO3-)發(fā)生交換。這樣,H+和HCO3-就進(jìn)入土壤溶液中,而土壤溶液中的一些陽離子和陰離子則被根吸附到根細(xì)胞的細(xì)胞膜的表面上來。根細(xì)胞所吸附的H+和HCO3與土壤溶液中的陽離子和陰離子發(fā)生交換的過程,就叫做交換吸附。在交換吸附的過程中,根細(xì)胞附近的土壤溶液中的陽離子和陰離子減少了,距離根細(xì)胞較遠(yuǎn)處的土壤溶液中的陽離子和陰離子則可以通過擴(kuò)散作用移動過來。
2)酸堿度對礦物質(zhì)吸收影響的原有理論
(1)生物方面:
土壤中轉(zhuǎn)化有機(jī)養(yǎng)分是在微生物參與下進(jìn)行的(微生物分泌使有機(jī)物分解的酶),土壤酸性或堿性對微生物生長有影響。酸或堿環(huán)境還會使植物根細(xì)胞原生質(zhì)層的蛋白質(zhì)帶正或負(fù)電荷,與所吸收的礦物離子發(fā)生吸引或排斥。
經(jīng)查閱資料,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論只重視外部環(huán)境對植物體的影響,忽略了植物對外環(huán)境的改變以及其自身的抗逆性。尤其是對在不同酸堿條件下對礦質(zhì)元素吸收率不同,偏酸環(huán)境下礦物元素吸收不利無法解釋。
(2)化學(xué)方面:
土壤酸堿度對土壤結(jié)構(gòu)性有影響。酸性土壤中,氫離子濃度大,容易把膠體中鈣離子代換出來淋失,故酸性土易板結(jié)。而堿性土壤含有大量代換性鈉離子、氫氧離子,使土粒分散,干后板結(jié),造成堿土的結(jié)構(gòu)性不良。陽離子礦物溶解度降低從而影響吸收。
3)聯(lián)系礦物質(zhì)元素吸收原理以及無機(jī)化學(xué)知識提出
離子平衡、電解質(zhì)同電荷互斥原理:
弱電解質(zhì)分子在溶液中電離成離子的速率與離子重新結(jié)合成分子的速度相等時(shí)叫電離平衡。這種平衡是動態(tài)、暫時(shí)、有條件的,當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí),平衡就向能使這種變化減弱的方向移動。當(dāng)溶液表現(xiàn)出酸堿性時(shí)代表H+或OH-過剩,則吸附在根上的OH-(HCO3-+H2O=H2CO3+OH-)或H+會與土壤溶液中的同種微粒互斥,從而影響離子交換。