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植物與土壤

http://www.gfxsecure.com   來源: 中國農業網  類別:技術文章  更新時間:2009-06-12  閱讀

一.植物與土壤的關系 
1. 土壤的生態意義
土壤是巖石圈表面的疏松表層,是陸生植物生活的基質。它提供了植物生活必需的營養和水分,是生態系統中物質與能量交換的重要場所。由于植物根系與土壤之間具有極大的接觸面,在土壤和植物之間進行頻繁的物質交換,彼此強烈影響,因而土壤是植物的一個重要生態因子,通過控制土壤因素就可影響植物的生長和產量。土壤及時滿足植物對水、肥、氣、熱要求的能力,稱為土壤肥力。肥沃的土壤同時能滿足植物對水、肥、氣、熱的要求,是植物正常生長發育的基礎。
2. 土壤的物理性質及其對植物的影響
(1)土壤質地和結構  土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統,其中固體顆粒是組成土壤的物質基礎,約占土壤總重量的85%以上。根據固體顆粒的大小,可以把土粒分為以下幾級:粗砂(直徑2.0~0.2mm)、細砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。這些大小不同的固體顆粒的組合百分比稱為土壤質地。土壤質地可分為砂土、壤土和粘土三大類。砂土類土壤以粗砂和細砂為主、粉砂和粘粒比重小,土壤粘性小、孔隙多,通氣透水性強,蓄水和保肥性能差,易干旱。粘土類土壤以粉砂和粘粒為主,質地粘重,結構致密,保水保肥能力強,但孔隙小,通氣透水性能差,濕時粘、干時硬。壤土類土壤質地比較均勻,其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等,既不松又不粘,通氣透水性能好,并具一定的保水保肥能力,是比較理想的農作土壤。
土壤結構是指固體顆粒的排列方式、孔隙和團聚體的數量、大小及其穩定度。它可分為微團粒結構(直徑小于0.25mm)、團粒結構(0.25~10mm)和比團粒結構更大的各種結構。團粒結構是土壤中的腐殖質把礦質土粒粘結成0.25~10mm直徑的小團塊,具有泡水不散的水穩性特點。具有團粒結構的土壤是結構良好的土壤,它能協調土壤中水分、空氣和營養物質之間的關系,統一保肥和供肥的矛盾,有利于根系活動及吸取水分和養分,為植物的生長發育提供良好的條件。無結構或結構不良的土壤,土體堅實,通氣透水性差,土壤中微生物和動物的活動受抑制,土壤肥力差,不利于植物根系扎根和生長。土壤質地和結構與土壤的水分、空氣和溫度狀況有密切的關系。
(2)土壤水分  土壤水分能直接被植物根系所吸收。土壤水分的適量增加有利于各種營養物質溶解和移動,有利于磷酸鹽的水解和有機態磷的礦化,這些都能改善植物的營養狀況。土壤水分還能調節土壤溫度,但水分過多或過少都會影響植物的生長。水分過少時,植物會受干旱的威脅及缺養;水分過多會使土壤中空氣流通不暢并使營養物質流失,從而降低土壤肥力,或使有機質分解不完全而產生一些對植物有害的還原物質。
(3)土壤空氣  土壤中空氣成分與大氣是不同的,且不如大氣中穩定。土壤空氣中的含氧量一般只有10~12%,在土壤板結或積水、透氣性不良的情況下,可降到10%以下,此時會抑制植物根系的呼吸,從而影響植物的生理功能。土壤空氣中CO2含量比大氣高幾十至幾百倍,排水良好的土壤中在0.1%左右,其中一部分可擴散到近地面的大氣中被植物葉子光合作用時吸收,一部分可直接被根系吸收。但在通氣不良的土壤中,CO2的濃度?蛇_10~15%,這不利于植物根系的發育和種子萌發,CO2的進一步增加會對植物產生毒害作用,破壞根系的呼吸功能,甚至導致植物窒息死亡。土壤通氣不良會抑制好氣性微生物,減緩有機物的分解活動,使植物可利用的營養物質減少;但若過分通氣又會使有機物的分解速率太快,使土壤中腐殖質數量減少,不利于養分的長期供應。
(4)土壤溫度  土壤溫度具有季節變化、日變化和垂直變化的特點。一般夏季、白天的溫度隨深度的增加而下降,冬季、夜間相反。但土壤溫度在35~100cm以下無晝夜變化,30m以下無季節變化。土壤溫度能直接影響植物種子的萌發和實生苗的生長,還影響植物根系的生長、呼吸和吸收能力。大多數作物在10~35℃的范圍內生長速度隨溫度的升高而加快。溫帶植物的根系在冬季因土溫太低而停止生長。土溫太高也不利于根系或地下貯藏器官的生長。土溫太高或太低都能減弱根系的呼吸能力,如向日葵在土溫低于10℃和高于25℃時其呼吸作用都會明顯減弱。此外,土溫對土壤微生物的活動、土壤氣體的交換、水分的蒸發、各種鹽類的溶解度以及腐殖質的分解都有顯著影響,而這些理化性質與植物的生長有密切關系。
3. 土壤的化學性質對植物的影響
(1)土壤酸堿度  土壤酸堿度是土壤最重要的化學性質,因為它是土壤各種化學性質的綜合反映,它與土壤微生物的活動、有機質的合成和分解、各種營養元素的轉化與釋放及有效性、土壤保持養分的能力都有關系。土壤酸堿度常用pH值表示。我國土壤酸堿度可分為5級:pH<5.0為強酸性,pH5.0~6.5為酸性,pH6.5~7.5為中性,pH7.5~8 .5為堿性,pH>8.5為強堿性。土壤酸堿度對土壤養分有效性有重要影響,在pH6~7的微酸條件下,土壤養分有效性最高,最有利于植物生長。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺,在強堿性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸堿度還能過影響微生物的活動而影響養分的有效性和植物的生長。酸性土壤一般不利于細菌的活動,真菌則較耐酸堿。pH3.5~8.5是大多數維管束植物的生長范圍,但其最適生長范圍要比此范圍窄得多。pH>3或<9時,大多數維管束植物便不能生存。
(2)土壤有機質  土壤有機質是土壤的重要組成部分,它包括腐殖質和非腐殖質兩大類。前者是土壤微生物在分解有機質時重新合成的多聚體化合物,約占土壤有機質的85~90%,對植物的營養有重要的作用。土壤有機質能改善土壤的物理和化學性質,有利于土壤團粒結構的形成,從而促進植物的生長和養分的吸收。
(3)土壤中的無機元素。植物從土壤中攝取的無機元素中有13種對其正常生長發育都是不可缺少的(營養元素):N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。植物所需的無機元素主要來自土壤中的礦物質和有機質的分解。腐殖質是無機元素的儲備源,通過礦化作用緩慢釋放可供植物利用的元素。土壤中必須含有植物所必需的各種元素及這些元素的適當比例,才能使植物生長發育良好,因此通過合理施肥改善土壤的營養狀況是提高植物產量的重要措施。

二.植物為土壤“解毒”    
  春天的風吹來了綠色,也偶然間吹來了我做這個課題的想法。在沈陽郊區踏青時,我發現有一片土地草枯葉黃。出于好奇,我采集了一些土壤。經過化驗,“元兇”終于現身,是一種重金屬——鎘。鎘對植物生長極為有害,而且可以長時間累積。冥思苦想之后,我終于找到了解決問題的巧妙途徑:在廢棄的土壤上種植耐受性強的植物,將土壤中的鎘“吸”出來,再把植物收割后回收利用,以此改良土壤。
  植物能夠富集重金屬。培養液略顯酸性、有大量有益微生物如有機磷細菌對植物生長有利,而且渾河水竟也可以改善植物生長情況而使鎘的總富集量增加!我完成了這次屬于自己的創新性學習,找到了一條通向探究神秘自然、奇妙宮然、科學自然的路!

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