水分生理与节水栽培岗位
土壤中的养分在一定条件下,可以相互转化,这种转化有有利的一面,也有对作物不利的一面。
(一)土壤中氮素的转化
土壤中各种形态的氮素,在一定的条件下的转化过程主要有以下几个方面:
1.氨化作用过程。这是在微生物的作用下,有机态氮转化为氨(NH3)的过程。氨化过程的产物,因参与作用的微生物种类及氨化条件不同而有差异,但都产生氨。氨化作用的强弱是决定土壤氮素供给的重要因素。若土壤含水量适当,通气良好,则有利于氨化作用的进行。氨化作用释放出来的氨或铵盐,可被作物吸收利用。没被吸收利用的部分或以铵(NH4+)的形态被吸附在土壤胶体上。
2.硝化作用过程。是指氨或铵盐被氧化为硝酸的过程。这一过程分两个阶段进行:第一步是氨被氧化为亚硝酸;第二步是亚硝酸进而被氧化为硝酸。消化作用的结果产生硝酸盐。它是作物的优良氮素养分。若土壤温度较高,土壤湿度适中,通气良好(既有充足的氧),则硝化作用就比较旺盛。所以,注意土壤改良,防止土壤板结和积水,可促进硝化作用过程,为作物供应充足的有效态氮素养分。
3.反硝化作用过程。是指硝态氮(NO3-N)被还原为氮气(N2)的过程。土壤板结,通气不良,含水过多,即可产生反硝化作用。这个过程使氮素以N2的形式跑掉对作物的养分是不利的。
4.微生物的固氮作用。是指土壤中的微生物将游离态的分子态氮转化为含氮有机化合物的过称。这对农业生产者有着特别重要的意义。因为任何绿色植物都不能直接利用大气中的氮素做养分,而大气中确有数量庞大的氮素。根据研究,一亩地的上空空气中约有5300t(吨)氮。土壤中固氮微生物利用和固定空气中的氮素,这样就增加了土壤中氮素养分。
(二)土壤中磷素的转化过程
土壤中磷素养分在一定条件下,易溶性的可转化为难溶性的,难溶性的也可以转化为易溶性的。
1.含磷有机化合物的转化。在土壤中磷细菌的作用下,含磷的有机化合物可转化为磷酸。分解过程中产生的磷酸,部分为作物吸收利用,部分或与土壤中的盐基(Ca++、Mg++、K+、Na+、NH4+等)结合而形成磷酸盐。
2.难溶性磷酸盐转化为可溶性磷酸盐。土壤里的微生物和作物的根系,在其生命活动过程中分泌各种有机酸和无机酸。在酸的作用下,可使难溶性磷酸盐分解,产生磷酸二氢根(H2PO4-)。
3.土壤中磷的固定。在土壤中施磷肥,常常利用率很低,特别是在酸性土壤中,利用率更低,常在15%~25%。这是因为土壤中的可溶性磷酸盐转变成了作物难于利用的难溶性磷酸盐,土壤中的这一转化过程叫做磷的固定。
(三)土壤中钾素的转化
土壤中难溶性钾可以转化为可溶性钾,而可溶性钾在一定条件下又可能转化为难溶性钾,甚至被固定。
1.难溶性钾转化为可溶性钾。难溶性钾是土壤中钾素含量最多的形态。它多含于云母、长石和粘土矿物等含钾的铝硅酸盐的矿物中,它在作物根系和微生物分泌的有机酸的作用下,水解而形成可溶性钾盐。
2.土壤中钾的固定。是指土壤中作物可利用的可溶性钾转化为作物不能利用态的钾的过程。这种固定作用,一般认为是水溶性钾先转变为代换性钾,然后进入粘土矿物晶格内部,而成为固定态钾。在施肥技术上要注意适当深施,集中条沟施或穴施,以减少钾的固定。葡萄每生产100kg产量需要氮、磷、钾的数量分别为0.15kg、0.075kg、0.18kg。