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一、何謂酸性土壤:

在土壤中之水溶解部分物質,構成土壤溶液,在土壤溶液中有氫離 子(H)與羥離子(OH)存在,二者之比例不同,而有不同之酸鹼反應,

稱之為土壤反應(Soil Reaction),是土壤極重要的性質,通常以pH值表 示之;即pH log[H],H濃度大(OH濃度低),pH值小,土壤呈酸性反 應,H濃度小(OH濃度高),pH值大,土壤呈鹼性反應,H與OH濃 度相等時,pH值為7,即土壤呈中性反應。土壤中的氫離子(H)存在形 態可分二部分,一部分存在於土壤溶液中,稱之為游離酸(活性酸),另 一部分吸附在土壤膠體的表面,稱為交換性酸或潛在酸,二者可以互動 的,形成動態平衡,當土壤溶液中H受外界的影響而使濃度增加時,

則會有部分H 進入膠體表面成為吸附之H ,反之,土壤溶液H 濃度降 低時,膠體表面吸附H會釋放進入土壤溶液中,此種情形在改良酸性 土壤上極具有意義。土壤pH值與酸鹼性等級區分表如后:

pH 範圍 土 壤 反 應

<4.5 極酸性(Extremely acid) 4.5-5.0 極強酸性(Very strongly acid) 5.1-5.5 強酸性(Strongly acid)

5.6-6.0 中酸性(Medium acid) 6.1-6.5 微酸性(Slightly acid) 6.6-7.3 中性(Neutral)

7.4-7.8 弱鹼性(mildly alkaline) 7.9-8.4 中鹼性(Moderately alkaline) 8.5-9.0 強鹼性(Strongly alkaline)

>9.0 極強鹼性(Very strongly alkaline)

二、酸性土壤對作物的影響:

(一)作物對土壤酸性之適應:

作物種類不同對土壤酸鹼性之適應能力也各異,作物栽培應擇 適合之土壤環境,才能獲得良好的生產,也可增加不良外在條件之 抵抗力,因此,選擇適宜之土壤反應範圍或調整土壤反應,使之適 宜作物之需要,是作物栽培上不可或缺的要件。

(二)土壤 pH 對植物營養要素之影響:

土壤中植物營養要素之存在量與存在型態,均與土壤 pH 值有 密切關係,尤其是營養要素的有效性受 pH 值之影響至大,茲以下 圖表明各種植物營養要素之效率與土壤 pH 值之關係,圖中線條寬 度之大小,表示其效率之大小。

土壤pH與植物養分有效性之關係圖

酸性土壤對植物營養關係說明如下:

1.溶解性鐵、鋁、錳之毒害,土壤酸性愈強則溶解性鐵、鋁、錳愈 多,對許多作物造成毒害,也影響作物之生產。

2.磷的效率低,磷多與鐵、鋁結合形成不溶解性之磷酸鐵與磷酸鋁 等化合物,有礙作物對磷之吸收。

3.有機態氮、磷、硫等元素,不易釋放供作物攝取,因在酸性土壤 中微生物分解有機物受阻。

4.鈣、鉀、鎂要素缺乏,土壤受雨水之淋洗,土壤中鈣、鉀、鎂等 元素流失,造成這些元素之缺乏,也影響作物之攝取。

5.鉬之溶解度低,植物難以攝取利用,對需要鉬之作物容易缺乏。

6.土壤中有益微生物分解受阻,如分解有機物之放射菌及細菌、固 氮菌、硝化細菌等,其繁殖活性受阻,影響作物之生育及產量。

三、酸性土壤測定方法:

(一)試紙呈色反應法:

將具有代表性之土壤樣品放入試碟或試管中,定量之蒸餾水,

充分攪拌後靜置一小時後,取其澄清液滴在反應試紙上,觀察其變 色反應,再對照標準比色表,即可查出其 pH 值,其數值較粗放,

在田間速測時可使用。

(二)試劑比色測定:

其原理與前法相同,其製備需土壤加入 pH 抽取液(Extractor) 及pH 值指示劑(pH Indicator)作用呈現出顏色,再以比色表查出 pH 值,在巿面上可購得,如 FHK 土壤酸度檢定器 Sudbury soil Test Kit 和Green OM-2pH 檢定器等,詳細用法參閱說明書內容。

(三)金屬電極檢測:

利用金屬電極面與土壤溶液接觸法的原理製成,可在田間將酸 度計金屬面完全插入土壤中一分鐘後,其指針穩定後之數值即可讀 之。使用前如土壤過乾或肥料過多時,宜以適量清水或蒸餾水灌施 20~30 分鐘後再測定,如日「本竹村」儀器公司產品-土壤酸濕度 計等。

(四)玻離電極法:

即現行之測定法,在農業改良場均採用之,其原理是將玻離電 極與基準電極插入試液中時,即形成一種化學電池,其電動勢即可 得知試液的pH 值,除測定器具外,尚須要有 pH 4、7 及 10 之緩衝 液供為校正之用,測定時須將土壤加蒸餾水充分攪拌混合,土壤與 水的比例不同其測值也不同,一般土壤目前所採用的比例為1:5。

四、土壤酸性之矯正

(一)適於減低土壤酸性之化合物:

酸性土壤係因缺少交換性陽離子所致,因此施用含所需一種或 數種金屬陽離子的化合物,即可矯正土壤酸性,而此種化合物必須 價格低廉,來源充裕,確實能減少土壤溶液中 H的濃度,與土壤 發生反應作用不過於激烈,所供應之陽離子具有可促進土壤膠體團

粒作用,不易由排水流失。因此以鈣、鎂二元素最適合,可以符合 前述條件。以此二種元素之碳酸鹽及氧化物、氫氧化物為理想之改 良資材,亦稱為石灰資材。

(二)石灰之種類:

1.生石灰或稱氧化石灰(CaO):一般農用者純度為 85-95%,其餘尚 有夾什物如粘土及鐵化物,因鹼性最強,處理上較困難,使用時 先將生石灰浸入水中 3-4 分鐘,待氣泡不再冒出時,取出堆積於 地上,固塊逐漸崩解成為粉未狀,隨即可撒佈於田間。

2.消石灰或稱熟石灰(Ca(OH)2):是生石灰加水消解而成之氫氧石 灰,白粉未狀,其純度約為 95%,鹼性強,需裝袋,通常保有相 當量之氧化物及其他石灰化合物。

3.碳酸石灰或石灰石粉:主要化合物為碳酸鈣與白雲石,其所含之 比例各不同,純度由79%至 99%不等。

4.副產石灰:以碳酸石灰為主的工業副產品,亦可作農用石灰,其 來源不同,成分亦不一,如矽酸爐渣含有矽。作肥料用者須依法 辦理登記,除保證成分氧化鈣、氧化鎂等外,其有害成分之含量 也加以限制,以免施用後污染土壤。

(三)石灰資材之選用:

1.成分與價格:

按石灰之成分與價格為基準求出所施石灰之當量價值,以求 同樣的價錢,那一種石灰的中和力強者即為選用之目標。

2.與土壤反應之速度:

石灰成分不同,其反應速度也異,如要求速效者以生石灰及 消石灰為宜,但其特久性則較石灰石粉為差。

3.細度:

顆料之細度影響其中和力,顆料細小者其表面積大,作用也 快速,但持久性差,因此細度也是石灰材料規格之一,一般以60%

可通過60篩目者為標準,含有大小不同粒子,施用後可有快慢不 同效力。

4.作物的需要:

石灰材料不同,成分亦不一,如禾木料作物需要矽者選用含 的資材如矽酸爐渣,果樹類需鎂則以白雲石之石粉如苦土石灰。

5.使用及管理難易:

石灰材料之搬運及貯存是否方便也是重要因素,此外在目前 人工費用高,機械施用之方便也是決定因子。

(四)石灰需要量:

一般而言,將每公頃的表土土壤反應提高到所需要的 pH 值所 需石灰量,稱之石灰需要量,可參照前表之不同作物調整至所需要 的 pH 值範圍。因為土壤質地及有機物含量不同影響石灰用量,可 採土壤樣品測定石灰需要量來估算之。又為不使土壤反應過於激 烈,不宜一次就調到所需要的 pH 值,即不要一次施用大量的石灰,

分次逐步改良方法,達到下限之 pH 值,一般作物以 pH 6 即可。種 植瓜類作物土壤 pH 值低於 5.5 時,可每年每公頃施用苦土石灰二 噸,但施用 2-3 年後應採取土壤再行檢測 pH 值,據以提供是否再 施用之參考。如改用其他石灰資材其中和力強者用量可酌減,參考 下表調整石灰材料用量。

常用石灰資材之中和力

名 稱 化學式 中和能力 (以碳酸鈣為100)

貝 殼 粉 CaCo3 95 石灰石灰粉(碳酸鈣) CaCo3 100

消 石 灰 Ca(OH)2 120-135 生 石 灰 CaO 150-175 白 雲 石 粉(苦土) CaCo3. MgCo3 110

矽 酸 爐 渣 CaSiO2 60-80

(五)石灰使用應用注意事項:

1.避免過量施用,以免引起土壤 pH 值劇烈變動,作物難以適應,

土壤微量元素有效性劇減,發生缺乏,且會造成土壤結塊或變硬,

最好採土壤送當地農業技術單位分析,依據其推薦量施用為宜。

2.配合有機肥料使用,以免使土壤物理性變劣,養分元素逐漸枯竭。

3.使用方法要正確,用量要適當外,施用時要與土壤充分混合,不 宜條施或穴施或表面撒施。

4.避免與酸性化學肥料混合施用,以減少肥分揮發或固定,降低肥 效。