紫花苜蓿與土壤之間的關系

基礎土壤學論文 草業(yè)科學092 093431207 丁紅領 紫花苜蓿與土壤的相互影響摘要：土壤是巖石圈表面的疏松表層，是陸生紫花苜蓿生活的基質(zhì)。它提供了紫花苜蓿生活必需的營養(yǎng)和水分，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所。由于紫花苜蓿根系與土壤之間具有極大的接觸面，在土壤和紫花苜蓿之間進行頻繁的物質(zhì)交換，彼此強烈影響。紫花苜蓿為豆科類苜蓿屬多年生草本紫花苜蓿 根系發(fā)達，能極大疏松土壤底部土層，改善土壤結構。根系生有大量根瘤菌，并有大量的分泌物，可使土壤有機質(zhì)含量有較大提高。關鍵字：土壤 紫花苜蓿 土壤養(yǎng)分 影響1.土壤的物理性質(zhì)及其對紫花苜蓿的影響（1）土壤質(zhì)地和結構 土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統(tǒng)，其中固體顆粒是組成土壤的物質(zhì)基礎，約占土壤總重量的85%以上。根據(jù)固體顆粒的大小，可以把土粒分為以下幾級：粗砂（直徑2.00.2mm）、細砂（0.20.02mm）、粉砂（0.020.002mm）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(zhì)地。土壤質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(nóng)作土壤。（2）土壤水分 土壤水分能直接被紫花苜蓿根系所吸收。土壤水分的適量增加有利于各種營養(yǎng)物質(zhì)溶解和移動，有利于磷酸鹽的水解和有機態(tài)磷的礦化，這些都能改善紫花苜蓿的營養(yǎng)狀況。土壤水分還能調(diào)節(jié)土壤溫度，但水分過多或過少都會影響紫花苜蓿的生長。水分過少時，紫花苜蓿會受干旱的威脅及缺養(yǎng)；水分過多會使土壤中空氣流通不暢并使營養(yǎng)物質(zhì)流失，從而降低土壤肥力，或使有機質(zhì)分解不完全而產(chǎn)生一些對紫花苜蓿有害的還原物質(zhì)。（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(wěn)定。土壤空氣中的含氧量一般只有1012%，在土壤板結或積水、透氣性不良的情況下，可降到10%以下，此時會抑制紫花苜蓿根系的呼吸，從而影響紫花苜蓿的生理功能。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紫花苜蓿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_1015%，這不利于紫花苜蓿根系的發(fā)育和種子萌發(fā)，CO2的進一步增加會對紫花苜蓿產(chǎn)生毒害作用，破壞根系的呼吸功能，甚至導致紫花苜蓿窒息死亡。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，使紫花苜?？衫玫臓I養(yǎng)物質(zhì)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(zhì)數(shù)量減少，不利于養(yǎng)分的長期供應。（4）土壤溫度 土壤溫度具有季節(jié)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35100cm以下無晝夜變化，30m以下無季節(jié)變化。土壤溫度能直接影響紫花苜蓿種子的萌發(fā)和實生苗的生長，還影響紫花苜蓿根系的生長、呼吸和吸收能力。大多數(shù)作物在1035的范圍內(nèi)生長速度隨溫度的升高而加快。溫帶紫花苜蓿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(fā)、各種鹽類的溶解度以及腐殖質(zhì)的分解都有顯著影響，而這些理化性質(zhì)與紫花苜蓿的生長有密切關系。2. 土壤的化學性質(zhì)對紫花苜蓿的影響（1）土壤酸堿度 土壤酸堿度是土壤最重要的化學性質(zhì)，因為它是土壤各種化學性質(zhì)的綜合反映，它與土壤微生物的活動、有機質(zhì)的合成和分解、各種營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放及有效性、土壤保持養(yǎng)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：pH8.5為強堿性。土壤酸堿度對土壤養(yǎng)分有效性有重要影響，在pH67的微酸條件下，土壤養(yǎng)分有效性最高，最有利于紫花苜蓿生長。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?zhàn)B分的有效性和紫花苜蓿的生長。（2）土壤有機質(zhì) 土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，它包括腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)兩大類。前者是土壤微生物在分解有機質(zhì)時重新合成的多聚體化合物，約占土壤有機質(zhì)的8590%，對紫花苜蓿的營養(yǎng)有重要的作用。土壤有機質(zhì)能改善土壤的物理和化學性質(zhì)，有利于土壤團粒結構的形成，從而促進紫花苜蓿的生長和養(yǎng)分的吸收。（3）土壤中的無機元素。紫花苜蓿從土壤中攝取的無機元素中有13種對其正常生長發(fā)育都是不可缺少的（營養(yǎng)元素）:N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。紫花苜蓿所需的無機元素主要來自土壤中的礦物質(zhì)和有機質(zhì)的分解。腐殖質(zhì)是無機元素的儲備源，通過礦化作用緩慢釋放可供紫花苜蓿利用的元素。土壤中必須含有紫花苜蓿所必需的各種元素及這些元素的適當比例，才能使紫花苜蓿生長發(fā)育良好，因此通過合理施肥改善土壤的營養(yǎng)狀況是提高紫花苜蓿產(chǎn)量的重要措施。3.紫花苜蓿對土壤的影響（1）在石漠化地區(qū)，植被根系的存在可以大大提高土壤的抗侵蝕性能，從而減少及避免土壤被風化、石化。（2）紫花苜蓿的活根提供分泌物，死根提供有機質(zhì)，作為土壤團粒的膠結劑，同時配合須根的穿插擠壓和纏繞的作用，對提高土壤的抗侵蝕性能提供了很好的保證。紫花苜蓿根系分泌物，對難溶磷鉀及土壤硒以及重金屬具有活化作用。（3）利用紫花苜蓿來改良整治污泥，將污泥中過量的重金屬及很多污染元素移出土體，營造良好的生態(tài)環(huán)境，可以達到綜合整治污泥的效果。（4）總之，土壤和紫花苜蓿根系交互作用是土壤圈與生物圈之間的物質(zhì)循環(huán)的一部分。它們的相互作用，可以體現(xiàn)為物理作用、化學作用等具體方式。由于土壤和紫花苜蓿根系的交互作用，形成根土界面特定的微生態(tài)環(huán)境，它直接決定著紫花苜蓿從土壤中吸收物質(zhì)的形態(tài)、數(shù)量、遷移和轉(zhuǎn)化等多種過程。同時，紫花苜蓿根系對土壤的作用，可以保持或改變土壤的物理結構、化學成分等，對優(yōu)化、改善土壤，保持地球土壤圈的天然、正常環(huán)境，有著無可替代的重要作用。結語：紫花苜蓿發(fā)達的根系能為土壤提供大量的有機物質(zhì)，并能從土壤深層吸取鈣素，分解磷酸鹽，遺留在耕作層中，經(jīng)腐解形成有機膠體，可使土壤形成穩(wěn)定的團粒，改善土壤理化性狀；根瘤能固定大氣中的氮素，提高土壤肥力。24齡的苜蓿草地，每畝根量鮮重可達13352670千克，每畝根茬中約含氮15千克，全磷2.3千克，全鉀6千克。每畝每年可從空氣中固定氮素18千克，相當于55千克硝酸銨。苜蓿茬地可使后作三年不施肥而穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。增產(chǎn)幅度通常為3050，高者可達1倍以上。農(nóng)諺說：“一畝苜蓿三畝田，連種三年勁不散”。 紫花苜蓿枝葉繁茂，對地面覆蓋度大，又是多年生深根型，在改良土壤理化性，增加透水性，攔阻徑流，防止沖刷，保持坡面減少水土流失的作用十分顯著。據(jù)測定：在坡地上，種植普通農(nóng)作物與紫花苜蓿相比，每年每畝流失水量大16倍，土量流失大9倍。紫花苜蓿為豆科類苜蓿屬多年生草本紫花苜蓿，其根系發(fā)達，直根系，主根粗長，側根密布，入土深23m，最深可達810m。經(jīng)種植紫花苜蓿后，根系深扎頁巖層內(nèi)，極