巧施檸檬酸 改善土壤環(huán)境

孫靜 王殿宏 馬建輝 安建強(qiáng) 吳永權(quán) 黃陽陽

摘 要：土壤是人類基本的生產(chǎn)資料。土壤資源的質(zhì)量直接關(guān)系著種植業(yè)生產(chǎn)建設(shè)和發(fā)展。石灰性土壤保存著豐富的營養(yǎng)元素，但CaCO3長久障礙種植業(yè)生產(chǎn)利用這些土壤營養(yǎng)元素，已成重大疑難問題。

關(guān)鍵詞：檸檬酸;種植業(yè)生產(chǎn);土壤營養(yǎng)元素;生產(chǎn)資料;生產(chǎn)利用;CaCo3

一、土壤循環(huán)營養(yǎng)元素的有效規(guī)律

（一）降低土壤pH值，增加一些營養(yǎng)元素有效性

土壤膠體從土壤溶液中吸附一些營養(yǎng)元素離子，并隨著土壤溶液pH值升高而增多。所以，降低土壤溶液pH值，減少土壤膠體對一些營養(yǎng)元素離子的吸附力，可增加一些營養(yǎng)元素的有效性。

（二）氣體對營養(yǎng)元素氧化還原作用

1.O2對營養(yǎng)元素氧化還原作用。（1）O2對鐵的氧化作用。土壤中的O2將鐵氧化成為氧化離子，不能供植物根系吸收利用。Fe2+是土壤溶液pH值6.5時的還原離子，充分溶解于土壤溶液中，可供植物根系吸收利用。但O2使Fe2+還原離子氧化成Fe3+氧化離子，很難溶于土壤溶液中，故植物根系不能吸收利用。（2）O2對錳的氧化作用。土壤中錳的固定。Mn2+是土壤溶液pH值6.5時的還原離子，充分溶解于土壤溶液中，可供植物根系吸收利用。Mn3+土壤溶液CaCO3處于堿性時，O2氧化Mn2+還原離子為Mn3+氧化離子，很難溶于土壤溶液中，植物根系難以吸收利用。（3）O2對鋅的氧化作用。土壤中鋅的固定。土壤中的氧隨土壤溶液pH升高而增多。酸性土壤中的O2少，Zn2+為還原離子，充分溶解于土壤溶液中，可供植物根系吸收利用。石灰性土壤中的鋅多呈Zn（OH）2而沉淀出土壤溶液，不能為植物根系吸收利用。（4）O2對銅的氧化作用。銅在土壤中的形態(tài)，多以水溶性鹽狀態(tài)。土壤溶液pH值為4.5時，銅以Cu2+還原離子轉(zhuǎn)移到土壤溶液中，可供植物根系吸收利用。當(dāng)土壤溶液pH值大于4.5時多以氫氧化銅、硫酸銅沉淀。

2.CO2對營養(yǎng)元素的還原作用。CO2溶于土壤溶液中，使土壤溶液形成了碳酸鹽——重碳酸鹽的緩沖體系。土壤中的CO2與水成為H2CO3，降低了土壤溶液pH值，使CaCO3釋放出被CaCO3固定的難溶性營養(yǎng)元素，可供植物根系吸收利用。

（三）硼在土壤中的形態(tài)和轉(zhuǎn)化

土壤中的硼是以鈣的少溶性化合物狀態(tài)而存在的。CaCO3的含量決定水溶性硼的含量。土壤溶液增加酸性，降低pH值，提高CaCO3的溶解性，被CaCO3固定的硼就成為水溶性硼，可供植物根系吸收利用。土壤溶液CaCO3為4.7～6.7時，水溶性硼最多。

（四）檸檬酸保存和增加營養(yǎng)元素的作用機(jī)理

1.檸檬酸的產(chǎn)生。土壤有機(jī)質(zhì)、施入土壤的有機(jī)肥、植物根系分泌物都含有檸檬酸。微生物在有氧存在下，氧化糖也產(chǎn)生檸檬酸。檸檬酸是一種由C、H、O元素組成具有羧基和羥官能團(tuán)的有機(jī)化合物，是容易溶于水的白色膠狀無定形物質(zhì)。

2.作用機(jī)理。（1）吸附NH4+離子和K+離子。檸檬酸以羧基吸附NH4+離子和K+離子。（2）活化土壤中的磷。2%檸檬酸水溶液可使CaHPO4、MgHPO4溶于土壤溶液，可供植物吸收利用。（3）絡(luò)合微量元素金屬離子。檸檬酸羧基與土壤溶液中的Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+等金屬離子形成絡(luò)合物，可供植物根系吸收利用。

二、施用檸檬酸的作用

施用檸檬酸可使活化土壤中被CaCO3固定的營養(yǎng)元素，降低種植業(yè)生產(chǎn)成本，增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤生態(tài)環(huán)境，是種植業(yè)獲得持續(xù)優(yōu)質(zhì)高差的新舉措。據(jù)多年的實驗經(jīng)驗，一般在種植植物生長發(fā)育關(guān)鍵期沖施2～3次檸檬酸水溶液，可減少10%～20%化肥投入，增產(chǎn)15%～30%。檸檬酸地沖施，增加種植業(yè)產(chǎn)品（糖）經(jīng)氧化可產(chǎn)生更多的檸檬酸，是取之不盡、用之不竭的可再生資源。

三、具體施用方法

檸檬酸一般采用沖施，每畝每次沖施50kg檸檬酸水溶液，隨后進(jìn)行小水灌溉。檸檬酸用量占總?cè)芤毫康?%左右，具體用量要根據(jù)沖施目的和所需的pH值而定，提高銅、硼、鋅、錳、鐵的有效性，最佳pH值依次為4.5、4.7～6.7、6.0、6.5、6.5，同時需要提高多種營養(yǎng)元素有效性，按需要其中營養(yǎng)元素最多的pH值調(diào)控。對于土壤缺少某種營養(yǎng)元素或優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)需要多施的營養(yǎng)元素（堿性營養(yǎng)元素除外），可將其投入檸檬酸水溶液中，一起進(jìn)行沖施。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭超，彭輝婷，楊杰文，鐘來元.納米氧化鐵催化檸檬酸還原Cr（Ⅵ）及其土壤環(huán)境意義[J].環(huán)境化學(xué)，2016，35（11）：2370-2376.

[2]汪楠楠，胡珊，吳丹，王友保.檸檬酸和EDTA對銅污染土壤環(huán)境中吊蘭生長的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2013，33（02）：631-639.