You are currently viewing 土壤和植物的相互关系与如何施肥

土壤和植物的相互关系与如何施肥

要种出又大又香又好吃的蔬果,首先需要:

1. 好的土壤。

2. 了解你所要种的植物的特性与需求。

然后,你才能决定如何施肥。

施肥,绝对不只是施氮(N),磷(P),钾(K)和镁(Mg)肥!!!尤其是尿素(Urea)和过磷酸钙 (Superphosphate),因为它们对生态环境和水源所造成的破坏是非常严重的。

今天我们要谈的,是土壤和植物的相互关系与如何施肥。

1. 土壤:

一般人有了一片土地,就开始种植,期望它得天独厚,就能够种出好东西;可是多数成绩都不理想,然后就根据朋友的经验或建议购买化学肥料来加肥。成果多数会比较好,可是大多数都不能持续。接着,植物有虫害和病害,又购买虫药和更多的农药来施用。正确的方式,你应该对你的土壤和植物有更深入的了解,你才能种出高品质高产量的农作物以及有信心的继续经营你的土地。不只土地没有被破坏,还变得更好。

健康土壤的基本条件:  

a. 提供充足和均衡的养份。

b. 适合一般普遍农作物的pH值。

c. 能保水和透水。

d. 通气;能提供给植物及土壤生物充足的空气需求。

e .有足够的有机质。

f. 有很多种类的土壤生物以及微生菌。

g. 不含污染有毒物质,如工厂排出的废料包括铅 (Lead) 和水银 (Mercury) 等。

 

2. 植物

以下是影响植物成长过程和产量的重要因素:

a. 阳光

足够的阳光是确保植物茁壮成长和高产量的重要因素。部份植物不需要太过猛烈的阳光,在这种情况下,可以采用屏障来减少阳光的照射,却又可以确保植物得到所需要的阳光。

b. 二氧化碳 (carbon dioxide) 和氧气 (oxygen)

二氧化碳和氧气是光合作用 (photosynthesis) 和呼吸 (respiration) 过程里所不能缺少的元素。在光合作用里,植物需要二氧化碳来制造碳水化合物 (carbohydrates)。所制造的碳水化合物经过氧化后,将转变成帮助制造新细胞和细胞成长的能量。这个氧化过程需要氧气,是我们所谓的“呼吸”。

C. 水

水在植物的新陈代谢里(例如:光合作用)是不可缺少的。水在植物细胞分裂和细胞扩增中扮演着非常重要的角色。植物的细胞需要水才能成长。细胞分裂将增加新细胞,而细胞扩增将使细胞变大。在这个过程里,如果植物没有得到足够的水份供应,植物将会生产较少和较小的叶子与果实,较短的树干和较小的根系。同时,水能够让土壤里的养份溶化其中,让植物的根能够充分的吸收。

水虽然对植物很重要,但是过量浇水却会导致植物根系缺氧,影响植物对养分的吸收能力,也会造成根系腐烂。所以,适度的浇水是非常重要的。

d. 温度

温度也是影响植物成长的其中一个因素。这包括了空气和土壤里的温度。合适的温度,是植物进行光合作用、呼吸、发芽和开花的先决条件。


e. 生物和微生物

土壤里的生物和微生物把有机质转换成腐殖质 (humus)。在这个过程中,土壤里的生物和微生物产生的化合物 (compounds),将帮助改善泥土的排水或保水的能力。土壤里的微生物可以把营养储存在它们的体内;同时也把有机质 (organicmatters) 转换成无机养份 (inorganic nutrients),以让植物摄取。人类施的化肥,如果有微生物的帮助,将会减低流失量(leaching)。这些生物和微生物的活动,可以帮助维持土壤的肥力。

f. 土壤

土壤必须要有适当的潮湿度和均衡的矿物质 (minerals) 和营养元素,才能确保植物能够茁壮成长和高产量。每一种植物所需要的土质和营养元素都有所不同。除此之外,土壤的pH值,即碱性或酸性,都是非常重要的。

这一期我们要谈的,只是土壤中的营养元素和土壤的pH值。

营养元素

植物需要很多的营养元素,才能茁壮成长,开花结果。当这些营养元素充足和均衡,再配合其他好的条件,植物就能丰产,产出好吃、好看、高品质、高营养、少虫害、少病害的蔬菜、花朵与水果。植物学家经过多年的研究,已列出以下元素为植物的必需营养元素 (essential elements) 和有益营养元素 (beneficial elements)。

1. 必需营养元素 (essential elements):

可分为三类:

a.大量营养元素(primarymacro-nutrients):碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)

b.中量营养元素(secondarymacro-nutrients):钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)
C.微量营养元素(traceelements):铁(Fe)、氯(Cl)、锰(Mn)、硼(B、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)

2. 有益营养元素 (beneficial elements):

矽(Si)、镍(Ni)、钠(Na)、钴(Co)等。

必需营养元素(essentialelements)的定义如下:

1. 某种必需营养元素的缺少,植物就不能完成它的使命(健康的成长、开花、结好的果子,以传宗接代)。例如:缺少铜(Cu),嫩枝就会枯萎,花粉减少,而结成不良的果子。

2. 必需营养元素的功能不能由其它营养元素所代替。例如:缺少磷(P),会导致花开得不好,果子畸形又小,即使加再多的钾(K),也不会得到改善。

3.必需营养元素直接参与植物的代谢作用 (plant metabolism)。例如:缺少锌(Zn),会延迟植物的成长。

有些必需营养元素的需求量比较大,如碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K);有些需求量非常微小,如铁(Fe)、氯(CI)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)。例如,科学家已经计算出来,油棕树所需要的钾(K)和硼(B)的比例是800:1;稻米所需要的磷(P)和锌(Zn)的比例是100:1。这么微量的硼(B)和锌(Zn)如果不足,油棕果和稻米就不会有高产量及好品质。

微量营养元素在植物体内含量虽然很少,但是缺少它们却会对植物的成长有很大的影响。农作物的产量和品质是由最缺乏的营养元素所决定的。例如:花椰菜缺硼(B),会使新叶干枯,花球变褐,花茎变空。

有益营养元素 (beneficial elements) 的定义如下:有些营养元素是对某些植物的生长发育具有良好的作用,但却不是所有植物都需要的,这些营养元素被称为有益营养元素。

例如:矽(Si)可以帮助稻米提高抵抗能力,防止或减低病虫害的侵袭,如叶稻热病 (leaf blast)、穗稻热病 (panicle blast)、纹枯病 (sheath blight)、螟虫 (borers)、褐飞虱 (brown hoppers) 等。除了病虫害,矽亦可以帮助稻米抵抗干旱,化学或金属中毒等,从而提高稻米的产量和质量。矽(Si)也同时可以提高甘蔗和玉米的产量和质量。

 

土壤的pH值

有很多因素会影响植物对这些必需营养元素和有益营养元素的吸收能力,其中一个很重要的因素是土壤的pH值。

什么是土壤pH值呢?土壤酸碱性的强弱,常以pH值来衡量。pH值少于7,是属于酸性 (acidic) 土壤;pH7代表中性( neutral) ;pH值大于7,则属于碱性 (alkaline) 土壤。pH值越小,表示酸性越强;pH值越高,则表示碱性越强。好的土壤,pH值应该在5.5-6.5之间(微酸性)。因为在这个范围里,植物所需要的主要元素和微量元素供应量比较充足,让植物更容易吸取足够和均衡的营养。

 

从pH图表中,我们可以清楚的看到,土壤的pH值过高(>7.5)或过低(<5.5),一些营养元素的有效性逐渐降低,从而不能被根系很好的吸收。化学肥料,会对土壤pH值产生一定的影响。绝大多数化学肥料都会不同程度地呈现生理酸性和生理碱性,如果盲目的施肥,会加快导致土壤过于酸化或碱化问题,引起某种营养元素欠缺。例如:尿素 (Urea)、硫酸铵 (Ammonium sulfate)、氯化铵 (Ammonium chloride) 和磷酸钙 (Calcium phosphate) 化学肥料,很容易造成泥土酸化。硝酸钠 (Sodium nitrate) 和硝酸钙 (Calcium nitrate) 则会导致泥土碱化。过酸的土壤,会导致磷(P)、钾(K)、硫(S)、钙(Ca)、镁(Mg)和钼(Mo)等的不足。碱性太高的土壤,则会导致铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、铜(Cu)和锌(Zn)等的不足。因此,在决定提升或降低土壤pH值之前,首先要了解你的土壤pH值,仔细考虑是否适合农作物的需求,才作出调整。过酸的土壤,可以用石灰做调整;至于过碱的土壤,则可以利用硫 (Sulfur) 或硫酸铁 (Iron sulfate) 等来修正。

 

   
笔者曾经在一个油棕园丘观察到园里的油棕树有严重缺硼(B)的现象,新叶呈鱼骨状  (fishbone leaf),经过一年定期补充适量的硼后,油棕树逐渐复原。笔者也曾经在另一个园丘的泥土检验报告中发现钾(K)的含量很高,可是在叶子的检验报告中,钾却稍显不足。园主每年都有施用大份量的钾(K),这证明了油棕树对钾的吸收能力很差。园丘的土壤pH值是4.2,属于高酸性土壤,因此油棕树缺钾,很大的可能性是因为土壤pH值过低而影响树对钾的吸收效力(请参考上面的pH图表)。

 

除了土壤pH值,过量的使用某种营养元素的肥,不仅会对农作物产生毒害,也会防碍农作物对其他营养元素的吸收,引发缺素症 (induced eficiency)。例如:施氮(N)过量会引起缺硼(B)和钾(K);施磷(P)过多会降低铁(Fe)、钾(K)、铜(Cu)和锌(Zn)的有效性;施钾(K)过多则会降低镁(Mg)和硼(B)的有效性。

 

土壤中欠缺营养元素,也会间接影响农场里的动物和家畜。因为这些动物家畜所吃的饲料,大部份是来自农场里的农作物和青草等。如果土壤中的营养元素失衡,种出来的农作物也不能供应足够和均衡的营养给这些动物家畜。例如:农场里的牛如果缺少铜(Cu),将会影响生育能力,牛奶产量也会大大减低,严重影响农主的收成;绵羊缺铜,会导致羊毛弯曲度减低,失去弹性,光泽不佳,且容易断裂,影响产量和质量。

从科学家对必需营养元素,有益营养元素及土壤pH值的研究成果,我们可作的结论如下:

1. 每一个必需营养元素对植物的生长及产量是非常重要的,是必需的。缺少任何一种,会影响植物的成长及产量,甚至有虫害和病害。

2. 一般植物的土壤的酸碱性,需要控制在5.5-6.5之间。在这个酸碱性的范围内,所有植物需要的营养元素都很容易被吸收。过度的使用某种肥料,可造成泥土变成过酸或过碱,而降低植物对营养元素的吸收能力。

3. 过量的使用一些营养元素,可能造成对植物的毒害,抗拒某些营养元素的吸收,甚至引发缺素症,从而造成植物的不良发育,低产量,有虫害和病害。

以上的结论证明了:

1. 目前大部份农民所施用的肥料和市场上所售卖的肥料是不足的,因为所用的肥料可能有一些营养元素不够,亦或者是一些营养元素过量的偏施。

2. 很多人都忽略了土壤pH值的重要性。

市场上普遍售卖的肥料例子:

NPK                            15:15:15              (标准-Standard)

NPK                            17:3:25-2MgO    (高钾-High K)

尿素 (Urea)  N           46:0:0

反省你施肥的方法,检讨过后,应用科学家的研究成果,而重新改变你施肥的理念,你绝对能以更低的成本种出更好的收成,同时也减低对地球的伤害。

建议施肥前,应该先做一份土壤的肥份分析,才决定施肥量。不论是必需营养元素或是有益营养元素,都有同等的重要性。因此在施肥时要重视各种养份的平衡,忌偏施单一种肥料,才不会造成农作物的营养失衡,病虫滋生。肥料总量施用过多,或者某一养份施量过多,对农作物的生长不但没有好处,反而会造成破坏,增加成本。平衡施肥,才能节约肥料的投入成本,同时又能获得高产。

 
好的土壤,必需能提供充足和均衡的养份给植物。不同的农作物,对营养元素的需求量都不同。例如:

有益微生菌和有机质可以帮助增加植物对营养元素的吸收和有效力。泥土中如有充份的固氮菌 (Nitrogen-fixing bacteria) 例如根瘤菌 (Rhizobium)、氨化菌 (Ammonifying bacteria) 例如芽孢杆菌 (Bacillus) 和氮解菌 (De-nitrifying bacteria) 例如 (Pseudomonas),可以帮助减少氮肥的用量,它们也把有机质化为无机养份,减低流失量 (leaching),从而增加了有机肥料的使用效率。

文与图 :

郭汉光/杨佩伦