紫花苜蓿与土壤之间的关系

基础土壤学论文 草业科学092 093431207 丁红领 紫花苜蓿与土壤的相互影响摘要：土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生紫花苜蓿生活的基质。它提供了紫花苜蓿生活必需的营养和水分，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。由于紫花苜蓿根系与土壤之间具有极大的接触面，在土壤和紫花苜蓿之间进行频繁的物质交换，彼此强烈影响。紫花苜蓿为豆科类苜蓿属多年生草本紫花苜蓿 根系发达，能极大疏松土壤底部土层，改善土壤结构。根系生有大量根瘤菌，并有大量的分泌物，可使土壤有机质含量有较大提高。关键字：土壤 紫花苜蓿 土壤养分 影响1.土壤的物理性质及其对紫花苜蓿的影响（1）土壤质地和结构 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，其中固体颗粒是组成土壤的物质基础，约占土壤总重量的85%以上。根据固体颗粒的大小，可以把土粒分为以下几级：粗砂（直径2.00.2mm）、细砂（0.20.02mm）、粉砂（0.020.002mm）和粘粒（0.002mm以下）。这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小，土壤粘性小、孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥性能差，易干旱。粘土类土壤以粉砂和粘粒为主，质地粘重，结构致密，保水保肥能力强，但孔隙小，通气透水性能差，湿时粘、干时硬。壤土类土壤质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等，既不松又不粘，通气透水性能好，并具一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤。（2）土壤水分 土壤水分能直接被紫花苜蓿根系所吸收。土壤水分的适量增加有利于各种营养物质溶解和移动，有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，这些都能改善紫花苜蓿的营养状况。土壤水分还能调节土壤温度，但水分过多或过少都会影响紫花苜蓿的生长。水分过少时，紫花苜蓿会受干旱的威胁及缺养；水分过多会使土壤中空气流通不畅并使营养物质流失，从而降低土壤肥力，或使有机质分解不完全而产生一些对紫花苜蓿有害的还原物质。（3）土壤空气 土壤中空气成分与大气是不同的，且不如大气中稳定。土壤空气中的含氧量一般只有1012%，在土壤板结或积水、透气性不良的情况下，可降到10%以下，此时会抑制紫花苜蓿根系的呼吸，从而影响紫花苜蓿的生理功能。土壤空气中CO2含量比大气高几十至几百倍，排水良好的土壤中在0.1%左右，其中一部分可扩散到近地面的大气中被紫花苜蓿叶子光合作用时吸收，一部分可直接被根系吸收。但在通气不良的土壤中，CO2的浓度常可达1015%，这不利于紫花苜蓿根系的发育和种子萌发，CO2的进一步增加会对紫花苜蓿产生毒害作用，破坏根系的呼吸功能，甚至导致紫花苜蓿窒息死亡。土壤通气不良会抑制好气性微生物，减缓有机物的分解活动，使紫花苜蓿可利用的营养物质减少；但若过分通气又会使有机物的分解速率太快，使土壤中腐殖质数量减少，不利于养分的长期供应。（4）土壤温度 土壤温度具有季节变化、日变化和垂直变化的特点。一般夏季、白天的温度随深度的增加而下降，冬季、夜间相反。但土壤温度在35100cm以下无昼夜变化，30m以下无季节变化。土壤温度能直接影响紫花苜蓿种子的萌发和实生苗的生长，还影响紫花苜蓿根系的生长、呼吸和吸收能力。大多数作物在1035的范围内生长速度随温度的升高而加快。温带紫花苜蓿的根系在冬季因土温太低而停止生长。土温太高也不利于根系或地下贮藏器官的生长。土温太高或太低都能减弱根系的呼吸能力，如向日葵在土温低于10和高于25时其呼吸作用都会明显减弱。此外，土温对土壤微生物的活动、土壤气体的交换、水分的蒸发、各种盐类的溶解度以及腐殖质的分解都有显著影响，而这些理化性质与紫花苜蓿的生长有密切关系。2. 土壤的化学性质对紫花苜蓿的影响（1）土壤酸碱度 土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质，因为它是土壤各种化学性质的综合反映，它与土壤微生物的活动、有机质的合成和分解、各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。土壤酸碱度常用pH值表示。我国土壤酸碱度可分为5级：pH8.5为强碱性。土壤酸碱度对土壤养分有效性有重要影响，在pH67的微酸条件下，土壤养分有效性最高，最有利于紫花苜蓿生长。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺，在强碱性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸碱度还能过影响微生物的活动而影响养分的有效性和紫花苜蓿的生长。（2）土壤有机质 土壤有机质是土壤的重要组成部分，它包括腐殖质和非腐殖质两大类。前者是土壤微生物在分解有机质时重新合成的多聚体化合物，约占土壤有机质的8590%，对紫花苜蓿的营养有重要的作用。土壤有机质能改善土壤的物理和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成，从而促进紫花苜蓿的生长和养分的吸收。（3）土壤中的无机元素。紫花苜蓿从土壤中摄取的无机元素中有13种对其正常生长发育都是不可缺少的（营养元素）:N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。紫花苜蓿所需的无机元素主要来自土壤中的矿物质和有机质的分解。腐殖质是无机元素的储备源，通过矿化作用缓慢释放可供紫花苜蓿利用的元素。土壤中必须含有紫花苜蓿所必需的各种元素及这些元素的适当比例，才能使紫花苜蓿生长发育良好，因此通过合理施肥改善土壤的营养状况是提高紫花苜蓿产量的重要措施。3.紫花苜蓿对土壤的影响（1）在石漠化地区，植被根系的存在可以大大提高土壤的抗侵蚀性能，从而减少及避免土壤被风化、石化。（2）紫花苜蓿的活根提供分泌物，死根提供有机质，作为土壤团粒的胶结剂，同时配合须根的穿插挤压和缠绕的作用，对提高土壤的抗侵蚀性能提供了很好的保证。紫花苜蓿根系分泌物，对难溶磷钾及土壤硒以及重金属具有活化作用。（3）利用紫花苜蓿来改良整治污泥，将污泥中过量的重金属及很多污染元素移出土体，营造良好的生态环境，可以达到综合整治污泥的效果。（4）总之，土壤和紫花苜蓿根系交互作用是土壤圈与生物圈之间的物质循环的一部分。它们的相互作用，可以体现为物理作用、化学作用等具体方式。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态环境，它直接决定着紫花苜蓿从土壤中吸收物质的形态、数量、迁移和转化等多种过程。同时，紫花苜蓿根系对土壤的作用，可以保持或改变土壤的物理结构、化学成分等，对优化、改善土壤，保持地球土壤圈的天然、正常环境，有着无可替代的重要作用。结语：紫花苜蓿发达的根系能为土壤提供大量的有机物质，并能从土壤深层吸取钙素，分解磷酸盐，遗留在耕作层中，经腐解形成有机胶体，可使土壤形成稳定的团粒，改善土壤理化性状；根瘤能固定大气中的氮素，提高土壤肥力。24龄的苜蓿草地，每亩根量鲜重可达13352670千克，每亩根茬中约含氮15千克，全磷2.3千克，全钾6千克。每亩每年可从空气中固定氮素18千克，相当于55千克硝酸铵。苜蓿茬地可使后作三年不施肥而稳产高产。增产幅度通常为3050，高者可达1倍以上。农谚说：“一亩苜蓿三亩田，连种三年劲不散”。 紫花苜蓿枝叶繁茂，对地面覆盖度大，又是多年生深根型，在改良土壤理化性，增加透水性，拦阻径流，防止冲刷，保持坡面减少水土流失的作用十分显著。据测定：在坡地上，种植普通农作物与紫花苜蓿相比，每年每亩流失水量大16倍，土量流失大9倍。紫花苜蓿为豆科类苜蓿属多年生草本紫花苜蓿，其根系发达，直根系，主根粗长，侧根密布，入土深23m，最深可达810m。经种植紫花苜蓿后，根系深扎页岩层内，极