几乎所有的土壤都是天然酸性的,需要石灰中和酸性,以便作物、牧草、草皮、树木和许多观赏植物的最佳生长。尽管这些土壤中的大多数在过去已被石灰化,但仍需要根据土壤试验定期添加石灰。
土壤酸度的性质及成因:“土壤酸度”是用来表示土壤中氢(H)和铝(Al)阳离子(带正电离子)数量的术语。当氢或铝含量过高,土壤变得过于酸性时,土壤带负电的阳离子交换能力(CEC)就会被带正电荷的氢和铝“堵塞”,植物生长所需的养分就会被挤出。这就是为什么当土壤变得太酸时,根系生长和植物发育会受到影响。
随着时间的推移,土壤也会变酸,因为钙和镁会流失,因为氢是通过植物残渣和有机物的分解而添加到土壤中的,或者是因为当肥料(UAN溶液、尿素、硝酸铵、硫酸铵、无水氨)、肥料,或者植物残渣被添加到土壤中。颗粒石灰氮将通过溶解来中和这种酸性,然后它将碱释放到土壤溶液中,与酸性成分氢和铝发生反应。
土壤pH值是“土壤酸度”的指标(图1)。pH值为7.0时被定义为中性。低于7.0的值为酸性,高于7.0的值为碱性或碱性。数字的微小变化表明土壤酸度的变化很大。pH值为5的土壤比pH值为6的土壤的酸性高10倍,比pH值为7的土壤的酸性高100倍。大多数植物都能生长在微酸性土壤中,所以石灰化的目的不是将pH值提高到中性(7.0),而是为了避免与过酸有关的作物问题。
植物生长出更健康的根系是因为它们暴露在毒性较小的铝中。良好的根系生长可以增强耐旱性。颗粒石灰氮是钙(以及镁的来源,如果使用白云质石灰岩)。植物的pH值越高,养分的溶解度越好。(当生长在矿质土壤上时,大多数作物的最适pH值为5.8至6.2。)
对于最常见的大田作物,土壤的目标pH值为6.0。该州有大量的有机土壤,主要分布在东部。由于有机物与铝结合在一起,植物生长在比矿物土壤更低的pH值下是可能的。对于无机有机(M-O)土壤,目标pH值为5.5;对于有机土壤,目标pH值为5.0。土壤的重量和腐殖质的三种标准是土壤的重量和腐殖质。另一个需要考虑的问题是,不同的土壤实验室可能会使用不同的测试方法,而这些方法是针对其特定的土壤条件而开发的。
植物对低pH的耐受能力各不相同,最适值在4.5到6.5之间(表1)。例如,蓝莓、杜鹃花和本地观赏植物对低pH(高酸性土壤)的耐受性特别强,并且生长得更好。相比之下,紫花苜蓿、棉花和西红柿在较高的pH值(较低的酸性土壤)下生长得更好。
颗粒石灰氮材料有两种类型,那些只含有碳酸钙(CaCO3)、氢氧化钙[Ca(OH)2]或氧化钙(CaO)的称为“钙石灰”。纯碳酸钙用作石灰材料的标准,其等级为100%。该等级也被称为“碳酸钙当量”,被称为CCE。所有其他石灰材料的等级与纯碳酸钙有关。
第二种石灰材料含有大量的碳酸镁(MgCO3),称为“白云质石灰”。如果土壤中镁含量低,则应使用白云质石灰;否则,可使用钙质石灰。许多有机土壤和一些山前土壤天然含镁量很高;沿海平原的大多数砂质土壤含镁量很少。土壤试验报告将指出应使用哪种石灰。镁肥可以代替白云石石灰,但这种处理的成本几乎总是相当高。白云质石灰在中和土壤酸性方面稍有效率,根据纯度,其CCE值可能大于100。
因为石灰溶解很慢,所以必须细磨以有效中和土壤酸性(图2)。石灰细度是通过使用不同筛网尺寸的筛网来测量的。
网格尺寸越大,孔洞越小,因此限制了细颗粒的通过。值得注意的是,在为期18个月的研究中,40-50目石灰比8-20目石灰提高了pH值。因此,中和土壤酸性的能力取决于石灰材料的纯度(CCE)和粒径。有效中和值(ENV)是从纯度和粒径两方面定量评价石灰的一种方法。计算方法是将CCE(以十进制表示)乘以相对反应性(基于细度)。(有关详细信息,请参阅根据有效中和值调整石灰率的章节。)
农业颗粒石灰氮材料必须粉碎,以便至少90%通过美国标准的20目筛网(公差为正负5%)。对于白云质石灰岩,至少35%必须通过美国标准100目筛网;对于钙质石灰岩,至少25%必须通过美国标准100目筛网(公差为正负5%)。产品必须含有至少6%的碳酸盐形式的镁,才能归类为白云质石灰岩。
大多数农用石灰都是以湿粉的形式散装出售的,因为干石灰粉尘很大,很难处理和摊铺。然而,石灰偶尔会过湿。因为石灰是按吨出售的,你应该知道你可能会购买大量的水。你应该相应地调整石灰率。
颗粒石灰氮不是大颗粒的固体石灰石,它们是由细磨过的石灰形成的。颗粒粉尘少,易于撒布,但比石灰粉贵。与细磨石灰相比,颗粒石灰接触的土壤颗粒更少。因此,施用颗粒剂后土壤pH值的变化较慢。如果在颗粒混合到土壤中几天后土壤能够耕作并变软,则土壤反应将增强。颗粒石灰氮有利于景观利用,但对大多数大田作物来说并不是一种经济来源。