(1)何谓保肥力
在养液栽培时,作物能够立刻吸收施肥的肥料,但是在土壤栽培中,大多时候肥料都会先被土吸附,作物再从土里吸收养分。养液栽培就像是钱包里一有钱就马上拿出来用,但土耕栽培就像是先把钱存进银行,再用提款卡提出来使用一样。这个宛如银行的功能,就叫做保肥力,一般以阳离子交换能力(CEC)来表示。
(2)保肥力的结构——阳离子交换能力
土壤中有许多双在电流上属于负的手(带有负电荷)。其原因有二:第一是因为土壤的主要成分——硅和铝与氧结合之后,也拥负的手;第二则是因为土壤中腐植质所含的羟基与苯酚羟基的手也都是负的。
相对于此,许多肥料成分在溶于水后,便会成为拥有正的手(带有正电荷)的阳离子,因此会被土壤拥有的负的手所吸附。
土壤吸附阳离子并维持的能力,叫做阳离子交换能力,是一种表示保肥力的数值。
阳离子交换能力亦可称为CEC(CationExchangeCapacity)或盐基转换容量,可表示100g的土壤所带有的负电(负电荷量)相当于多少毫克。阳离子交换能力愈大,土壤中所含的阳离子就愈多,保肥力也就愈大。CEC数值的大小,会随着土性、腐植质的量以及黏土矿物的种类而定。
阳离子交换能力就像是土壤养分的银行,阳离子交换能力愈大,就能存进愈多的钱(保肥力)。品质良好的土壤,数值大约是15meq/100g以上。
(3)阳离子的比例(盐基平衡)也很重要
如上所述,土壤颗粒中的钙、镁、钾、铵等,都是能吸附并维持作物所需肥料养分的阳离子。然而除了量之外,维持各种阳离子比例的平衡,对作物的生长也很重要;而这就是所谓的盐基平衡。
CEC中钙、镁、钾三者的总和,就叫做盐基饱和度。当盐基饱和度达到80%,就表示CEC中的离子当中,上述三者的离子占了80%。盐基饱和度与PH的关系密切。
(4)保肥力大的土壤与保肥力小的土壤
保肥力(阳离子交换能力)与保水力相同,在砂石中较小,在多为粘土或腐植质的土壤里较大。粘土的种类也会影响保肥力,如高岭石、禾乐石则保肥力较小,蒙脱石、蛭石则比较大。
保肥力受到腐植质的影响更大;在保肥力小的土壤中加入堆肥,便能增加腐植质,提高保肥力。此外,亦可以黏土为客土,或是通过牧草栽培,增加土壤的团粒构造,也很有效。
其实土壤并非完全无法吸附像硝酸根离或磷酸根离子这些带有负电荷的阴离子。
火山灰土壤中富含的氧化铝ph值小,有时会带有正电荷,因此可被吸附。此现象称为阴离子交换能力(AnionExchangeCapacity),但除了热带地区风化严重的土壤之外,几乎不会见到。