石灰性土壤（含有碳酸鈣等物質(zhì)土壤的總稱(chēng)）
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土壤介紹
在我國多分布于北部和西北部半濕潤、半干旱和干旱地區。其成土母質(zhì)多為黃土狀沉積物和石灰巖風(fēng)化物。碳酸鈣在剖面中的分布，根據不同的成土條件，有的與土壤均勻混合，有的沿土壤孔隙以菌絲或皮膜狀的白色析出物存在，有的形成硬結核，還有的在一定深度形成碳酸鹽積聚層，稱(chēng)為鈣積層（calcic horizon）或石灰結盤(pán)層（calcareous hardpan）。石灰性土壤中鹽基高度飽和，呈中性至堿性反應，土壤中含碳酸鈣含量多少，可以影響許多重金屬元素在土壤環(huán)境中的行為。如鎘在堿性土壤中易形成難溶性氫氧化物，毒性降低。鉻、鎘等重金屬在堿性土壤中的環(huán)境容量比在酸性土壤中高。
石灰性土壤的主要障礙因子：
缺鐵土壤
在CaCO3含量較高的土壤上，作物最主要的營(yíng)養失調癥是缺鐵失綠。對鐵敏感因而受害較嚴重的植物有蘋(píng)果、柑橘、葡萄、花生、大豆、高粱和旱稻等。缺鐵也是美國等一些國家高粱和大豆生產(chǎn)中出現的主要問(wèn)題。我國北方廣大地區也因生理性缺鐵嚴重影響了一些水果的產(chǎn)量和品質(zhì)。
土壤溶液中高濃度的重碳酸鹽是石灰性土壤上造成植物缺鐵的根本原因。以下是高濃度重碳酸鹽影響土壤中有效鐵的含量、植物對鐵的吸收、運輸和利用的可能機理。土壤中無(wú)機態(tài)鐵的溶解度受pH值控制，pH值每升高一個(gè)單位，鐵的溶解度將降低1000倍。石灰性土壤中一般含有較高濃度的重碳酸鹽，因而使土壤pH值處在8以上的較高范圍內。石灰性土壤中水溶性鐵的濃度很低，是導致植物缺鐵的直接外界因素。
植物在缺鐵脅迫時(shí)，會(huì )做出主動(dòng)的適應性反應。雙子葉植物和非禾本科單子葉植物向根際分泌質(zhì)子，以酸化根際土壤，增加鐵的溶解度，而且質(zhì)膜上的Fe 3+還原酶活性增加，將Fe3+還原成Fe2+，以利于根系吸收。而石灰性土壤中的高濃度重碳酸鹽具有很強的緩沖能力，能將根系分泌的質(zhì)子迅速中和，使質(zhì)膜表面和根際微環(huán)境仍處于高pH值條件下。由于質(zhì)膜上的三價(jià)鐵還原酶活性受pH值影響很大，高pH值抑制質(zhì)膜上還原酶的運轉，造成植物根吸收鐵量下降，而發(fā)生缺鐵癥。
高濃度重碳酸鹽能促進(jìn)植物根內有機酸的合成，其中一些有機酸因在液泡中對鐵進(jìn)行鰲合而具有較強的鰲合能力，使鐵在根中滯留，難以向地上部運輸。此外，高濃度重碳酸鹽還會(huì )使木質(zhì)部汁液的pH值上升，降低導管中鐵的溶解度，使已進(jìn)入木質(zhì)部的鐵不能向地上部運輸。
高濃度重碳酸鹽能促進(jìn)Fe2十轉化為Fe3+而失去活性。這一轉化作用的強度取決于植物體內pH值的高低。當介質(zhì)中重碳酸鹽濃度高時(shí)，植物體自由空間的堿性增強，使已運輸到地上部的鐵以高鐵形態(tài)沉淀于自由空間之中，因而降低了Fe的數量，嚴重時(shí)則引起植物缺鐵。由此可見(jiàn)，植物缺鐵失綠的原因不是體內鐵的總量不足，而是起生理作用的活性鐵含量不足。
高濃度重碳酸鹽還會(huì )抑制根系生長(cháng)，減少根尖數量。植物吸收鐵的部位是根尖，因此，根尖數減少自然會(huì )引起鐵吸收總量的下降。
缺磷土壤
石灰性土壤對磷有強烈的固定作用，因而土壤溶液中的磷濃度很低，且移動(dòng)性很小。磷的移動(dòng)性與土壤含水量有密切關(guān)系。而石灰性土壤處于降水較少的干旱及半干旱區，磷向根表的擴散和根系的生長(cháng)都因土壤含水量偏低而削弱。因此，干旱也是植物缺磷的原因之一。缺磷是我國大面積石灰性土壤多種植物生長(cháng)的限制因子。
土壤中鋅的溶解度受pH值的影響，一般pH值升高一個(gè)單位，鋅的溶解度下降100倍。石灰性土壤pH值高是造成植物缺鋅的重要原因。其次，土壤溶液中高濃度HCO3－也會(huì )抑制根系生長(cháng)，使植物攝取鋅的總量下降。此外，高濃度HCO3－還影響植物體內鋅向地上部的運輸。我國石灰性土壤上玉米、水稻及果樹(shù)等缺鋅現象十分普遍。
旱地石灰性土壤上常發(fā)現某些植物如大麥缺錳。通氣良好和高pH值都會(huì )促進(jìn)Mn 2+被氧化，尤其是干旱條件下水分不足更限制了活性錳向根表的遷移及其在體內的運輸，從而使植物缺錳。但在通常條件下，缺錳并不像缺鐵和缺鋅那樣普遍。
缺鉀土壤
石灰性土壤中鉀的貯量比較多，交換鉀含量也很豐富，植物缺鉀的范圍和程度遠小于酸性土壤。但由于鉀也是土壤中移動(dòng)性較弱的養分元素，土壤水分含量對其移動(dòng)性有重要影響（表8-13)。因此，在干旱地區或干旱季節，很多作物也會(huì )出現缺鉀現象。供鉀水平低的砂性土和喜鉀作物缺鉀現象更加普遍。近年來(lái)，我國北方大面積石灰性土壤上，隨著(zhù)生產(chǎn)水平提高和有機肥投入減少，植物缺鉀問(wèn)題日趨普遍和嚴重。施用鉀肥逐漸成為多種作物提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的必要技術(shù)措施。
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