測量土壤酸鹼度及電導度

類型: 
實作

除了透過身體感官來認識土壤之外,也有一些簡單的儀器可以用來檢測土壤。其中,酸鹼度(pH)是土壤健康很重要的一個指標。

要用什麼工具測量土壤的酸鹼值呢?一般講到酸鹼可能很多人會想到石蕊試紙,事實上石蕊試紙並不適合。根據網路上查到的資料,石蕊試紙在pH4.5以下是紅色的、pH8.3以上是藍色的,在靠近中性的地方不會變色。但一般來說土壤的酸鹼度並不會是強酸或強鹼,因此用石蕊試紙來測量可能都不會變色。如果單看變色範圍的話,廣用試紙似乎是不錯的選擇。但據我們實際試用的結果,其實在判定顏色上會有模糊的地方(到底這是黃色還是綠色啊?)。而且用試紙也不能測到小數點以下的位數,不夠精準。所以雖然很希望能夠使用手邊現有(或學校實驗室裡會有)的東西來進行課程,但還是花錢買了一台pH計。其實小台的pH計也不貴,在露天拍賣搜尋「pH計」可以查到$500左右的價位。

那要怎麼測量土壤的酸鹼度呢?許多資料都很簡單地說『將土壤樣本加水混合後用試紙或儀器測量』,但問題是要加多少水呢?由於pH值的計算是溶液中氫離子濃度取對數,換句話說溶液要稀釋或濃縮10倍,才會讓pH數值差1。因此我的作法是「加差不多1比1的水」,反正測出來的數字不會差很多。後來找到的資料說土水比是1:5。1

土壤的酸鹼度數字又有什麼意義呢?桃園農改場的羅秋雄博士在〈強酸性土壤改良〉一文中,列出了不同pH值所代表的意義如下表。不同作物需要不同的土壤酸鹼度,羅博士也列出了80種主要作物所適合的土壤酸鹼範圍。另外他也列出在不同酸鹼度下,土壤中各種營養要素的有效性。

pH 土壤等級
<4.5 極酸性
4.5~5.0 極強酸性
5.1~5.5 強酸性
5.6~6.0 中酸性
6.1~6.5 微酸性
6.6~7.3 中性
7.4~7.8 微鹼性
7.9~8.4 中鹼性
8.5~9.0 強鹼性
>9.0 極強鹼性

圖片來源:http://www.greenagro.net/index.php?option=com_content&amp;view=article&amp;id=450:2011-04-18-03-20-00&amp;catid=79:2010-12-24-03-37-30&amp;Itemid=83另外,因為基金會後來購置了一台看起來很先進的機器,所以我們後來多測量了土壤的電導度。電導度代表了土壤中水溶性鹽類的濃度。電導度越高代表土壤中的養分越多,但如果電導度太高,反而造成「鹽害」,對植物的生長不利。電導度的測量很簡單,把機器打開插入土壤水溶液(土水比1:5)中就好了。難是難在怎麼取得機器。(電導度和酸鹼度的實驗都可以和檢測土壤質地的瓶子實驗一起作。)

電導度有幾個常用的單位,其實並不困難,只是在測量與比較的時候要先搞清楚,不然一差可能就差到1000倍囉。

  • 1 dS/m = 1 mS/cm =1 mmho/cm
  • 1 mS/cm = 1000 μS/cm
  • 1 mmho/cm = 1000 μmho/cm

至於土壤的電導度應該是多少比較好呢?我們在青山貿易農業事業部的網站〈如何幫土壤做健康檢查〉一文查到一張有趣的圖(圖中電導度的單位是mS/cm),依照不同的酸鹼、電導度把土壤分成適正型、偏食型、欠食型、過食型,可以幫助我們把所量測的數據轉化為對土壤的瞭解。不過比較疑惑的是,為什麼酸鹼度中性、電導度偏低的地方也是適正型,而不是欠食型?另外,這張圖與他文章中所說『一般作物適合的EC值為0.6~3.5』也對不太起來。另外兩個數字也可以參考。一個是灌溉水質的標準,電導度不得超過750μmho/cm(也就是0.75mS/cm)。另一個數字是送土壤到農改場檢測的報告中,電導度的參考值是0.26~0.6,只是不曉得「參考值」的意思是這樣的土壤比較適合耕種,還是僅是比較適合種稻?