植物為何會「鹹死」-認識土壤與肥料的EC值

植物為何會「鹹死」-認識土壤與肥料的EC值

植物在大自然經過億萬年的演化,不同的植物發展出了不同的生理機能來適應不同地區的環境氣候條件,其中對不同性質土壤的適應也很重要,而這土壤最重要的兩個性質,一個是酸鹼值(pH值),另一個就是EC值。

【什麼是EC值?】

所謂的EC值就是Electric Conductivity的縮寫,用中文說就是「導電度」。純水並不會導電,當純水中加入鹽纇而解離出陰陽離子後,藉由這些陰陽離子的移動水才會有導電性,離子濃度越高,導電性越強,也就是EC值越高。

打個簡單的比喻,當水中加入食鹽(氯化鈉)後,食鹽溶解會分離成氯的陰離子與鈉的陽離子而產生導電度,鹽的濃度越高導電性越強,喝起來越鹹、滲透壓也越高讓喝的人容易造成脫水口渴。

一般在土壤中當然不是食鹽(氯化鈉),但是所有植物所需的養分中,氮能形成陰離子的硝酸態或陽離子的氨態,磷、硼、硫、氯等會形成陰離子,鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鋅、錳、鉬等則會形成陽離子,這些陰陽離子在化學上也是廣義的鹽類,當養分過高也就是離子濃度過高,導電度(EC值)就會高,植物也會因為水分滲透壓失衡而造成乾枯,形成俗稱的「鹹死」。

【EC值的測定】

EC值測定是利用所謂的「電導度計」,或說是「EC值測定計」,所測試的是土壤加水後的電阻值,電阻值越高導電度越低、電阻值越低導電度就越高。一般所用的單位是ms/cm或是μs/cm,在這裡為避免越扯越艱僻就不對這單位的意義多做解釋,一般要注意的是: 1 ms/cm = 1000 μs/cm,兩個單位相差了1000倍千萬不要搞錯了。

由於乾燥的土壤並不會導電,EC值測定的是土壤中所含水分的導電度(植物吸收的也是溶於水中的養分),但是當土壤中有越多水稀釋、鹽分濃度越低,所以不同的「土水比」測得的導電度也會有不同,一般應用上有三種「土水比」:

  1. 「土水比」= 1 : 1
    也就是土壤含水100%下的測定法,這是現場應用上比較方便、也是比較普遍被採用的方式,只要將土壤完全澆濕、排出過多的水後直接測定即可。
  2. 「土水比」= 1 : 5
    也就是1份乾燥的土加入5份純水,經過震盪1小時讓土壤養分充分溶出後,在測定所過濾出水的導電度。這是屬於實驗室中比較嚴謹準確的測試方式,也是目前農委會規範的標準測定方式。
  3. 「土水比」= 1 : 2
    介於以上兩者之間的折衷檢驗方式。

【EC值與土壤肥力的關係】

不同測試方法間並沒有絕對的換算標準,只有一個土壤肥力與不同EC值測定方法間大略的對照關係:

不同導電度(EC值)測定方式與土壤肥力關係(單位:ms/cm)

【不同作物對EC值的耐受能力】

不同的植物對營養的吸收能力與需求不同,適合的EC值範圍也不同,當EC值過低時容易出現營養不良現象,EC值過高時則容易造成肥傷。

  1. 育苗用土/EC值(水土比1:1) 1.0 ms/cm以下:
    對大多數的種子來說,過高的EC值往往會降低發芽率,而種子在初發芽到長出本葉之前的開根階段,所使用的養分主要來自子葉所儲藏的,這階段過高的EC值也會影響根系的發育,所以一般發芽育苗用的土建議以EC值(水土比1:1)在 1.0 ms/cm 以下的為宜。
  2. 高敏感植物/EC值(水土比1:1) 2.0 ms/cm 以下:
    高敏感植物也就是容易出現肥傷的植物如草莓等,建議使用的土壤EC值(水土比1:1)最好在 2.0 ms/cm 以下為宜。
  3. 一般植物/EC值(水土比1:1)2.0~3.0:
    大多數的植物適合的土壤EC值(水土比1:1)在 2.0 ~ 3.0 ms/cm 之間為宜。
  4. 高耐肥植物/EC值(水土比1:1) 3.0 ms/cm 以上:
    所謂的高耐肥植物,也就是重肥植物如番茄、高麗菜、玫瑰等,適合的EC值(水土比1:1)在 3.0 ms/cm 以上。

【液肥的稀釋與EC值】

由於不同鹽類溶於水中對導電度的影響並不相同,所以不同EC值下的營養濃度有多種換算的方式,一般比較常用的換算係數是在500~700之間,也就是 1.0 ms/cm = 500 ~ 700 ppm左右,對照如下表:

在使用液肥時,適用的稀釋比例就可以根據這樣換算出來,例如:

使用營養濃度為氮磷鉀含量都是15%的即溶化學肥稀釋時,總營養濃度為 氮+磷+鉀 = 15% + 15% + 15% = 45% = 450,000 ppm,在上表中一般植物適合的澆灌濃度以換算係數500來說為 1000 ~ 1500 ppm,所以適合的稀釋比例為 300 ~ 450倍之間。

但要注意這樣的換算只適合在即溶的化肥上,有機液肥中的營養會因分解程度不同而有差異,例如分解程度低的,會因為所含有的有機養分未完全分解為鹽類,所以就會呈現營養濃度高、但EC值卻不高的情形、反之分解程度高的就會呈現營養濃度低、但EC值較高的情形,這時候就需要以實際EC值的測定為準,而正統液肥製造商所推薦的稀釋比例也都是根據實際測試的結果。

【附記】有關椰纖的EC值問題

椰子纖維的纖維粗硬,混和在介質中可以支撐土壤結構、保持良好的鬆弛與透氣性,也有不錯的保水性,但是往往有EC值過高的問題。

這主要是椰子纖維是用撥下來的椰子殼所製作,而大多數椰子都生長在土壤含有高鹽份(這裡說的是氯化鈉)濃度的濱海地區,椰子本身能夠耐受,但椰子纖維中就含有大量以氯化鈉(食鹽)為主的鹽份,這種氯化鈉對植物幾乎沒有營養功能,卻很容易因為EC值過高而出問題。

比較優質的廠商會註明椰子纖維有經過大量清水的反覆浸泡、洗滌,將鹽份(氯化鈉)稀釋後在乾燥出售,並且標明EC值小於1.0或2.0。但還是有不少未經清洗的劣質產品,或只是行禮如儀的標註有清洗及EC值,但實際上卻沒認真清洗的無良廠商,比較優質的廠商會註明椰子纖維有經過大量清水的反覆浸泡、洗滌,將鹽份(氯化鈉)稀釋後在乾燥出售,並且標明EC值小於1.0或2.0。但還是有不少未經清洗的劣質產品,或只是行禮如儀的標註有清洗及EC值,但實際上卻沒認真清洗的無良廠商,建議在應用於栽培草莓之類的敏感植物時,最好使用經過驗證的高品質產品,在新購買的品牌在使用前最好有經過測定確認、或是乾脆自行用大量清水浸泡沖洗 3 ~ 5次以上後晾乾再使用。