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研究人员针对无土基质 pH 与养分有效性问题，研究其对大量元素溶解度影响，为园艺施肥提供参考。
在园艺种植中，土壤就如同植物的 “营养库”，而无土基质的 pH 值则像是一把神奇的 “钥匙”，它能打开或关闭植物获取养分的通道。不同的 pH 值环境，会让养分的溶解度发生奇妙变化，进而影响植物的茁壮成长。然而，目前园艺专业人员依赖的 pH 养分溶解度图表，却无法精准反映真实世界的复杂性。为了破解这一难题，来自美国佛罗里达大学等机构的研究人员 Jinsheng Huang、Paul R. Fisher 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》上，为园艺施肥管理带来了新的曙光。
研究人员采用了两种关键技术方法。一是进行养分溶解度实验室实验，选用 4 种基质（70% 加拿大泥炭分别与 30% 珍珠岩、松树皮、椰子壳纤维、蛭石混合）、2 种石灰材料（Ca(OH)2和Mg(OH)2）和 6 种肥料处理，模拟不同的种植条件，测定基质的 pH、电导率（EC）和养分水平。二是利用 Visual MINTEQ 进行养分溶解度模拟，通过设置不同的 pH、Ca 和 Mg 水平等参数，评估大量元素（主要是 P）在各种 pH 条件下的溶解度。
研究结果如下：
- pH 响应：使用Ca(OH)2和Mg(OH)2作为石灰源时，随着石灰施用量增加，基质 pH 升高。Ca(OH)2处理的基质最高 pH 达 7.56，Mg(OH)2处理的最高达 8.9。不同基质对Ca(OH)2的 pH 响应存在差异，泥炭 / 树皮基质的潜在酸度较高。
- 养分溶解度实验室实验
- 氮（N）：NO3? -N 水平在 pH 3.1 - 7.1 较稳定，超过 7.1 后显著下降，可能是因为反硝化作用。NH4+ -N 在 pH 低于 6 时含量高，超过 6 后下降，同时NO3? -N 增加，这与硝化作用和氨挥发有关。
- 磷（P）：随着基质 pH 升高，水溶性 P 持续下降，Ca(OH)2对 P 的影响更明显，可能是形成了难溶性 Ca - P 化合物。施加的 P 肥浓度增加，可提高提取液中 P 的浓度。
- 钾（K）：可溶性 K 受基质类型和阳离子交换容量（CEC）影响，泥炭 / 椰壳纤维基质的 K 含量高，泥炭 / 蛭石基质的 K 含量低，pH 对 K 有效性影响较小。
- 钙（Ca）和镁（Mg）：使用Ca(OH)2作为石灰源时，可溶性 Ca 随 pH 升高而增加；使用Mg(OH)2时，Ca 溶解度降低，Mg 溶解度增加。
- 硫（S）：SO42? -S 浓度在使用Ca(OH)2时变化不大，使用Mg(OH)2时随 pH 升高而增加。
- 养分溶解度模拟：在 Visual MINTEQ 模拟中，溶液 pH 显著影响 P 的溶解度和形态。使用Ca(OH)2作为石灰源时，会增加难溶性 Ca - P 化合物的形成；使用Mg(OH)2时，会形成低溶解度的 Mg - P 化合物。可溶性SO42? -S 的百分比随 pH 升高而降低。
研究结论与讨论部分指出，该研究揭示了 pH 对大量元素养分溶解度和植物有效性的关键影响趋势，为园艺施肥管理提供了重要的实践指导。微生物活动对氮的有效性至关重要，在中性至碱性 pH 条件下，氮损失明显。磷的溶解度随 pH 升高而降低，尤其是在使用Ca(OH)2作为石灰源时。此外，植物与根际环境存在复杂的相互作用，组织养分浓度并不总是与养分溶解度一致，这受到根分泌化合物、植物根对 pH 的调节、根表面电荷、离子间的拮抗或协同作用等多种因素的影响。这项研究强调了实际情况的复杂性，超越了常用的 pH 溶解度图表，为园艺行业的发展提供了更科学、更精准的理论支持，有助于优化施肥策略，提高植物生长质量和产量。
