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有机肥不等于土壤有机质!
2024-03-01   来源:梁飞谈水肥   

前一段时间作为期刊审稿人审核了一篇文章关于施有机肥后对土壤改良效果的影响,其中试验处理包括常规不施有机肥、常规牛粪有机肥和沼液替代处理,试验结果有这样一段话“沼液处理土壤的有机质含量随生育期的延长逐渐增加,玉米成熟期沼液处理土壤有机质含量分别为常规有机肥处理109.13%”“与不施有机肥相比,常规有机肥处理和沼液有机肥处理的土壤有机质含量在苗期分别增加30.7%和32.2%。”

这个数据初步一看,每亩地施用牛粪1吨或者施用沼液10吨(沼液全氮、全磷、全钾含量分别为0.59%、0.02%和0.37%)就可以是土壤有机质含量从0.72%分别增加到0.94%和0.95%。土壤有机质提升效果明显。

但是,真的是这样吗?或者说这个试验对吗?

首先,我们一起重新学习一下土壤有机质的概基础知识

土壤有机质是存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括土壤中各种动、植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机物质,包含生命体和非生命体。

有机肥不等于土壤有机质!

土壤有机质:是存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括土壤中各种动、植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机物质,包含:生命体和非生命体。

土壤有机质的作用:

●为植物提供营养元素;

●是微生物生命活动的能源;

●对土壤各项性质有重要影响;

●对重金属、农药等有机、无机污染物质的行为有重要影响;

●土壤有机质对全球碳平衡起重要作用,被认为是影响温室气体的主要原因。

(1)土壤有机质的来源

①微生物:最早

②动、植物残体和根系分泌物:基本来源

△自然土壤:热带雨林凋落物干重,亚热带常绿阔叶和落叶阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔混交林、寒温带针叶林、荒漠

△耕作土壤:根茬、有机肥料、废水、废渣、微生物制品、有机农药等。

(2)土壤有机质的分解和转化

①植物残体的分解和转化:植物残体主要包括根、茎、叶的死亡组织,是由不同种类的有机化合物所组成,具有一定生物构造的有机整体。其分解不同于单一有机化合物

②矿化过程:在微生物酶的作用下,有机化合物被彻底氧化分解为二氧化碳、水,释放出能量,N、P、S等同时被释放

③腐殖化过程:各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。

④土壤腐殖物质的分解和转化

第一阶段:经过物理化学作用和生物降解,使其芳香结构核心与其复合的简单有机物分离,或是整个复合体解体;

第二阶段:释放的简单有机化合物被分解和转化,酚类聚合物被氧化;

第三阶段:脂肪酸被分解,被释放的芳香族化合物(如酚类)参与新腐殖质的形成。

有机肥不等于土壤有机质!

进入土壤的有机物质的组成相当复杂,主要为各种植物残体,其组成和各成分的含量因植物种类、器官、年龄不同差异较大,其中,C、O、H、N占90%~95%(C占40%),以及其他营养元素。

土壤有机质测定方法:重铬酸钾容量法——外加热法:在外加热的条件下(油浴的温度为180,沸腾5分钟),用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质(碳),剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定,从所消耗的重铬酸钾量,计算有机碳的含量。本方法测得的结果,与干烧法对比,只能氧化90%的有机碳,因此将得的有机碳乘以校正系数,以计算有机碳量。

土壤有机质=土壤腐殖质+残体+微生物

土壤有机质由非腐殖物质和腐殖物质组成,通常占土壤有机质的90%以上(残体+微生物占10%);腐殖物质:是经过土壤微生物作用后,由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物;是土壤有机质的主体,是最难降解的组分。

那么我们经常讲的土壤有机质到底是什么呢?

土壤有机质泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括土壤中的动物、植物及微生物残体的不同分解、合成阶段的各种产物,其中,土壤中特殊的含碳有机化合物——腐殖质是土壤有机质的主体。土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养成分,随着有机质的矿化,不断地释放出来供植物和微生物利用,同时释放出微生物生命活动所必需的能量,并通过提高土壤颗粒的稳定性、改变土壤的热学特性、影响土壤中阳离子交换量等功能从而最终影响土壤的物理和化学作用。

其次,我们一起重新学习一下土壤腐殖质的概基础知识

土壤腐殖质(humus):是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称;

(即:土壤有机质=土壤腐殖质+残体+微生物)

根据土壤有机质分组技术所采用的原理和方法不同,主要分为化学分级、物理分级和生物学分级。其中经典化学分级方法是基于有机物在碱、酸溶液中溶解度不同将其分成胡敏酸、富里酸和胡敏素。胡敏酸是碱可溶、水和酸不溶;富里酸是水、酸、碱都可溶;胡敏素则水、酸、碱都不溶。

有机肥不等于土壤有机质!

第三、在土壤稳定与藏粮于地中真正起作用的是土壤有机质还是土壤腐殖质。

土壤学的土壤监测中有这样一段话“样品风干后,应拣出枯枝落叶、植物根、残茬、虫体以及土壤中的铁锰结核、石灰结核或石子等”也就是土壤中外来物质是不应该算土壤有机质的?

另外,土壤有机质由非腐殖物质和腐殖物质组成,通常占土壤有机质的90%以上(残体+微生物占10%);腐殖物质:是经过土壤微生物作用后,由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物;是土壤有机质的主体,是最难降解的组分,也是土壤健康和藏粮于地的核心组分。

我们当年施肥增加的0.2%有机质实际上仅仅是当年测定时候的土壤有机碳含量,腐殖化系数是指定量加入土壤中的植物残体(以碳量计)腐解一年后的残留量(以碳量计)与原加入量的比值。腐殖化系数取决于有机物本身和环境条件,一般旱地土壤腐殖化系数为0.20-0.30;水田则为0.25-0.40。也就是说我们当年增加的0.2%的土壤有机质能经过土壤过程变成腐殖质的只有0.05%。

第四,有机肥等不等于土壤有机质呢?

对于这个问题,如果仅仅为了应付检查或者算数据指标应该可以,尤其施用腐殖酸肥料、沼液这样一旦施入土壤就无法区分的有机肥来说,在分析角度是算的。但是在藏粮于地和土壤质量提升中讲,这个只能算部分,需要按照腐殖化系数进行折算,只有经过土壤微生物过程转化后的稳定的土壤腐殖质等才应该是有效的土壤有机质。

这个问题不仅仅是一个人的问题,更多是一些企业宣传中的问题,藏粮于地不是简简单单有有机质含量计算的,也不是施用后马上分析土壤有机质含量就可以讲清楚的,应该给土壤一个稳定时间再讲这个问题,然后在分析土壤有机质含量。

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标签:有机肥 土壤

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