前一段時間作為期刊審稿人審核了一篇文章關(guān)于施有機(jī)肥后對土壤改良效果的影響，其中試驗處理包括常規(guī)不施有機(jī)肥、常規(guī)牛糞有機(jī)肥和沼液替代處理，試驗結(jié)果有這樣一段話“沼液處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量隨生育期的延長逐漸增加，玉米成熟期沼液處理土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為常規(guī)有機(jī)肥處理109.13%”“與不施有機(jī)肥相比，常規(guī)有機(jī)肥處理和沼液有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量在苗期分別增加30.7%和32.2%。”
這個數(shù)據(jù)初步一看，每畝地施用牛糞1噸或者施用沼液10噸(沼液全氮、全磷、全鉀含量分別為0.59%、0.02%和0.37%)就可以是土壤有機(jī)質(zhì)含量從0.72%分別增加到0.94%和0.95%。土壤有機(jī)質(zhì)提升效果明顯。
但是，真的是這樣嗎?或者說這個試驗對嗎?
首先，我們一起重新學(xué)習(xí)一下土壤有機(jī)質(zhì)的概基礎(chǔ)知識
土壤有機(jī)質(zhì)是存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，包括土壤中各種動、植物殘體、微生物及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)，包含生命體和非生命體。
土壤有機(jī)質(zhì)：是存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，包括土壤中各種動、植物殘體、微生物及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)，包含：生命體和非生命體。
土壤有機(jī)質(zhì)的作用：
●為植物提供營養(yǎng)元素;
●是微生物生命活動的能源;
●對土壤各項性質(zhì)有重要影響;
●對重金屬、農(nóng)藥等有機(jī)、無機(jī)污染物質(zhì)的行為有重要影響;
●土壤有機(jī)質(zhì)對全球碳平衡起重要作用，被認(rèn)為是影響溫室氣體的主要原因。
(1)土壤有機(jī)質(zhì)的來源
①微生物：最早
②動、植物殘體和根系分泌物：基本來源
△自然土壤：熱帶雨林凋落物干重，亞熱帶常綠闊葉和落葉闊葉林、暖溫帶落葉闊葉林、溫帶針闊混交林、寒溫帶針葉林、荒漠
△耕作土壤：根茬、有機(jī)肥料、廢水、廢渣、微生物制品、有機(jī)農(nóng)藥等。
(2)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化
①植物殘體的分解和轉(zhuǎn)化：植物殘體主要包括根、莖、葉的死亡組織，是由不同種類的有機(jī)化合物所組成，具有一定生物構(gòu)造的有機(jī)整體。其分解不同于單一有機(jī)化合物
②礦化過程：在微生物酶的作用下，有機(jī)化合物被徹底氧化分解為二氧化碳、水，釋放出能量，N、P、S等同時被釋放
③腐殖化過程：各種有機(jī)化合物通過微生物的合成或在原植物組織中聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來有機(jī)化合物更為復(fù)雜的新的有機(jī)化合物。
④土壤腐殖物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化
第一階段：經(jīng)過物理化學(xué)作用和生物降解，使其芳香結(jié)構(gòu)核心與其復(fù)合的簡單有機(jī)物分離，或是整個復(fù)合體解體;
第二階段：釋放的簡單有機(jī)化合物被分解和轉(zhuǎn)化，酚類聚合物被氧化;
第三階段：脂肪酸被分解，被釋放的芳香族化合物(如酚類)參與新腐殖質(zhì)的形成。
進(jìn)入土壤的有機(jī)物質(zhì)的組成相當(dāng)復(fù)雜，主要為各種植物殘體，其組成和各成分的含量因植物種類、器官、年齡不同差異較大，其中，C、O、H、N占90%～95%(C占40%)，以及其他營養(yǎng)元素。
土壤有機(jī)質(zhì)測定方法：重鉻酸鉀容量法——外加熱法：在外加熱的條件下(油浴的溫度為180，沸騰5分鐘)，用一定濃度的重鉻酸鉀——硫酸溶液氧化土壤有機(jī)質(zhì)(碳)，剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵來滴定，從所消耗的重鉻酸鉀量，計算有機(jī)碳的含量。本方法測得的結(jié)果，與干燒法對比，只能氧化90%的有機(jī)碳，因此將得的有機(jī)碳乘以校正系數(shù)，以計算有機(jī)碳量。
土壤有機(jī)質(zhì)=土壤腐殖質(zhì)+殘體+微生物
土壤有機(jī)質(zhì)由非腐殖物質(zhì)和腐殖物質(zhì)組成，通常占土壤有機(jī)質(zhì)的90%以上(殘體+微生物占10%);腐殖物質(zhì)：是經(jīng)過土壤微生物作用后，由多酚和多醌類物質(zhì)聚合而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的、新形成的黃色至棕黑色的非晶形高分子有機(jī)化合物;是土壤有機(jī)質(zhì)的主體，是最難降解的組分。
那么我們經(jīng)常講的土壤有機(jī)質(zhì)到底是什么呢?
土壤有機(jī)質(zhì)泛指以各種形態(tài)和狀態(tài)存在于土壤中的各種含碳有機(jī)化合物。包括土壤中的動物、植物及微生物殘體的不同分解、合成階段的各種產(chǎn)物，其中，土壤中特殊的含碳有機(jī)化合物——腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的主體。土壤有機(jī)質(zhì)含有植物生長所需要的各種營養(yǎng)成分，隨著有機(jī)質(zhì)的礦化，不斷地釋放出來供植物和微生物利用，同時釋放出微生物生命活動所必需的能量，并通過提高土壤顆粒的穩(wěn)定性、改變土壤的熱學(xué)特性、影響土壤中陽離子交換量等功能從而最終影響土壤的物理和化學(xué)作用。
其次，我們一起重新學(xué)習(xí)一下土壤腐殖質(zhì)的概基礎(chǔ)知識
土壤腐殖質(zhì)(humus)：是除未分解和半分解動、植物殘體及微生物體以外的有機(jī)物質(zhì)的總稱;
(即：土壤有機(jī)質(zhì)=土壤腐殖質(zhì)+殘體+微生物)
根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)分組技術(shù)所采用的原理和方法不同，主要分為化學(xué)分級、物理分級和生物學(xué)分級。其中經(jīng)典化學(xué)分級方法是基于有機(jī)物在堿、酸溶液中溶解度不同將其分成胡敏酸、富里酸和胡敏素。胡敏酸是堿可溶、水和酸不溶;富里酸是水、酸、堿都可溶;胡敏素則水、酸、堿都不溶。
第三、在土壤穩(wěn)定與藏糧于地中真正起作用的是土壤有機(jī)質(zhì)還是土壤腐殖質(zhì)。
土壤學(xué)的土壤監(jiān)測中有這樣一段話“樣品風(fēng)干后，應(yīng)揀出枯枝落葉、植物根、殘茬、蟲體以及土壤中的鐵錳結(jié)核、石灰結(jié)核或石子等”也就是土壤中外來物質(zhì)是不應(yīng)該算土壤有機(jī)質(zhì)的?
另外，土壤有機(jī)質(zhì)由非腐殖物質(zhì)和腐殖物質(zhì)組成，通常占土壤有機(jī)質(zhì)的90%以上(殘體+微生物占10%);腐殖物質(zhì)：是經(jīng)過土壤微生物作用后，由多酚和多醌類物質(zhì)聚合而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的、新形成的黃色至棕黑色的非晶形高分子有機(jī)化合物;是土壤有機(jī)質(zhì)的主體，是最難降解的組分，也是土壤健康和藏糧于地的核心組分。
我們當(dāng)年施肥增加的0.2%有機(jī)質(zhì)實際上僅僅是當(dāng)年測定時候的土壤有機(jī)碳含量，腐殖化系數(shù)是指定量加入土壤中的植物殘體(以碳量計)腐解一年后的殘留量(以碳量計)與原加入量的比值。腐殖化系數(shù)取決于有機(jī)物本身和環(huán)境條件，一般旱地土壤腐殖化系數(shù)為0.20-0.30;水田則為0.25-0.40。也就是說我們當(dāng)年增加的0.2%的土壤有機(jī)質(zhì)能經(jīng)過土壤過程變成腐殖質(zhì)的只有0.05%。
第四，有機(jī)肥等不等于土壤有機(jī)質(zhì)呢?
對于這個問題，如果僅僅為了應(yīng)付檢查或者算數(shù)據(jù)指標(biāo)應(yīng)該可以，尤其施用腐殖酸肥料、沼液這樣一旦施入土壤就無法區(qū)分的有機(jī)肥來說，在分析角度是算的。但是在藏糧于地和土壤質(zhì)量提升中講，這個只能算部分，需要按照腐殖化系數(shù)進(jìn)行折算，只有經(jīng)過土壤微生物過程轉(zhuǎn)化后的穩(wěn)定的土壤腐殖質(zhì)等才應(yīng)該是有效的土壤有機(jī)質(zhì)。
這個問題不僅僅是一個人的問題，更多是一些企業(yè)宣傳中的問題，藏糧于地不是簡簡單單有有機(jī)質(zhì)含量計算的，也不是施用后馬上分析土壤有機(jī)質(zhì)含量就可以講清楚的，應(yīng)該給土壤一個穩(wěn)定時間再講這個問題，然后在分析土壤有機(jī)質(zhì)含量。
