土壤有機質(zhì)是指存在于土壤中的所含碳的有機物質(zhì),包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質(zhì)。土壤有機質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分,盡管土壤有機質(zhì)的含量只占土壤總量的很小一部分,但它對土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著極其重要的作用。
有機質(zhì)含量決定土壤類型
土壤有機質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大,含量高的可達(dá)20%或30%以上(如泥炭土,東北黑土地等),含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和風(fēng)沙土等)。在土壤學(xué)中,一般把耕作層中含有機質(zhì)20%以上的土壤稱為有機質(zhì)土壤,含有機質(zhì)在20%以下的土壤稱為礦質(zhì)土壤。一般情況下,耕作層土壤有機質(zhì)含量通常在5%以上。
土壤有機質(zhì)的存在狀態(tài)
進(jìn)入土壤中的有機質(zhì)一般以三種類型狀態(tài)存在:
新鮮的有機物:指那些進(jìn)入土壤中尚未被微生物分解的動、植物殘體。它們?nèi)员A糁械男螒B(tài)等特征。
分解的有機物:經(jīng)微生物的分解,已使進(jìn)入土壤中的動、植物殘體失去了原有的形態(tài)等特征。有機質(zhì)已部分分解,并且相互纏結(jié),呈褐色。包括有機質(zhì)分解產(chǎn)物和新合成的簡單有機化合物。
腐殖質(zhì):指有機質(zhì)經(jīng)過微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)。與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合,是土壤有機質(zhì)存在的主要形態(tài)類型,占土壤有機質(zhì)總量的85-90%。
土壤有機質(zhì)需要微生物轉(zhuǎn)化
土壤有機質(zhì)的微生物轉(zhuǎn)化過程是土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化的最重要的,最積極的進(jìn)程。
微生物對含氮的有機物轉(zhuǎn)化:土壤中含氮有機物可分為兩種類型:一是蛋白質(zhì)類型,如各種類型的蛋白質(zhì);二是非蛋白質(zhì)型,如幾丁質(zhì)、尿素和葉綠素等。土壤中含氮的有機物在土壤微生物作用下,最終分解為無機態(tài)氮。
水解過程:蛋白質(zhì)在微生物所分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下,分解成為簡單的氨基酸類含氮化合物。
氨化過程:蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下,產(chǎn)生氨的過程。
硝化過程:在通氣良好的情況下,氨化作用產(chǎn)生的氨在土壤微生物的作用下,可經(jīng)過亞硝酸的中間階段,進(jìn)一步氧化成硝酸,這個由氨經(jīng)微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽的作用稱為亞硝化作用。
反硝化過程:硝態(tài)氮在土壤通氣不良情況下,還原成氣態(tài)氮(N2O和N2),這種生化反應(yīng)稱為反硝化作用。
微生物對含磷有機物的轉(zhuǎn)化:土壤中有機態(tài)的磷經(jīng)微生物作用,分解為無機態(tài)可溶性物質(zhì)后,才能被植物吸收利用。土壤中表層有20%-50%是以有機磷狀態(tài)存在,主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、這些物質(zhì)在多種腐生性微生物作用下,分解的最終產(chǎn)物為正磷酸及其鹽類,可供植物吸收利用。
微生物對含硫有機物的轉(zhuǎn)化:土壤中含硫的有機化合物如含硫蛋白質(zhì)、胱氨酸等,經(jīng)微生物的腐解作用產(chǎn)生硫化氫。硫化氫在通氣良好的條件下,在硫細(xì)菌的作用下氧化成硫酸,并和土壤中的鹽基離子生成硫酸鹽,不僅消除硫化氫的毒害作用,而且能成為植物易吸收的硫素養(yǎng)分。
據(jù)估計,進(jìn)入土壤的有機殘體經(jīng)過一年降解后,2/3以上的有機質(zhì)的二氧化碳的形式釋放而損失,殘留在土壤中的有機質(zhì)不到1/3,其中土壤微生物量占3%-8%,多糖、多糖醛酸苷、有機酸等非腐殖質(zhì)物質(zhì)占3%-8%,腐殖質(zhì)占10%-30%。植物根系在土壤中的年殘留量比其他地上部分稍高一些。
事實證明!沒有“有機質(zhì)”的土壤,種啥都長不好!
為啥這么說呢?看完今天的文章您就明白了!
大家一定要知道:土壤有機質(zhì)含量的高低,代表者土壤肥力的高低。是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo)之一,它能促使土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu),改善土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)過程的條件,提高土壤的吸收性能和緩沖性能。土壤有機質(zhì)過低的土壤免疫力就低,容易板結(jié),酸化,作物容易得病。
數(shù)據(jù)顯示:日本果園的土壤有機質(zhì)含量普遍在5%左右,美國土壤的有機質(zhì)含量在5%到8%之間。
但在我們很多果園,土壤有機質(zhì)含量只有0.5%到0.7%。
這就像把果樹種在沙漠里、種在水泥地里一樣,怎么能產(chǎn)出好果呢?
我們種植者必須知道:有機質(zhì)本身就是養(yǎng)分的儲藏庫,同時深刻地影響土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。假設(shè)某一土壤表土有機質(zhì)含量4%,有機質(zhì)氮含量5%,一季作物中有機質(zhì)分解率2%,則土壤有機質(zhì)供應(yīng)之氮可達(dá)80kg/公頃,此供應(yīng)量幾乎可滿足大部分作物之需求量,據(jù)估算,1%的土壤有機質(zhì)相當(dāng)于含有18公斤養(yǎng)分/畝。
同時有研究表明,土壤中的有機質(zhì)從2%降低到1.5%,土壤的保肥能力將下降14%。
此外,土壤有機質(zhì)深刻影響水分的存儲。一英畝大、一英寸厚、含2%有機質(zhì)的土壤儲水量可達(dá)12.1萬升,含量5%和8%的土壤分別可儲水30.3萬和48.5萬升。研究表明,土壤有機質(zhì)從1%升到3%,土壤的保水能力增加6倍。
當(dāng)然,土壤有機質(zhì)也深刻影響著土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)。豐富的有機質(zhì)下,土壤可以形成穩(wěn)定的大量的有機無機復(fù)合體,具有良好的土壤結(jié)構(gòu),不僅抗土壤侵蝕,也為根系提供理想的水分和空氣條件。
最主要的是,土壤有機質(zhì)是土壤中各種大大小小生物的碳源和能源。豐富的有機質(zhì)下,土壤中自然形成龐大的食物網(wǎng),構(gòu)建健康的生態(tài)系統(tǒng),這個龐大的生態(tài)系統(tǒng)是土壤活力的來源,從養(yǎng)分轉(zhuǎn)化直到病蟲害控制,都起著極為重要的作用。
土壤地力的高低,由六大因素決定。有機質(zhì)、水、肥、氣、熱和有益生物中,有機質(zhì)是決定后幾項能否發(fā)揮功效的關(guān)鍵。缺乏有機質(zhì)的土壤,水肥再多也無法被作物吸收,氣和熱也不能很好地留在土壤中,有益生物無法存活,土壤板結(jié)加重,礦質(zhì)元素(復(fù)合肥)被土壤固定??梢?,有機質(zhì)才是土壤肥力高低的決定因素,有機肥才是果樹等所有植物實現(xiàn)持續(xù)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的當(dāng)家肥。如果土壤中的有機質(zhì)含量達(dá)不到2%,作物連年優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)就是一句空話。
現(xiàn)階段,國家農(nóng)業(yè)部門和各級技術(shù)人員都在喊提高有機質(zhì),但到施肥時,有些人總想把錢花在復(fù)合肥上,好象氮磷鉀能看得見,錢花得值。其實不然,如果有機質(zhì)不足,你等于把肥料施到了沙漠里,施到了水泥地里,不被轉(zhuǎn)化,不被吸收,白花錢自己還不知道。只有多多施入有機肥,土壤活化了,菌群繁殖了,才能把許多固定在土壤中的大中量元素分解吸收了,這才是一舉多得!