浅析土壤有机质与有机肥

浅析土壤有机质与有机肥

一、土壤有机质

土壤有机质：存在于土壤中所有的含碳的有机化合物。

新鲜的有机物：未分解动植物、微生物残体，排泄物。

半分解的有机物：过渡产物。

已腐熟有机物（腐殖质）：经微生物分解、改造、有稳定复合结构。

土壤有机质的来源

植物残体。林地凋落物、死亡的植物残体及根系。跟环境（光、温、水）关系较大。热带雨林凋落物干物质16.7t/(km2.a)。荒漠0.53t/(km2.a)

动物、微生物残体。

动物、植物、微生物的排泄物和分泌物。

人类有机肥涉入。（绿肥、堆肥、沤肥、微生物肥等）

土壤有机质的组成

元素组成。C   52～58%，H 3.3-4.8%，O 34～39%，N 3.7-4.1%及其它如P和S。C/N在10左右。

碳水化合物。糖（葡萄糖）、纤维素、半纤维素、果胶质，（细胞壁、不溶于水，不易分解）等。

木质素。（加强加长版的纤维素）。葡萄糖--半纤维素--纤维素--木质素。

含氮化合物。 蛋白质、氨基酸。

脂肪、单宁、蜡质、树脂等。

有机质土壤中的转化

土壤有机质转化----上面讲的这些含碳的有机化合物在环境、动物、微生物的作用下，发生复杂的转化的过程。（矿质化和腐殖化）。

土壤有机质的矿化指-----环境、动物、微生物作用下，将有机分子转化为水、氨、矿质养分，同时释放出能量。

环境转化：

单糖→有机酸→氨基酸等→水淋溶→根系吸收。

单糖→有机酸→氨基酸等→酶解→根系吸收。

动物转化：动植物残体→蚯蚓等动物吞食→排泄物。

微生物转化：

糖类→淀粉→半纤维素→纤维素→木质素→醇、有机酸   　 二氧化碳+水（好气，有氧）

糖类→淀粉→半纤维素→纤维素→木质素→有机酸   　 甲烷+氢气（嫌气，厌氧）

蛋白质→多肽→氨基酸——氨====互转====硝酸盐

磷脂、核酸等有机磷脂类→脂肪酸→正磷酸盐

土壤有机质的腐殖化

土壤有机质的腐殖化指------土壤有机质在微生物的作用下，把有机质分解成简单有机化合物，再将这些有机化合物转化成复杂、稳定的高分子有机化合物。

腐殖化分两个阶段：

第一阶段：微生物将土壤有机质分解为简单的小有机化合物（酚、氨基酸）。

第二阶段：将简单小有机化合物缩合成高分子腐殖质。

土壤有机质的作用与调节

• 有机质是植物营养的主要来源之一。矿质化提供无机养分，腐质化提供有机养分。

• 促进植物生长发育。腐质化过程中产生的酶、有机酸、激素等生理活性物质促进植物生长。

• 改善土壤物理结构性质。促进土壤团粒结构形成，增加土壤通透性。腐殖质多孔、亲水、大比表面积，增加土壤持水量。

• 增加土壤的生物活性。（微生物、土壤动物）

• 提高土壤的保肥性和缓冲性。腐殖质多孔、胶体，比表面积大，阳离子交换能力强。能吸附阳离子、缓冲酸碱度。

• 有机质具有活化土壤磷素的作用。有机质腐殖化产生有机酸能活化土壤中能溶性磷。

二、有机肥

广义概念：来源于动物、植物残体，提供植物养分并兼有改善土壤理化和生物学性质的有机物料。

狭义概念：

1.国家农业部标准：N525-2012

2012年3月1日发布 2012-6-1日实施，中华人民共和国农业部发布。

2.技术指标

2.1、技术指标：

有机质质量分数（以烘干基计）45；总养分（氮+五氧化二磷+氧化钾）的质量分数（以烘干基计）≥5.0；水分（鲜样）的质量分数≤30；酸碱度（PH）5.5-8.5

2.2、重金属限量指标（单位：mg/kg）

总砷(As)（以烘干基计）≤15；总汞（Hg）（以烘干基计）≤2 ；总铅（Pb）（以烘干基计）≤50；总铬 （Cr）（以烘干基计）≤150；总镉（Cd）（以烘干基计）≤3

有机质测定方法

存在问题：重铬酸钾氧化法，土壤中不易分解的含碳化合物也一并被氧化。对植物无效部分，也计入有机肥。（木质素）

有机肥的种类和特点

1、粪尿类

人、畜、禽、蚕等排泄物。特点：1、氮含量高，磷、钾含量较低；2、氮以氨氮为主，容易散失；3、施用前必须腐熟，以灭病菌。

2、堆肥、沤肥

以植物残体为主、加入一定量的人畜粪尿和草木灰或石灰等混合堆积，经好气/嫌气微生物分解而成的农家肥。

特点：

好气--叫堆肥。有机质分解效率高、形成高温杀菌、臭味相对小。

嫌气--叫沤肥。有机质分解不充分，有机酸产生，恶臭严重。

3、泥炭

自然条件下形成的，由半腐解态植物残体长年堆积的自然有机矿体。

特点：1、富含腐殖酸（高分子化合物）；2、氮以有机氮为主，矿化作用慢，要经微生物作用才能发挥肥效。

4、腐殖酸类

以泥碳、褐煤、风化煤等为主要原料，加入一定量的氮、磷、钾和微量元素制成的肥料。（腐殖酸钠/钾）

特点：1、腐殖酸（高分子化合物），可与其它养分形成螯合物，改土增肥效作用；2、原生腐殖酸，硝酸氧化再生腐殖酸，合成腐殖酸。

5、沼肥类

制取沼气厌氧发酵后的残留物，包括沼液和沼渣。

特点：1、养分全、臭味小；2、液态难运输、重金属、抗生素污染隐患。

6、秸秆类

农作物秸秆、林业废弃物等有机物。

特点：1、资源来源广，数量巨大，循环农业；2、不同秸秆应先做评价。C/N小矿化快，速效养分好，有机质残留少。反之，亦然。C/N=20-25适宜。

秸秆还田途径

7、土杂肥类

塘泥、酒糟、粉渣、甘蔗渣、酱油渣、花生麸、茶麸、滤泥、城市污泥等。

特点：1、养分全、含量低；2、肥效长、作用慢；3、体积大、成本低、使用不便。

8、海肥类

以海洋生物为主要成分的一种有机肥料。植物性海肥、动物性海肥、矿物性海肥。

特点：

1、植物性--藻类。含大量有机物，分解快，形成氨基酸，速效肥。

2、动物性--鱼、虾、蟹、贝。注意沤制腐熟，肥效快，做追肥。

3、矿物性--。主要是贝壳、珊瑚、甲壳。富含碳酸钙，打粉后做钙肥。

9、绿肥类

凡用作肥料的绿色植物体都可以叫绿肥。

特点：

1、种绿肥产量大、固定的营养元素多而全。

2、绿肥组织幼嫩，C/N比小，分解快，养分速效。

3、改善土壤理化性质，一般都有菌根，直接固氮，溶磷。

4、绿肥有覆盖地表，保土固肥作用。

有机肥的作用

1、有机肥植物营养作用

• 有机氮：蛋白质、氨基酸、维生素、胡敏酸等。

• 有机磷：磷脂、核酸、磷酸腺苷等。

• 有机化合物：水溶性糖、淀粉、纤维素、脂肪、木质素。

• 各种无机养分。N、P、K、Ca、Mg等。

2、有机肥的改土作用

• 增加和更新土壤中的有机质。（调节C/N比正负激发效应）

• 改善土壤理化性状。

有机肥---腐殖质---有机无机复合度提高---团聚结构---土壤保水、持水性能增强。

有机肥---腐殖质---胶体性质---阳离子交换量增加---土壤供肥能力增强。

• 提高土壤生物活性

给土壤微生物提供能量和物质，增强微生物活性。

增强土壤呼吸作用、硝化作用、氨化作用

• 消除重金属毒害、减少土壤环境污染。

6价铬毒性最强，3价铬次之，2价铬和元素铬（单质）几乎无毒性；

3价砷的毒性很强，5价砷毒性极弱。

3、化肥增效，作物增产作用

• 有机+化肥 长效短效相结合。肥效更好。

• 有机肥矿化与化肥氮生物固定相辅相成。

• 有机肥提高土壤磷的有效性。

• 有机肥释放钾和其它微量元素。形成螯合物增加有效性。

4、改善作物品质

• 显著改善作物的营养品质、食味品质、外观品质。

• 烟叶碱增加；茶叶水溶性糖和生物碱增加；果蔬菜维生素C提高；大豆粗脂肪提高。

• 水果喷腐殖酸果色更好、口感更佳。

5、培肥地力、用养结合

• 提高土壤有机质

• 避免单一化肥造成土壤酸化、板结、重金属累积。

“化肥零增长”形势下有机肥大有作为（要求：化肥减量提效！）

如何实现化肥减量提效目标？

精---精准施肥、精准水肥管理

调---调整化肥使用结构。有机无机、新型肥料

改---改进施肥方式。测土配方施肥、水肥一体化

替---有机肥替代化肥。增加土壤有机质，提升基础地力。