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淺析土壤有機質(zhì)與有機肥

淺析土壤有機質(zhì)與有機肥

一、土壤有機質(zhì)

土壤有機質(zhì):存在于土壤中所有的含碳的有機化合物。

新鮮的有機物:未分解動植物、微生物殘體,排泄物。

半分解的有機物:過渡產(chǎn)物。

已腐熟有機物(腐殖質(zhì)):經(jīng)微生物分解、改造、有穩(wěn)定復(fù)合結(jié)構(gòu)。


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土壤有機質(zhì)的來源

植物殘體。林地凋落物、死亡的植物殘體及根系。跟環(huán)境(光、溫、水)關(guān)系較大。熱帶雨林凋落物干物質(zhì)16.7t/(km2.a)。荒漠0.53t/(km2.a)

動物、微生物殘體。

動物、植物、微生物的排泄物和分泌物。

人類有機肥涉入。(綠肥、堆肥、漚肥、微生物肥等)


土壤有機質(zhì)的組成

元素組成。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)、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì),(細(xì)胞壁、不溶于水,不易分解)等。

木質(zhì)素。(加強加長版的纖維素)。葡萄糖--半纖維素--纖維素--木質(zhì)素。

含氮化合物。 蛋白質(zhì)、氨基酸。

脂肪、單寧、蠟質(zhì)、樹脂等。


有機質(zhì)土壤中的轉(zhuǎn)化

土壤有機質(zhì)轉(zhuǎn)化----上面講的這些含碳的有機化合物在環(huán)境、動物、微生物的作用下,發(fā)生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化的過程。(礦質(zhì)化和腐殖化)。

土壤有機質(zhì)的礦化指-----環(huán)境、動物、微生物作用下,將有機分子轉(zhuǎn)化為水、氨、礦質(zhì)養(yǎng)分,同時釋放出能量。

環(huán)境轉(zhuǎn)化:

單糖→有機酸→氨基酸等→水淋溶→根系吸收。

單糖→有機酸→氨基酸等→酶解→根系吸收。

動物轉(zhuǎn)化:動植物殘體→蚯蚓等動物吞食→排泄物。

微生物轉(zhuǎn)化:

糖類→淀粉→半纖維素→纖維素→木質(zhì)素→醇、有機酸     二氧化碳+水(好氣,有氧)

糖類→淀粉→半纖維素→纖維素→木質(zhì)素→有機酸     甲烷+氫氣(嫌氣,厭氧)

蛋白質(zhì)→多肽→氨基酸——氨====互轉(zhuǎn)====硝酸鹽

磷脂、核酸等有機磷脂類→脂肪酸→正磷酸鹽


土壤有機質(zhì)的腐殖化

土壤有機質(zhì)的腐殖化指------土壤有機質(zhì)在微生物的作用下,把有機質(zhì)分解成簡單有機化合物,再將這些有機化合物轉(zhuǎn)化成復(fù)雜、穩(wěn)定的高分子有機化合物。

腐殖化分兩個階段:

第一階段:微生物將土壤有機質(zhì)分解為簡單的小有機化合物(酚、氨基酸)。

第二階段:將簡單小有機化合物縮合成高分子腐殖質(zhì)。

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土壤有機質(zhì)的作用與調(diào)節(jié)

  • 有機質(zhì)是植物營養(yǎng)的主要來源之一。礦質(zhì)化提供無機養(yǎng)分,腐質(zhì)化提供有機養(yǎng)分。

  • 促進植物生長發(fā)育。腐質(zhì)化過程中產(chǎn)生的酶、有機酸、激素等生理活性物質(zhì)促進植物生長。

  • 改善土壤物理結(jié)構(gòu)性質(zhì)。促進土壤團粒結(jié)構(gòu)形成,增加土壤通透性。腐殖質(zhì)多孔、親水、大比表面積,增加土壤持水量。

  • 增加土壤的生物活性。(微生物、土壤動物)

  • 提高土壤的保肥性和緩沖性。腐殖質(zhì)多孔、膠體,比表面積大,陽離子交換能力強。能吸附陽離子、緩沖酸堿度。

  • 有機質(zhì)具有活化土壤磷素的作用。有機質(zhì)腐殖化產(chǎn)生有機酸能活化土壤中能溶性磷。

二、有機肥

廣義概念:來源于動物、植物殘體,提供植物養(yǎng)分并兼有改善土壤理化和生物學(xué)性質(zhì)的有機物料。

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狹義概念:

1.國家農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn):N525-2012

2012年3月1日發(fā)布 2012-6-1日實施,中華人民共和國農(nóng)業(yè)部發(fā)布。

2.技術(shù)指標(biāo)

2.1、技術(shù)指標(biāo):

有機質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計)45;總養(yǎng)分(氮+五氧化二磷+氧化鉀)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計)≥5.0;水分(鮮樣)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤30;酸堿度(PH)5.5-8.5

2.2、重金屬限量指標(biāo)(單位:mg/kg)

總砷(As)(以烘干基計)≤15;總汞(Hg)(以烘干基計)≤2 ;總鉛(Pb)(以烘干基計)≤50;總鉻 (Cr)(以烘干基計)≤150;總鎘(Cd)(以烘干基計)≤3


有機質(zhì)測定方法

存在問題:重鉻酸鉀氧化法,土壤中不易分解的含碳化合物也一并被氧化。對植物無效部分,也計入有機肥。(木質(zhì)素)

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有機肥的種類和特點

1、糞尿類

人、畜、禽、蠶等排泄物。特點:1、氮含量高,磷、鉀含量較低;2、氮以氨氮為主,容易散失;3、施用前必須腐熟,以滅病菌。

2、堆肥、漚肥

以植物殘體為主、加入一定量的人畜糞尿和草木灰或石灰等混合堆積,經(jīng)好氣/嫌氣微生物分解而成的農(nóng)家肥。

特點:

好氣--叫堆肥。有機質(zhì)分解效率高、形成高溫殺菌、臭味相對小。

嫌氣--叫漚肥。有機質(zhì)分解不充分,有機酸產(chǎn)生,惡臭嚴(yán)重。

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3、泥炭

自然條件下形成的,由半腐解態(tài)植物殘體長年堆積的自然有機礦體。

特點:1、富含腐殖酸(高分子化合物);2、氮以有機氮為主,礦化作用慢,要經(jīng)微生物作用才能發(fā)揮肥效。

4、腐殖酸類

以泥碳、褐煤、風(fēng)化煤等為主要原料,加入一定量的氮、磷、鉀和微量元素制成的肥料。(腐殖酸鈉/鉀)

特點:1、腐殖酸(高分子化合物),可與其它養(yǎng)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。

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5、沼肥類

制取沼氣厭氧發(fā)酵后的殘留物,包括沼液和沼渣。

特點:1、養(yǎng)分全、臭味??;2、液態(tài)難運輸、重金屬、抗生素污染隱患。

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6、秸稈類

農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等有機物。

特點:1、資源來源廣,數(shù)量巨大,循環(huán)農(nóng)業(yè);2、不同秸稈應(yīng)先做評價。C/N小礦化快,速效養(yǎng)分好,有機質(zhì)殘留少。反之,亦然。C/N=20-25適宜。


秸稈還田途徑

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7、土雜肥類

塘泥、酒糟、粉渣、甘蔗渣、醬油渣、花生麩、茶麩、濾泥、城市污泥等。

特點:1、養(yǎng)分全、含量低;2、肥效長、作用慢;3、體積大、成本低、使用不便。


8、海肥類

以海洋生物為主要成分的一種有機肥料。植物性海肥、動物性海肥、礦物性海肥。

特點:

1、植物性--藻類。含大量有機物,分解快,形成氨基酸,速效肥。

2、動物性--魚、蝦、蟹、貝。注意漚制腐熟,肥效快,做追肥。

3、礦物性--。主要是貝殼、珊瑚、甲殼。富含碳酸鈣,打粉后做鈣肥。


9、綠肥類

凡用作肥料的綠色植物體都可以叫綠肥。

特點:

1、種綠肥產(chǎn)量大、固定的營養(yǎng)元素多而全。

2、綠肥組織幼嫩,C/N比小,分解快,養(yǎng)分速效。

3、改善土壤理化性質(zhì),一般都有菌根,直接固氮,溶磷。

4、綠肥有覆蓋地表,保土固肥作用。


有機肥的作用

1、有機肥植物營養(yǎng)作用

  • 有機氮:蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、胡敏酸等。

  • 有機磷:磷脂、核酸、磷酸腺苷等。

  • 有機化合物:水溶性糖、淀粉、纖維素、脂肪、木質(zhì)素。

  • 各種無機養(yǎng)分。N、P、K、Ca、Mg等。

2、有機肥的改土作用

  • 增加和更新土壤中的有機質(zhì)。(調(diào)節(jié)C/N比正負(fù)激發(fā)效應(yīng))

  • 改善土壤理化性狀。

有機肥---腐殖質(zhì)---有機無機復(fù)合度提高---團聚結(jié)構(gòu)---土壤保水、持水性能增強。

有機肥---腐殖質(zhì)---膠體性質(zhì)---陽離子交換量增加---土壤供肥能力增強。

  • 提高土壤生物活性

給土壤微生物提供能量和物質(zhì),增強微生物活性。

增強土壤呼吸作用、硝化作用、氨化作用

  • 消除重金屬毒害、減少土壤環(huán)境污染。

6價鉻毒性最強,3價鉻次之,2價鉻和元素鉻(單質(zhì))幾乎無毒性;

3價砷的毒性很強,5價砷毒性極弱。


3、化肥增效,作物增產(chǎn)作用

  • 有機+化肥 長效短效相結(jié)合。肥效更好。

  • 有機肥礦化與化肥氮生物固定相輔相成。

  • 有機肥提高土壤磷的有效性。

  • 有機肥釋放鉀和其它微量元素。形成螯合物增加有效性。

4、改善作物品質(zhì)

  • 顯著改善作物的營養(yǎng)品質(zhì)、食味品質(zhì)、外觀品質(zhì)。

  • 煙葉堿增加;茶葉水溶性糖和生物堿增加;果蔬菜維生素C提高;大豆粗脂肪提高。

  • 水果噴腐殖酸果色更好、口感更佳。

5、培肥地力、用養(yǎng)結(jié)合

  • 提高土壤有機質(zhì)

  • 避免單一化肥造成土壤酸化、板結(jié)、重金屬累積。

“化肥零增長”形勢下有機肥大有作為要求:化肥減量提效?。?/span>

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如何實現(xiàn)化肥減量提效目標(biāo)?


精---精準(zhǔn)施肥、精準(zhǔn)水肥管理

調(diào)---調(diào)整化肥使用結(jié)構(gòu)。有機無機、新型肥料

改---改進施肥方式。測土配方施肥、水肥一體化

替---有機肥替代化肥。增加土壤有機質(zhì),提升基礎(chǔ)地力。