土壤有機質作用大揭秘

  1、提供作物需要的各種養分2、增強土壤的保水保肥能力和緩沖性3、改善土壤的物理性質4、促進土壤微生物和活動5、促進植物的生理活性6、減少農藥和重金屬的污染

一、土壤有機質有什么作用：

  土壤有機質在土壤肥力和植物營養中具有多方面的重要作用。主要包括以下幾個方面：1

提供作物需要的各種養分
  土壤有機質不僅是一種穩定而長效的氮源物質，而且它幾乎含有作物和微生物所需要的各種營養元素。大量資料表明，我國主要土壤表土中大約80%以上的氮、20%~76%的磷以有機態存在，在大多數非石灰性土壤中，有機態硫占全硫的75%~95%。隨著有機質的礦質化，這些養分都成為礦質鹽類（如銨鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等），以一定的速率不斷地釋放出來，供作物和微生物利用。另外，據估計土壤有機質的分解以及微生物和根系呼吸作用所產生的CO₂，每年可達1.35*1011t，大致相當于陸地植物的需要量,可見土壤有機質的礦化分解是大氣中CO₂的重要來源，也是植物碳素營養的重要來源。
  此外，土壤有機質在分解過程中，還可產生多種有機酸（包括腐殖酸本身），這對土壤礦質部分的一定溶解能力，促進風化，有利于某些養分的有效化，還能絡合一些多價金屬離子，使之在土壤溶液中不致沉淀而增加了有效性。

2增強土壤的保水保肥能力和緩沖性
  腐殖質疏松多孔，又是親水膠體，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。此外腐殖質改善了土壤滲透性，可減少水分的蒸發等，為作物提供更多的有效水。腐殖質因帶有正負兩種電荷，故可吸咐陰、陽離子；又因其所帶電性以負電荷為主，所以它具有較強的吸咐陽離子的能力，其中作為養料的K⁺、NH₄⁺、Ca₂⁺、Mg₂⁺等陽離子一旦被吸咐后，就可避免隨水流失，而且能隨時被根系附近的其他陽離子交換出來，供作物吸收，仍不失其有效性。腐殖質保存陽離子養分的能力，要比礦質膠體大許多倍至幾十倍。一般腐殖質的吸收量為150~400cmol（+）/kg。因此，保肥力很弱的砂土中增施有機肥料后，不僅增加了土壤中養分分數，改良砂土的物理性質，還可提高其保肥能力。腐殖質是一種含有多酸性功能團的弱酸，其鹽類具有兩性膠體的作用，因此有很強的緩沖酸堿變化的能力。所以提高土壤腐殖質質量分數，可增強土壤緩沖酸堿變化的性能。

3改善土壤的物理性質

   腐殖質在土壤中主要以膠膜形式包被在礦質土粒的外表。由于它是一種膠體，粘結力和粘著力都大于砂粒，施于砂土后能增加砂土的粘性，可促進團粒結構的形成。由于它松軟、絮狀、多孔，粘結力又比粘粒小11倍，粘著力比粘粒小一半，所以粘粒被它包被后，易形成散碎的團粒，使土壤變得比較松軟而不再結成硬塊。表明有機質能使砂土變緊，粘土變松，土壤的保水、透水必性以及通氣性都有所改變。同時使土壤耕性也得到改善，耕翻省力，適耕期長，耕作質量也相應地提高。腐殖質對土壤的熱狀況也有一定影響。主要由于腐殖質是一種暗褐色的物質，它的存在能明顯地加深土壤顏色，從而提高了土壤的吸熱性。同時腐殖質熱容量比空氣、礦物質小，而比水小，而導熱性質居中。因此在同樣日照條件下，腐殖質質量分數高的土壤土溫相對較高，且變輻不大，利于保溫和春播作物的早發速長。

4促進土壤微生物和活動

   土壤微生物生命活動所需的能量物質和營養物質均直接和間接來自土壤有機質，并且腐殖質能調節土壤的酸堿反應，促進土壤結構等物理性質的改善，使之有利于微生物的活動。這樣就促進了各種微生物對物質的轉化能力。土壤微生物生物量是隨著土壤有機質質量分數的增加而增加，兩者具有極顯著的正相關。但因土壤有機質礦化率低，所以不像新鮮植物殘體那樣會對微生物產生迅猛的激發效應，而是持久穩定地向微生物提供能源。正因為如此，含有機質多的土壤肥力平穩而持久，不易產生作物猛發或脫肥等到現象。

5促進植物的生理活性

   腐殖酸在一定濃度下可促進植物的生理活性。（1）腐殖酸鹽的稀溶液能改變植物體內糖類代謝，促進還原糖的積累，提高細胞的滲透壓，從而增強了作物的抗旱能力。黃腐酸還是某些抗旱劑的主要成分。（2）能提高過氧氫酶的活性，加速種子發芽和養分吸收，從而增加生長速度。（3）能加強作物的呼吸作用，增加細胞膜的透性，從而提高其對養分的吸收能力，并加速細胞分裂，增強根系的發育。

6減少農藥和重金屬的污染

   腐殖質有助于消除土壤中的農藥殘毒和重金屬污染以及酸性介質中Al、Mn、Fe的毒性。特別是褐腐酸能使殘留在土壤中的某些農藥，如DDT，三氮雜苯等的溶解度增大，加速其淋出土體，減少污染和毒害。腐殖酸還能和某些金屬離子絡合，由于絡合物的水溶性，而使有毒的金屬離子有可能隨水排出土體，減少對作物的危害和對土壤的污染。

二、土壤有機質的調節

1調節原理土壤有機質

   腐殖質質量分數的多少，是土壤肥力高低的一項重要標志。在一定的有機質質量分數范圍內，土壤肥力隨有機質質量分數增加而提高，作物產量也隨有機質質量分數增加而增加，但土壤有機質不是愈多愈好，當超過一定范圍時，這種相關性就不明顯。而過高的有機質質量分數既不經濟，也對提高土壤肥力沒有好處，如某些低濕水稻土的有機質質量分數很高，是由于土壤過濕而使其分解緩慢所致，它是土壤需要改良的標志。要增加土壤中的有機質主要措施有：一方面要增加土壤有機質的來源；另一方面則需要了解影響有機質積累和分解的因素，以便調節有機質的積累和分解過程，使土壤有機質的積累和消耗達到動態平衡。

2增加土壤有機質的途徑

   我國農業土壤的有機質質量分數大多偏低，特別是華北平原和黃土高原。提高這些地區土壤有機質的質量分數將可有效的提高土壤的生產能力。增加土壤有機質的途徑有：
1種植綠肥作物

    種植綠肥、實行綠肥與糧食作物輪種，歷來是我國農業生產中用以補給土壤有機質的一種重要肥源。綠肥產量高,有機物質質量分數高(一般為10%～20%),養分豐富(一般平均含NO5%，P₂O₅0.1%，K₂O0.5%)，分解也較快，形成腐殖質較迅速,可不斷地更新土壤腐殖質。與單一作物連作相比，實行綠肥或牧草與作物輪作可顯著提高土壤有機質的質量分數。據全國綠肥試驗網在16個省（區）進行的定位試驗結果表明，無論是我國的南方或北方，旱地或水田，連續5年翻壓綠肥，土壤有機質均有明顯提高，其增加量平均為1-2g·kg-1土。但土壤肥力不同，其累積有機質的效果在較大差異。在肥力高的土壤上，綠肥一般只能起到維持土壤有機質水平的作用；而肥力低的土壤上，綠肥則有明顯增加土壤有機質質量分數的良好效果。為了防止土壤原有機質的大量消耗及綠肥分解解時可能主產生的有毒物質，可以采取漚肥辦法，先把綠肥和稻草、河泥等一起漚腐，然后再施入土中，或用換肥辦法；把一部分綠肥割出用為飼料，再以一部分廄肥代替綠肥使用。

2增施有機肥料

   我國農民素有施用有機肥的習慣，而且施用的種類和數量都很多，如：糞肥、廄肥、堆肥、青草、幼嫩枝葉、餅肥、蠶沙、魚肥等，其中糞肥和廄肥是普遍使用的主要有機肥。這就應該在大力發展畜牧業的同時，鼓勵農民大力發展有機肥。養畜積肥一般以養豬為主，若以平均每公頃養豬30頭，每公頃年積廄肥22500kg計，則每公頃土壤中增加的采購質干重可達750公斤以上。

3秸稈還田

    秸稈直接還田是增加土壤有機質和提高作物產量的一項有效措施。作物秸稈含纖維素、木質素較多，在腐解過程中，腐殖化作用比豆科植物進行慢，但能形成較多的腐殖質。對于含氮較多的土壤，秸稈還田的效果較好；瘦田采用秸稈還田時，應適當施入速效性氮肥，否則會產生秸稈分解遲緩或雖分解而作物卻產生黃苗缺氮的現象。在秸稈還田時，最好采用禾本科植物的秸稈或廄肥等混合使用，這樣可以起到調節C/N比率，加速殘體分解、多積累腐殖質及防止作物缺氮的發生，比單用禾本科秸稈或豆科秸稈的增產效果為好。應該指出，增加有機質的途徑，要因地制宜。例如，以牧業為主的地區可采用糧草輪作；在山區應結合山區綜合治理，發展林業和畜牧業；在平原地區，除發展綠肥外，應積極發展林業，四旁綠化，使秸稈還田的數量不斷增加。

3調節土壤有機質的分解速率

   土壤有機質的分解速率和土壤微生物活動是密切相關的，因此我們可以通過控制影響微生物活動的因素，來達到調節土壤有機質分解速率的目的。調節途徑主要有以下幾個方面：
1調節土壤水、氣、熱狀況，控制有機質的轉化

土壤水氣熱狀況影響到有機質轉化的方向與速度。在生產中常通過灌排、耕作等措施，改善土壤水、氣、熱狀況，從而達到促進或調節土壤有機質轉化的效果。

2合理的耕作和輪作

合理耕作輪作，既能調節進入土壤中的有機質種類、數量及其在不同深度土層中的分布，又能調節有機質轉化的水、氣、熱條件。在保持和增加土壤有機質的質和量上往往是影響全局的有力措施。我國人民在常期生產實踐中形成的良好糧肥輪作、水旱輪作制等，都是用地養地的良好的農業耕作措施，既利于發揮地力，又提高了有機質質量分數，培肥了土壤。

3調節碳氮比率和土壤酸堿度

根據有機質的成分，調節其碳氮比來調節土壤有機質的礦質化和腐殖化過程。在施用碳氮比大的有機肥時，可同時適當加入一些含氮量高的腐熟的有機肥和化學氮肥，經縮小碳氮比，加速有機質的轉化。土壤微生物一般適宜在中性至微堿性范圍生活，通過改良土壤的酸堿性，以增強微生物的活性，改善土壤有機質轉化的條件。