有机质对土壤肥力的作用

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楼主 2020-11-23 07:03:53
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土壤有机质的含量与土壤肥力水平是密切相关的。虽然有机质仅占土壤总量的很小一部分,但它在土壤肥力上起着多方面的显著作用。通常在其他条件相同或相近的情况下,有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。


1
为植物提供营养


土壤有机质中含有大量的植物营养元素,如N、P、K、Ca、Mg、Sn、Fe等重要元素,以及一些微量元素。土壤有机质经矿质化过程释放大量的营养元素为植物生长提供养分;腐殖化过程合成腐殖质,保存了养分,腐殖质又经矿质化过程再度释放养分,从而保证植物生长全过程的养分需求。

有机质矿质化过程分解产生的CO2是植物碳素营养的重要来源, 据估计, 土壤有机质的分解及微生物和根系呼吸作用产生的CO2,每年可达135亿吨,大致相当于陆地植物的需要量。由此可见,土壤有机质的矿质化过程产生的CO2既是大气中CO2的重要来源,也是植物光合作用的重要碳源。



2
促进植物对其它营养元素的吸收


土壤有机质在分解转化过程中,产生的有机酸和腐殖酸对土壤矿物部分有一定的溶解能力,可以促进矿物分化,有利于某些养分的有效化。一些与有机酸络合的金属离子可以保留在土壤溶液中,不致沉淀而影响其有效性。

土壤腐殖质是一种胶体,有着巨大的比表面和表面能,其保肥性能非常显著;另外,在水分保持方面,土壤腐殖质和粘土矿物一样,具有较强的水吸附能力,但单位质量腐殖质保存阳离子养分的能力比粘土矿物大几倍至几十倍,因此,土壤有机质具有巨大的保水保肥能力。


3
促进植物生长发育


土壤有机质,尤以其中的多元酚官能团,可以加强植物呼吸过程,提高细胞膜的渗透性,促进养分迅速进入植物体,对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸、烟碱酸、激素、异生长素(β-吲哚乙酸)、抗生素(链霉素、青霉素)等对植物的生长起促进作用,并能增强植物抗病能力。



4
改善土壤物理性质


有机质在改善土壤物理性质中的作用是多方面的,其中最主要、最直接的作用是改良土壤结构,促进团粒结构的形成,从而增加土壤的疏松性,改善土壤的通气性和透水性。腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤中的腐殖质很少以游离态存在,多数和矿质土粒相互结合,通过功能基、氢键等机制,以胶膜形式包被在矿质土粒外表,形成有机-无机复合体。所形成的团聚体,大、小孔隙分配合理,且具有较强的水稳性,是较好的结构体。在干旱区,有机质通过改善土壤粘性,降低土壤的胀缩性,防止土壤干旱时出现的大的裂隙。

土壤腐殖质是亲水胶体,具有巨大的比表面积和亲水基团,据测定腐殖质的吸水率为500%左右,而粘土矿物的吸水率仅为50%左右,因此,有机质能提高土壤的有效持水量,这对砂土有着重要的意义。腐殖质为棕色呈褐色或黑色物质,被土粒包围后使土壤颜色变暗,从而增加了土壤吸热的能力,提高土壤温度,这一特性对北方早春时节促进种子萌发特别重要。腐殖质的热容量比空气、矿物质大,而比水小,导热性居中,因此,土壤有机质含量高的土壤其土壤温度相对较高,且变幅小,保温性好。



5
为土壤生物提供能量


没有土壤微生物就不会有土壤中所有的生物化学过程。土壤微生物的种群、数量和活性随有机质含量增加而增加,具有极显著的正相关。土壤有机质的矿质化率低,不会像新鲜植物残体那样对微生物产生迅猛的激发效应,而是持久稳定地向微生物提供能源。因此,富含有机质的土壤,其肥力平稳而持久不易造成植物的徒长和脱肥现象。

土壤动物中有的(如蚯蚓等)也以有机质为食物和能量来源;有机质能改善土壤物理环境,增加疏松程度和提高通透性(对砂土而言则降低通透性),从而为土壤动物的活动提供了良好的条件,而土壤动物本身又加速了有机质的分解(尤其是新鲜有机质的分解)。进一步改善土壤通透性,为土壤微生物和植物生长创造了良好的环境条件。蚯蚓粪就是非常良好的团粒结构,具有泡水不散的特点。自然繁衍的蚯蚓种群大小是健康的土壤的重要指标。



6
活化磷、钾等营养元素   


土壤库中的磷一般不以速效态存在,常以迟效态和缓效态存在,因此土壤中磷的有效性低;土壤有机质具有与难溶性的磷反应的特性,可增加磷的溶解度,从而提高土壤中磷的有效性和磷肥的利用率。

此外,土壤腐殖酸是一类生理活性物质,它能加速种子萌发,增强根系活力,促进植物生长,对土壤微生物而言,腐殖酸也是一种促进生长发育的生理活性物质。一些微生物具有解钾的功能,这些微生物生存必须有大量有机质的存在。



土壤的酸化有哪些危害

化肥用量越来越多,最大的危害是酸化和富集盐类物质。酸化伴随着板结,过酸的土壤不仅造成作物必须的有益元素利用率下降,同时重金属离子在酸性环境中活性大大提高,从而导致作物重金属污染的出现。


过酸的环境不适宜有益微生物的生长繁殖,有害病菌、病虫特别是根结线虫喜欢这种酸化板结的环境,因此导致作物病虫害的加重,加剧了农药的使用。这是一系列的连锁反应,因此,关于农业土壤污染,我认为根本原因是过量使用化肥导致土壤过酸造成的。


各种营养元素吸收利用最佳PH值:

氮的最适pH值为6~8。

磷的最适pH为6.5~7.5或8.5以上。

钾的最适pH为6~7.5。

硫的最适pH值要在6以上向碱的方向。 

钙的最适pH为6.5~8.5。

镁的最适pH为6.5~8.5。

铁的最适pH值要在6.5以下向酸的方向。

硼的最适pH为5~7。

锰的最适pH为5~6.5 

锌、铜的最适pH为5~7。

钼的最适pH值要在6以上向碱的方向


土壤酸化的危害

1、根系不生长。

每种作物都有其适宜的土壤酸碱度范围,大多数作物以微酸至微碱性为宜。土壤极强酸性是树衰老的主要原因。土壤酸化后,影响作物的生长,到一定程度就什么都不长。

2施什么肥都无效。

施磷后仍缺磷,施钾后仍缺钾。土壤酸化后,影响肥料的有效性,PH值6—8时,土壤有效氮的含量最高。PH小于6.5时,土壤中的磷变成磷酸铁铝而固结,当PH值小于6.0时,土壤中有效钾、钙、镁的含量急剧减少。土壤酸化不仅影响大量元素的有效性,也影响微量元素的有效性,硼在PH值4.7—6.7的范围内,钼在PH值4—8的范围,随PH值的下降,有效性降低。

3、土壤中的有毒物质,对作物产生毒害。

土壤酸化后,土壤中的铝离子、锰离子等物质使作物根系中毒、死亡,往往形成黑白相间的毛刷状根。特别是铬汞等重金属的活性增加,被作物吸收之后,造成极大的食品安全危害,如铬大米铬小麦的出现。

4、土壤酸化会影响土壤微生物的生命活动

土壤酸化后,会使土壤有益微生物数量减少,抑制有益微生物的生长和活动,从而影响土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环。

而对于一些喜欢在酸性土壤里活动的有害微生物种群和害虫生存有利,造成病菌虫害滋生,根际病害增加,且控制困难,例如:十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多,还有地下根结线虫的爆发。


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