土壤有机质的主要作用（土壤有机质到底是什么）

土壤有机质增加与施用有机肥的关系

昨天一个微信群聊聊天聊到了“土壤有机质提升与有机肥施用量”的关系，有人说，三四吨有机肥就可以让土壤有机质含量增加百分之一。这句话吓到我了！那么我们多少有机肥才能增加土壤有机质百分之一呢？

土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层。土壤是植物生长繁育的自然基地，是农业生产的基本资料。土壤肥力是个综合广泛的概念。它是土壤各方面性质总的反映，受环境条件和土壤管理等技术的限制。土壤有机质在土壤肥力上的作用是多方面的，并能直接和间接的影响作物产量。下面我们就聊聊这个话题！

首先，什么是土壤有机质？土壤有机质有什么作用呢？

土壤有机质：是存在于土壤中的所有含碳的有机物质，包括土壤中各种动、植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机物质，包含：生命体和非生命体。

土壤有机质的作用：

●为植物提供营养元素；

●是微生物生命活动的能源；

●对土壤各项性质有重要影响；

●对重金属、农药等有机、无机污染物质的行为有重要影响；

●土壤有机质对全球碳平衡起重要作用，被认为是影响温室气体的主要原因。

其次，土壤有机质的来源和转化过程有哪些呢？

（1）土壤有机质的来源

① 微生物：最早

② 动、植物残体和根系分泌物：基本来源

△自然土壤：热带雨林凋落物干重，亚热带常绿阔叶和落叶阔叶林、暖温带落叶阔叶林、温带针阔混交林、寒温带针叶林、荒漠

△耕作土壤：根茬、有机肥料、废水、废渣、微生物制品、有机农药等。

（2）土壤有机质的分解和转化

① 植物残体的分解和转化：植物残体主要包括根、茎、叶的死亡组织，是由不同种类的有机化合物所组成，具有一定生物构造的有机整体。其分解不同于单一有机化合物

② 矿化过程：在微生物酶的作用下，有机化合物被彻底氧化分解为二氧化碳、水，释放出能量，N、P、S等同时被释放

③ 腐殖化过程：各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物。

④ 土壤腐殖物质的分解和转化

第一阶段：经过物理化学作用和生物降解，使其芳香结构核心与其复合的简单有机物分离，或是整个复合体解体；

第二阶段：释放的简单有机化合物被分解和转化，酚类聚合物被氧化；

第三阶段：脂肪酸被分解，被释放的芳香族化合物（如酚类）参与新腐殖质的形成。

第三，土壤有机质的组成和对土壤有效的成分是什么？

进入土壤的有机物质的组成相当复杂，主要为各种植物残体，其组成和各成分的含量因植物种类、器官、年龄不同差异较大，其中，C、O、H、N占90%～95%（C占40%），以及其他营养元素。

土壤有机质测定方法：重铬酸钾容量法——外加热法：在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化90%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。

土壤有机质=土壤腐殖质 残体 微生物

土壤有机质由非腐殖物质和腐殖物质组成，通常占土壤有机质的90%以上（残体 微生物占10%）；腐殖物质：是经过土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物；是土壤有机质的主体，是最难降解的组分。

那么我们经常讲的土壤有机质到底是什么呢？

土壤有机质泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括土壤中的动物、植物及微生物残体的不同分解、合成阶段的各种产物，其中，土壤中特殊的含碳有机化合物——腐殖质是土壤有机质的主体。土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养成分，随着有机质的矿化，不断地释放出来供植物和微生物利用，同时释放出微生物生命活动所必需的能量，并通过提高土壤颗粒的稳定性、改变土壤的热学特性、影响土壤中阳离子交换量等功能从而最终影响土壤的物理和化学作用。

土壤腐殖酸的性质

① 腐殖酸的物理性质：

同一土壤中分子量大小顺序为：胡敏素 〉胡敏酸 〉富啡酸

我国土壤中胡敏酸和富啡酸的数均分子量在 890～2500 和675～1450之间，胡敏酸直径1～0.001μm,富啡酸更小。

②腐殖酸的化学性质：元素组成： C(55%～60%,平均58%)、（C/N=10 ～ 12:1）H、O、N(3%～6%，平均5.6%)、 S； Ca、Mg、Fe、Si;

含碳和氮量顺序：增幅2%～5%，4.5%～6.2%；胡敏素 〉胡敏酸 〉富啡酸

③ 腐殖酸的分子结构特征：高分子聚合物；基本结构单元是与酚或醌键合的含氮化合物和碳水化合物，富啡酸中芳香核的缩合程度较小，但周围化合物的聚合程度较高；胡敏酸分子结构的元素组成是：C308H328O90N5，分子量5540。

因此，我认为土壤腐殖质才是土壤有机质中的魂和重点，而不是秸秆还田的秸秆也不是直接施的有机肥，而且秸秆和有机肥进过腐熟转化后形成的腐殖质类物质。

第四，一亩地土壤有机质增加有机质百分之一需要多少有机肥呢？

那么我们现在算一个帐，一亩地，667m2，我们按照25cm土层计算，土壤容重1.3g/cm3 ,那么一亩地有多少土壤呢？217吨土壤；增加百分之一有机质需要2.17吨有机质。

折合有机肥是多少呢？按照《中华人民共和国农业行业标准-有机肥料（NY525-2012）》中有机肥标准：有机质的质量含量（烘干计）大于45%；那么土壤增加百分之一有机质需要的有机肥是2.17÷0.45=4.82吨。

但是这近五吨有机肥进入土壤经过分解转化还有多少呢？

第五，土壤腐殖质的形成过程

土壤腐殖物质的形成过程称为腐殖化作用，包括微生物的生物化学过程和纯化学过程。

三阶段：第一阶段：植物残体分解产生简单的有机碳化合物；第二阶段：通过微生物对这些有机化合物的代谢作用和反复的循环，增殖微生物细胞第三阶段：通过微生物合成的多酚和醌或来自植物的类木质素，聚合形成高分子多聚化合物，即腐殖物质。

一般用腐殖化系数来度量。腐殖化系数是指定量加入土壤中的植物残体（以碳量计）腐解一年后的残留量(以碳量计)与原加入量的比值。腐殖化系数取决于有机物本身和环境条件，一般旱地土壤腐殖化系数为0.20-0.30；水田则为0.25-0.40。

我们按照腐殖化系数0.25计算，土壤增加百分之一腐殖质需要的有机肥是20吨。

因此施用有机肥≠等量增加土壤有机质；等量施用有机肥≠等量增加土壤有机质≠增加土壤腐殖质；因此施用有机肥是提升土壤有机质的必要条件但不是充分条件。所以我们农技人员在国家提倡藏粮于地、藏粮于技的大背景，不要为了增加多买几袋肥料，过度宣传；一定要坚持本心，坚持服务三农的初心！

作者信息：新疆农垦科学院梁飞，转载请联系作者，否则按照侵权处理！

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