大力發展沃土工程提升土壤有機質含量

□西北農林科技大學資源與環境學院王旭東

?

專家講堂

大力發展沃土工程提升土壤有機質含量

□西北農林科技大學資源與環境學院王旭東

土壤礦質化過程復雜多變

土壤肥力是土壤生產力（產量）的基礎，但不是唯一。生產力高土壤肥力一定高，但土壤肥力高，土壤生產力不一定就高。土壤在農業與環境相輔相成，協同發展，是農業生產的基本生產資料；起到聯系大氣圈、生物圈、水圈、巖石圈的紐帶，平衡調節功能，維持生物多樣性和生態平衡。土壤耕地質量的高低很大程度地影響著農業生產的投入產出比，而在土壤中起決定性作用的核心因子為土壤有機質含量。

事實上，土壤有機質含量與氣候、植被、地形、土壤類型、農耕措施密切相關。目前，我國土壤有機質含量普遍偏低。總體而言，北方土壤有機質含量高于南方土壤。一般把耕層含有機質20%以上的土壤，稱為有機質土壤，在20%以下的土壤，稱為礦質土壤。由非腐殖物質和腐殖物質組成，通常占土壤有機質的90%以上。然而，當復雜的有機質在微生物的作用下，通過礦質化過程，會轉化為簡單的無機物，在低溫、嫌氣條件下，有機酸變為CO2和H2O的過程受到阻礙，產生有機酸的累積,從而造成植物根系萎縮、腐爛。如：甲酸3.2×10-3M、乙酸4.6×10-3M、正丁酸7×10-4M，就會對植物根系產生較嚴重的危害，所以適當地排水曬田、施草木灰（中和酸、補充K素）可以有效減輕植物根部腐爛現象。

含氮化合物的礦質化過程伴隨著一系列的物理化學反應。N素生物固定與有效化過程與有機物C/N比密切相關。當C/N＞25時，產生N素生物固定；C/N＜25時，產生N素有效化。豆科綠肥（三葉草等）C/N小，施入土壤后能提供N素（N素有效化）。禾本科作物秸稈C/N大，直接還田易造成與作物爭奪N素，造成N素的生物固定。所以，秸稈還田應配施化學氮肥：一般畝施秸稈300 kg－400kg，需要配施化學純N 3 kg－4kg。

土壤有機質含量影響作物營養吸收

土壤有機質是土壤固相部分的重要組成成分，盡管土壤有機質的含量只占土壤總量的很小一部分，但它對土壤形成、土壤肥力、環境保護及農林業可持續發展等方面都有著極其重要作用的意義。影響土壤有機質分解和轉化的因素間相互影響。據資料顯示，在25℃－35℃條件下，活動最為旺盛，利于礦質化分解，提供作物所需養分。

土壤有機質在土壤肥力上的作用分為幾種情況，在養分較完全的情況下，植物生長所需養分N：80%-97%，平均95%；P：20%-76%；S：38%-94%為有機態，由有機質提供。促進養分有效化。礦質化過程中產生的有機酸，腐殖化過程中產生的腐植酸，一方面促進土壤礦質養分溶解釋放養分；另一方面可以絡合金屬離子，減少金屬離子對P的固定，提高P的有效性。提高土壤保肥性，土壤腐殖質是一種有機膠體，有巨大的表面積和表面能，吸附能力大于礦質膠體，從而大大提高土壤保肥性。提高土壤緩沖性，腐殖質含有多種功能團，遇OH－時，電離出H＋與之作用生成水對堿緩沖；遇H＋時則由于帶負電荷而吸附H＋對酸緩沖；同時，由于腐殖質膠體帶負電荷，可吸附土壤溶液中鹽基離子，對肥料起緩沖作用。促進團粒結構的形成，改善土壤物理性質。因此，有機質能改變砂粒的分散無結構狀態，又能改善粘粒的粘重大塊結構，促進土壤良好結構的形成，從而改善土壤的通透性等物理性質。

腐殖質在農業生產中的作用諸多，由于我國土壤有機質含量普遍偏低，未來應大量施用有機肥或有機-無機復合肥，大力推廣秸稈還田技術，促進更多項推廣沃土工程落地。