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土壤中被忽视的这1%有大作用!

发布日期:2020-06-16 14:34

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土壤是由固体、空气和水分所组成,固体部分最主要来自其发育的岩石母体的原生和次生矿物颗粒以及来自于生物(动植物和微生物)活体和残体留下的有机质。而理想的土壤构成是由50%的固体、20-30%的空气和20-30%的水组成。其中50%的固体中矿物部分占45%,余下5%的有机质中,各种活动的生物有机质占10%,根系有机质占10%,已经转化为稳定的高分子的“死的”有机质占80%左右(图1)。

图1 土壤成分组成(图片来源于网络)

从总体来看,有机质虽占总量不多,但却是土壤质量和肥力的核心,在土壤中占有重要地位,能够影响土壤的理化性状以及生物学特性。
有机质本身就含有较全面的营养元素,长期使用可以减少甚至替代化肥的使用量。据研究表明,当土壤耕层中有机质含量为4%,有机质氮含量为5%,一茬作物的有机质分解率为2%时,土壤有机质能够向作物供应的氮可达5.3kg/亩,这些氮的供应量可以满足大部分作物的生长需要。据估算,当每亩地中土壤有机质含量为1%时,土壤中就含有18公斤的养分,而土壤中所含的有机质越高,养分也就越高。
有机质含量的多少不止影响土壤中的养分,还与土壤肥力有关。土壤有机质是影响土壤阳离子交换量的一个重要因素,阳离子交换量的大小,可作为评价土壤保肥能力的指标。有学者研究得出,当土壤中的有机质由2%降低到1.5%时,土壤的保肥能力将会下降14%。
此外,土壤有机质也对水分的存储有影响。一亩土壤层厚度为2.5厘米的地中,当土壤有机质含量为2%时土壤储水量可达2万升,而含量5%和8%的土壤分别可储水5.1万和8.01万升。而研究表明,当土壤有机质从1%升到3%时,土壤的保水能力增加6倍。
丰富的有机质是各种土壤生物的食物和能量来源。一个理想的土壤生态系统中,每平方米的土壤中含有脊椎动物1只、蜗牛和蛞蝓100只、蚯蚓3000只、线虫500万只、原生动物100亿只、细菌和放线菌10万亿个(图2)。这些生物通过生命活动可以改善土壤的理化性状、抑制土传病害的发生,对土壤有着重要的作用。

图2土壤动物生态功能示意图(图片来源于网络)

然而,我国近四十年来由于大量的使用化肥、农药,土壤中的有机质早已消耗殆尽。据统计,我国农田有机质含量2%以上的不足5%,有机质含量1.5%以下的占80%,还有近15%土样中有机质含量在1%以下。

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