由于我们经常谈论土壤有机质,本文将对此进行深入分析,这可能对您有所帮助。土壤的所有组成部分中,有机质可能是最重要也是最容易被误解的。有机质在土壤中充当养分和水分的储存库,有助于减少压实和表面结壳,并增加土壤的水分渗透能力。然而,它往往被忽视和忽略。让我们来看看土壤有机质的贡献,并讨论如何维持或增加它。
什么是有机质?
很多时候,我们认为有机质是我们融入土壤的植物和动物残渣。我们看到一堆树叶、粪肥或植物残体,便认为“哇,我正在给土壤增加大量有机质。”事实上,这些东西是有机材料,而不是有机质。那么,有机材料和有机质有什么区别呢?有机材料是指任何曾经有生命的,现在在土壤中或土壤表面的东西。要成为有机质,它必须被分解成腐殖质。腐殖质是由微生物将有机材料转化为一种抗分解状态的物质。
有机材料在土壤中是不稳定的,随着分解很容易改变形态和质量。它的90%可能因分解而迅速消失。有机质在土壤中是稳定的,它已经分解到抵抗进一步分解的状态。通常,每年只有大约5%的有机质会矿化。如果温度、氧气和水分条件有利于分解,这一速率会增加,这种情况通常发生在过度耕作时。土壤测试分析的就是稳定的有机质。
土壤中有多少有机质?
每英亩测量至6英寸深的土壤大约重2,000,000磅,这意味着土壤中的1%有机质每英亩重约20,000磅。记住,至少需要10磅的有机材料分解成1磅的有机质,因此在有利条件下,需要至少200,000磅(100吨)有机材料施入或返回土壤,才能增加1%的稳定有机质。在形成于草原植被的土壤中,有机质水平通常较高,因为有机材料不仅来自地上生长部分,还来自根部。我们通常不认为根系可以提供有机材料,但在北美大平原的一项研究显示,混合草原的地上有机材料产量为每英亩1.4吨,而根部产量约为每英亩4吨。植物产生的根系重量是地上部分的两倍多。形成于森林植被的土壤通常有机质水平较低,至少有两个原因:
树木每英亩产生的根质量比草本植物小得多;
树木不会每年死亡并分解。相反,森林中的大部分有机材料被固存在树木中,而不是返回到土壤中。形成于草原植被的土壤中天然有机质水平通常至少是形成于森林植被的土壤的两倍。
有机质的益处是什么?
养分供应:有机质是养分的储存库,可以释放到土壤中。土壤中的每1%有机质每年释放20到30磅的氮、4.5到6.6磅的五氧化二磷(P2O5),以及2到3磅的硫。养分释放主要在春季和夏季发生,因此夏季作物比冬季作物更能从有机质矿化中受益。
持水能力:有机质的作用类似于海绵,能够吸收并保持高达其重量90%的水分。有机质持水能力的一个巨大优势在于,它会将吸收的大部分水分释放给植物。相比之下,黏土虽然能储存大量水分,但其中大部分对植物是不可利用的。
土壤结构聚合:有机质使土壤形成团粒,改善土壤结构。更好的土壤结构有助于水分渗透,从而提高土壤的吸水和保水能力。
防止侵蚀:有机质的这一特性不广为人知。根据通用土壤流失方程的数据,将土壤有机质从1%增加到3%可减少20%到33%的侵蚀,这是因为有机质增加了水的渗透性和土壤团粒的稳定性。
如何保持或提高土壤有机质水平?
建立土壤有机质是一个长期过程,但它是有益的。以下是一些方法:
减少或消除耕作:耕作增加土壤通气性,引发微生物活动加速分解有机质。耕作也常常导致侵蚀。免耕实践可以帮助增加有机质。
减少侵蚀:大部分土壤有机质在表土中。当土壤侵蚀时,有机质也随之流失。保护土壤和土壤有机质是相辅相成的。
正确进行土壤测试和施肥:这一点您可能没有考虑过。适当的施肥可以促进植物生长,从而增加根系生长。即使您去除了大部分地上部分,增加的根系生长也可以帮助建立或保持土壤有机质。
种植覆盖作物:种植覆盖作物可以帮助建立或维持土壤有机质。然而,结合减少耕作和控制侵蚀的措施,种植覆盖作物可以达到最佳效果。
在作物或牧草生产中,充足的土壤有机质是有益的。考虑这一宝贵资源的益处以及如何管理您的操作,以增加或至少保持土壤中的有机质。
【文章by Eddie Funderburg, Ed.D,由编者翻译整理】