土壤有机质及其益处

土壤有机质及其益处

Naeem Kalwar.,北达科他州立大学

北方大平原的土壤相对年轻(11,000至14,000岁),并在美国的所有矿物土壤中具有一些最高的有机物水平(4%至7%)(遮蔽和德约拥抱,2009年)。然而,连续种植,差的管理实践和表土的丧失对土壤有机质水平不利影响。

土壤有机质本质上是不均匀的,并且没有任何定义的物理或化学结构。它可以存在于各个分解阶段的土壤中。作物和植物残留,树凋落物,畜牧粪(图1),动物和不同类型的土壤生物,其副产物和较小程度的人类废物有助于形成有机物。活性分数(根和残留物)是土壤微生物的食物来源。稳定的级分(腐殖质),储存碳并减少有机碳的损失以分解。

分解过程和功能

蚯蚓,螨虫和甲虫切碎有机材料成小块。线虫消耗碳质的生活材料,如植物根,微生物和其他线虫。细菌和真菌在喂食时分解并分解有机物,释放基本营养素:氮,磷,钾,硫等。微生物还释放增加衰减速率的酶(Fortuna,2012年)。作为生物体分解有机物,它们使用碳作为能量和氮来产生蛋白质。在平均微生物上,它们消耗的氮的每一部分需要25至30份碳。因此,高于30:1的高C:N比率将导致分解速度较慢,而低C:N比率低于20:1将导致氮气损失。

虽然重量比例小,有机物与土壤中的重要功能相关,对土壤中的生物活性最大无程是至关重要的。腐殖质以及粘土颗粒在土壤中提供阳离子交换位点,减少营养浸出损失。微生物使用有机物质作为食物来源促进土壤颗粒的聚集,导致改进的结构(图2),土壤水渗透,持有能力。它也降低了径流和侵蚀的潜力。较高的有机质水平也导致土壤温度有利,改善植物根生长,健康的微生物种群和中等的pH范围。

可以增加土壤有机质水平的实践

  • 旋转作物以包括:
    • 覆盖作物以提供土壤覆盖,以减少蒸发,侵蚀和径流;
    • 多年生草地加入上面的地面以及下面的生物量;
    • 绿色粪便的豆类;和
    • 农作物/植物产生更大的生物量。
  • 包含秸秆/庄稼残留物。
  • 减少耕作以尽量减少土壤碳损失并减缓有机质分解过程。
  • 在封面作物和豆类上涂抹肥料以产生更多的生物量。
  • 涂抹粪便,植物材料或其他富含碳垃圾。
  • 吃草,而不是收获牧草。
最近应用畜牧粪便改善土壤有机质水平。
图1.最近应用了牲畜粪便以改善土壤有机质水平。

最近添加了牲畜粪肥(左)的总骨料与右侧结构差的重物骨料。
图2.最近添加了牲畜粪肥(左)的总骨料与右侧结构差的较差的土壤聚集体。

有关更多信息,请遵循https://www.ag.ndsu.edu/langdonrec/seil-health/seil-organic-matter -dandits-benefits/view.

评论者:瑞克卡尔彻,内布拉斯加州大学 - 林肯

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