有机肥培肥土壤机理研究新进展.doc

1、有机肥培肥土壤机理研究新进展1.有机肥料对土壤 pH 值的影响 土壤 pH 值主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度，氢离子多来源于吸附型 Al3+以及土壤生物呼吸作用产生的 CO2 溶于水后形成碳酸和有机质降解产生的有机酸。土壤 pH 值的高低不仅与土壤组成有关，还受外界因素如施肥、作物种类的影响。不同种类的有机肥所含糖类、纤维素、半纤维素、蛋白质、有机酸等也有差别，对土壤 pH 值会产生不同的影响。施用生物有机肥料，能够使土壤物理性质得到一定的改善。可以降低酸性土壤的 pH 值，但这种作用在短期内表现得不显著，随着施肥水平和茬口的增加作用更明显。这说明生物有机肥对土壤 pH 有调节作用。设施栽培

2、土壤施用有机肥后，最初的 pH 值比施用化肥低，但是经过一段时间后pH 值会升高并且会超过用化肥的土壤。土壤中的稻草、猪粪随腐解时间的延长 pH 值降低，至腐解第四周土壤 pH 值降至最低值，以后有所升高，但随着有机物料用量的增加，根际、近根际和非根际土壤 pH 趋向一致。可见，有机肥施入土壤后，在微生物的作用下，分解产生的有机酸在土壤中积累，同时也在不断的被分解、转化，在有机酸达到高峰之前，以积累为主，高峰之后，以分解为主。 2.有机肥料对土壤团聚体、微团聚体的影响 土壤微团聚体是土壤的重要物质基础，是土壤肥力基础物质中的重要组分，它既可影响土壤体质，又能影响土壤的体形，具体表现为一方面土壤

3、微团聚体组成对土壤中水、肥、气、热等因素具有保持和协调作用；另一方面是对土壤疏松层的形成和稳定具有促进作用。近几年来，国内对土壤微团聚体与土壤肥力的研究更为突出，基本上明确了土壤中微团聚体在土壤肥力上的作用。表明随着土壤肥力水平的提高，大于10m 微团聚体含量增加，土壤团聚度增大，土壤团粒的含量稳定性与土壤肥力呈显著正相关。盆栽培肥试验结果表明施用有机肥可使特征微团聚体比例降低，提高土壤肥力水平。 3.有机肥料对土壤 N、P、K 含量的影响 土壤养分含量直接影响着作物生长。N 是农业生产的主要限制因素之一，它在植物整个生命过程中起重要作用，是矿质元素中的核心元素，被誉为“生命元素” 。在大多数

4、情况下，施用氮肥都可获得明显的增产效果。P 在土壤中含量虽少，但对作物生长发育和产量以及品质等影响很大。K 既是作物生长发育所必需的三大营养元素之一，又由于其在作物生理代谢过程中的特殊功能而一直被誉为“品质元素” 。新近的研究指出，有机肥中含有较多的酚、糖、醛类化合物及羧基，可对肥料中的 NH4+吸附和固定，抑制 NH4+的硝化作用，减少硝态氮的形成，抑制了一定空间氮素动力学的不均匀性。据报道，有机覆盖物或家畜粪施入土壤后，能够使有机肥通过直接提供磷来提高土壤磷素养分及土壤中有关酶和微生物活性从而增加土壤磷的有效性。土壤中的钾是由矿物质风化分解出来的，能直接被作物吸收，土壤如果缺钾，庄稼生长就

5、不健壮，抗病虫害的能力就会减弱。周晓芬等通过施用有机肥对土壤 K 素供应能力及其特点的研究，证明不同土壤类型和土壤环境因素对有机肥供 K 素能力有不同影响。已有研究证明施用有机肥可以影响土壤 N、P、K 的含量变化。因此，测定土壤中的 N、P、K 对于指导施肥、了解土壤肥力具有一定意义。 4.有机肥料对土壤重金属离子含量的影响 随着化肥的发展和使用量的不断增加，不适当的施肥不但使化肥利用率降低，而且会造成环境的恶化。一些重金属和微量元素也随着农药、化肥而进入土壤中，从而影响了农业生态环境，造成了养分的不平衡。有关有机肥修复土壤中重金属污染的研究较多。实践证明：生物有机肥对 Cu 污染土壤改善效

6、果更好。有机肥分解产生大量有机酸，使氧化锰还原，提高 P、Fe、Mn、Zn 的有效性。有机肥在土壤中分解产生的各种有机酸、糖类、酚类及 N、S 的杂环化合物都具有一定的活性基团，很容易与溶液中金属离子络合或螯合而改变重金属的行为和有效性，从而降低重金属的毒性。而且有机肥分解产生的腐殖酸量越多，对形成络合物越有利。 5.有机肥料对土壤有机质的影响 土壤有机质是土壤的重要组成部分，是植物的养分来源和土壤微生物生命活动的能量来源，其数量和品质与土壤肥力密切相关。它能改善土壤的物理化学性质，形成良好的土壤结构。在一定的范围内，土壤有机质含量多，土壤的肥力就高，反之，土壤肥力就低。长期以来，人们已经在有

7、机质的数量方面作了大量的研究工作。但是，研究结果不能很好地反映土壤质量的变化和转化率等，而只是一个有机质积累和矿化分解的平衡结果。近期，人们对有机质分组和有机质的分解转化方面进行了更深入的研究，提出了土壤活性有机质的概念。土壤活性有机质在土壤中有效性较高、易被土壤微生物分解利用、对植物养分供应有最直接作用。农家肥在有机肥中含有较多的有机质含量，对改良土壤，培肥地力，提高土壤保水、保肥和通气性能作用显著，同时它又含有氮、磷、钾、钙、镁、铁、硼、锰等多种矿质元素，可全面持久地供给作物营养。有机肥料不仅可以提高有机质的含量，还可以提高土壤耕性。施入有机肥后，有机肥料不但可以增加土壤中的有机质的积累、

8、而且还可以间接提高养分积累和供应能力。 6.有机肥对土壤生物活性的影响 土壤酶来自土壤微生物、植物和动物活体或残体，是土壤生化过程的产物。土壤酶活性是土壤中生物学活性的总体现，所有的生物化学反应都是在酶的催化下进行的，它表征了土壤的综合肥力特征及土壤养分转化进程，所以土壤酶活性可以作为衡量土壤肥力水平高低的较好指标。有机肥可以提高作物根际代谢，使根际分泌物增多，微生物繁殖加快，而且有机肥本身含有一定数量的酶，从而有利于提高土壤酶活性。施用有机肥可提高土壤中各种酶的活性，其中脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶等增加较多，有利于土壤有机质的分解、腐殖质的合成以及养分的转化。 7.有机肥料对土壤腐殖质的影响

9、土壤腐殖质是土壤有机质在土壤中形成的一类特殊的高分子化合物，存在于所有的土壤、沉积物和天然水域中。土壤腐殖质是作物必需营养元素的主要来源，可促进作物和微生物的生理活性，增加土壤蓄水、保水和保肥能力，促进土壤良好结构的形成，改善土壤的缓冲性和酸碱性，同时还能络合土壤中的重金属离子，消除土壤中农药的残留。因此土壤腐殖质的研究已成为当前土壤学、环境学和地球化学等领域的热点之一。土壤中的腐殖质大多是与矿质部分结合形成有机无机复合体而存在，由于结合的方式和松紧程度不同，对土壤结构状态具有不同的影响，尤其对土壤肥力的影响最大。根据土壤腐殖质的结合形态，可分为松结态、联结态、稳结态和紧结态 4 种腐殖质。按

10、照腐殖质在酸碱溶液中的溶解度分为胡敏酸、富里酸和胡敏素。而土壤腐殖质中最活跃的部分是胡敏酸，它可以增加土壤的吸收性能和保持养分和水分的能力，并能促进土壤结构体的形成。施用有机肥可提高土壤腐殖酸含量，HA/FA 升高，土壤胡敏酸的羧基、酚羟基比升高，土壤腐殖酸得到明显改善。施用有机肥通过形成有机无机复合体和微团聚体既提高了土壤有机质的数量，也可不同程度地提高腐殖质活性。又能更新和活化老的有机质，改善腐殖质的品质，从而全面提高土壤肥力。 8.结语 从相关的国内外研究现状看，有关堆腐厩肥、各种作物秸秆施入土壤后对土壤养分理化性质和生物学性质及作物品质的影响、有关土壤肥力保持和提高的有机培肥措施、有机物与土壤胶体的相互作用研究、有机残体施入土壤后土壤硝态氮迁移转化以及利用有机废弃物制造有机肥的报道很多。而对不同种类有机肥培肥土壤的差别研究及不同有机物料配合施用对土壤性质影响的交互作用研究甚少，尤其对木本来源有机残体培肥土壤的研究更缺乏基础性资料。而这些问题也将是今后有机培肥研究和应用的发展方向。