上一篇《秸秆还田,为什么难普及?》提到了影响腐殖化过程的因素:有机物质的化学组成;土壤的水、温度。浸水和低温的环境,有利于腐殖化过程的进行,腐殖质积累量也较多。木质素含量高的有机物,形成的腐殖质就多一些。

我国第二次耕地普查表明:尽管全国各地耕地有机质都在上升,但东北黑土地的耕作层有机质含量却下降了1/3,部分地区下降一半,理化性状与生态功能退化,严重影响东北黑土地可持续发展。黑土地退化的实质是黑土层发生退化。黑土层中的有机质含量在4.5%以上时,有机质再提升对作物产量影响不大,当土壤有机质从4.5%降低到3.5%时,粮食产量就会显著下降。秸秆全量深混还田是保护和还原黑土层腐殖质的重点。这又关联到上篇关于秸秆还田的一些难题,秸秆还田后腐殖化程度和经济、人力成本的问题。

腐殖质是土壤的环境核心,是有机物经微生物分解转化形成的胶体物质,能够促进土壤团粒结构形成,提高土壤的保水保肥能力,为土壤微生物提供稳定的生存条件。

黑土地的土壤表层腐殖化较为直观,地形、热量和降水条件各地有很大差异,中厚层黑土地通过基本的保护措施就能维持现有地力。浅薄层黑土生态脆弱,恢复起来比中厚层黑土难度大。还有小部分严重退化的黑土地,休耕培肥地力是唯一的方法。

土壤腐殖质和有机质属于不同的概念,腐殖质是指已经腐殖化的有机物质,属于土壤中比较稳定有机物质。有机质包括腐殖质和没有分解和没有完全分解的有机物质,主要是植物秸秆、残留的根系和动物残体。

土壤有机质的分解转化,通过微生物分解矿化,产生的矿质养分供植物吸收利用;微生物分解有机质,会发生缩合反应,形成腐殖质。腐殖化发生在好氧和厌氧条件下,或是两种状态交替的时候。有机物在分解过程中,矿质化(无机化)和腐殖化同时进行,矿质化释放出的元素为植物提供无机营养,腐殖化的加强土壤的地力储备和缓冲能力。

检测土壤有机质通常用:土壤有机碳含量×1.724(NY/T1121.6-2006),默认有机质含碳量58%的换算系数。这个方法受限于有机质的组成和含碳量差异,存在实际测量误差。

顺便介绍几个检测方法,只写大概流程,需要完全步骤的网上自行搜索吧。土壤采样和检测步骤不搞错,就没啥问题。

湿烧法:土样与铬酸、磷酸溶液160℃消煮,氧化有机碳产生二氧化碳,用截流器中的氢氧化钾吸收,形成的碳酸盐再用氧化钡溶液沉淀,用标准酸滴定,根据氢氧化钾的消耗量算出有机碳的含量。

干烧法:土样风干后用加热炉加热到900℃以上,土样中的有机碳氧化成二氧化碳,用过量的氢氧化钡溶液吸收,生成碳酸钡-沉淀,反应后剩余的氢氧化钡用草酸标准溶液滴定,对比空白滴定的体积差,得到的二氧化碳产生量,就能计算出土壤有机碳含量。

灼烧法,砂性土壤可以用,简单粗暴,数据也不如前面的方法精准。

氧化剂法,我常用的,用重铬酸钾氧化土壤中的有机碳,部分六价铬离子还原成三价,因为三价铬离子是绿色的,用比色法测定三价铬离子的吸光和透光值,就能算出土壤有机碳含量。这个方法操作简单,但是防护要做到位,重铬酸钾的属性,需要严格注意!!!

个人心得:关于检测方法有好多种,就不一一列举了。我最熟练的就是氧化剂法,主要是考虑便于操作,但是效率很低。一定要做到完全风干土样,还原物质充分氧化。如果条件不允许那就改为湿烧法吧。

有机质腐殖化过程名词解释(腐殖化过程和有机质检测的几个方法)(1)

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