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土壤碳氮比!
2022-04-10   来源:有机肥农化大全   

土壤碳氮比!

碳氮比,是指有机物中碳的总含量与氮的总含量的比值。一般用“C/N”表示。

作物营养需求的元素及碳、氮的作用

作物生长所需要的营养元素至少有17种。其中大量元素6种,碳、氢、氧、氮、磷、钾;中量元素有3种,钙、镁、硫;微量元素有7种,铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍。而这17种营养元素中,碳是用量最大的元素,碳占农作物有机质的52-58%,干物质的30-35%。

氮是构成蛋白质和核酸的成分,蛋白质中氮的含量占16%-18%。蛋白质和核酸又是作物生长发育和生命活动的基础。氮又是组成作物叶绿素、酶和多种维生素的成分,对于提高作物产量、改善产品品质方面具有重要的作用。

二、碳从哪里来,为啥有机质里的碳比较多,搞清楚啥叫碳氮比(C/N)

作物中碳的来源大多数被作物叶片通过光合作用获取,作物通过阳光,将空气中的二氧化碳和水吸入转化成有机物,再释放出氧气。而碳的来源正是二氧化碳转化而来的。

土壤有机质,是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括动植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机质,如我们熟知的矿源腐植酸,就是最好的有机质。土壤有机质是土壤固相的重要组成部分,对于土壤形成、土壤肥力、作物生长、环境保护有积极的不可或缺的作用。

土壤有机质主要是由碳、氢、氧、氮等物质组成的,是组成碳水化合物、含氮化合物的主要成分,其中碳占有机质总量的58%左右,氮占有机质总量的4%左右。

我们发现了,在有机质中的主要元素中,碳与氮之间有一个比值,就是碳的总含量与氮的总含量的比值,我们通常叫碳氮比(C/N),这个比值非常重要,会影响整个有机质中的腐殖质转化速度的快慢,也同时影响到土壤中矿化过程的快慢。

经过测算,我们通常认为最为有利的碳氮比为25:1。因为当微生物分解有机质的时候,构成自身细胞体大约需要5份有机碳和1份氮,同化过程中还需要消耗4倍的有机碳取得能量,所以,微生物吸收利用1份氮需要消耗25份有机碳,也就是25:1是最为合理的碳氮比(C/N)。

碳氮比过大,微生物分解矿化作用就慢,还要消耗土壤中的有效态氮素。所以,我们才要尽量多地增加土壤有机质,促进土壤微生物的生长,以让其分解土壤矿化过程中吸附在土壤中的氮、磷元素,被作物根系所吸收。

三、叶片吸收二氧化碳与土壤中的碳谁更对作物有利

了解了碳氮比(C/N),知道了为什么碳对于有机质如此重要,能看得见的就是能将土壤中沉积的盐类分解(硫酸盐、磷酸盐等无机盐),然后被作物吸收利用。而有人讲了,叶片就是吸收二氧化碳,为作物提供碳源的。土壤中的碳又很少被作物根系吸收利用,我们管好叶片,碳元素就不会少。

其实这种说法是完全错误的。这也是我们多少年了,在提高土壤有机质方面被人不理解的地方。实话讲,如果阳光充沛,靠作物叶片完全可以承担二氧化碳的吸收,补充碳源,促进作物碳水化合物的形成。

我们没有想到的是,如果土壤没有足够的有机质,不仅正面补充不到有机碳,而且对于作物根系以及茎叶和果实的发育都是相当不利的。土壤缺乏有机碳就会造成:根系衰弱、作物早衰!

土壤缺乏有机质,最为直接的后果就是土壤保水保肥能力差,作物根系寻找不到营养元素,就不会长粗、伸长,其吸水吸肥功能就会越来越弱。

而作物根系吸收的营养元素不够或者不全面的时候,叶片的活动功能也会降低,吸收碳的速度也会减弱,甚至会在没有阳光的天气,严重失碳,光合作用严重滞后,作物早衰也就是可以预想到的了。大自然本来就是个有机的统一体,比如碳元素(二氧化碳),在空气中的含量大约为0.03%。当我们利用二氧化碳,转换成有机碳后,被作物吸收利用。我们又将富含碳的作物秸秆还田后,产生二氧化碳,一部分被作物吸收,一部分流回空气中,还在土壤有机质中产生有机碳,与氮元素配合为微生物生存和活动做支持,然后微生物再促进土壤矿化作用,把大量元素分解后,被作物吸收。总量永远保持恒定,看咱们怎么去合理利用它。

只有,有了合适的碳氮比,土壤中的有机质才会活化磷、钾等营养元素,土壤库中的磷一般不以速效态存在,常以迟效态和缓效态存在,因此土壤中磷的有效性低;土壤有机质具有与难溶性的磷酸盐反应的特性,可增加磷酸盐的溶解度,从而提高土壤中磷的有效性和磷肥的利用率。此外,土壤腐殖质是一类生理活性物质,它能加速种子萌发,增强根系活力,促进植物生长,对土壤微生物而言,腐殖质也是一种促进生长发育的生理活性物质。有机质还能刺激微生物和动物的活动,进一步增加土壤酶的活性,从而直接影响土壤养分的转化的生物化学过程。

没有合适的碳氮比,有机质分解磷元素会缓慢!

这让我不禁想起一个有关蚂蚱耳朵的小故事:

蝗虫的耳朵长在哪里呢?于是有个家伙做了个实验。

首先,砍掉蝗虫的后一对前腿,大喊一声“跳”,蝗虫跳起来了;再砍掉蝗虫的中间一对腿,大喊一声“跳”,蝗虫又跳起来了;最后,把蝗虫仅有的一对后大腿也砍掉,大喊一声“跳”,蝗虫没有动。

于是,这个家伙记录:蝗虫的耳朵长在后大腿上。

……

这个故事的可笑之处在哪里呢?让蝗虫跳起来是个问题,充分因素是它得有耳朵,必要因素是它得有腿。把充分因素和必要因素搞混淆了,就难免分不清主次,搞不清楚问题发生的必然原因了。

在很多专家,喜欢语不惊人不罢休。其实,真正的原因只有两点:1、专家的知识积淀不够,不是你嗓音不够好,主要是你唱卡拉ok的时候拿着酒瓶子在引吭高歌;2、闭门造车久了不接地气,真不是你跳舞跳得不够好,主要是你选错了舞伴。

我的观点是,这两种情况下,你最正确的选择应该是找对舞伴、找对节奏,否则用《最炫民族风》来蹦迪只会让你崴脚,所以说,在科学施肥中从来没有一个孤立的问题存在,关键是我们得区分清楚各元素相互作用关系及自身属性。

当我们搞清楚了碳氮比(C/N),那么我们就做到了心里有数,就会根据知识和经验在农业生产中有目的地去劳动,不盲从于哗众取宠的各类专家,多看、多学主流学者的文章,然后学以致用才会在今后的农业生产中事半功倍。

碳氮比调得好,用肥会更少

1、碳氮比的稳定

碳氮比稳定在21-25:1的状态是比较科学、合理的。如果土壤碳含量高(注:有机质不一定代表碳),氮的流失就会比较少,否则相反。这也是为何施了很多氮肥,效果不持久;当土壤提高了碳含量,就能少施氮肥,效果明显且肥效长。

像80年代,只要用几斤碳氮就可以种一亩地;90年代用几斤尿素可以种一亩地;到了2000年放一包尿素都种不好,因为化肥的氮,用得越来越多,但是产量没提高反而下降。这与土壤的含碳量低有关,土壤失去了碳氮比例的平衡,肥力迅速下降。

2、高含量

所谓的高含量,就是高碳低氮。碳在21到25这个区别,基本算是高含量,趋于稳定。例如,土壤里碳含量在15左右,氮肥的量不能下得太大,一旦氮过高,碳很容易分解流失掉。

所以,并不是施了很多有机肥下去,就可以补充氮肥。平时我们要多检测土壤的碳含量,一定要弄清楚土壤的有机质,再决定放多少氮肥。一直以来我们都强调要增施有机肥改善土壤提高土壤有机质,其实増施有机肥还有一项重要的作用、就是补充土壤碳元素!

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标签:土壤 碳氮 有机质

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