自然土壤中，土壤有機質的含量反映了植物枯枝落葉、根系等有機物質的加入量與有機物質分解而產生的損失量之間的動態平衡。自然土壤一旦被耕作農用以後，這種動態平衡關係就遭到破壞。耕作等農業措施常使表層土壤充分混合，乾濕交替的頻率和強度增加，土壤通氣性變好，導致土壤有機質的分解速度加快。適宜的水分條件和養分供應也促使微生物更為活躍。此外，坡地耕作增加土壤侵蝕，使土層變薄，也是土壤有機質減少的一個原因。資料表明開墾20年後東北黑土的土壤有機質含量減少1/4～1/3，在開墾60年后土壤有機質減少到原來含量的1/2以上。土壤有機質含量降低導致土壤生產率降低已成為世界各國關注的問題，我國人多地少，複種指數高，保持適量的土壤有機質含量是我國農業可持續發展的一個重要因素。
基本介紹
- 中文名：土壤有機質管理
- 外文名：Soil organic matter management
- 原則1：生態平衡原則
- 原則2：經濟原則
- 途徑1：施用有機肥
- 途徑2：種植綠肥
簡介,提高土壤有機質的原則,增加土壤有機質的途徑,
簡介
自然土壤中，土壤有機質的含量反映了植物枯枝落葉、根系等有機物質的加入量與有機物質分解而產生的損失量之間的動態平衡。自然土壤一旦被耕作農用以後，這種動態平衡關係就遭到破壞。耕作等農業措施常使表層土壤充分混合，乾濕交替的頻率和強度增加，土壤通氣性變好，導致土壤有機質的分解速度加快。適宜的水分條件和養分供應也促使微生物更為活躍。此外，坡地耕作增加土壤侵蝕，使土層變薄，也是土壤有機質減少的一個原因。資料表明開墾20年後東北黑土的土壤有機質含量減少1/4～1/3，在開墾60年后土壤有機質減少到原來含量的1/2以上。土壤有機質含量降低導致土壤生產率降低已成為世界各國關注的問題，我國人多地少，複種指數高，保持適量的土壤有機質含量是我國農業可持續發展的一個重要因素。
提高土壤有機質的原則
(1)生態平衡原則 土壤有機質的含量是土壤礦化作用與腐殖化作用綜合作用的結果，取決於土壤腐殖化係數和礦化係數的高低。通常把單位質量有機物質(乾重)施人土壤一年後，所能分解轉化成腐殖質的量，稱為腐殖化係數。我國土壤的腐殖化係數通常在0.2～0.5之間，水田較早地腐殖化係數高。從有機物質的化學組成來看，木質化程度高的腐殖化係數也較高，即形成較多的腐殖質。黏重土壤的腐殖化係數比輕質土壤要高。每年因礦化而消耗的有機質量占土壤有機質總量的百分數，稱為土壤有機質的礦化率。我國耕地土壤有機質年礦化率在1%～4%之間。一般而言，我國北方冷涼地區土壤有機質年礦化量低於東南溫濕地區i山區低於丘陵平川水田低於早地耕作頻繁的土壤其年礦化量較高。只有每年加人各種有機物質所生成的土壤有機質量等於年礦化量時，才能保持土壤有機質的平衡。
要增加土壤中的有機質，就必須使土壤有機質累積量大於有機質降解量，又能以適當的分解速度向作物提供必需的養分，使土壤有機質轉化的平衡過程向有機質含量提高的方向移動。但土壤有機質含量提高的過程是個十分緩慢的過程，它是整個土壤生態系統中各種物理、化學、生物化學過程綜合作用的結果。在氣候、土壤條件、植被類型、微生物活性等條件相對穩定、不存在有機質轉化障礙的條件下，土壤有機質經過漫長積累過程會達到一個平衡值，而不會無限地提高。在水、氣、熱和生物條件有障礙的情況下，土壤有機質含量可以達到很高水平，如濕地的泥炭土、沼澤土以及高山或高緯度冷寒地帶的土壤可以積累很高的有機質含量。
(2)經濟原則 一般當地最肥沃的菜園土的有機質含量可以視作該地土壤有機質的最高含量。因此，土壤有機質含量的提高是有限度的，超量施用有機肥或其他大量的有機物質都是不現實也是不經濟的。因為在上定條件下，隨加人有機物質的增多，土壤微生物的數量也大量增加，分解的有機物質相應也越多，這樣超量施用的有機物質大量被分解，使養分遭到浪費，從效益上看是不經濟的，尤其是有機肥(如各種廄肥)的堆制、運輸和施用需要大量的人力、物力另一方面，超量使用有機肥也可能導致環境污染，如有機質礦化後釋放大量的硝酸鹽進人地下水，造成地下水中硝酸鹽超標。因此，在培肥土壤提高土壤有機質含量上，並不是施用的有機物質越多越好。
增加土壤有機質的途徑
我國農業土壤的有機質含量大多偏低，特別是華北平原和黃土高原，提高這些地區土壤的有機質含量可有效地提高土壤的生產力。增加土壤有機質的途徑有：
(1)施用有機肥 我國農民素有施用有機肥的習慣，而且施用的種類和數量很多，如糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、行草、幼嫩枝川·、餅肥、蠶砂、魚肥等，其中糞肥、廄肥和堆肥是普遍使用的主要有機肥。長期使用有機肥，使土壤的熟化度提高，其肥力幾千年來壯而不衰。若以每公頃施用22500kg廄肥計，則每公頃土壤中增加的有機質乾重可達7500kg以上。
養畜積肥具有農牧相互促進的辯證關係。農業的發展，為畜牧業提供了豐富的飼料，從而促進畜牧業的發展，而畜牧業的發展，又可為農業提供大量有機肥料，促進農業的發展。我國現階段所推行的多種經營的生態農業模式，不僅可以維持土壤肥力，同時還可充分發揮各種資源的生態效益。因此，提倡施用有機肥也是發展生態農業的一個重要內容。
(2)種植綠肥 綠肥(green manure)是指把還在生長著的豆科綠色植物體翻人土壤作肥料。種植綠肥是培肥土壤、提高產量的有效措施。種植綠肥必須按各地的生產條件和栽培特點而定。在華北種植的綠肥主要有田菁、檉麻、草木樨、越冬毛葉苕子和夏季田菁等。南方種植綠肥較為普遍，如水稻-紫雲英輪作制。據估算，每公頃產綠肥紫雲英2?000kg(包括地下部分，鮮重)，可提高土壤腐殖質含量0.04%～0.08%左右。
與單一作物連作相比，實行綠肥或牧草與作物輪作可顯著提高土壤有機質的含量。據全國綠肥試驗網在16個省(自治區)進行的定位試驗結果表明，無論是我國的南方或北方，旱地或水田，連續5年翻壓綠肥，土壤有機質均有明顯提高，其增加量平均為1～2g/kg土。但是土壤肥力不同，其積累有機質的效果有較大差異。在肥力高的土壤上，綠肥一般只能起到維持土壤有機質的水平而在低肥力土壤上，綠肥則有明顯增加土壤有機質含量的良好效果。
種植綠肥應依據。因地制宜、充分用地、積極養地、養用結合。的原則，同時也要考慮經濟效益。在翻壓綠肥時要注意翻壓的深度、時間、灌水及播種等農業措施綜合考慮，如翻壓後立即灌水和播種，則有可能因綠肥劇烈分解使土壤中氧氣缺乏而處於嫌氣狀態，產生一些有毒害的物質，影響種子萌發。在某些情況下，綠肥還可能引起激發效應。
所謂激發效應(priming effect)是指由於加人了有機物質而使土壤有機質的礦化速率加快(正激發)或變慢(負激發)的效應。正激發加速了土壤中原有有機質的消耗，不利於有機質的積累，對土壤的培肥不利。
(3)秸稈還田 一般是指作物收穫後將秸稈切碎，不經堆腐直接翻人土壤。秸稈還田不僅節省勞力和運輸，可促進土壤結構的形成、氮索的固持以及土壤難溶性養分的釋放。
在進行秸稈還田時，要根據還田秸稈的C/N和田間肥力情況，適當添加速效氮肥，尤其是禾本科作物秸稈的C/N較寬(80：1～100：1)。如果土壤肥力較低且前期施用糞肥較少，施用時必須添加適量的速效氮肥，以避免秸稈在土壤中腐解引起微生物和作物競爭有效氮索，影響作物的生長發育。秸稈的施用量一般是根據距播種期的遠近、土壤肥力的高低及化肥的供應來決定，距播期較近，土壤肥力較低，施用化肥較少的田地，不可大量施用秸稈，而在距播種期較遠，土壤較肥沃，化肥供應充足的情況下，可加大秸稈的施用量基至全部秸稈還田。將秸稈切碎後均勻翻人土壤，有利於加速秸稈的腐解。通常翻壓秸稈應在播種前半月以上為宜，翻壓的深度一般在20～25cm左右。秸稈翻人後要適當鎮壓、灌水，有利於促進秸稈的分解，也可防止因秸稈架空，影響種子萌發。
(4)其他途徑 增加土壤有機質含量的途徑很多，可以說一切能增加土壤有機物數量的方法都是增加土壤有機質的途徑。如在南方平原地區，施用河泥、塘泥是增加土壤有機質含量的有效途徑。城市近郊可適當利用城市生活污水和生活垃圾堆制的垃圾肥作為菜地的主要有機肥源。另外，還可以利用一些農產品加工的廢渣和廢液等。
應該指出，增加有機質的途徑要因地制宜。如以牧業為主的地區可採用糧草輪作或輪牧制度，以維持土壤有機質的含量山區則應綜合發展林牧業，並充分利用山青堆制青草肥平原地區或集約化程度較高的地區可種植綠肥或秸稈還田以增加土壤有機質的數量，使土壤肥力不斷提高。
此外，土壤有機質的分解速率和土壤微生物活動是寄切相關的，因此我們可以通過控制影響微生物活動的因素，來達到調節土壤有機質分解速率的目的。這些因素主要包括土壤濕度與通氣狀況、溫度、土壤反應以及有機質組成中的碳氮比等。
