腐殖质是堆肥过程的最终产品。它是在数百年后形成的,当时有机物已完全分解为堆肥,最后分解为腐殖质。可以概括为土壤的“生命力” 。腐殖化主要是细菌和微生物的结果。腐殖质一旦形成,2.5年后就会消失;被转化为矿物质。沙质土壤中腐殖质的降解速度更快。
从物理上讲,腐殖质与有机物不同,后者是外观粗糙的材料,粗糙的植物残留物仍然可见,而一旦完全腐殖质,它的外观就会变得更加均匀(一种黑色、海绵状、果冻状的物质)并且结构无定形。也就是说,它没有确定的形状、结构或特征。
更多腐殖质:土壤颜色更深,含水量更好,土壤生命力更强
植物残骸(包括那些经过动物体内并作为粪便排出的残骸)含有有机化合物、糖、淀粉、蛋白质、碳水化合物、木质素、蜡、树脂和有机酸。土壤中有机物的腐烂过程始于碳水化合物中糖和淀粉的分解,当腐生菌最初侵入死亡植物时,碳水化合物很容易分解,而剩余的纤维素分解得更慢。蛋白质分解成氨基酸的速度取决于碳氮比。有机酸迅速分解,而脂肪、蜡、树脂和木质素在较长时间内保持相对不变。因此,作为该过程的最终产品的腐殖质是植物化合物和复杂生命化学物质的合成物,
- 矿化过程将原始有机物转化为相对稳定的腐殖质物质,为土壤中的微生物和其他生物提供养分,从而维持土壤生命的高水平和健康水平。
- 有效且稳定的腐殖质(见下文)是微生物的进一步营养来源,前者提供了现成的供应,而后者则充当了更长期的储存库。
- 死亡植物材料的腐殖化导致复杂的有机化合物分解成更简单的形式,然后可供生长的植物通过其根系统吸收。
- 腐殖质是一种胶体物质,可以增加土壤的阳离子交换能力,因此能够将养分储存在粘土颗粒上,因此,虽然这些养分阴离子可以被植物吸收,但它们仍保留在土壤中,不会被雨水或灌溉淋走。
- 腐殖质可以保持相当于其重量80-90%的水分,从而提高土壤抵御干旱条件的能力。
- 腐殖质质地轻盈、蓬松,可以使土壤更好地通气。
- 腐殖质的生化结构使其能够缓和或缓冲过量的酸性或碱性土壤条件。
- 在腐殖化过程中,微生物会分泌粘性树胶,这些树胶通过将颗粒保持在一起,有助于形成所需的土壤面包屑结构。重金属等有毒物质以及过量的营养物质可以被螯合(即,作为化合物结合在复杂的有机分子内)并防止其进入更广泛的生态系统。
- 腐殖质的深色(通常是黑色或深棕色)有助于在春季温暖寒冷的土壤。
凋落物的腐殖化和粘土-腐殖质复合物的形成
易于进一步分解的腐殖质被称为有效或活性腐殖质。它主要源自糖、淀粉和蛋白质,由简单的有机(黄腐)酸组成。它是植物养分的极好来源,但对于长期土壤结构和耕作而言价值不大。另一方面,由腐殖酸或腐殖质组成的稳定(或被动)腐殖质高度不溶(或与粘土颗粒紧密结合,以致微生物无法渗透),因此它们非常难以进一步分解。因此,它们向土壤添加了很少的现成养分,但在提供土壤的物理结构方面发挥着重要作用。一些非常稳定的腐殖质复合物已经存在了数千年。稳定的腐殖质往往源自木质植物材料,例如纤维素和木质素。
腐殖质不应该被认为是“死的”——相反,它是生命的“原始物质”——一种生命形式和另一种生命形式之间的过渡阶段。它是不断变化和有机循环过程的一部分,因此必须不断补充——因为当我们为厨房去除修剪和农作物时,我们正在剥夺自然循环中潜在的腐殖质。这就是为什么我们需要替代堆肥和其他有机物质来源来维持我们生产土地的肥力。
不同类型土壤中腐殖质的含量
碳量_X_1,72 = 土壤中腐殖质的量
材料 | 碳量 | 腐殖质 |
沙 | 2.3% | 2,3_X_1,72=? |
沙壤土 | 1.4% | 1,4_X_1,72=? |
壤土 | 1.4% | 1,4_X_1,72=? |
黏土 | 2,1% | 2,1_X_1,72=? |
腐殖质过多 --> 产生过多的氮/硝酸盐