有機肥對土壤環境和肥力的影響分析

[摘 要] 土壤物理性狀、養分的維持和獲得是確保農作物生長的關鍵。有機肥對土壤環境的改善和肥力的增強具有積極作用，主要表現為其對土壤物理性狀、土壤養分、微生物特征和對土壤溫室氣體的影響。本文側重于分析有機肥對農作物生長環境也就是土壤的影響，同時闡述有機肥的施用原則，強調施用比例和施用方法。根據土壤特征，對有機肥進行改良，并與其他化肥配合使用，合理優化施肥方式，加強施肥管理是當下有機肥施用的主要策略，有助于土壤環境的改善和肥力的增強。

[關鍵詞] 有機肥；土壤環境；肥力；微生物；溫室氣體

[中圖分類號] S158；S141 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）07-74-2

肥料是作物的“糧食”，是農作物生長不可缺少的元素。近年來，化肥的使用成為農業種植過程中不可缺少的部分，但如何施肥、施用何種肥料值得人們深思。過量的、不合理的施肥行為不僅會造成農作物產量減少，而且會影響土壤的成分和物理性能，導致其化肥吸收能力下降。有機肥的獲得方式雖簡單，但其含有足夠的微量元素，對于土壤環境具有明顯的改善作用，能夠維持地力，提高農產品的產量和品質。但值得深思的問題在于如何確保有機肥的質量，因為不斷呈現的有毒物質使得有機肥的使用效果受到了影響。

1 有機肥對土壤環境的影響

1.1 有機肥對土壤重金屬的影響

土壤重金屬超標是當下農作物種植土壤存在的主要問題之一。重金屬對人體的健康產生威脅，其產生與環境的破壞具有直接關系。有機肥具有多種對土壤有益的微量元素，但也含有部分重金屬元素，因此其施用具有一定的風險性，需要注意施用量的控制。長期施用有機肥會造成土壤中的重金屬含量增加，尤其是以牲畜糞便制作而成的有機肥。但不可否認有機肥施用的積極作用，施用有機肥料也能夠提高土壤重金屬的有效性。同時，有機質含有大量的功能團，對重金屬離子產生很強的吸附性，由腐殖質分解產生的腐殖酸遇重金屬離子后形成螯合物，這一過程降低了有機肥對于土壤物理性能的改變程度，從而發揮了其對農作物生長的積極作用[1]。并且與土壤自身所含的重金屬不同，有機肥中所含的重金屬成分為腐殖酸，腐殖酸由胡敏酸、胡素構成，二者均不能溶于螯合物，從而抑制植物吸收土壤中的重金屬。試驗表明，土壤中的富里酸與金屬離子之比小于2時，對農作物吸收重金屬的抑制能力高，提示種植人員要合理施用有機肥。首先要對土壤類型進行分析，根據土壤類型選擇正確的有機肥類型。相關試驗還表明，施用有機肥促進了土壤中的鎘由碳酸鹽結合態、可交換態向鐵錳氧化物結合態、有機結合態、殘留態轉化，使其由生物有效性向非生物有效性轉化。

1.2 有機肥對CO2等土壤溫室氣體的影響

CO2、CH4、N2O是土壤中主要的溫室氣體，有關資料表面溫室氣體的排放不但與溫度、光照條件和水分條件有關，與土壤中有機肥的使用同樣具有一定的關系。與普通化肥相比，有機肥對土壤溫室氣體的排放有促進作用。對于CO2來說，首先施用有機肥使土壤中增加了有機微量元素，一定程度上改善了土壤的水溶性和熱水溶性有機碳的含量，從而產生CO2氣體。其次，有機肥使土壤的空隙增大，有利于CO2的釋放。對CH4來說，嚴格厭氧條件、充足的產甲烷基質以及適宜的產甲烷菌生長環境是其產生的主因。CH4都出現于水田區域，在水田施用有機肥大大增加了土壤的碳匯，并且改變了土壤中供產甲烷菌利用的氮源、碳源的有效性，使其更容易被產甲烷菌利用。有機肥對于土壤環境的影響在于其改善了土壤的熱特性，使其表面溫度不再適合CH4的產生和釋放。有機質的分解一定程度上降低了土壤氧化還原電位，增加了CH4的排放量。尤其是農作物秸稈所制作而成的有機肥。N2O對土壤環境和空氣環境造成更大的影響。數據顯示，N2O的增溫效應可達CO2的300倍左右，并且能夠長時間滯留在空氣中，破壞臭氧層。N2O的產生主要是由于土壤微生物參與下的硝化與反硝化，與反應底物碳和氮具有直接關系。有機肥影響了微生物的活動，抑制或提高了土壤中N2O的釋放[2]。提示種植者注重對C/N預估和測試，保持C/N大于（25～30）/1，緩解有機質分解速度，抑制N2O排放。N2O的排放同樣與有機肥種類具有一定聯系。不同種類有機肥對土壤N2O的影響存在差異。關于有機肥對于N2O排放的影響尚無統一的答案，還需要進一步完善其研究，但普遍認為秸稈等植物有機肥有助于抑制N2O的排放。

2 有機肥對土壤肥力吸收的影響

2.1 有機肥對土壤物理性狀的影響

試驗證明，有機肥能夠改善土壤的物理性狀，但這一過程是一個長期的過程。有機肥施用后，經過一段時間的轉化后形成對植物有益的成分，增加總孔隙度和物理性黏粒的含量。施用有機肥，還能夠提高土壤EC、CEC、pH的合理性。此外，團聚體是土壤的物理性狀之一。團聚力主要是靠膠體與土壤原生顆粒凝聚而成。簡言之，土壤自身不同步的團聚體造成其孔隙的分布呈不規則狀，因此土壤的透氣性、吸收性和肥力均有所不同。有機肥中含有的活性成分和真菌等形成了土壤所需的膠結劑，使土壤形成大團聚體，一定程度上有利于農作物的生長，改善了土壤環境。當然，要注重土壤中有機肥的施用量，并非越多越好。在農作物種植過程中，要通過專業的手段對當地的土壤成分進行分析，以試驗的方式獲得數據，并結合幾年內農作物生產狀況施加適量的有機肥，來促進有機肥對土壤發揮積極的作用。肥力方面，有機肥提高了土壤微團聚體的團聚度，完成了土壤顆粒團聚體的最佳配比，因此可改善施肥效果。我國多數地區土壤呈現出酸化特征，其主要原因就是土壤中的硝酸鹽等離子不均衡，造成土壤酸堿失衡。有機肥施加后，會在分解過程中產生大量的腐殖酸，腐殖酸是一種具有弱酸性的功能團，從而對土壤的酸堿性起到緩沖作用。有機肥的獲得并不難，通常是用馬、牛等牲畜的糞便長期發酵而成，這種肥料的作用大于尿素等肥料，為土壤補充了流失的鹽基離子和養分，最終降低了地下水的酸化程度[3]。

2.2 有機肥對土壤養分的影響

我國地域廣闊，可耕種地區的土壤物理性狀不同，尤其表現在土壤中的養分容量差別。有機肥的施用從后天上改變了土壤內的養分活化速度，使土壤中能夠產生源源不斷的養分，并且效果十分明顯。有機質的含量是土壤養分的標志，充足的有機質才能確保土壤養分不流失，對養分供給和防止養分淋失有重要作用。其具體原理是有機肥中的有機質分解產生具有酸溶作用的有機酸，從而加快土壤養分的釋放，同時有機肥也對土壤養分具有整合作用，增加土壤中的活性氮和活性炭。有機肥與其他化肥的同時使用可以增強效果。尤其是有機肥與磷肥的共同使用，磷肥的易被吸附性造成其溶解度降低，而有機肥的使用則促進了磷元素的釋放，使有機磷轉化為無機磷。大量試驗證明，有機肥的施用量在50%時，效果最佳，根據農田產量，還可以適當作出調整。與普通的化肥相比，有機肥的有效微量元素明顯高，對貧瘠土壤是一種極為高效的補給方法。對大部分農作物生長來說，B、Zn、Fe、Cu都是不可或缺的微量元素，單施肥中B、Zn、Fe、Cu含量降低和有機肥的配合使用有效改善了這一問題。目前，牛糞是改善土壤有機成分的有機肥之一，其使用的頻率高，而且制作成本較低，受到廣泛的歡迎[4]。

3 結語

本文著重研究了有機肥在農作物生長中的作用，從其對土壤環境的改善和肥力的提高兩方面進行了總結。事實上，有機肥對于土壤的物理性狀、土壤養分維持和提高、土壤中微生物活性都具有積極意義。在農業作業中，使用有機肥，并且通過對當地土壤成分的判斷，將有機肥與普通肥力配合使用是提高肥力的主要方法。為此，對有關部門提出以下要求：正確了解有機肥的作用，施加適量的有機肥；加強肥料使用管理，減少有機肥施用的環境風險。基于有機肥在我國農業生產中的作用，歡迎樹立農作物種植人員先進的觀念，加快我國農業發展步伐。

參考文獻

[1]王飛，林誠，何春梅，等.不同有機肥對花生營養吸收、土壤酶活性及速效養分的影響[J].中國土壤與肥料，2011（2）：57-60.

[2]王飛，林誠，李清華，等.長期不同施肥對南方黃泥田水稻子粒與土壤鋅、硼、銅、鐵、錳含量的影響[J].植物營養與肥料學報，2012（5）：1056-1063.

[3]張蛟蛟，李永夫，姜培坤，等.施肥對板栗林土壤CO2通量的影響[J].應用生態學報，2013（9）：2431-2439.

[4]朱兆良，金繼運.保障我國糧食安全的肥料問題[J].植物營養與肥料學報，2013（2）：259-273.