在作物秸秆回田中,其腐解速度主要取决与其碳氮比率的高低。所谓碳氮比就是有机质或其它成分中的碳素与氮素总量的比值。一般来讲,碳氮比率高的有机物,其分解速度比碳氮比率低的慢,碳氮比率越高,其分解速度就越慢。这是因为土壤微生物在生命活动过程中,既需要碳素做能量,也需要氮素来构成自己的身体。土壤微生物每分解25份碳素就需要1份氮素组成自己的身体,即其最适的被分解的有机物的碳氮比率为25:1左右,所以,幼嫩多汁、碳氮比率小的植物残体,矿化和腐殖化都较易进行,分解快,形成的腐植质量少,而干枯老化,碳氮比率大的则相反。所以被分解的有机物,其碳氮比率高于25:1时,碳氮比越高,分解速度也就越慢,这是因为微生物得不到应有的氮素来构成其体躯,从而影响其繁殖。因此,在作物生长期间,不把碳氮比率大的有机质残体直接施入土中,而需要堆沤后再施,否则有不利影响:第一,微生物在分解有机物时要求有氮补充,因而从土中吸收氮素,造成植物暂时性的缺氮饥饿状态;第二,土壤中能源太多,再加上通气不好,可引起硝酸的还原过程或脱氮过程,对植物生长不利。一般来讲,枯老的禾本科作物的茎秆的碳氮比率为65-85:1,而适时翻压的豆科绿肥的碳氮比率为15-20:1,而一般植物残体中碳氮比率为40:1。因而绿肥作物适宜于微生物分解,聚合成自己体躯,所以在土壤质地、土温、土壤水分等完全相同的情况下,回田的豆科作物茎秆总是比回田的禾本科作物茎秆易腐烂。碳氮比率大、枯老的有机残体应该粉碎后施入土壤,这样一方面是由于粉碎后的植物残体,暴露的表面积大,与外界作用的机会多了,另一方面是由于粉碎,把包裹在残体外面的抗微生物作用的木质素、蜡质等物质弄开了,使得植物残体中的其它成分更易受到酶或其它因素的作用,加快了腐烂过程。
华南农业大学王秀荣
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