腐植酸及其對土壤的益處

腐植酸及其對土壤的益處

腐植酸是一組結合並幫助植物根系吸收水分和養分的分子。腐植酸含量高可以大大提高產量和品質,而腐植酸缺乏則會影響作物具有最佳營養。

我們首先要理解土壤有機質和腐殖質之間存在差異。“腐殖質”是一個通用術語,描述一組單獨但不同的腐殖質。“土壤有機物”是在地下以各種速率分解的物質。統稱為“腐殖質”的一些最常見物質包括:黃腐酸:一種黃至黃棕色腐殖質,在所有pH條件下均溶於水,且分子量低。棕腐酸:一種棕褐色腐殖質,僅在較高的土壤pH值下可溶於水,且分子量高於黃腐酸。腐殖酸可能在未受干擾的土壤中保留數個世紀。黑腐酸:一種黑色腐殖質,在任何pH下均不溶於水,具有高分子量。

(1)腐植酸,開發和維護健康土壤可持續的關鍵

施用有機物無疑是使已浸出或沒有化學反應(例如與一些沙子)的土壤再礦化的極好方法。具有低陽離子交換容量(CEC)的沙子很難保持養分的陽離子,這些陽離子很容易滲入土壤深處,無法被植物吸收。

當乾旱條件普遍存在且缺少腐殖質時,沙質土壤也無法保持水分。沙土處於“盛宴或饑荒”的狀態,因為水和養分在施用後僅在很短的時間內可用。腐殖質的生物分子可以幫助保留水和由有機生物質、堆肥或其他肥料來源的自然循環產生的離子化養分。

腐植酸的負電荷因子是開發和維持健康土壤可持續的關鍵。腐植酸是功能強大的物質,微量就可以產生巨大的可測量結果,可大幅提高農作物的產量。


腐植酸及其對土壤的益處

(2)腐植酸,將養分從土壤運到植物的媒介

腐植酸作為將養分從土壤運到植物的媒介,極為重要,因為它們可以保留離子化養分,防止它們流失。腐植酸也被吸引到植物根部的消耗區。當它們到達根部時,它們會帶來植物所需的水分和養分。

消耗區是靠近植物根部的區域,根系從該區域汲取(消耗)養分。如果缺少腐植酸或菌根真菌,則該區域可能會特別枯竭。當植物菌根時,菌根具有的菌絲微管,其延伸到土壤中的距離比宿主植物要遠得多。他們可以從消耗區以外收集礦物質營養,以使寄主植物受益。如果土壤中沒有健康的菌根關係,那麼腐植酸對於植物養分的獲取和吸收更為關鍵。

陽離子更容易被植物的根吸收,因為根帶有負電荷。換句話說,正離子(陽離子)更容易被負離子(活根)吸引。腐植酸以更容易被植物根部吸收的方式持有陽離子(正離子),從而改善了微量營養素向植物循環系統的轉移。因為腐植酸會吸收正離子,然後被吸引至根部消耗區或菌根的菌絲微管。由於根的負電荷大於腐植酸生物分子的負電荷,因此科學家推測微量營養素被植物的根吸收,並進入植物的循環系統。某些微量營養素在進入根膜時會從腐植酸分子中釋放出來,但我們現在意識到植物也將吸收一些分子量較小的腐植酸。本質上,腐植酸與鎂(Mg2 +),鈣(Ca2 +)和鐵(Fe2 +)等陽離子螯合,通過螯合作用,增加這些陽離子的植物利用率。


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(3)如何創建腐植酸水平

堆肥和其他分解有機物的來源不是建立土壤腐殖質水平的有效方法。堆肥迅速分解並留下礦物質,將碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中。而腐殖質是穩定、持久的生物分子,腐殖質的成分的平均停留時間為1,140至1,235年,這些取決於腐植酸的分子量。

如果您真的想改良或修復土壤,增加土壤陽離子交換量(CEC),改善土壤耕作性和孔隙度,提高水資源利用率以保護環境,使土壤成為所有植物,微生物的更健康的陸地生物圈,則必須依靠腐殖質。

腐殖質是土壤化學的產物,其形成也取決於其前體化學物質氨基酸參與。氨基酸是蛋白質的基礎。自然生態環境中氨基酸的最佳來源是由菌根菌產生的。中西部的高草草原比任何地球上的生態區都更好地體現了這種土壤建設過程,因為草利用了這種關係,這就是為什麼高草大草原中富含腐殖質的表層土壤的原因。菌根菌生產一種特殊的土壤蛋白質,這種蛋白質富含氨基酸,與腐植酸相結合,創造了巨大的固碳和儲碳因素。

科學家測量堆肥中來自蛋白質(氨基酸)、碳水化合物和脂肪的能量表明堆肥缺乏腐殖質的潛力。即使在優質的堆肥中,氨基酸(蛋白質)產生的卡路里百分比也不到5%。而且由於不同的生產質量控制和成分一致性,很難得到堆肥中的理想氨基酸比例,因此我們無法預測所有這些氨基酸均能高效轉化為腐殖質。因此,

堆肥或其他有機物質對土壤的改良不是增加土壤腐殖質的可靠方法。您可以在合格的實驗室中測量堆肥產品中的腐殖酸含量。優質堆肥的腐殖酸含量約為5%至8%。

嘗試通過施用堆肥來添加適量的腐植酸將需要如此之大的數量,以至於可能導致營養物過量。實際上,堆肥的質量越好,營養素就會越集中,就應該使用越少。如果想要腐殖質,必須補充腐植酸。

今天,在新墨西哥州洛斯盧納斯的植物園中,腐殖質的一個明顯好處就是粘土的聚集。這種聚集使粘土更加多孔,柔軟和有氧,排水性更好,從而使所有植物的根系生長更深。

在北美奇瓦瓦沙漠地區最大的橡樹種植區,而這些植物都不能最初的土壤條件下生長,但是憑藉腐植酸的力量(或魔力),已經使土壤恢復了生產力和健康水平。

最後,腐殖酸是“土壤化學的奇妙產物,對健康和多產的土壤必不可少。它們是功能化的分子,保留水分,改善土壤結構,充當植物生長刺激劑並清除有毒汙染物。

沒有任何一種合成材料能夠與腐殖酸的物理和化學多功能性相提並論。”

作者: 邁克爾·馬丁·梅隆德雷斯(Michael MartinMeléndrez)有節選



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