一、土壤基本信息

土壤，由裸露于地表的堅硬岩石，在漫長的歲月中，經過及其複雜的風化過程和成土過程而形成，經曆了由岩石到母質再到土壤的階段。

土壤礦物質是土壤的主要組成物質，構成土壤的“骨骼”，一般占土壤固相部分質量的95%-98%。岩石是由單質或多種礦物組成的物質，經過風化作用形成土壤母質，進而通過篩分選擇就有了适合耕作使用的土壤。

以上關注兩點，一是礦物質，二是風化作用。

礦物質有原生礦物和次生礦物兩大類，其中我們耕作使用的土壤成分較多是次生礦物中的“次生鋁矽酸鹽礦物”，又稱黏土礦物，均為細小片狀結晶，易粉碎，幹時粉狀滑膩，易吸水呈糊狀，是由長石、雲母風化形成，土壤粘粒的主要成分，了解土壤礦物的來源不同這個基本點，就可以解釋不同地區土壤為什麼會出現所含元素、成分、含量均不盡相同的原因了，組成土壤的還有其他礦物質，這裡不多贅述。

再者就是岩石風化形成母質，風化作用是指地殼最表層岩石在空氣、水、溫度和生物活動的影響下，發生機械破碎和化學變化的過程。分為物理風化、化學風化、生物風化三種類型。風化的結果使岩石進一步分解，産生次生黏土礦物，他們的顆粒很細，一般小于0.001mm，呈膠體分散狀态，使母質開始具有吸附能力、粘結性和可塑性，并出現毛管現象，有一定蓄水能力，同時釋放出一些簡單的可溶性鹽物質，加之生物風化過程中的生物排洩養分，組成了土壤的初級植物養分來源，生物開始參與風化也就意味着土壤成土過程的開始。

由于自然條件不同，在濕熱的南方，化學風化和生物風化占優勢，風化強度大，風化較為徹底，所以形成較細的粘粒；在幹寒的北方，物理風化占優勢，風化程度相對淺，所以形成的礦物顆粒較粗大，以石礫、砂粒、粉砂粒居多。

二、耕作土壤的基本分類

土壤中的各種固體顆粒簡稱土粒，可分單粒（原生顆粒）和複粒（次生顆粒）。前者主要是岩石礦物風化的碎片、屑粒，完全分散時可單獨存在，常稱礦質顆粒和礦質土粒；後者是各種單粒在物理化學和生物化學作用下複合而成的粒團、有機礦質複合體和微團聚體。

土壤礦質顆粒大小參差不齊，大的數毫米以上，小的尚不足1nm，大小相差百倍，我國現行分類方式多為根據粒徑不同，将土壤礦物質大緻分為三種，砂粒（1～0.05mm）、粉粒（0.05～0.01mm）和粘粒（＜0.001mm），所以相對應的将耕作土壤也分為砂質土、壤質土和粘質土三大類。其中各土質肥力特點不贅述了，都可容易搜索到相關信息，結論就是壤質土綜合性能較好，适合大多數作物種植。

為了探尋腐植酸的功能，咱們繼續聊土壤，因為真正了解土壤是什麼？經曆了什麼？又需要什麼？等等這些問題，才有可能更好的探尋腐植酸對于土壤的意義所在。

三、土壤有機質

土壤有機質是土壤重要組成部分，指存在于土壤中的所有含碳的有機物質，它包括土壤中各種動物、植物殘體，微生物體及其分解和合成的各種有機物質，是土壤肥力的物質基礎。

土壤生物是自然界整個生态系統的一部分，主要包括生活在土壤中的動物，植物和微生物，不說原生生物，後生生物之類的專業詞彙，簡單說就是土壤動物有蚯蚓、線蟲、螨類、螞蟻、蝸牛以及一些昆蟲類等等；土壤微生物包含最多的就是細菌、真菌、放線菌、微小動物以及病毒等等，數據顯示，一般1kg土壤可含5億個細菌，近10億個真菌，100億個放線菌和5億個微小動物。以上的組成裡有對作物有益的，同樣有對作物有害的生物，這些共同發揮着土壤的生命力，在土壤的形成和發育過程起主導作用。

進入土壤的有機質一般呈現三種狀态：新鮮的有機質，已經發生變化的半分解有機殘餘物和腐殖物質。新鮮的有機質是土壤中未分解的生物遺體；半分解的有機質是新鮮有機質經微生物的部分分解作用，已破壞原始形态和結構的物質；這兩者皆可通過機械方法從土壤中完全分離出來，在土壤中一般占有機質總量的10%～15%，是土壤有機質基本組成和作物養分的重要來源，也是形成土壤腐殖質的原料。

腐殖物質是有機質經過微生物分解和再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質，它與土壤礦物質土粒緊密結合，不能用機械方法分離，是有機質的主要成分，在一般土壤中占有機質總量的85%～90%。土壤腐殖質是改良土壤性質，供給作物營養的主要物質，也是土壤肥力水平的主要标志之一。

進入土壤的有機質在微生物的作用下，進行着極其複雜的轉化過程，這種轉化主要是兩個方面，即有機質的礦化過程和腐殖化過程，礦化過程就是有機質被分解成簡單的無機化合物（CO2、H2O和NH3等），并釋放出礦質營養的過程；腐殖化過程則使簡單的有機化合物形成新的、較穩定的有機化合物的過程，并且是儲存有機質及養分的過程。

這兩者均相當複雜的轉化，近代研究結果表明，有機質的分解主要靠水解酶，合成腐殖質則主要是氧化酶的作用，一般認為腐殖質的形成經過兩個階段：

第一階段是微生物将動植物殘體轉化為腐殖質的組成分（結構單元），如芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸）等；

第二階段是在微生物的作用下，各組成分合成（縮合作用）腐殖質，在這一階段中微生物分泌的酚氧化酶，将多元酚氧化為醌類，醌易于和其他組成分（氨基酸、肽）縮合成腐殖質的單體分子。

腐殖質形成後是很難分解的，在不改變其形成的條件下具有相當的穩定性，但當形成條件變化後，微生物種群也發生改變，新的微生物種群就會促進腐殖質的分解，并将其儲藏的營養物質釋放出來，為植物利用。所以腐殖質的形成和分解兩種對立的過程與土壤肥力有密切的關系，協調和控制這兩個過程在農業生産中自然就是非常重要的問題了。

到這裡大家應該對于土壤、土壤礦物質和有機質有了較為清晰了解，如果沒了解說明你沒仔細看，腐殖質在土壤有機質中所占比和發揮的作用毋庸置疑，非常重要，那麼下面再仔細聊聊什麼是腐殖質。

四、土壤腐殖質

腐殖質是一類組成和結構都很複雜的天然高分子聚合物，其主體是各種腐殖酸及其與金屬離子相結合的鹽類，它與土壤礦物質部分緊密結合形成有機無機複合體，因而難溶于水。所以要研究就需要提取，在這個提取的結果中就出現了我們現在見到的腐植酸（千呼萬喚始出來，終于和題目好像有點關系了）。

腐殖質的提取物中最主要的成分就是腐植酸，目前學術和行業皆劃分為三種：黃腐酸（富裡酸）、褐腐酸（胡敏酸或棕腐酸）、黑腐素（胡敏素或黑腐酸）。

土壤提取的腐植酸主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成，此外還含有少量的鈣、鎂、鐵、矽等灰分元素，不同土壤的腐植酸組成是不盡相同的，就腐殖質整體來說，含碳55%～60%，含氮3%～6%，其C/N比值平均為10:1～12:1。

腐植酸的化學結構式目前還沒有确定，但可以肯定的是分子結構複雜，屬于大分子聚合物，以芳香族核為主體，附以各種功能團，其中主要的功能團為酚羟基、羧基、甲氧基，并有含氮的環狀化合物等，這部分氮較難分解，隻有在芳核被破壞後才能釋放出來。因為這些含氧官能團的存在，腐植酸表現出了多種活性，如離子交換、對金屬離子的絡合能力以及氧化還原性等。這些特性與腐植酸的電性也密切相關，腐植酸是兩性膠體，表面既帶負電又帶正電，通常以帶負電位為主。這些電性的來源主要是分子表面的含氧基，如羧基和酚羟基的解離以及胺基的質子化。

五、聊聊腐殖質功能

1、保水保肥能力

腐殖質疏松多孔，又是親水膠體，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力；此外腐殖質改善了土壤滲透性，可減少水分的蒸發，為作物提供更多的有效水。

腐殖質因帶有正負兩種電荷，故可吸附陰、陽離子；又因其所帶電性以負電荷為主，所以它具有較強的吸附陽離子能力，其中作為養料的

K 、NH4 、Ca2 、Mg2 等陽離子一旦被吸附後，就可避免随水流失，并且能随時被根系附近的其他陽離子交換出來，供作物吸收，不改變離子的有效性。

腐殖質保存陽離子養分的能力要比其他礦質膠體大許多甚至幾十倍，因此保肥能力很弱的土壤中增施腐殖質類型的有機肥料，不僅增加土壤中養分的質量分數，同樣也改良土壤的物理性質，從而提高其保肥能力。

2、酸堿緩沖能力

腐殖質是含多酸性功能團的弱酸，其鹽類具有兩性膠體的作用，因此具有很強的緩沖酸堿變化的能力，所以提高土壤腐殖質質量分數，可增強土壤緩沖酸堿性能，緩解土壤過酸或過堿情況。

3、改善土壤物理性狀

腐殖質在土壤中主要以膠膜形式包被在礦質土粒的外表，由于它是一種膠體，粘結力和粘着力都大于砂粒（上文說到過），施于土壤後可增加砂粒的粘性，這樣就有效的促進了團粒結構的形成。由于腐殖質的松軟、絮裝、多孔，粘結力比粘粒小近10倍，粘着力比粘粒小一半，所以粘粒被包被後，易形成散碎的團粒，使土壤變得比較疏松且不再結成硬塊。以上表明腐殖質可使砂土變緊，粘土變松，土壤的保水、透水及透氣性都有所改變，更加适合農業耕作需求。

4、調控土壤熱度

對土壤熱狀況有一定影響，主要是由于腐殖質是一種暗色物質，它的存在能明顯加深土壤顔色，從而調節土壤吸熱性。同時腐殖質的熱容量比空氣、礦物質大，而比水小，導熱性居中，因此在同樣日照條件下，腐殖質質量分數高的土壤土溫相對較高，且變化幅度不大，利于低溫播種作物時較好生長。

5、促進土壤微生物活動

土壤微生物的生命活動所需能量物質和營養物質均直接或間接的來自土壤有機質，而作為土壤有機質的主要形态的腐殖質就首當其沖的為微生物的生命活動提供了養分需求；腐殖質可調控土壤的酸堿反應，促進土壤物理結構的有益性變化，也為微生物的生命活動提供了有力保障，這樣就伴随着促進了各種微生物對物質的轉化能力，從而為作物在土壤中健康生長提供保障。

聊到這裡腐殖質在土壤中所發揮的重要作用就顯而易見了，這就出現了一個問題，土壤中本身既然就帶有腐殖質，我們為什麼還人為的去添加？土壤中就含有各種礦物質元素我們又為什麼要去添加各種元素？很簡單，為了提高作物産量；那麼伴随着産量的增加，土壤經曆了什麼的問題也就容易回答了：人為的過度添加無機元素，破壞了土壤原有的礦物質、有機質及微生物環境；那麼現在土壤需要什麼也就逐漸清晰了：有機質和微生物，伴随作物的需求适當補充無機礦質元素。

什麼樣的有機質是好的，什麼是不好的？我想很多專家也不能準确的表述，因為我們破壞的是幾千甚至上億年形成的土壤有機質，你說現在補充什麼好？這就真的不好說了。

再說腐植酸，礦源腐植酸來源于泥炭、褐煤和風化煤，前面文章已經聊過，可以想象一下，現在的礦源腐植酸來源同樣是動植物殘體經過上千年形成的物質，這不正是類似土壤形成過程中沒有被人為破壞的一種原始腐殖質成分嗎，腐植酸作為土壤腐殖質的主要組成成分，人為的提取添加可能就是為了緩解現有土壤有效腐殖質缺失和改變的不良狀況。

這也許就是腐植酸對于土壤的意義了，綜合優勢還是表較明顯的。

來源：解密磷酸二氫鉀

腐植酸技術熱線：查經理 139 4834 8468（微信同号）

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