碳氮比,是指有機(jī)物中碳的總含量與氮的總含量的比值。
一般用'C/N'表示。假如碳氮比(C/N)為20,意思是指該有機(jī)肥中碳元素的含量是氮元素含量的20倍,當(dāng)然碳氮比只能說明該肥料中的碳和氮的比例,并不能表示養(yǎng)分含量。
(以下碳氮比大小表示:如15/1<50/1)
什么是碳源、氮源?
1、碳源carbon source
? 是微生物生長一類營養(yǎng)物,是含碳化合物。
常用的碳源有糖類、油脂、有機(jī)酸及有機(jī)酸酯和小分子醇,生產(chǎn)發(fā)酵上一般用紅糖、葡萄糖、糖蜜等等。
根據(jù)微生物所能產(chǎn)生的酶系不同,不同的微生物可利用不同的碳源。
2、氮源nitrogen source
作為構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)、核酸及其他氮素化合物的材料。把從外界吸入的氮素化合物或氮?dú)?,稱為該生物的氮源。
把氮?dú)庾鳛榈吹闹幌抻诠痰?、某些放線菌和藻類等。
高等植物和霉菌以及一部分細(xì)菌,僅能以無機(jī)氮素化合物為氮源。
動物和一部分細(xì)菌,只能以有機(jī)氮化合物作為氮源。
植物的氮源最重要的是無機(jī)化合物的硝酸鹽和氨鹽。硝酸鹽一般需還原成氨鹽后才能進(jìn)入有機(jī)體中。
作為氮源的有機(jī)化合物有氨基酸、酰胺和胺等。
紅糖
碳氮比的作用
碳氮比在我們的種植、發(fā)酵過程中,是不可忽視的指標(biāo)。
為什么呢?
原因是當(dāng)微生物分解有機(jī)物時,同化5份碳時約需要同化1份氮來構(gòu)成它自身細(xì)胞體,因?yàn)槲⑸镒陨淼奶嫉却蠹s是5:1。而在同化(吸收利用)1份碳時需要消耗4份有機(jī)碳來取得能量,所以微生物吸收利用1份氮時需要消耗利用25份有機(jī)碳。也就是說,微生物對有機(jī)質(zhì)的正當(dāng)分解的碳氮比的25:1。
如果碳氮比高時,微生物的分解作用就慢,而且要消耗土壤中的有效態(tài)氮素,當(dāng)土壤里氮源不足時,甚至?xí)c植物爭奪氮源。
2、不同碳氮比的有機(jī)肥的用途
施用碳氮比高的肥料,會促進(jìn)根的生長,抑制莖葉的生長。C/N小于30的有機(jī)肥料其作用以供應(yīng)養(yǎng)分為主(如豬糞尿、雞糞等)。
施用碳氮比低的肥料,會促進(jìn)莖葉的生長,抑制根的生長。C/N大于30的有機(jī)肥料其作用以改土為主(如秸稈、草炭等)。
特別是秸稈的C/N在100左右,施入土中,改良土壤的作用很大,但由于所含氮素?cái)?shù)量很少,在分解腐爛過程中不僅不能釋放出氮素,還要從土壤中吸收氮。秸稈還田時有的地方要加施氮肥才能加速腐解過程。
3、堆肥過程中應(yīng)合理控制有機(jī)肥的碳氮比
如何控制呢?
若碳氮比適中,則微生物分解速度快,溫度上升迅速,堆肥周期短;碳氮比過高則微生物分解速度緩慢,溫度上升慢,堆肥周期長。
在禽畜糞便堆肥過程中,碳源被消耗,轉(zhuǎn)化為CO2和腐殖質(zhì)物質(zhì)(所以發(fā)酵的質(zhì)量也影響了有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量),氮則以NH3的形態(tài)散失,或者轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽,或?yàn)槲⑸锷L代謝所吸收。
因此,碳和氮的變化是反映堆肥發(fā)酵過程變化的重要特征,總碳含量和總氮含量均呈下降趨勢,且總碳含量下降速度大于總氮含量。而碳氮比,則是用來判斷堆肥反應(yīng)是否達(dá)到腐熟的重要指標(biāo),碳氮比變化為總體上呈現(xiàn)出緩慢下降趨勢。
碳氮比對堆肥的氨氣揮發(fā)和腐熟度的影響
低碳氮比的NH3揮發(fā)明顯大于高碳氮比處理,低碳氮比堆肥鹽分過高,會抑制種子發(fā)芽率,而高碳氮比會導(dǎo)致堆肥有效肥料養(yǎng)分含量不達(dá)標(biāo)。
相比之下,碳氮比為24.0:1和32.4:1的處理較有利于減小氮素的損失和促進(jìn)堆肥的腐熟。因此,綜合考慮各方面因素,堆肥的碳氮比控制在25~30:1為宜。而當(dāng)原料的C/N比為25,30~50,78時,其對應(yīng)所需的發(fā)酵化時間約分別為9~12天、10~19天、21天,當(dāng)C/N比大于80:1時,發(fā)酵就難于進(jìn)行 。
有機(jī)肥
如何合理控制有機(jī)肥的碳氮比
高碳氮比的有機(jī)肥原料腐熟發(fā)酵時,可以選擇添加適量的氮肥來進(jìn)行調(diào)控(如尿素等),這樣更有利于有機(jī)肥的腐熟和微生物的繁殖。
低碳氮比(雞糞、豬糞等)的有機(jī)肥原料,可以混秸稈、玉米桿
附:碳氮比計(jì)算方法舉例:
1、麥秸的含碳量為47.03%,含氮量為0.48%,通過計(jì)算可得出:1000kg的麥秸中的含碳量=1000×0.4703=470.3kg,1000kg的麥秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。如果按要求物料堆的碳氮比為30:1,則物料堆應(yīng)有總氮量=470.3/30=15.68kg,尚需補(bǔ)充氮量=15.68-4.8=10.88kg,如用尿素來補(bǔ)充不足的氮素,尿素用量應(yīng)是:10.88/46%=23.65kg。
2、玉米秸的含碳量為42.3%,含氮量為0.48%,通過計(jì)算可得出:1000kg的玉米秸中的含碳量=1000×0.423=423kg,1000kg的玉米秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。如果按要求物料堆的碳氮比為30:1,則物料堆應(yīng)有總氮量=423/30=14.1kg,尚需補(bǔ)充氮量=14.1-4.8=9.3kg,如用尿素來補(bǔ)充不足的氮素,尿素用量應(yīng)是:9.3/46%=20.22kg。