土壤肥力

土壤肥力是指土壤维持农业植物生长的能力，即提供植物栖息地并导致持续和一致的高质量产量。它还指土壤在持续一段时间内以适当的数量和质量供应植物/作物养分的能力。肥沃的土壤具有以下特性：

• 能够为植物生长和繁殖提供足够数量和比例的必需植物养分和水；和
• 不存在可能抑制植物生长的有毒物质，例如会导致营养毒性的 Fe2+。

在大多数情况下，以下特性有助于提高土壤肥力：

• 足够的土壤深度以保证足够的根系生长和保水；
• 良好的内部排水系统，允许充分通气以实现最佳的根部生长（尽管某些植物，例如水稻，可以耐受涝渍）；
• 表土或地平线 O 含有足够的土壤有机质，有利于健康的土壤结构和土壤水分保持；
• 土壤 pH 值在 5.5 到 7.0 之间（适合大多数植物，但有些植物更喜欢或耐受更多的酸性或碱性条件）；
• 以植物可利用的形式提供足够浓度的必需植物营养素；
• 存在一系列支持植物生长的微生物。

在用于农业和其他人类活动的土地上，保持土壤肥力通常需要采用土壤保持措施。 这是因为土壤侵蚀和其他形式的土壤退化通常会导致上述一个或多个方面的质量下降。

生物可利用磷（可用于土壤生命）是土壤中最常缺乏的元素。 还需要大量的氮和钾。 出于这个原因，这三个元素总是在商业肥料分析中被识别出来。

例如，10-10-15 肥料含有 10% 的氮、10% 的有效磷 (P2O5) 和 15% 的水溶性钾 (K2O)。 硫是第四个可以在商业分析中识别的元素——例如 21-0-0-24 含有 21% 的氮和 24% 的硫酸盐。

无机肥料通常比有机肥料更便宜并且具有更高浓度的养分。此外，由于氮、磷和钾通常必须以无机形式存在才能被植物吸收，因此无机肥料通常无需改性即可立即被植物生物利用。

然而，一些人批评使用无机肥料，声称水溶性氮不能满足植物的长期需求，还会造成水污染。缓释肥料可以减少养分的浸出损失，并可以使它们提供的养分在更长的时间内可用。

土壤肥力是一个复杂的过程，涉及营养素在有机和无机形式之间的不断循环。当植物材料和动物粪便被微生物分解时，它们将无机养分释放到土壤溶液中，这一过程称为矿化。

然后，这些养分可能会在土壤微生物的帮助下进行进一步的转化。与植物一样，许多微生物需要或优先使用无机形式的氮、磷或钾，并将与植物竞争这些养分，从而将养分束缚在微生物生物量中，这一过程通常称为固定化。

固定化和矿化过程之间的平衡取决于主要养分和有机碳对土壤微生物的平衡和可用性。

雷击等自然过程可能通过将大气中的氮转化为 (NO2) 来固定大气中的氮。在反硝 化细菌存在的情况下，反硝 化作用可能在厌氧条件下（溢流）发生。在称为阳离子交换的过程中，营养阳离子（包括钾和许多微量营养素）与土壤中带负电荷的部分保持相对牢固的结合。

2008 年，磷作为肥料的成本翻了一番多，而作为基础商品的磷矿价格上涨了八倍。最近，由于磷酸岩在世界上的出现有限，术语峰值磷被创造出来。

各种各样的材料被描述为土壤改良剂，因为它们能够改善土壤质量，包括生物炭，提供多种土壤健康益处。

光合作用是植物利用光能驱动将二氧化碳转化为糖的化学反应的过程。因此，所有植物都需要光和二氧化碳来产生能量、生长和繁殖。

虽然通常受氮、磷和钾的限制，但低水平的二氧化碳也会成为植物生长的限制因素。