香港計算器

碳氮比計算器

輸入碳含量與氮含量(同單位),即時算出碳氮比 C/N = 碳 ÷ 氮,用於判斷堆肥原料配比、有機質分解快慢與土壤氮的固定或釋放。

輸入資料

樣品或原料的有機碳含量,可用 % 或 g 表示,須與氮含量同單位。
%
樣品或原料的總氮含量(單位須與碳一致)。須為正數才可計算。
%

計算結果

25: 1

重點速覽:碳氮比(carbon-to-nitrogen ratio, C/N)是有機物中碳含量與氮含量的比值:C/N = 碳 ÷ 氮,兩者以相同單位(如 %、g/kg 或 g)表示時,結果是無量綱的比值,常寫成「N:1」的形式。C/N 之所以重要,在於它決定微生物分解有機物的速度與土壤氮的動向。分解有機物的微生物需要碳作為能量與構築細胞的碳骨架,同時需要氮來合成蛋白質與核酸;牠們自身組織的 C/N 約在 8–12:1,考慮呼吸消耗掉的碳,經驗上被分解材料的 C/N 約 24:1 時碳氮供需最平衡、分解最順暢。當材料 C/N 過高(碳多氮少,如乾稻草約 80、鋸木屑可達數百),微生物受氮限制、分解緩慢,並會從土壤中吸走無機氮來滿足自身需求,導致「氮的生物固定(immobilization)」——短期內作物反而缺氮。反之 C/N 過低(氮相對過剩,如新鮮糞肥、豆科綠肥),多餘的氮會被礦化釋放(mineralization),供作物利用,但也容易以氨氣揮發或硝酸鹽淋洗流失。因此堆肥時常把不同材料混配,使起始 C/N 落在約 25–30:1,兼顧發酵速度與保氮;隨著分解進行碳被呼吸消耗,成熟堆肥與土壤腐殖質的 C/N 會降到約 10–15:1,趨於穩定。C/N 也用於生態學判斷凋落物分解性、水體有機質來源等。使用本工具時,碳與氮含量務必採相同單位,且宜使用同一樣品的實測值。

計算公式

碳氮比:C/N = 碳含量 ÷ 氮含量(同單位)。

分解最適:被分解材料約 24:1;堆肥起始料建議 25–30:1。

C/N 高 → 氮固定(缺氮);C/N 低 → 氮礦化釋放。

$$C/N = \frac{C}{N}$$

使用說明

  1. 取得原料或樣品的碳含量與氮含量,兩者採相同單位(如都以 % 或都以 g)。
  2. 填入碳與氮含量。
  3. 系統即時算出 C/N 比值;對照下表判斷分解快慢與是否需調整堆肥配比。

常見材料碳氮比 C/N 概略與堆肥角色

常見材料碳氮比 C/N 概略與堆肥角色
材料C/N 概略堆肥角色 / 說明
新鮮綠草 / 廚餘(濕)約 15–20 : 1高氮「綠料」,分解快、需搭配碳料
成熟堆肥 / 腐殖質約 10–15 : 1穩定、可直接供氮
理想堆肥起始混合約 25–30 : 1碳氮平衡、發酵順、保氮好
乾稻草 / 落葉約 60–80 : 1高碳「棕料」,需加氮料促分解
鋸木屑 / 木質> 200 : 1極高碳,單獨用會嚴重固定土壤氮

數值隨材料乾濕、種類差異大;堆肥實務以「綠料(高氮)+棕料(高碳)」混配把整體 C/N 調到約 25–30:1。

理財情境案例

由碳氮含量算 C/N

某植物殘體實測有機碳 = 45%、總氮 = 1.8%。

C/N = 45 ÷ 1.8 = 25。

接近分解最適的 24–25:1,代表這批材料分解時碳氮供需大致平衡,不太會造成明顯的土壤氮固定。

調配堆肥起始 C/N

只用乾稻草(C/N ≈ 80)堆肥會缺氮、發酵慢。

混入高氮的新鮮草料(C/N ≈ 18)後,整體加權 C/N 降到約 28:1。

落在建議的 25–30:1 區間,發酵升溫快又能保住氮,成品品質較佳;若成品 C/N 已降到約 12–15,即代表堆肥趨於腐熟穩定。

常見問題

C/N 為什麼常說「24:1 最理想」?

因為分解有機物的微生物體內 C/N 約 8–12:1,牠們分解時大約每同化 1 份碳到自身,就會呼吸消耗掉約 2 份碳(變成 CO₂),加起來每建造 1 份氮相關組織約需 24 份碳。所以被分解材料 C/N 約 24:1 時碳氮供需最平衡、分解最順。高於此值碳過剩、微生物缺氮而向土壤搶氮;低於此值氮過剩而被釋放。

碳和氮的含量要用什麼單位?

只要兩者單位相同即可,因為 C/N 是比值。常見用元素分析儀測得的碳、氮質量百分比(%),或每公斤樣品的克數(g/kg)。務必確認兩個數字是同一基準(如都以乾重為基礎),不要一個用鮮重、一個用乾重,否則比值會失真。

C/N 太高會怎樣?該怎麼補救?

C/N 太高(碳多氮少)時分解慢,微生物會吸走土壤無機氮,造成作物短期缺氮(葉片黃化、生長受阻)。補救方式是加入高氮材料(如糞肥、尿素、新鮮綠料)把整體 C/N 降到約 25–30:1,或先把高碳材料充分堆腐熟化後再施用,避免直接埋入生木屑、生稻草。

C/N 低是不是就一定好?

不完全。C/N 低代表氮相對充足、分解快、能供作物氮,但過低(如大量新鮮糞肥)氮會過剩,容易以氨氣揮發(產生臭味與氮損失)或硝酸鹽淋洗污染地下水。堆肥與施肥要在「足夠供氮」與「避免氮流失」間取平衡,起始堆肥料的 25–30:1 就是這個折衷。

土壤本身也有 C/N 嗎?代表什麼?

有。土壤有機質的 C/N 通常在約 10–14:1,反映腐殖化程度高、相對穩定的有機質庫。C/N 偏高的土壤有機質分解慢、氮供應保守;偏低則礦化較快、供氮較多。監測土壤 C/N 有助判斷有機質品質與氮供應潛力,是土壤肥力評估的一環。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。C/N 依 碳含量 ÷ 氮含量 計算。