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
計算結果
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
- 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)。
- 填入碳與氮含量。
- 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
| 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。