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有机质
(二)含氮化合物(nitrogen compound)的矿质化 蛋白质 氨基酸 NH4+ NO3- N素同化 N素生物固定与有效化过程与有机物C/N比密切相关。 C/N>25时,产生N素生物固定 C/N<25时,产生N素有效化。 豆科绿肥(三叶草等) C/N小,施入土壤后能提供N素(N素有效化)。禾本科作物秸秆C/N大,直接还田易造成M与作物争夺N素,造成N素的生物固定。 秸秆还田应配施化学N肥: 一般亩施秸秆300-400kg,需要配施化学纯N 3-4kg。 四、影响土壤有机质分解和转化的因素 1、温度(temperature) 25-35℃条件下,微生物活动最为旺盛,利于有机质矿质化分解,提供作物所需养分。 2、土壤湿度和通气状况 (soil humidity and aeration status) 好气:水少气多, 微生物活动旺盛,有机质矿质化分解,释放养分 嫌气:水多气少, 微生物活动受抑制, 有机质腐殖化合成腐殖质 3、干湿交替(wetting and drying cycle) 一方面增加土壤呼吸作用,破坏土壤结构体,利于有机质的矿质化分解,另一方面干燥时引起微生物死亡,又不利于有机质分解。 (二)化学性质(chemical property) 1、元素组成(elementary composition) C、H、O、N、P、S为主 含C量为55 ~60%,平均58%,100/58=1.724 C:N:P:S=100:10:1:1~120:10:1:1 实验测定土壤有机质时,测出含C量后×1.724即得土壤有机质含量(OM%=C% ×1.724) 2、功能团(functional group) 含有-COOH、-OH及酚羟基等多种功能团 功能团的解离导致腐殖酸带电 如:R-COOH R-COO-+H+ R - OH R -O -+H+ (三)分子结构特征(character of molecular structure) 分子结构极其复杂的有机高分子化合物。 单体中有芳核结构物质,芳核上有多种取代基 第四节 土壤有机质的作用及管理 一、在土壤肥力(soil fertility)上的作用 1、养分较完全 植物生长所需养分 N:80 ~97%,平均95%;P:20 ~76%; S:38 ~94% 为有机态,由有机质提供。 2、促进养分有效化(effectuation) OM矿质化过程中产生的有机酸,腐殖化过程中产生的腐殖酸,一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分;另一方面可以络合金属离子,减少金属离子对P的固定,提高P的有效性。 3、提高土壤保肥性(nutrient preserving capability) 土壤腐殖质是一种有机胶体,有巨大的表面积和表面能,吸附能力大于矿质胶体,从而大大提高土壤保肥性。 胶体对阳离子吸附能力比较(cmol/kg) 胶体类型 有机胶体 高岭石 蒙脱石 吸附力 150 ~450(平均350) 3 ~5 80 ~100 4、提高土壤缓冲性(impact absorption) 腐殖质含有多种功能团,遇OH-时,电离出H+与之作用生成水对碱緩冲;遇H+时则由于带负电荷而吸附H+对酸緩冲; 同时,由于腐殖质胶体带负电荷,可吸附土壤溶液中盐基离子,对肥料起緩冲作用。 5、促进团粒结构(aggregate structure)的形成,改善土壤物理性质(physical property) 粘结力(binding force):砂<有机胶体<粘粒 因此,有机质能改变砂粒的分散无结构状态,又能改善
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