第二章 土壤有机质综述.ppt

第二章 土壤有机质;了解土壤有机质的来源和组成，掌握土壤有机质的作用，理解土壤有机质的转化。掌握有机质的调控和有机肥料的量化施用。;第一节 土壤有机质的来源、类型和组成 土壤有机质（OM）：是指存在于土壤中的各种含碳的有机化合物。 % g/kg ;土壤OM的含量差异很大，高的可达20-30%（比如泥炭土、一些森林土壤），低的不足0.5%（比如一些漠境土和砂质土），在土壤学上一般把OM＞20%称为有机质土壤，OM＜20%称为矿质土壤，在耕作土壤中表层OM的含量一般都在5%以下，很少有超过5%的。 土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用，在农业上常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥的中心环节。河北省有机质含量较低，平均含量在1.5%左右，土壤培肥任务艰巨。;第一节 土壤有机质的来源、类型和组成;（二）土壤有机质类型 进入土壤的有机质一般呈现三种状态： (1) 新鲜的有机质 (2) 半分解的有机残余物 (3)腐殖质：是有机质经微生物分解再合成的褐色或暗褐色的大分子胶体物质。 ;二、土壤有机质的组成与性质;（4）含氮化合物：主要是蛋白质。植物氮素营养主要来源之一，生物圈中氮素的重要存在形式。一般易于被微生物分解 （5）树脂、蜡质、脂肪、单宁：不溶于水溶于醇、醚及苯中，除脂肪外，一般都很难彻底分解。 （6）灰分物质：植物残留体燃烧后所留下的灰。占植物体干重的5%。主要元素有Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Mn等;;;一、矿质化过程;土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示：土壤有机质的矿化率——土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤有机质总量的百分数。 一般农业土壤有机质矿化率在2-5%之间，自然土壤＜1%。 可计算土壤有机质的消耗，例：一亩地表土重150000公斤，土壤有机质含量为1%，土壤有机质矿化率为3%，则矿化量为150000×1%×3%＝45公斤。;土壤有机质的矿质化作用，主要是靠微生物的酶来完成。整个过程往往是分阶段进行的，在分解过程中，可以产生各种类型的中间产物。 ①有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机物先分解成构成该物质的基础有???化合物。 ②微生物吸收第一阶段的降解产物，一部分作为建造自身的原料，一部分则被彻底转化为最终分解产物，如CO2、H2O并释放出无机盐（如NH4+、SO42－、HPO42－等）。;1、碳水化合物的分解 ;2、含N有机物的分解 土壤中含氮有机化合物，主要是蛋白质等化合物，这类化合物较易分解，其分解转化过程如下： （1）水解过程 蛋白质在微生物分泌的蛋白水解酶的作用下，逐步分解成各种氨基酸。其过程是：蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多氨酸→氨基酸。这类物质一般不能被作物吸收利用，只为进一步转化提供原料。 （2）氨化过程 氨基酸在微生物分泌的酶的作用下，进一步分解产生氨。氨化过程只要温度、湿度适宜，不论是在好气或者是在嫌气条件下均能进行。氨化过程可以通过以下几个途径进行。;氨化过程可以通过以下几个途径进行： 水解：RCHNH2COOH + H2O →RCHOHCOOH+NH3 或 RCHNH2COOH + H2O→RCH2OH+CO2+NH3 氧化：RCHNH2COOH + O2 → RCOOH + CO2 + NH3 还原：RCHNH2COOH + H2 → RCH2COOH十NH3 或 RCHNH2COOH +H2→RCH3+CO2+NH3;（3）硝化过程:在通气良好的条件下，通过微生物(亚硝化细菌和硝化细菌)的作用将NH4+-N氧化为NO3--N的过程。;3、含磷、硫有机物的分解 土壤中含P的有机物主要是核酸、核蛋白、磷脂、植素等。 在好气条件下通过微生物的作用，含磷和硫的化合物可分别氧化为磷酸盐（H2PO4-、HPO42-）和硫酸盐（HSO4-，SO42-）。 在嫌气条件下，含硫蛋白质分解为硫醇类（含-SH基的化合物）和硫化氢（H2S）等有毒物质。 ;4、脂肪、树脂、蜡质、单宁等的分解 这类物质的分解除脂防族稍快些外，其它均很缓慢，不易彻底分解，在好气条件下除生成CO2和H2O并放出能量外，还常常产生有机酸。在嫌气条件下，则可产生多元酚类化合物（形成腐殖物质的材料）。 5、木质素的分解 植物种类不同，木质素的化学组成和结构亦不相同，但其共同点都含有芳香核，并以多聚体的形式存在于组织中，是最不易分解的植物有机成分。在好气条件下，受真菌和放线菌的作用，先进行氧化脱水，再缓慢降解，使其原来分子中的甲氧基显著减少，酚羟基增加，出现烃基，并有酸化的趋势。木质素降解的中间产物可参加腐殖物质的形成。在嫌气条件下木质素分解极慢，所以沼泽泥炭土中木质素含量特别高。;简单有机化合物分解难易顺序 1）单糖、