第一章土壤有机质1.ppt

第一章 土壤剖析第一节 土壤组成 二、土壤有机质 学习目的： 重点要求掌握土壤有机质的转化过程和有机质在土壤肥力发挥中的作用。还要掌握腐殖质的元素组成及化学性质。 黑土中丰富的有机质 概念 土壤有机质是指土壤中的各种碳氢化合物及其衍生物，包括动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同分解阶段的产物，以及由分解产物合成的腐殖质等。 土壤有机质对土壤肥力的重要作用 土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础。 ①它是众多营养元素的来源； ②是土壤有机无机复合胶体的重要组成部分； ③还是土壤动物、微生物生命活动的能源； ④由于它常形成了复合胶体，参加良好结构的形成。故对土壤其他理化性质如通气性、导热性、保水性有重要影响。 ⑤土壤有机质具有离子代换作用、络合作用和缓冲作用，对土壤肥力的保持、稳定有重大影响。 二 土壤有机质 动植物残体： 植物残体生物量差异很大，一般情况下 森林＞草原＞荒漠 热带森林＞亚热带森林＞温带森林＞寒温带森林 热带稀树草原＞温带草原＞荒漠化草原＞荒漠 耕地土壤则因自然植被的破坏，作物的大部分被耕种者取走，归还土壤中的有机残体远不及自然土壤丰富，因此，有机质的主要来源是人工施用有机肥料，以及人畜排泄物和栽培作物的根系和根的分泌物。 2、土壤有机质按化学组成划分类型 （1）腐殖质属于高分子聚合物 HA的3D优化结构模型 （2）碳水化合物：单糖、双糖、纤维素、淀粉，通常易分解，占植物组成的80%。纤维素分解较慢，是构成腐殖质的重要原料。 （3）含氮化合物：蛋白质、氨基酸分解提供植物生长所需氮素，也是合成腐殖质的原料。地球生物圈中氮的近40%，存在于土壤的有机质中。 （4）木质素，是植物木质部的主要成分，属于芳香组高分子化合物。最难分解，是构成腐殖质的核心原料。 （5）含磷、含硫化合物：主要是肌醇磷酸盐、核酸核磷脂。可通过分解为植物生长提供磷、硫。 （6）脂肪、蜡质、单宁、树脂：主要是一些特殊的难分解的有机酸、脂。 （二）土壤有机质的转化 1、土壤生物及其作用（自学） 2、土壤有机质的转化 土壤有机质转化的意义在于对良好土壤结构形成、土壤肥力的稳定协调以及养分的释放、动物、微生物活动和植物的正常生长等方面意义十分重大。有机质的转化包括有机质的矿化和腐殖质化两个既矛盾又统一的变化过程。 矿化→→分解动植物残体、腐殖质 释放养分供植物生长（短期行为） 为形成腐殖质准备原料 提供能量维持动、微生物活动 贮备养分，保证稳、匀供应，不能速度太快 （长期行为） 腐殖质化→→形成性质稳定的腐殖质 参与良好的植物结构形成，调节水、肥、气、热 3、矿化过程 土壤动植物残体和腐殖质在微生物作用下，分解成简单有机化合物并释放养分和能量的过程。 （1）不含氮碳水化合物的转化 细菌 好氧微生物 纤维素、多糖→→→单糖→→→有机酸（其他中间产物）+ 能量等 真菌 （ 腐殖质核心物质） 木质素→→→→ 芳香环类物质 + 能量等 不含氮的碳水化合物矿化的结果是，在好气的条件下，产生CO2、H2O；在嫌气条件下，产生CH4、CO2和H2O。如同生物的呼吸作用。不含氮的碳水化合分解的共同特点是放出CO2和能量，直接或间接地为植物和微生物提供碳素和能量来源。 （2）含氮有机质的转化 水解作用 水解酶 蛋白质→→→→氨基酸 氨化作用： 氨基酸经微生物分解作用而释放出氨的过程，称为氨化作用。 水解酶、氧化酶、还原酶 氨基酸→→→→→→→→→→脂肪酸等产物 + NH3↑ 水解、氧化、还原 形成的氨或铵盐均可被微生物和植物所利用，而且铵态氮