土壤有机质课件

1、土壤有机质课件 第二节第二节 土壤有机质土壤有机质 一、土壤有机质的来源与组成一、土壤有机质的来源与组成二、土壤有机质的转化二、土壤有机质的转化三、土壤腐殖质三、土壤腐殖质四、土壤有机质在肥力上的作用四、土壤有机质在肥力上的作用五、土壤有机质的调节五、土壤有机质的调节土壤有机质课件土壤有机质课件概念概念n土壤有机质土壤有机质泛指土壤中以各种形态存在的一泛指土壤中以各种形态存在的一切含碳有机物质的总称。切含碳有机物质的总称。包括：土壤动植物、土壤微生物残体、土壤生物的分泌物与排泄物，以及这些有机物质分解和转化后的物质。n土壤有机质在自然土壤中差异很大，高的可超土壤有机质在自然土壤中差异很大，高的

2、可超过过20%，称为，称为有机质土壤有机质土壤，低于，低于20%以下的以下的土壤称为土壤称为矿质土壤矿质土壤，矿质土壤占绝大多数，有，矿质土壤占绝大多数，有些低的不足些低的不足0.5，主要为一些漠境或沙漠土，主要为一些漠境或沙漠土壤。壤。土壤有机质课件n我国大部分农田土壤有机质含量变动为我国大部分农田土壤有机质含量变动为1040g/kg。n气候条件、植物类型、农业利用方式、土壤质地、母气候条件、植物类型、农业利用方式、土壤质地、母质类型等因素都影响土壤有机质含量。质类型等因素都影响土壤有机质含量。我国土壤除了我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外，有机质含某些草甸土、东北黑土和某些自

3、然土壤外，有机质含量一般占土壤固相重量的量一般占土壤固相重量的5%以下以下.n水田高于旱田，同种类型的土壤，黏粒含量越高，则水田高于旱田，同种类型的土壤，黏粒含量越高，则有机质含量也越高。有机质含量也越高。土壤有机质课件土壤有机质课件（一）土壤有机质的来源（一）土壤有机质的来源 1、来源于死亡的动植物、微生物残体。、来源于死亡的动植物、微生物残体。 2、施入的农家肥。、施入的农家肥。 3、工业及城市垃圾废水废渣、工业及城市垃圾废水废渣。是死亡的动、植物，微生物残体及植物的枯枝落叶，但基本来源是死亡的动、植物，微生物残体及植物的枯枝落叶，但基本来源 是土壤中生长的绿色植物。是土壤中生长的绿色植物

4、。一、一、 土壤有机质的来源、形态和组成土壤有机质的来源、形态和组成土壤有机质课件（二）土壤有机质的存在形态（二）土壤有机质的存在形态 1）新鲜有机质（未分解有机质）新鲜有机质（未分解有机质） 2）半分解有机质）半分解有机质 3）腐殖质）腐殖质 ： 土壤有机质最主要的一种形态，与矿物质颗粒紧密结合，占有机质总量 的8590%。 土壤有机质课件（三）土壤有机质的组成（三）土壤有机质的组成n1.元素组成元素组成土壤有机质课件土壤有机质课件8590%土壤有机质课件二、 土壤有机质的分解与转化（一）矿质化作用（一）矿质化作用(矿质化过程）矿质化过程） 矿化分两个阶段：矿化分两个阶段： 有机物质在微生物

5、分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机物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机化合物。先分解成构成该物质的基础有机化合物。(高分子高分子 小分子有机小分子有机化合物化合物 )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，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并释放出无机并释放出无机盐（如盐（如NH4+、SO42、HPO42等）。等）。土壤有机质课件 （二）腐殖质化作用（二）腐殖质化作用n 对于腐殖质形成的研究已有二三百年的历史，但对于腐殖质

6、形成的研究已有二三百年的历史，但整个作用机制并不清楚，各国土壤学家提出了多种腐整个作用机制并不清楚，各国土壤学家提出了多种腐殖质形成假说，有植物物质形成说、化学聚合说、细殖质形成假说，有植物物质形成说、化学聚合说、细胞自溶说、微生物合成说，以原苏联胞自溶说、微生物合成说，以原苏联Kononove的的化化学聚合说学聚合说较普遍获得公认，腐殖质的形成过程可分为较普遍获得公认，腐殖质的形成过程可分为两个阶段：两个阶段：土壤有机质课件第一阶段第一阶段 : 产生构成腐殖质主要成分的原始材料，如多元产生构成腐殖质主要成分的原始材料，如多元酚、氨基酸、多肽、氧化物醌和糖类物质。酚、氨基酸、多肽、氧化物醌和糖

7、类物质。第二阶段第二阶段: 是合成阶段，微生物将上述原始材料通过某种是合成阶段，微生物将上述原始材料通过某种化合机制（包括缩合等多种酶促反应和可能的纯化化合机制（包括缩合等多种酶促反应和可能的纯化学反应），进一步合成为高分子多聚体化合物，即学反应），进一步合成为高分子多聚体化合物，即腐殖质。腐殖质。土壤有机质课件土壤有机质课件三、土壤腐殖质三、土壤腐殖质土壤有机质课件（一）土壤腐殖质的组成（一）土壤腐殖质的组成土壤有机质土壤有机质加稀加稀NaOH液处理液处理 沉淀物沉淀物胡敏素胡敏素 （黑腐素黑腐素）可溶性腐殖物质浅黄色溶液浅黄色溶液富里酸富里酸（黄腐酸）（黄腐酸）褐色沉淀褐色沉淀胡敏酸胡敏酸

8、（褐腐酸）（褐腐酸）加酸至加酸至pH 1土壤有机质课件 土壤有机质课件（三）土壤腐殖酸的性质（三）土壤腐殖酸的性质 主要是由主要是由平均含碳为平均含碳为58%,58%,含含氮平均氮平均5.6%5.6%。其中胡敏酸与富里酸比较，前者含碳、氮高而富里。其中胡敏酸与富里酸比较，前者含碳、氮高而富里酸含氧、硫高，富里酸酸性较强。酸含氧、硫高，富里酸酸性较强。 含含有多种含氧功能团如羧基、酚羟基、羰基、甲氧基、醌基有多种含氧功能团如羧基、酚羟基、羰基、甲氧基、醌基和醇羟基、胺基、硫醇基等，使腐殖酸具有生理活性，能发生许和醇羟基、胺基、硫醇基等，使腐殖酸具有生理活性，能发生许多生化反应如离子交换、络合、氧

9、化还原等；多生化反应如离子交换、络合、氧化还原等； 另外腐殖酸还是两性胶体，在不同酸碱度的介质中电性不同，另外腐殖酸还是两性胶体，在不同酸碱度的介质中电性不同，可以解离使腐殖质分子表面带有电荷。（如可以解离使腐殖质分子表面带有电荷。（如COOCOO、NH3NH3） 腐殖酸分子结构复杂，分子结构以腐殖酸分子结构复杂，分子结构以芳核芳核为主体，芳核上连接为主体，芳核上连接多肽、酚酸、金属离子、糖和许多功能团和杂环氮，分子内部有多肽、酚酸、金属离子、糖和许多功能团和杂环氮，分子内部有许多非晶体的交联结构，形状为棒状或球形，分子量巨大，从几许多非晶体的交联结构，形状为棒状或球形，分子量巨大，从几十到数

10、百万，胡敏酸分子量一般十到数百万，胡敏酸分子量一般890-2550890-2550，富里酸分子量为，富里酸分子量为675-675-14501450。土壤有机质课件胡敏酸的结构模式2土壤有机质课件富啡酸的结构模式2土壤有机质课件 整体呈黑色，不同腐殖酸颜色有差别，与分子量和发整体呈黑色，不同腐殖酸颜色有差别，与分子量和发色基团组成比例有关，胡敏酸颜色深，富里酸颜色黄色基团组成比例有关，胡敏酸颜色深，富里酸颜色黄 胡敏酸微溶于水，其一价盐溶于水，多价盐不容于水胡敏酸微溶于水，其一价盐溶于水，多价盐不容于水富里酸溶于水，其一、二价盐均溶于水。富里酸溶于水，其一、二价盐均溶于水。 能与铁、铝、铜锌等高

11、价金属离子形成络合物，其中能与铁、铝、铜锌等高价金属离子形成络合物，其中羧基与酚羟基是主要参与络合金属离子的功能团，络合物羧基与酚羟基是主要参与络合金属离子的功能团，络合物的稳定程度随的稳定程度随pH升高而增大。升高而增大。土壤有机质课件 是亲水胶体，吸水能力强，最大吸水量超过本身重是亲水胶体，吸水能力强，最大吸水量超过本身重量的量的500%500%，干腐殖质从饱和大气中吸水可达本身重量，干腐殖质从饱和大气中吸水可达本身重量的的100%100%。而黏粒仅仅为。而黏粒仅仅为1520%1520%。 其化学稳定性强，抗微生物分解能力强，因此分解其化学稳定性强，抗微生物分解能力强，因此分解周期长，在温

12、带植物残体的半分解期为周期长，在温带植物残体的半分解期为3 3个月，而新形个月，而新形成的土壤有机物质的半分解期为成的土壤有机物质的半分解期为4-94-9年，胡敏酸在土壤年，胡敏酸在土壤中平均停留时间中平均停留时间780-3000780-3000年，富里酸为年，富里酸为200-630200-630年。年。土壤有机质课件四四.土壤有机质的作用土壤有机质的作用一在土壤肥力上的一在土壤肥力上的作用作用二在生态环境上的二在生态环境上的作用作用2土壤有机质课件 1.植物养分的重要来源植物养分的重要来源 土壤有机质含有大量而全面的植物养分，特别是氮素，土壤中的氮素80以上是有机态的，经微生物分解后，转化为

13、植物可直接吸收利用的速效氮。 2.提高士壤的蓄水保肥和缓冲能力提高士壤的蓄水保肥和缓冲能力 腐殖质本身疏松多孔，具有很强的蓄水能力。土壤中的粘粒吸水力一般为5060，而腐殖质可高达400600。3.改善土壤的物理性质改善土壤的物理性质2土壤有机质课件4.促进微生物的生命活动促进微生物的生命活动5.促进植物的生长发育促进植物的生长发育6.其他方面的作用其他方面的作用土壤有机质含量越高，土壤肥力越高吗？土壤有机质课件n1.对全球碳平衡的影响对全球碳平衡的影响n2.对重金属的影响对重金属的影响n3.对农药等有机污染物的固定对农药等有机污染物的固定土壤有机质课件 我国历来有施有机肥的习惯，肥源广阔，有厩肥、堆肥、沤肥等对提高土壤的肥力作用极大，吨良田有机质含量不少于1.1%。有机肥工厂化生产是未来发展趋势。土壤有机质课件 主要方式有：主要方式有： 1）与厩肥混合堆腐沤