Chap土壤有机质PPT课件

1、Chap. 5 土壤有机质2 土壤有机质的来源及形态来源：1）高等植物（地上部和地下部） 2）土壤中的动物 3）土壤中的微生物 4）施用的有机肥形态：1）新鲜有机质（未分解有机质） 2）半分解有机质 3）腐殖质 第1页/共27页Chap. 5 土壤有机质1）高等植物 森林植被下有机残体主要来自地上部凋落物，4-5吨/公顷年； 草本植物的有机残体主要来自根系，黑土地区达9.3吨/公顷年（风干根重）； 耕作土壤，植物残体主要来源根茬，达2-3吨/公顷年。 由于各地区的气候条件、植被类型及耕作管理不同，进入土壤中的植物残体数量和化学组成有很大的差异。第2页/共27页Chap. 5 土壤有机质2）土壤

2、动物根据躯体大小区分：小型、中型和大型土壤动物；大型：（体长2mm）蚯蚓、蚂蚁、甲虫、马陆、 蜈蚣等；中型mm）螨类、弹尾虫；小型mm）原生动物、线虫。第3页/共27页Chap. 5 土壤有机质2）土壤动物根据在土壤中滞留时间区分：全期土壤动物：周期土壤动物：部分土壤动物：暂时土壤动物：过度土壤动物：交替土壤动物：第4页/共27页Chap. 5 土壤有机质2）土壤动物根据在土壤中栖息层次区分：真土居动物：半土居动物：地表土居动物：上方土居动物：第5页/共27页Chap. 5 土壤有机质2）土壤动物根据食性区分：根食者：枯食者：尸食者：粪食者：菌食者：捕食者：杂食者：第6页/共27页Chap.

3、5 土壤有机质蚯蚓第7页/共27页Chap. 5 土壤有机质螨类第8页/共27页Chap. 5 土壤有机质弹尾虫第9页/共27页Chap. 5 土壤有机质线虫第10页/共27页Chap. 5 土壤有机质3）微生物（1）微生物类群：细菌、放线菌和真菌。（2）微生物营养型： 有机营养型（异样型）:腐生性和寄生性 无机营养型（自养型）化能自养性和光能自养性第11页/共27页Chap. 5 土壤有机质3 土壤有机质的组成主要有五类有机化合物和灰分物质：1）糖类化合物：单糖双糖和多糖类 好气条件 CO2+H2O 单糖双糖和多糖类 厌气条件 有机酸H2、CH4 第12页/共27页Chap. 5 土壤有机质

4、2）纤维素、半纤维素3）木质素4）含N化合物（蛋白质 氨基酸）5）脂肪、树脂、蜡质和单宁6）灰分物质：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn第13页/共27页Chap. 5 土壤有机质4 土壤有机质的转化 有机质的矿化作用：有机质在生物作用下分解为简单的无机化合物的过程。 有机质的腐殖化作用：有机质在分解的同时，形成腐殖质的过程。 通常把每克干重的有机质经过一年分解后转化为腐殖质（干重）的克数，称为腐殖化系数。第14页/共27页Chap. 5 土壤有机质第15页/共27页Chap. 5 土壤有机质腐殖质形成的机理：1）30年代：木质素和微生物原生质中的蛋白质相互作用形成木质素-蛋

5、白质复合体。2）60年代：木质素不能参与腐殖质的形成，而是通过降解产生酚、醌型化合物，再与氨基酸缩合而成。第16页/共27页Chap. 5 土壤有机质3）80年代及以后： 细胞自溶假说：死亡细胞释放自溶酶，使细胞成分（糖、氨基酸、酚和其他芳香族化合物）形成自由基而迅速缩合成腐殖质。 微生物合成学说：微生物利用植物物质作碳源和能源，在细胞内合成各种腐殖质的高分子化合物，微生物死亡后再释放到土壤中，在细胞外降解为腐殖质。第17页/共27页Chap. 5 土壤有机质5 土壤腐殖质的组成和特性1）腐殖质的组成 土壤NaOH处理不溶解部分溶解部分HCl或H2SO4处理褐色沉淀浅黄色溶解部分胡敏酸（褐腐酸

6、）富里酸（黄腐酸）胡敏素（黑腐素）第18页/共27页Chap. 5 土壤有机质2）腐殖质在土壤中存在的形态游离状态的腐殖质；与盐基化合成稳定的盐类(腐质酸钙镁)；与含水三氧化物化合成复杂的凝胶体；与粘粒结合成胶质复合体（有机无机复合体）。第19页/共27页Chap. 5 土壤有机质3）腐殖质分子结构包括芳香族化合物、含氮化合物、和碳水化合物。 官能团（功能团）：羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基、甲基、醌基等 这些官能团使得腐殖质具有：离子吸附性、对金属离子的络合性、氧化还原性及生理活性。第20页/共27页Chap. 5 土壤有机质4）腐殖质具有带电性（可变电荷）第21页/共27页Chap. 5 土

7、壤有机质5）腐殖质的溶解性、分散性和吸水性 胡敏酸一价盐、二价盐溶于水， 富啡酸一价盐溶于水、二价盐不溶于水。 胡敏酸分子量大，分散性和活动性小，遇少量电解质（如氯化钙）即完全絮凝，絮凝后产生的胡敏酸钙凝胶能胶结土粒形成团粒结构。 富啡酸分子量小，分散性和活动性大，其酸性和溶解性强，能强烈地破坏矿物质。腐殖质是亲水胶体，吸水能力强，最大吸水量可达500%以上。第22页/共27页Chap. 5 土壤有机质6）腐殖质的稳定性腐殖质具有抵抗微生物分解的能力。胡敏酸的平均存留时间为7803000年；富啡酸的平均存留时间为220630年；新形成土壤的有机质为4.79年；残体易分解组分为0.25年。第23页/共27页Chap. 5 土壤有机质6 土壤有机质转化的影响因素内部因素：有机质的碳氮比（C/N=25） 物理状态（分散性或致密性）外部因素：土壤水、热状况 土壤通气状况 土壤酸碱性第24页/共27页Chap. 5 土壤有机质7 土壤有机质对土壤肥力的作用1）是土壤养分的主要来源；2）促进土壤结构形成，改善土壤物理性质；3）提高土壤的保肥能力和缓冲性能；4）腐殖质具有生理活性，能促进作物生