第2章土壤有机质.

1、YBu尚耳言 1C層 o -©sTta rd / HJ4土壤生物、土壤屮生物的种类和数量动物：»原生动物、线形动物、 环节动物、节肢动物、 昆虫、脊椎动物微生物：»细菌.真菌、放线菌土壤是生命的摇篮，生命是土壤的发动机! 土壤是微生物的大本营！二、土壤生物的作用1、以食物链为纽带 ，分解冇机物料，形成土 壤腐殖质。2穿行、吞食，形成艮好土壤结构。3、便植物感染病虫害，对家畜造成病虫危害。4、根瘤菌、菌根等起有益作用。细菌 放线菌真菌襄牛物的食物链以植物残体为食料的微生物蚂蚁 娱蚣 甲虫植物残落物 动物尸体、粪便垃圾蚯蚓、媾类 甲虫.蜗牛以微生物为食料的动物、 以土

2、壤动物为食料的动物匸 食肉动物 尸体粪便娱蚣、蜘蛛 '二_线虫.娟牛ira返回第一节土壤有机质的来源、含量及其组成Source, Content and Composition of Soil Organic MatterSources:微生物(Microorganisms)动植物残体(Residues of Animals andPlants)丄业废弃物和生活垃圾(Wastes fromIndustrial Production and Human's Living) 有机制剂(Organic Chemicals)植物组织和土壤有机质的部分组成组成分植物组织（）土壤有机质（）

3、纤维素20-50210 4半纤维素103()()2|木质素10303550 t蛋白质1152835 t脂肪、蜡质等18182、土壤有机质含量 般 <5%o 范围 0.5-20% o >20%称冇机质土壤，<20%称矿质土壤元素组成(Elements):C(52%58%), O(34%-39%), H(3.3%-4.8%),N(3.7%-4.1%),E SC/N=10;C/OMaO56化合物组成(Compounds):Humus- Humic acid, Fulvic acid and HuminNon Humus多肽(Peptides),Proteins, Nucleic a

4、cids,多糖(Polysaccharides),tK 质素(Lignin)第2节升机质的分解与转化 Decomposition and Transformation of Soil Organic Matter1.简单有机物矿化Mineralization -消耗氧，产生CO。腐殖化 Humification矿质化有机物质義微生物的作用下，分 鮮为简单的化合杨，同时猝放鲂 质养料的过程复杂f 简单 > 有机杨一无机賜（矿质丿1）糖类-多糖f单糖2）脂肪、树脂等分聲缓做且不彻底。 H2O + CO2+热能肴机酸多酚类3）木质素分解虽慢4）含N有机化合賜含N有机物（蛋白质、核酸等）：上壤N

5、索主耍来源蛋白质一> 氨基酸-> 氨+硝酸5）含P有机化合扬核蛋白一核酸一磷酸2腐殖化 土壤屮动植物残休或施入的有机肥料住微牛.物 作用下形成复杂的腐殖质的过程。两阶段：Go-产生原始材料：主要是多元酚、服类、芳核、 氨基酸等-重新合成有机物质一和对简单的有机化合物一 腐殖质2彰响韦机质转化的因素(1) 温度：Microbes activity(25-35°C)(2) Moist (湿度)and Air(3) 植物残体特性：Chemical components,C/N, age, water contents(4) Soil properties : pH,质土也(te

6、xture),盐分(salt),有毒物质(toxicity )(1)有机物料的组成与状态易分解成分：糖、淀粉、蛋白质木质素、 醋质、单宁幼嫩成分：幼嫩则易分解含水多少：多汁更易分解粉碎程度：细易分解(2)有机物料的C/N比率C/N比：有机物屮含C总量与含N总量ZLLo -C：能源和躯体材料；-N：躯体蛋白质。C/N=2030:1分解快；C/N过大影响物料分解、土壤N素供应。有机、无机肥配合施用(3) 土壤环境条件湿度与通气适当：分解快、分解完全、释放养料多, 无毒害，利于植物牛长；但不利累积；过湿、不通气：分解慢，产牛毒害物质; 利于积累。温度：适宜2535。C 0-25°C温度越高

7、分解越快； >45°C温度越高分解越慢质地： 粘重难分解- 通气、持水-分解转化- 粘粒吸附及胶结有机物质 pH 值： 细菌适宜pH 6.57.5 放线菌稍偏碱 真菌pH 36含盐量： 盐多一微生物活动减弱一分解慢污染物： 亜金属、仃机污染物毒害微生物第3节腐殖质的形成与性质1. 腐殖质的形成土壤腐殖质的分离提取和分组土样j除去动植磨碎过筛后的土样I用!i()H稀液;黑色残余物（胡敏素Humin）6 溶液4k/: / A ；亠所占比例很小褐色沉淀（胡敏酸Humic Acid）黄色溶液（富里酸Fulvic Acid ）分子大.芳化度高.不溶于水.C.N多、稳定性高分子量小.芳化度

8、低. 可溶于水.0. S多. 活性强腐殖酸的性质1 Physical properties2. Chemical propertiesC: 55%60% with average 58%; N： 36% with average 5.6%; C:N:P:S=100120 : 1(): 1 : 1.竣基 carboxyl、酚基 phenolic hydroxyl、醇 胫基 alcohol hydroxyl> 屮氧基 methoxyl、氨基 amino et al.Acidity and ion exchangeElemental compos i t i on of humic subst

9、ances and pI ant mater i a ISubstances% dry ash-free basiscHONFulvic acids44-493.5-5.O44-492.0-4.0Humic acids52-623.0-5.530-333.5-5.0Proteins50-556.5-7319-2415.0-19.0Lignin62-695.0-6.526-33Humic substances(pigmented polymers)Fulvic acidHumic acidHuminLightyellowYellow brow nDark brownGrey- blackBlac

10、kjncrease in intensity of colour > increase in degree of polymerization>2 000泊crease In molecular welQht 300 000 ?45%increaseincarbon content 62%48%decreaseinoxygen con tent 30%1 400decreaseinexchange acidity 500decrease in degree of solubility>Chemical properties of humic substances (Steve

11、nson 1982)形状、颜色、吸水性疏松球形、黑褐色、吸水力强（亲水胶 体）。稳定性分解慢矿化率1%,开垦后可提高到2-4%o腐殖质组成和性质随生物气候条件而变第4节土壤有机质的作用与管理Role and management of soil OM1. 土壤肥力(Soil Fertility)NutrientsSoil fertility: physical, chemical and biologicalOthers2. 牛.态环境(Ecological Environment)Heavy metals, pesticides, C equilibrium3. Management of

12、SOM上壤有机质的调JI JL Objectives2.矿化率和腐殖化系数(1)矿化率Rate of Mineralization)：每年因矿化作丿IJ而消耗掉的伺机质数量占土壤冇机 质总量的百分数。矿化冷二矿化消耗掉的有机质上壤原來有机质总量X KX)%一般 13%高温.多湿、耕作、常施O.M使矿化率提高(3)起爆效应(激发效应.)(Priming effect)；当向土壤中添加新鲜有机物料后，土 壤有机组分间原冇的平衡被打破，矿化率 或腐殖化系数发生急剧变化的现象。分正 激发和负激发。由于激发效应，当土壤中 施用有机肥后，有机质含量难以显箸增加。激发效应可以聂正、也可以是负。例：某土壤苗机

13、质含M2%,矿化率为3%,何年 每甫要消耗多少有机质？每年要施多少紫云英（腐殖化系数为0.25,含水86%）方能使土壤右机质 含量保持平衡（不下降）？解：毎年消耗的有机质=157jkgX2%X3%=90 kg 紫云英X(l-86%)X0.25 = 90 kg 紫云英=2250 kg【小结】h 不同地帑土嫖疽机倉含受的菱畀及其彭响因素。2. 令然土集与耕作土瞧有机廣来涼的井同。3. 机质与土罠去班廣机念有何畀同。4. 机质的化学俎成、化合肠俎成和形总檢征。5彩响有机虞滞化因素中的C/N釣评鈿内戏和基本康理。6了詹庸班虞形成过程的两个介段的内衣及相互关余，俎 成土圾庸班质最基本的彌凰有脾些？7. A<4<质的组分、所帑功能团及各俎分性贋。土嗾有机质对土也也力、植生长及环境的为梅。()基本机念1. ±<r机质 2土炬*班质 3