《土壤有机质和生物》PPT课件

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1、第三章土壤有机质和生物什么是有机质以各种形态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。广义：包括一切生物体及其分解或合成的各种产物。狭义：通过微生物转化合成的有机物质即腐殖质。概念：土壤有机质(soilorganicmatter)土壤中的各种动植物残体，在土壤生物的作用下形成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的高分子化合物(腐殖质)。第一节土壤有机质的来源、组成和类型一、土壤有机质的来源土壤有机质来源特点自然土壤森林土壤枯枝落叶数量少；累积于地表：从上到下锐减；富含木质素，形成的有机质疏松、有弹性；形成富含单宁的酸性有机质（适于真菌活动）草原土壤地上部和地下部根系数量多；

2、分布较深，从上到下逐渐减少；木质素少，纤维素多，累积紧实，无弹性；形成中性有机质（适于细菌活动）耕作土壤施有机肥，作物根茬数量少，累积于耕作层；受人为培肥措施影响大。二、土壤有机质的存在形态存在形态：动、植物残体半分解的动、植物残体腐殖物质（85-90%）三、土壤有机质的含量和组成1.含量一般把耕层含有机质20%以上的土壤，称为有机质土壤，在20%以下的土壤，称为矿质土壤(mineralsoil)。耕作土壤表层有机质通常在5%以下。土壤有机质含量与气候、植被、地形、土壤类型、农耕措施密切相关。目前，我国土壤有机质含量普遍偏低。总体而言，北方土壤有机质含量高于南方土壤

3、。土壤有机质0.5%5%0.5-2.0%7%四川土壤有机质含量（%）OM%＞4.003.01－4.002.01－3.001.01－2.000.61－1.00＜0.60水田%1.296.1939.951.990.630.004旱地%3.145.5218.7246.2624.661.102.组成动植物残体及微生物体土壤有机质　上二类的分泌物、排泄物及中间分解产物腐殖质（稳定的高分子化合物）：主体。土壤腐殖质（soilhumus）是除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称。由非腐殖物质（Non-humicsubstances）和腐殖物质（Humicsub

4、stances）组成，通常占土壤有机质的90%以上。腐殖物质：由多酚和多醌类物质聚合而成；含芳香环结构，黄色至棕黑色，非晶形高分子有机化合物；最难降解，一般占土壤有机质的60-80%。非腐殖物质：有特定理化性质、结构已知；约占土壤腐殖质的20-30%；碳水化合物、蛋白质和氨基酸、脂肪、蜡质、木质素、核酸等；相对容易被降解，存在时间短；氮、磷、硫营养重要。(1)元素组成(elementarycomposition)有机质水分占75%，干物质占25%。干物质中元素组成(%):CHON和灰分元素448408（C/N为10左右）(2)化学组成(chemicalcomposi

5、tion)有机物料的化学组成：碳水化合物：约占60%，纤维素和半纤维素为主，少　　　　　　量淀粉和糖类。木质素：占10%～30%，平均25%，木本植物较多，草本植物较少，难分解，腐殖质的主要来源。蛋白质等含氮化合物：占1～15%，平均10%。脂蜡质、单宁等：占1～8%，平均5%。灰分：燃烧后留下的灰，草本多于木本，占2～7%。土壤有机质的化学成分:纤维素　半纤维素木质素蛋白质脂肪、树脂等%2－100－230－5028－351－8第二节土壤有机质的分解和转化矿质化过程（Mineralization）指复杂的有机质在微生物的作用下，转化为简单的无机物(H2O；CO2等)

6、并释放出能量的过程。一、碳水化合物的矿质化多糖单糖CO2+H2O+heat(多）好气条件下有机酸——heat（少）半嫌气条件CH4、H2、H2S+heat（极少）嫌气水解酶作用己糖>淀粉>半纤维素>纤维素；糖类物质的分解是土壤中生物物活动的主要能源（生物热）。（4~5千卡热/g有机物）危害：在低温、嫌气条件下,有机酸变为CO2和H2O的过程受到阻碍,产生有机酸的累积,从而造成植物根系萎缩、腐烂。如：甲酸3.2×10-3M、乙酸4.6×10-3M、正丁酸7×10-4M，就会对植物根系产生较严重的危害。解决办法：排水晒田、施草木灰（中和酸、补充K素）有机肥施用前进行堆沤

7、。蛋白质多肽氨基酸氨NH3硝酸根NO3-蛋白酶肽酶氨化细菌硝化细菌水解作用（hydrolyzation)氨化作用（ammonification)硝化作用（nitrification)任何条件下好气条件下二、含氮化合物的矿质化同化吸收N素的生物固定或有效化过程与有机物C/N比密切相关:C/N＞25时，产生N素生物固定C/N＜25时，产生N素有效化。豆科绿肥（三叶草等）C/N小，施入土壤后能提供N素（N素有效化）。禾本科作物秸秆C/N大，直接还田易造成M与作物争夺N素，造成N素的生物固定。秸秆还田应配施化学N肥：一般亩施秸秆300－400kg，需要配施化学纯N3－4