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时间:2019-07-03
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1、第二章土壤有机质土壤有机质是指:土壤中所有含碳有机物质的总称,包括所有动、植物残体,微生物体及其分解合成的各种有机物质(不同分解阶段的各种产物和合成产物)。第一节:土壤有机质第二节:土壤腐殖质第三节土壤有机质的作用和调节第一节:土壤有机质一、土壤有机质的含量二、土壤有机质的来源三、土壤有机质的组成(类型)四、土壤有机质的转化一、土壤有机质的含量土壤学中,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,但耕作土壤中,表层有机质的含量通常在5%以下。土壤有机质含量与气候、植被、地形、土壤类型、农耕措
2、施密切相关。不同土壤中含量差异很大。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。表中国某些自然土壤中有机质含量统计的标本数有机质含量(g/kg)土类3220.7~70.5黄棕壤、黄褐土1013.8~66.6高山草原土、亚高山草原土2648.1~219.6高山草甸土、亚高山草甸土2423.2~29.8砖红壤、赤红壤2921.4~164黑土、黑钙土475.2~19.5红壤3227.1~205黄壤2210.3~106.9褐土7426.4~193棕色森林土土壤有机质0.5%5%1.0-2.0%1.5-3.0%
3、耕层土壤有机质含量分级指标1级:高于4%;2级:3—4%;3级:2—3%,4级:1—2%5级:0.6—1.0%6级:低于0.6%二、土壤有机质的来源土壤有机质最初来源—微生物。土壤有机质主要来源(基本来源)为高等绿色植物的枯枝、落叶、落果、根系等;其次是土壤中动物、微生物的遗体;自然土壤→农业土壤人为施用的有机肥料(工农业废渣、微生物制品)扩大了土壤有机质的来源。三、土壤有机质的类型(组成)进入土壤中的有机物质呈现三种状态:新鲜的有机物质---动、植物残体,半分解的动、植物残体,腐殖物质(重新合成的更稳定、更复杂的有机质—腐殖质)。
4、土壤有机质的类型包括(1)非腐殖质物质;(2)腐殖质(一)、腐殖质与非腐殖质物质非腐殖质物质(Non-HumicSubstance)枯枝落叶和半分解的有机残体等可用机械方法把它们从土壤中分离出,占土壤有机质的10---15%;腐殖物质(HumicSubstance)而腐殖质与土粒紧密结合,不能用机械方法把它们从土壤中分离出,只能用化学方法从土壤中提取,占土壤有机质的80%以上,是土壤有机质的主体。(二).土壤有机质的化合物组成1.糖类、有机酸、醛、醇、酮类以及相近的化合物。2.纤维素和半纤维素3.木质素4.脂肪、蜡脂、树脂和单宁5.
5、含氮化合物化学元素组成:土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N,C/N比大约在10~12之间。四、土壤有机质的转化过程矿质化过程:(Mineralization)***就是有机质被分解成简单的无机化合物,释放出矿质营养的过程腐殖化过程:(Humification)***使简单的有机化合物形成新的、较稳定的有机化合物(腐殖质),使有机质及其养分保蓄起来的过程土壤有机质(碳)的转化(一)土壤有机质的矿质化过程1.含碳有机物质的转化土壤有机质中的碳水化合物如纤维素、半纤维素、淀粉等糖类,在微生物分泌的糖类水解酶的作用下,首先水解为单糖:
6、(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6如果在好气条件下,有好气性微生物分解,最终产物为水和二氧化碳,放出的热量多,称氧化作用。其反应如下:nC6H12O6+6O2→6CO2+6H20+热量如果在通气不良的条件下,则在嫌气性微生物作用下缓慢分解,并形成一些还原性气体、有机酸,产生的热量少,称发酵作用。糖类的分解多糖(淀粉和纤维素)葡萄糖酒精醋酸CO2+H2O(好气分解)丁酸甲烷+CO2(嫌气分解)2.含氮有机物质的转化含氮有机物是土壤中氮素的主要贮藏状态,包括蛋白质、氨基酸、腐殖质等。(1)水解作用蛋白质在微生物分泌的蛋白质
7、水解酶作用下,分解成氨基酸的作用称水解作用。蛋白质→→氨基酸(2)氨化作用分解含氮有机物产生氨的生物学过程称氨化作用。CH2NH2COOH+O2→→HCOOH+CO2+NH3(氧化)CH2NH2COOH+H2→→CH3COOH+NH3(还原)CH2NH2COOH+H2O→CH2(OH)COOH+NH3(水解)3.硝化作用氨态氮被微生物氧化成亚硝酸,并进一步氧化成硝酸的过程,称硝化作用。第一阶段,氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸;NH2+3O2→→2HNO2+2H2O+热量第二阶段,亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸。2HNO2+O2→→2HNO3
8、+热量(4)反硝化作用NO3-在无氧或微氧条件在细菌作用下生成N2O和N2的过程,称反硝化作用(硝酸盐还原过程)。其反应如下:C6H12O6+24KNO324KHCO3+6CO2+12N2↑+18H2O反硝化细菌3.含磷有机物质的转化
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