杨寿甫 土壤有机质教案

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1、河北省现代农艺专业专业带头人培训教案《土壤有机质》海兴县职教中心杨寿甫二〇一〇年八月8土壤有机质海兴县职教中心杨寿甫一、学时安排：4学时二、教学要求：1、了解土壤有机质的来源、含量及其组成2、掌握土壤有机质的分解和转化3、理解土壤腐殖物质的形成和性质4、掌握土壤有机质的作用及管理三、教学重点：土壤有机质的分解和转化，土壤腐殖物质的性质，土壤有机质的作用及调节四、教学难点：土壤有机质的分解和转化，土壤有机质的调节土壤有机质是土壤的重要组成部分，对土壤肥力、生态环境有重要的作用。土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳的有机物质，包

2、括土壤中各种动物、植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质，即由生命体和非生命体两部分有机物质组成。该章主要介绍非生命体有机质以及与之有关的生物过程和影响因素。第一节土壤有机质的来源、含量及其组成一、土壤有机质的来源、存在形态（一）来源原始土壤中微生物是土壤有机质的最早来源。随着生物的进化和成土过程的发展，动物、植物残体称为土壤有机质的基本来源。自然土壤经人为影响后，还包括有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机物质。（二）存在状态：1、新鲜有机质；2、半分解有机质；3、腐殖质。新鲜有机质和半分解

3、有机质，约占有机质总量的１０％～１５％，易机械分开，是土壤有机质的基本组成部分和养分来源，也是形成腐殖质的原料。腐殖质约占85%～９０％，常形成有机无机复合体，难以用机械方法分开，是改良土壤、供给养分的重要物质，也是土壤肥力水平的重要标志之一。二、土壤有机质的含量土壤有机质的含量差异很大，高的达20%或30%（泥炭土），低的不足0.5%（漠境土）。耕作土壤表层的有机质含量通常<5%,一般在1%～3%之间。一般把耕作层有机质含量>20%——有机质土壤；耕作层有机质含量<20%——矿质土壤。三、土壤有机质的组成(一)元素组成主

4、要元素组成是C、H、O、N，分别占52％～58％、34％～39％、3.3％～4.8％和3.7％～4.1％，其次是P、S。（二）化合物组成１、糖、有机酸、醛、醇、酮类及其相近的化合物：可溶于水，完全分解产生ＣＯ２和Ｈ２Ｏ，嫌气分解产生ＣＨ４等还原性气体。２、纤维、半纤维素：都可被微生物分解，半纤维素在稀酸碱作用下易水解，纤维素在较强酸碱作用下易水解。３、木质素：比较稳定，不易被细菌和化学物质分解，但可被真菌和放线菌分解。４脂肪、蜡质、树脂和单宁等：不溶于水而溶于醇、醚及苯中，抵抗化学分解和细菌的分解能力较强，在土壤中除脂肪分

5、解较快外，一般很难彻底分解。8５、含氮化合物：易被微生物分解６、灰分物质（植物残体燃烧后所留下的灰），占植物体重的５％。主要成分有Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、Fe、Al、Mn等。也可简单分为腐殖物质和非腐殖物质。第二节土壤有机质的分解和转化进入土壤的有机质在微生物作用下，进行着复杂的转化过程，包括矿质化过程与腐殖化过程一、矿质化与腐殖化（一）矿质化微生物分解有机质，释放CO2和无机物的过程称矿化作用。这一过程也是有机质中养分的释放过程。土壤有机质的矿质化过程主要有以下几种。1、碳水化合物的分解土壤有机质中的碳水化合

6、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：(C6H10O5)n＋nH2O--→nC6H12O6。生成的单糖由于环境条件和微生物种类不同，又可通过不同的途径分解，其最终产物也不同。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。其反应为C6H12O6--→CH3CH2CH

7、2COOH＋2H2＋2CO2＋热量4H2＋CO2－→CH4＋2H2O碳水化合物的分解，不仅为微生物的活动提供了碳源和能源，扩散到近地表大气层中的CO2，还可供绿色植物光合作用所需要的碳素营养。CO2溶于水形成碳酸，有利于土壤矿质养分的溶解和转化，丰富土壤中速效态养分。2、含氮有机质的分解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。不经分解多数不能为植物直接利用。（1）水解作用蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下，分解成氨基酸的作用称水解作用蛋白质蛋白质-------→氨基酸水解酶氨基酸大多数溶于水

8、，可被植物、微生物吸收利用，也可进一步分解转化。（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氧化：CH2NH2COOH＋O2→HCOOH＋CO2＋NH3好气分解还原：CH2NH2COOH＋H2→CH3COOH＋NH3嫌气分解水解：8CH2NH2COOH＋H2O→CH2(OH)COOH＋NH3