土壤有機質（二）

1、土壤有機質（二） 1土壤有機質的轉化過程 有機殘體進入土壤后，在以土壤微生物為主導的各種作用綜合影響下，向著兩個方向轉化：一是在土壤微生物酶的作用下發(fā)生氧化反應，徹底分解而終于釋放出co2、h2o和能量；所含n、p和s等養(yǎng)分元素在一系列特定反應后，釋放成為植物可利用的礦質養(yǎng)料，這一過程稱為有機質的礦化過程，可用下式來表示： 另一個轉化方向則是各種有機化合物通過土壤微生物的合成或在原植物組織中的聚合改變?yōu)榻M成和結構比本來有機化合物更為復雜的新的有機化合物，這一過程稱為腐殖化過程。有機殘體的礦化和腐殖化是同時發(fā)生的兩個過程，礦化過程是舉行腐殖化過程的前提，而腐殖化過程是有機殘體礦化過程的部分結果，

2、礦化和腐殖化在土壤形成中是對立統(tǒng)一的兩個過程。 2影響土壤有機質轉化的因素 有機質是土壤中最活躍的物質組成。一方面，外來有機物質不斷地輸入土壤。并經微生物的分解和轉化形成新的腐殖質；另一方面，土壤原有有機質不斷地被分解和礦化，離開土壤。進入土壤的有機物質主要由每年加入土壤中動植物殘體的數(shù)量和類型打算，而土壤有機質的損失則主要取決于土壤有機質的礦化及土壤侵蝕的程度。進入土壤的有機物質與有機碳從土壤中損失之間的平衡打算了土壤有機質的含量。 有機物質進入土壤后由其一系列轉化和礦化過程所構成的物質流通稱為土壤有機質的周轉。因為微生物是土壤有機物質分解和周轉的主要驅動力，因此，凡是能影響微生物活動及其生

3、理作用的因素都會影響有機物質的轉化。 1)溫度 溫度影響到植物的生長和有機質的微生物降解。普通說來，在0以下，土壤有機質的分解速率很小。在035，提高溫度能促進有機物質的分解，加速土壤微生物的生物周轉。溫度每上升10，土壤有機質的最大分解速率提高23倍。普通土壤微生物活動的最相宜溫度范圍大約為21535，超出這個范圍，微生物的活動就會受到顯然的抑制。 2)土壤水分和通氣情況 土壤水分對有機質分解和轉化的影響是復雜的。土壤中微生物的活動需要相宜的上壤含水量，但過多的水分又會導致進入土壤的氧氣削減，從而轉變土壤有機物質的分解過程和產物。當土壤處于嫌氣狀態(tài)時，大多數(shù)分解有機質的好氧微生物停止活動，從

4、而導致未分解有機質的堆積。植物殘體分解的最適水勢在-0.1-0.03 mpa之間，當水勢降到-0.3 mpa以下，細菌呼吸作用快速降低，而真菌向來到-5-4mpa時可能還有活性。 土壤有機質的轉化也受土壤干濕交替作用的影響。干濕交替作用使土壤呼吸強度在很短時光內大幅度地提高，并使其在幾天內保持穩(wěn)定的土壤呼吸強度，從而增強土壤有機質的礦化作用。另一方面干濕交替作用會引起土壤膠體，尤其是蒙脫石、蛭石等黏粒礦物的收縮和膨脹作用，使土壤團圓體崩潰，其結果一是使原先不能被分解的有機物質因團圓體的簇擁而能被微生物分解；二是干燥引起部分土壤微生物死亡。 3)植物殘體的特性 新奇多汁的有機物質比干涸稿稈易于分

5、解，由于前者含有較高比例的容易碳水化合物和蛋白質，后者含有較高比例的纖維素、木質素、脂肪和蠟質等難于降解的有機物。有機物質的細碎程度影響其與外界因素的接觸面，因而影響其礦化速率。同樣，密實的有機物質的分解速率比疏松有機物質緩慢。 有機物質組成的碳氮比(c/n)對其分解速率影響很大。植物體的c/n變異很大，豆科植物和幼葉的c/n在10：1到30：1，而一些植物鋸屑的c/n可高達1000:1(表2-4),它與植物種類、生長時期和上壤營養(yǎng)情況等有關。與植物相比，土壤微生物的c/n要低得多，穩(wěn)定在10:1到5:1，平均為8:1。但無論有機物質的c/n大小如何，當它被翻入土壤中，經過微生物的反復作用后，

6、在一定條件下，它的c/n或遲或早都會穩(wěn)定在一定的數(shù)值。 表2-4 一些有機質的碳、氮含量及其c/n比 除了氮之外，硫、磷等元素也都是微生物活動所必須的，當缺乏這些營養(yǎng)時也同樣會抑制土壤有機質的分解。土壤中加入新奇有機物質會促進土壤原有有機質的降解，這種礦化作用稱之為新奇有機物質對土壤有機質分解的激發(fā)效應。激發(fā)效應可以是正，也可以是負。正激發(fā)效應存在有兩大作用：一是加速土壤微生物碳的周轉，二是因為新奇有機物質引起土壤微生物活性增加，從而加速土壤原有有機質的分解。但在通常狀況下，微生物生物量的增強超過了分解的腐殖質量，因此凈效應促使土壤有機質的增強。 婦土壤特性氣候和植被在較大范圍內影響土壤有機質的分解和堆積，而土壤質地在局部范圍內影響土壤有機質的含量。土壤有機質的含量與其黏粒含量存在極顯著的正相關。 土壤ph也通過影響微生物的活性而影響有機質的降解。各種微生物都有其最相宜于活動的ph范圍，大多數(shù)細菌活動的最適ph在中性附近(ph6.5