土壤有機(jī)質(zhì)市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

土壤有機(jī)質(zhì)(SoilOrganicMatter)土壤有機(jī)質(zhì)第1頁2土壤有機(jī)質(zhì)—土壤肌肉土壤有機(jī)質(zhì)是礦質(zhì)顆粒一小部分，它在土壤形成過程中，尤其是在土壤肥力發(fā)展過程中，起著極其主要作用，它是土壤肥力主要標(biāo)志之一。土壤有機(jī)質(zhì)第2頁3雖然土壤有機(jī)質(zhì)含量很少，但它在土壤肥力、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著很重要作用和意義。一方面它含有植物生長所需要各種營養(yǎng)元素，是土壤微生物生命活動能源，對土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)都有著深刻影響。其次，土壤有機(jī)質(zhì)對重金屬、農(nóng)藥等各種有機(jī)、無機(jī)污染物行為都有顯著影響，而且土壤有機(jī)質(zhì)對全球碳平衡起著重要作用，被認(rèn)為是影響全球“溫室效應(yīng)”主要因素。土壤有機(jī)質(zhì)第3頁4土壤有機(jī)質(zhì)定義：土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中全部含碳有機(jī)物質(zhì)，它包含土壤中各種動、植物殘?bào)w，微生物體及其分解和合成各種有機(jī)物質(zhì)。顯然，土壤有機(jī)質(zhì)由生命體和非生命體兩大部分有機(jī)物質(zhì)組成。土壤有機(jī)質(zhì)第4頁5一、土壤有機(jī)質(zhì)起源各種生命有機(jī)體殘留物——秸稈還田土壤生物體分泌物——作物、動物分泌各種有機(jī)物料施入——有機(jī)肥等土壤有機(jī)質(zhì)第5頁中國一些自然土壤中有機(jī)質(zhì)含量統(tǒng)計(jì)標(biāo)本數(shù)有機(jī)質(zhì)含（％）土類322.07～7.05黃棕壤、黃褐土101.38～6.66高山草原土、亞高山草原土26481～21.96

高山草甸土、亞高山草甸土242.32～2.98磚紅壤、赤紅壤292.14～16.4

黑土、黑鈣土470.52～1.95

紅壤322.71～20.5黃壤221.03～10.69褐土742.64～19.3

棕色森林土

土壤有機(jī)質(zhì)第6頁7二、土壤有機(jī)質(zhì)含量1、自然土壤：0.5—20%2、耕作土壤：耕層

0.5—5%華北地域土壤

0.5—1.5%；東北地域土壤

3—5%；南方地域土壤

1—2%；水田土壤較旱地土壤中高；菜園土壤較普通大田土壤中高。土壤有機(jī)質(zhì)含量與氣候、植被、地形、土壤類型、農(nóng)耕辦法親密相關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)第7頁8土壤有機(jī)質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%土壤有機(jī)質(zhì)第8頁東北北大荒黑土景觀與剖面土壤有機(jī)質(zhì)第9頁近年來，生產(chǎn)上過分依賴于化肥，忽略有機(jī)肥，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，肥力下降伴隨作物高產(chǎn)新品種、新技術(shù)應(yīng)用，作物從土壤中吸收養(yǎng)分大幅度增加，土壤養(yǎng)分耗竭速率在加大。因?yàn)樽魑镂这浰睾臀⒘吭亟^大多數(shù)存在于秸稈中，近二分之一氮磷元素也存在于秸稈，所以，秸稈移出土壤系統(tǒng)沒有償還土壤，使得土壤養(yǎng)分庫處于入不敷出局面。同時(shí)，單純依靠大量投入氮磷化肥，土壤氮磷富集，使得其與沒有施用那些養(yǎng)分更顯得不足，打破了土壤中有機(jī)營養(yǎng)與礦質(zhì)營養(yǎng)之間、氮磷鉀與微量元素營養(yǎng)之間平衡供給關(guān)系，土壤有機(jī)質(zhì)（碳素有機(jī)營養(yǎng)）、鉀素、微量元素（鋅、硼、鉬等）逐步成為新限制因子，不但影響作物生長，而且酬勞遞減，肥效下降。土壤有機(jī)質(zhì)第10頁從土壤物理學(xué)角度看，有機(jī)質(zhì)降低，使得土壤發(fā)生退化，耕層變淺；土壤結(jié)構(gòu)水穩(wěn)性、力穩(wěn)性喪失，輕易發(fā)生破碎、板結(jié)，孔隙性發(fā)生劣變，表現(xiàn)在孔隙數(shù)量（容積）和質(zhì)量（孔隙粗細(xì)及其相對百分比）不協(xié)調(diào)，不利于土壤水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)，土壤蓄墑、抗災(zāi)、緩沖能力下降，從而影響林木根系發(fā)育和水肥吸收。土壤有機(jī)質(zhì)第11頁12影響土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化原因有機(jī)物料進(jìn)入土壤后，一方面，外來有機(jī)物質(zhì)不停地輸入土壤，并經(jīng)微生物分解和轉(zhuǎn)化形成新腐殖質(zhì)；其次，土壤原有有機(jī)質(zhì)不停地被分解和礦化，離開土壤。進(jìn)入土壤有機(jī)物質(zhì)主要由每年加入土壤中動植物殘?bào)w數(shù)量和類型決定，而土壤有機(jī)質(zhì)損失則主要取決于土壤有機(jī)質(zhì)氧化及土壤侵蝕程度。進(jìn)入土壤有機(jī)物質(zhì)與有機(jī)碳從土壤中損失之間平衡決定了土壤有機(jī)質(zhì)含量。土壤有機(jī)質(zhì)第12頁13

因?yàn)槲⑸锸峭寥烙袡C(jī)物質(zhì)分解和周轉(zhuǎn)主要驅(qū)動力，所以，凡是能影作用原因都會影響有機(jī)物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化。土壤有機(jī)質(zhì)第13頁141、有機(jī)殘?bào)w特征(specificityoforganicrelict)（1）物理狀態(tài)(physicalstate)：含水多、嫩、多汁、粉碎有機(jī)物料比含水少、老、未粉碎物料易分解。（2）物質(zhì)組成：含淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)多物料較易分解，而木質(zhì)化含木質(zhì)素、單寧、樹脂多物料較難分解。（3）C/N：大，不易分解小，易于分解C、N都是微生物生命活動所必需營養(yǎng)，微生物正?；顒右笥袡C(jī)物C/N為25:1，因?yàn)槲⑸锉旧鞢/N組成是5:1；生命活動又需20份C作能源。土壤有機(jī)質(zhì)第14頁15A、若C/N比大，如禾本科作物秸稈可達(dá)80-100:1，N少，難以滿足微生物需要。若未經(jīng)腐熟就施入土壤，會造成當(dāng)季作物發(fā)生暫時(shí)饑餓現(xiàn)象（Nhunger,temporaryNdeficiency）。所以，生產(chǎn)上常須采取一些技術(shù)辦法：如在進(jìn)行秸稈還田時(shí)，注意預(yù)防作物苗期脫肥，應(yīng)適當(dāng)增施速效性氮肥；在堆制肥料時(shí)，注意調(diào)整C/N，可添加一些人糞尿及動物糞便，以利快速腐熟。B、若C/N比低，如豆科作物秸稈等在15-30:1，適宜土壤微生物需求，分解快。所以生產(chǎn)上能夠利用作為肥料，即綠肥（greenmanure）。土壤有機(jī)質(zhì)第15頁土壤有機(jī)質(zhì)第16頁172、土壤濕度和通氣狀況(soilhumidityandaerationstatus)好氣：水少氣多，M活動旺盛，OM礦質(zhì)化分解，釋放養(yǎng)分嫌氣：水多氣少，M活動受抑制，OM腐殖化合成腐殖質(zhì)3、干濕交替(wettinganddryingcycle)一方面增加土壤呼吸作用，破壞土壤結(jié)構(gòu)體，利于OM礦質(zhì)化分解，其次干燥時(shí)引起M死亡，又不利于OM分解。使土壤呼吸強(qiáng)度在很短時(shí)間內(nèi)大幅度地提高，并使其在幾天內(nèi)保持穩(wěn)定土壤呼吸強(qiáng)度，從而增加土壤有機(jī)質(zhì)礦化作用。其次干濕交替作用會引起土壤膠體，尤其是蒙脫石、蛭石等粘土礦物收縮和膨脹作用，使土壤團(tuán)聚體瓦解，其結(jié)果一是使原先不能被分解有機(jī)物質(zhì)因團(tuán)聚體分散而能被微生物分解；二是干燥引起部分土壤微生物死亡。土壤有機(jī)質(zhì)第17頁184、溫度(temperature)溫度影響到植物生長和有機(jī)質(zhì)微生物降解。

在0℃以下，土壤有機(jī)質(zhì)分解速率很小。

在0～35℃溫度范圍內(nèi)，提升溫度能促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)分解，加速土壤微生物生物周轉(zhuǎn)。溫度每升高10°C，土壤有機(jī)質(zhì)最大分解速率提升2—3倍。

普通土壤微生物活動最適宜溫度范圍大約為25～35℃，超出這個(gè)范圍，微生物活動就會受到顯著抑制。土壤有機(jī)質(zhì)第18頁195、土壤特征(soilspecificity)（1）pH中性條件下利于OM分解細(xì)菌最適pH在中性附近（pH6.5～7.5），放線菌略偏向堿性一側(cè)，而真菌最適于酸性條件下（pH3~6）活動。pH過低（<5.5）或過高（>8.5）對普通微生物都不大適宜。

（2）質(zhì)地質(zhì)地愈粘重，腐殖化系數(shù)愈高，愈難分解土壤有機(jī)質(zhì)含量與其粘粒含量含有極顯著正相關(guān)，粘質(zhì)土和粉質(zhì)土壤通常比砂質(zhì)土壤含有更多有機(jī)質(zhì)。腐殖質(zhì)與粘粒膠體結(jié)合形成粘粒-腐殖質(zhì)復(fù)合體，可預(yù)防有機(jī)質(zhì)遭受分解，免受微生物破壞。（3）土壤鹽份和污染物（Solublesaltsandpollutantsinsoils）鹽份過高，抑制微生物活性，不利于有機(jī)質(zhì)分解；污染物過高，對微生物有毒性作用，重金屬，持久性有機(jī)污染物（POPs:persistenceorganicpollutants)土壤有機(jī)質(zhì)第19頁20第四節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)作用及其調(diào)節(jié)一、在土壤肥力(soilfertility)上作用1、養(yǎng)分較完全含有植物生長所需全部養(yǎng)分2、促進(jìn)養(yǎng)分有效化(effectuation)OM礦質(zhì)化過程中產(chǎn)生有機(jī)酸，腐殖化過程中產(chǎn)生腐殖酸，一方面促進(jìn)土壤礦質(zhì)養(yǎng)分溶解釋放養(yǎng)分；其次可以絡(luò)合金屬離子，降低金屬離子對P固定，提高P有效性。土壤有機(jī)質(zhì)第20頁213、提升土壤保肥性(nutrientpreservingcapability)

土壤腐殖質(zhì)是一個(gè)有機(jī)膠體，有巨大表面積和表面能，吸附能力大于礦質(zhì)膠體，從而大大提升土壤保肥性。膠體對陽離子吸附能力比較（cmol/kg）膠體類型有機(jī)膠體高嶺石蒙脫石吸附力150～450（平均350）3～580～1004、提升土壤緩沖性（impactabsorption)

腐殖質(zhì)含有各種功效團(tuán)，遇OH-時(shí)，電離出H＋與之作用生成水對堿緩沖；遇H＋時(shí)則因?yàn)閹ж?fù)電荷而吸附H＋對酸緩沖；同時(shí)，因?yàn)楦迟|(zhì)膠體帶負(fù)電荷，可吸附土壤溶液中鹽基離子，對肥料起緩沖作用。土壤有機(jī)質(zhì)第21頁225、提升土壤蓄水能力

腐殖質(zhì)本身疏松多孔，含有很強(qiáng)蓄水能力。土壤中粘粒吸水力普通為50％～60％，而腐殖質(zhì)可高達(dá)400％～600％。

6、促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)(aggregatestructure)形成，改進(jìn)土壤物理性質(zhì)(physicalproperty)

粘結(jié)力(bindingforce)：砂＜有機(jī)膠體＜粘粒所以，有機(jī)質(zhì)能改變砂粒分散無結(jié)構(gòu)狀態(tài)，又能改進(jìn)粘粒粘重大塊結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)形成，從而改進(jìn)土壤通透性等物理性質(zhì)。新鮮有機(jī)質(zhì)是土壤團(tuán)聚體主要膠結(jié)劑，在鈣離子作用下，能夠形成穩(wěn)定性團(tuán)聚體，腐殖質(zhì)顏色深，能吸收大量太陽輻射熱，同時(shí)有機(jī)質(zhì)分解時(shí)也能釋放熱，所以有機(jī)質(zhì)在一定條件下能提升土壤溫度。土壤有機(jī)質(zhì)第22頁23二、改進(jìn)生態(tài)環(huán)境（ecologicalenvironment）

1、絡(luò)合重金屬離子（heavy-metalion），減輕重金屬污染；2、減輕農(nóng)藥殘毒（toxicityofpesticideresidue）

腐殖酸可溶解、吸收農(nóng)藥，如DDT易溶于HA；3、全球C平衡主要C庫（含C平均為58%）。土壤有機(jī)質(zhì)第23頁24三、其它方面作用1、為M提供C源和N源；2、促進(jìn)植物生長發(fā)育：OM含有各種生理活性物質(zhì)，有利于植物生長；3、腐殖酸在一定濃度下能促進(jìn)M和植物生理活性。4、腐殖質(zhì)中含維生素、抗生素和激素，可增強(qiáng)植物抗病免疫能力；5、腐殖質(zhì)還有利于鹽、堿土改良。土壤有機(jī)質(zhì)第24頁25土壤有機(jī)質(zhì)作用土壤有機(jī)質(zhì)在土壤肥力和植物營養(yǎng)中含有多方面主要作用。主要包含以下幾個(gè)方面：（一）提供作物需要各種養(yǎng)分；（二）增強(qiáng)土壤保水保肥能力和緩沖性；（三）改進(jìn)土壤物理性質(zhì)；（四）促進(jìn)土壤微生物活動；（六）降低農(nóng)藥和重金屬污染；（五）促進(jìn)植物生理活性。土壤有機(jī)質(zhì)第25頁26怎樣提升土壤有機(jī)質(zhì)含量？1、堅(jiān)持兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平衡標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)2、提升有機(jī)質(zhì)含量辦法（1）合理耕作制度（退化或熟化）

合理耕作制度可促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量提升并維持較高水平。四、土壤有機(jī)質(zhì)調(diào)整土壤有機(jī)質(zhì)第26頁27主要有機(jī)肥源包含：

綠肥、糞肥、廄肥、堆肥、漚肥、餅肥、蠶沙、魚肥、河泥、塘泥、

有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用2、施用有機(jī)肥3.種植綠肥田菁紫云英紫花苜蓿等

休閑綠肥、套作綠肥養(yǎng)用結(jié)合：因地制宜、充分用地、主動養(yǎng)地、