土壤肥料學(xué)之土壤學(xué)課件：第三章 土壤有機(jī)質(zhì)

第三章

土壤有機(jī)質(zhì)1土壤有機(jī)質(zhì)（soilorganicmatter）

土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中的所有有機(jī)物質(zhì)，包括土壤中各種動(dòng)物和植物殘?bào)w、微生物及其分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)。2第一節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、含量及其組成微生物動(dòng)物來(lái)源

植物來(lái)源人為造成的外來(lái)有機(jī)質(zhì)一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源及表示方法3

一、土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源及表示方法1、有機(jī)碳含量：重鉻酸鉀法2、有機(jī)質(zhì)含量：1.724*有機(jī)碳含量4二、含量及組成1、有機(jī)質(zhì)含量一般含量在0-5%之間。

泥炭土可高達(dá)20%或30%以上漠境土和砂質(zhì)土壤不足0.5%5二、含量及組成6土壤有機(jī)質(zhì)0.5%5%0.5-2.0%7%7二、含量及組成2、有機(jī)質(zhì)的組成化學(xué)元素組成土壤有機(jī)質(zhì)的基本元素組成是C、H、O、N，C/N比大約在10--12之間。8(2)化合物組成可分為:

腐殖物質(zhì)

（HumicSubstance）

非腐殖物質(zhì)（Non-HumicSubstance）常見(jiàn)的化合物有纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素及脂類(lèi)。二、含量及組成9二、含量及組成(3)存在形態(tài)：動(dòng)、植物殘?bào)w半分解的動(dòng)、植物殘?bào)w腐殖質(zhì)10第二節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化一、礦質(zhì)化過(guò)程與腐殖化過(guò)程

1、礦質(zhì)化過(guò)程土壤有機(jī)質(zhì)在土壤微生物及其酶的作用下，分解為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，并釋放出能量和礦質(zhì)養(yǎng)分的過(guò)程。R—（C，H，養(yǎng)分）+2O2CO2+2H2O+能量+養(yǎng)分

酶氧化11在好氧條件下，微生物活動(dòng)旺盛，分解作用可進(jìn)行較快而徹底，有機(jī)物質(zhì)---->CO2和H2O，而N、P、S等則以礦質(zhì)鹽類(lèi)釋放出來(lái)。在嫌氣條件下，好氧微生物的活動(dòng)受到抑制，分解作用進(jìn)行得既慢又不徹底，同時(shí)往往還產(chǎn)生有機(jī)酸、乙醇等中間產(chǎn)物。在極端嫌氣的情況下，還產(chǎn)生CH4、H2等還原物質(zhì)，其中的養(yǎng)料和能量釋放很少，對(duì)植物生長(zhǎng)不利。一、礦質(zhì)化過(guò)程與腐殖化過(guò)程122、腐殖化過(guò)程

各種有機(jī)化合物通過(guò)微生物的合成或在原植物組織中的聚合轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原來(lái)有機(jī)化合物更為復(fù)雜的新的有機(jī)化合物，這一過(guò)程稱(chēng)為腐殖化過(guò)程。一、礦化過(guò)程與腐殖化過(guò)程13一、礦化過(guò)程與腐殖化過(guò)程

腐殖化過(guò)程通常包括兩個(gè)階段：1、植物殘?bào)w分解，產(chǎn)生簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物2、通過(guò)微生物對(duì)這些有機(jī)物的代謝作用和反復(fù)循環(huán)利用，合成多元酚和醌；或來(lái)自植物的類(lèi)木質(zhì)素聚合形成高分子的多聚化合物，即腐殖質(zhì)。141、土壤特性

（1）溫度最適宜溫度大約為25-35°C

。

（2）pH值中性、鈣質(zhì)豐富較好，pH6.5-7.5。（3）水分最適濕度：田間持水量的60-80%

低洼、積水有利于有機(jī)質(zhì)的積累（4）通氣性通氣不良易有機(jī)質(zhì)累積二、影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化的因素15162、植物殘?bào)w的特性

（1）物理狀態(tài)：鮮嫩程度、破碎程度、緊實(shí)程度（2）C/N比有機(jī)物質(zhì)組成的碳氮比（C/N）對(duì)其分解速度影響很大。

以25或30：1較為合適。C/N降至大約25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機(jī)質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮。1718腐殖化系數(shù)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的有機(jī)物料在土壤中分解一年后，殘留的量占施入量的比例。19第三節(jié)土壤腐殖物質(zhì)的形成和性質(zhì)一、腐殖質(zhì)的組成腐殖質(zhì)胡敏酸富里酸胡敏素（不溶于NaOH）（pH=1時(shí)沉淀析出）20一、腐殖質(zhì)的組成21一、腐殖質(zhì)的組成22一、腐殖質(zhì)的組成23游離態(tài)很少結(jié)合態(tài)52%-98%腐殖質(zhì)土壤腐殖質(zhì)-粘土礦物復(fù)合體24土壤有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體示意圖25二、土壤腐殖酸的性質(zhì)（一）物理性質(zhì)1、顏色

黑褐色，富里酸呈淡黃色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、堿；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于堿；富里酸的一價(jià)、二價(jià)鹽溶于水，三價(jià)鹽幾乎不溶于水；胡敏酸的一價(jià)鹽溶于水，但二價(jià)、三價(jià)鹽幾乎不溶于水。3、吸水性

最大吸水量可以超過(guò)500%26

4、腐殖質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

（1）腐殖酸的分子量有較大的差異。

（2）腐殖酸的分子形狀

pH2-3纖維、纖維束狀

4-7網(wǎng)狀、海綿狀

8-9頁(yè)狀

>10粒狀

5.膠體特性

土壤有機(jī)膠體的主要組成部分二、土壤腐殖酸的性質(zhì)27腐殖酸的3D優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型

28

我國(guó)主要土壤腐殖酸的元素組成元素（%）CHO+SNHA50-603.1-5.331-413.0-5.6FA45-534.0-4.840-482.5-4.3（二）腐殖酸的化學(xué)性質(zhì)

１、化學(xué)組成二、土壤腐殖酸的性質(zhì)292、腐殖酸的絡(luò)合性絡(luò)合物的穩(wěn)定性隨pH值的升高而增大。在pH4.8時(shí)能與Fe、Al、Ca等離子形成可溶性絡(luò)合物，但在中性或堿性條件下會(huì)產(chǎn)生沉淀。二、土壤腐殖酸的性質(zhì)303、腐殖酸的電性

腐殖酸是一種兩性膠體。既可以帶負(fù)電荷，也可以帶正電荷。而通常以帶負(fù)電荷為主。腐殖質(zhì)的負(fù)電荷數(shù)量隨pH的升高而升高。二、土壤腐殖酸的性質(zhì)314、穩(wěn)定性

在溫帶條件下，一般植物殘?bào)w的半分解周期少于3個(gè)月，植物殘?bào)w形成的新的有機(jī)質(zhì)的半分解期為4.7-9年，而胡敏酸的平均停留時(shí)間為780-3000年，富里酸的平均停留為200-630年。二、土壤腐殖酸的性質(zhì)325、腐殖質(zhì)的變異性

HA/FA值：表示胡敏酸與富里酸含量的比值。是表

示土壤腐殖質(zhì)成份變異的指標(biāo)之一。

一般我國(guó)北方的土壤，特別干旱區(qū)與半干旱區(qū)的土壤

腐殖質(zhì)以胡敏酸為主，HA/FA比大于1

而在溫暖潮濕的南方的酸性土壤中，土壤中以富里酸

為主，HA/FA比一般小于1.

在同一地區(qū)，水稻土的腐殖質(zhì)的HA/FA比大于旱地。

在同一地區(qū)，熟化程度高的土壤的HA/FA比較高。二、土壤腐殖酸的性質(zhì)33一、土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤肥力的影響1、提高土壤持水性，減少水土流失2、提供植物需要的養(yǎng)分3、改善土壤物理性質(zhì)4、提高土壤的保肥性和緩