第二章-3-土壤有机质
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– 化学性质 元素组成：
C（55~60％，平均 ％） （ ％，平均 ％，平均58％） H O N（3~6％，平均5.6％） （ ％，平均 ％） ％，平均 S 少量Ca、Mg、Fe、Si等
C/N比为10~12：1
功能团丰富： 芳香族和脂肪族化合物上的羧基（-COOH） 和酚羟基（-OH） ； 中性功能团有：醇羟基（-CH2OH）、醚基（CH2-O-CH2-）、酮基、醛基和酯基； 碱性功能团有：胺、酰胺基。
强
小
HA/FA比值越大，说明胡敏酸的含量越高， 腐殖酸的结构愈复杂。 我国北方大多数土壤，以胡敏酸为主， HA/FA > 1 南方土壤中，富里酸占优势， HA/FA < 1
四、影响土壤有机质转化的因素
– 微生物是土壤有机质分解和周转的驱动力，凡是影 响微生物活动及其生理作用的因素均会影响有机质 的分解和转化。 1. 有机质本身的物质组成 糖和蛋白质含量高的有机质如豆科绿肥矿化 速率快，而木质素、脂、蜡等含量高的有机质 如禾本科稻草、玉米等矿化速度较慢。 矿化速度：可溶性有机物>蛋白质>纤维素>木质素
有机质 细菌 真菌 腐殖质 苜蓿 青嫩草木犀 成熟草木犀 禾本科草 燕麦秸秆 玉米秸秆
C/N比 C/N比 4-5:1 9-10:1 11:1 13:1 16:1 23:1 25:1 80:1 90:1
2 土壤条件 1）土壤通气状况 2）土壤水分和温度状况 土壤含水量为田间持水量的60-80%为宜 土壤微生物活动的土温以25-35℃为宜 3）土壤酸碱反应 土壤pH一般在6-8之间比较合适，土壤过酸（pH<4.5） 或过碱（pH>8.5），微生物活动受到抑制。 大多数细菌在pH 6.5-7.5之间活性最强 真菌适宜于酸性环境（pH 3-6） 放线菌一般适合于在中性或微碱性条件下生存。
土壤有机质含量
• • • • • • 一般耕作土壤： <50 华北、西北地区：10 南方水田： 15-35 菜园田： 20-30 东北黑土： 80-100 森林土壤： 300 g kg-1
在其他条件相似的情况下，有机质含量的多少，可反映 土壤肥力水平的高低
一、土壤有机质的 来源、形态及组成
• 土壤有机质的来源
矿化速度与有机质本身的C/N比有关，矿化速度与 其含氮量成正比，与含碳量成反比。 微生物组成自身的细胞需要吸收1份氮和5份碳，同 时还需要20份碳作为生命活动的能源，即微生物在 生命活动过程中，需要有机质的碳氮比约为25：1。 C/P=200:1—300:1 C/S=200:1—400:1
小于上述值时，对微生物的活动有利，有机质分解 快，分解释放出的无机态氮、磷和硫被微生物吸收 构成自身外，还有多余的养分残留在土壤中，供植 物吸收。
–Βιβλιοθήκη Baidu提高土壤生物和酶活性，促进养分转化 提高土壤生物和酶活性， 土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养 分和能量的来源。 土壤微生物的生物量与有机质含量呈极显 著的正相关。 有机质可通过刺激微生物和动物的活动增 加土壤酶的活性。
- 刺激根系的生长 腐殖质物质以很稀的浓度（10-6—10-3）以 分子态进入到植物体，可刺激根系的发育，促进 植物对营养物质的吸收。 -提高土壤温度的作用 有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色， 吸热能力强，可改善土壤热状况。
分子结构与分子量： 腐殖酸是非晶体物质，分子结构十分松散，大 致呈无规则线团状。胡敏酸平均分子量在 5000-100000之间，富里酸平均分子量在 3000-6000之间。
表面带电荷： 腐殖质是一种两性胶体。既可带负电， 腐殖质是一种两性胶体。既可带负电，也可带正 两性胶体 电荷。通常以带负电荷为主。 电荷。通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数 量随pH的升高而增加 的升高而增加。 量随 的升高而增加。
当腐殖质覆盖在砂粒表面，增强了砂粒间 的粘结力，提高了砂土的团聚性，降低了 砂粒的分散性。 腐殖质的吸水率为500-600%，砂土增加有 机质后，可减缓砂土通透性过强的缺点， 增强保蓄水分的能力。
– 增强土壤的保肥性和缓冲性 属于胶体物质，具有巨大比表面和表面 能，同时带有大量负电荷，所以能提高土 壤的吸附性能，增强其保肥能力。 腐殖酸是一种弱酸，腐殖酸和腐殖酸盐类 可组成缓冲体系。
第二节 土壤有机质 （Soil Organic Matter）
本章重点
• 土壤有机质在肥力上的意义 • 土壤有机质转化的主要过程与影响条件
• 土壤有机质的调节
什么是土壤有机质？
泛指以各种形态存在于土壤中的各种含碳 有机化合物。 广义地讲：包括土壤中各种动、植物残体 及微生物分解和合成的有机化合物。 狭义地讲：主要是指有机质残体经微生物 作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比 较稳定的高分子有机化合物，即土壤腐殖 质（humic substance）。
腐殖质各组分性质的比较
浅 低 45% 48%
颜色 聚合度 C含量 O含量
深 高 62% 30%
不同腐殖酸性质的比较
腐殖质 分子质 功能团 溶解度 带电量 酸性 量 胡敏酸 5000- 酚羟基 一价盐 负电荷 100000 多 可溶 多 大 富里酸 3000羧基 一、二、 少 6000 多 三价盐 小 类均可 溶 弱 阳离 子交 换量 大
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
纤维素 半纤维素 木质素 粗蛋白质 油脂等 植物组织 土壤有机质
不同有机成分的分解状况
有机成分 糖类 蛋白质 半纤维素 纤维素 好气产物
CO2、H2O NO3- H2PO4SO42CO2、H2O CO2、H2O
嫌气产物
CH4 H2 有机酸 NH3 H2S CH4 H2 有机酸 CH4 H2 有机酸 酚、醌
矿质化过程
碳水化合物 1）多糖在真菌和细菌所分泌的糖类水解酶的作用 下，水解成葡萄糖。 2）葡萄糖在好气条件下，可经酵母菌和醋酸细菌 等微生物的作用，生成简单有机酸（醋酸、草酸 等）、醇类和酮类。这些中间物质在空气流通的 土壤环境中继续氧化，最后完全分解成CO2和 H2O，同时放出热量。 3）在通气不良的土壤条件下，由厌氧细菌和嫌气 性细菌对葡萄糖进行厌氧性分解，形成有机酸类 中间产物，最后产生H2及CH4等还原性气体。
– 提供植物需要的养分
有机N：＞ 80% 有机P：20－76% 有机硫：75－95% 金属离子: K、 Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn
—有机质在分解和合成过程中，产生的多种有机 酸和腐殖酸对土壤矿物有一定的溶解作用，可 以促进矿物风化，有利于养分的有效化。
– 改善土壤物理性状 腐殖质可通过功能团、氢键、范德华力等机制以 胶膜形式包被在矿质土粒外表，促进土壤团粒结 构的形成。 土壤有机质，特别是腐殖质的粘结力比粘粒小， 比砂粒大。 当腐殖质覆盖在粘粒表面，减少了粘粒间的直接 接触，降低其粘结力，大大降低了土壤的粘性， 有机质的胶结作用可形成较大的团聚体，使得土 壤的耕性及通透性等得以改善。
腐殖质的阳离子交换量: 1500~4500 cmol/kg
吸水性及溶解度 腐殖质是亲水性胶体，吸水能力强，吸水量可 超过自身质量的500%（粘粒—15-20%）。 具有较强的膨胀性和收缩性。 粘结性、粘着性和可塑性低于粘土矿物。 胡敏酸与一价离子形成盐类可溶于水，而与二 价阳离子形成的盐类，溶解度较低； 富里酸与一价、二价盐类均溶于水，三价盐类 在中性以上的碱性环境中溶解度较低。 稳定性 化学稳定性高，抗分解能力强，分解周期长。
• 有机质在生态环境上的作用
– 与重金属离子的作用 各种功能团对金属离子的亲和力： 烯醇基 > 胺基 > 偶氮化合物 > 环氮 > 羧基 > 酰基> 羰基 螯合物：两个以上的功能团与金属离子形成 的环状络合物。
腐殖质与金属离子络合的稳定常数： Fe3+> Al3+ >Cu2+ >Ni2+ >Co2+ >Pb2+ >Ca2+ >Zn2+ > Mn2+ >Mg2+ 腐殖酸的氧化还原作用: 胡敏酸可作为还原剂将有毒的Cr6+还原为 Cr3+，胡敏酸上的羧基能与形成稳定的复 合体，从而限制动植物对其的吸收。
抗分解性
作用
弱 提供能量、 营养和功能 团
油脂、蜡质等 CO2、H2O 木质素
很少变化
强
提供结构单 元
二、土壤有机质的 分解和转化
• 简单有机化合物的分解与转化
– 矿质化过程（mineralization）: 有机化合物在 矿质化过程（ ） 微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解最 终释放出二氧化碳、水和能量的过程。 CO2 + H2O +能量 R + 2O2 – 腐殖化过程 腐殖化过程（humification）：各种有机化合物 通过微生物的合成，转变为组成和结构比原来 有机化合物更为复杂的新的有机化合物。
矿化率 每年因矿化作用而消耗掉的有机质数量占土 壤有机质总量的百分数
矿化率 =
矿化消耗掉的有机质 土壤原来有机质总量
×100%
腐殖化系数 在机物料投入土壤一年后形成的腐殖质 的量与原来有机物料总量的比值。 腐殖化系数 = 新形成的腐殖质 施入的有机物总量
五、土壤有机质的作用
• 有机质在土壤肥力上的作用
– 原始土壤—微生物是土壤有机质的最早来源。 – 自然植被条件下，土壤有机质主要来源于地面 植物残落物、根系残体和根系分泌物，其次来 源于生活在土内的动物和微生物。 – 农业土壤的有机质主要来源于施入土壤的各种 有机肥料以及植物遗留的根茬、还田的秸秆和 翻压的绿肥等有机物质。
土壤有机质的形态： 土壤有机质的形态： 1）新鲜有机物。如刚进入土壤中未被微生物 分解的动、植物残体。 2）半分解有机物。经微生物分解的动、植物 残体，失去了原来的形态学特征，呈分散 的暗黑色小块，包括有机质的分解产物和 新合成的简单有机化合物。 3）腐殖质。经微生物分解和再合成的一种褐 色或暗褐色的大分子胶体物质。
（3）硝化作用：氨在微生物作用下，经过亚 硝酸的中间阶段，进一步氧化为硝酸。需 在有氧条件下进行。 （4）反硝化作用：在厌气条件如水淹、有机 质含量过高情况下。硝态氮在反硝化细菌 作用下，转化为还原态氮如氨、NO、N2O、 N2等。
含磷、硫有机化合物 腐生性微生物作用下 土壤中有机态磷主要有核蛋白、核酸、核素、 磷脂等；产物为正磷酸及其盐类。 土壤中含硫的有机化合物有含硫蛋白质、胱 氨酸等；产物为H2S。
三、土壤腐殖质
腐殖质是经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类 物质聚合而成的含芳香环结构的，新形成的黄色 至棕色的非晶型高分子物质。
它是土壤有机质的主体，占土壤有机质含量的 60%-80%，也是土壤有机质中最难降解的部分。
腐殖质的形成途径
（一）土壤腐殖质的分组
溶 液
富里酸
Fulvic acids 腐
含氮有机化合物 1. 蛋白质类型 水解酶作用下 蛋白质——水解蛋白质——消化蛋白质—— 多肽——氨基酸——NH3 2. 非蛋白质类型：尿素和叶绿素等。
3. 含氮有机质分解的重要过程： （1）水解过程：蛋白质在水解酶作用下分解 成简单的氨基酸。 （2）氨化作用：在氨化细菌作用下，有机态 氮变成无机态氮即氨或铵的过程。
腐殖酸
溶 液
稀HCl 沉 淀
胡敏酸
殖 质 Humic acids
彾
稀NaOH
胡敏
Humin
土壤腐殖质存在形态： 1 游离状态的腐殖质 2 与矿物成分中的盐基化合成稳定的盐类， 主要为腐殖酸钙和腐殖酸镁 3 与含水三氧化物形成复杂的凝胶体 4 与层状硅酸盐粘粒矿物结合成有机无机复 合体
二、土壤腐殖质的性质
土壤有机质的组成： 土壤有机质的组成： 1. 五类有机化合物 1）糖类、有机酸类、醛类、醇类、酮类以及 相近的化合物 2）半纤维素和纤维素 3）木质素 4）含氮化合物 5）树脂、油脂、蜡质、丹宁等物质 2. 灰分元素：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、 Fe、Al、Mn、I、Zn、B、F
土壤有机质与植物组织化合物组成的差别
腐殖化过程
两个阶段： 第一阶段是分解阶段：在微生物的作用下， 动植物残体分解转化为腐殖质的组成部分， 如芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物 （氨基酸或肽）等。它们是形成腐殖质的 基础，是腐殖质基本组成的原始材料。 第二阶段是合成阶段：在微生物作用下，芳 香族化合物和含氮化合物等经缩合作用合 成腐殖质。
C（55~60％，平均 ％） （ ％，平均 ％，平均58％） H O N（3~6％，平均5.6％） （ ％，平均 ％） ％，平均 S 少量Ca、Mg、Fe、Si等
C/N比为10~12：1
功能团丰富： 芳香族和脂肪族化合物上的羧基（-COOH） 和酚羟基（-OH） ； 中性功能团有：醇羟基（-CH2OH）、醚基（CH2-O-CH2-）、酮基、醛基和酯基； 碱性功能团有：胺、酰胺基。
强
小
HA/FA比值越大，说明胡敏酸的含量越高， 腐殖酸的结构愈复杂。 我国北方大多数土壤，以胡敏酸为主， HA/FA > 1 南方土壤中，富里酸占优势， HA/FA < 1
四、影响土壤有机质转化的因素
– 微生物是土壤有机质分解和周转的驱动力，凡是影 响微生物活动及其生理作用的因素均会影响有机质 的分解和转化。 1. 有机质本身的物质组成 糖和蛋白质含量高的有机质如豆科绿肥矿化 速率快，而木质素、脂、蜡等含量高的有机质 如禾本科稻草、玉米等矿化速度较慢。 矿化速度：可溶性有机物>蛋白质>纤维素>木质素
有机质 细菌 真菌 腐殖质 苜蓿 青嫩草木犀 成熟草木犀 禾本科草 燕麦秸秆 玉米秸秆
C/N比 C/N比 4-5:1 9-10:1 11:1 13:1 16:1 23:1 25:1 80:1 90:1
2 土壤条件 1）土壤通气状况 2）土壤水分和温度状况 土壤含水量为田间持水量的60-80%为宜 土壤微生物活动的土温以25-35℃为宜 3）土壤酸碱反应 土壤pH一般在6-8之间比较合适，土壤过酸（pH<4.5） 或过碱（pH>8.5），微生物活动受到抑制。 大多数细菌在pH 6.5-7.5之间活性最强 真菌适宜于酸性环境（pH 3-6） 放线菌一般适合于在中性或微碱性条件下生存。
土壤有机质含量
• • • • • • 一般耕作土壤： <50 华北、西北地区：10 南方水田： 15-35 菜园田： 20-30 东北黑土： 80-100 森林土壤： 300 g kg-1
在其他条件相似的情况下，有机质含量的多少，可反映 土壤肥力水平的高低
一、土壤有机质的 来源、形态及组成
• 土壤有机质的来源
矿化速度与有机质本身的C/N比有关，矿化速度与 其含氮量成正比，与含碳量成反比。 微生物组成自身的细胞需要吸收1份氮和5份碳，同 时还需要20份碳作为生命活动的能源，即微生物在 生命活动过程中，需要有机质的碳氮比约为25：1。 C/P=200:1—300:1 C/S=200:1—400:1
小于上述值时，对微生物的活动有利，有机质分解 快，分解释放出的无机态氮、磷和硫被微生物吸收 构成自身外，还有多余的养分残留在土壤中，供植 物吸收。
–Βιβλιοθήκη Baidu提高土壤生物和酶活性，促进养分转化 提高土壤生物和酶活性， 土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养 分和能量的来源。 土壤微生物的生物量与有机质含量呈极显 著的正相关。 有机质可通过刺激微生物和动物的活动增 加土壤酶的活性。
- 刺激根系的生长 腐殖质物质以很稀的浓度（10-6—10-3）以 分子态进入到植物体，可刺激根系的发育，促进 植物对营养物质的吸收。 -提高土壤温度的作用 有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色， 吸热能力强，可改善土壤热状况。
分子结构与分子量： 腐殖酸是非晶体物质，分子结构十分松散，大 致呈无规则线团状。胡敏酸平均分子量在 5000-100000之间，富里酸平均分子量在 3000-6000之间。
表面带电荷： 腐殖质是一种两性胶体。既可带负电， 腐殖质是一种两性胶体。既可带负电，也可带正 两性胶体 电荷。通常以带负电荷为主。 电荷。通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数 量随pH的升高而增加 的升高而增加。 量随 的升高而增加。
当腐殖质覆盖在砂粒表面，增强了砂粒间 的粘结力，提高了砂土的团聚性，降低了 砂粒的分散性。 腐殖质的吸水率为500-600%，砂土增加有 机质后，可减缓砂土通透性过强的缺点， 增强保蓄水分的能力。
– 增强土壤的保肥性和缓冲性 属于胶体物质，具有巨大比表面和表面 能，同时带有大量负电荷，所以能提高土 壤的吸附性能，增强其保肥能力。 腐殖酸是一种弱酸，腐殖酸和腐殖酸盐类 可组成缓冲体系。
第二节 土壤有机质 （Soil Organic Matter）
本章重点
• 土壤有机质在肥力上的意义 • 土壤有机质转化的主要过程与影响条件
• 土壤有机质的调节
什么是土壤有机质？
泛指以各种形态存在于土壤中的各种含碳 有机化合物。 广义地讲：包括土壤中各种动、植物残体 及微生物分解和合成的有机化合物。 狭义地讲：主要是指有机质残体经微生物 作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比 较稳定的高分子有机化合物，即土壤腐殖 质（humic substance）。
腐殖质各组分性质的比较
浅 低 45% 48%
颜色 聚合度 C含量 O含量
深 高 62% 30%
不同腐殖酸性质的比较
腐殖质 分子质 功能团 溶解度 带电量 酸性 量 胡敏酸 5000- 酚羟基 一价盐 负电荷 100000 多 可溶 多 大 富里酸 3000羧基 一、二、 少 6000 多 三价盐 小 类均可 溶 弱 阳离 子交 换量 大
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
纤维素 半纤维素 木质素 粗蛋白质 油脂等 植物组织 土壤有机质
不同有机成分的分解状况
有机成分 糖类 蛋白质 半纤维素 纤维素 好气产物
CO2、H2O NO3- H2PO4SO42CO2、H2O CO2、H2O
嫌气产物
CH4 H2 有机酸 NH3 H2S CH4 H2 有机酸 CH4 H2 有机酸 酚、醌
矿质化过程
碳水化合物 1）多糖在真菌和细菌所分泌的糖类水解酶的作用 下，水解成葡萄糖。 2）葡萄糖在好气条件下，可经酵母菌和醋酸细菌 等微生物的作用，生成简单有机酸（醋酸、草酸 等）、醇类和酮类。这些中间物质在空气流通的 土壤环境中继续氧化，最后完全分解成CO2和 H2O，同时放出热量。 3）在通气不良的土壤条件下，由厌氧细菌和嫌气 性细菌对葡萄糖进行厌氧性分解，形成有机酸类 中间产物，最后产生H2及CH4等还原性气体。
– 提供植物需要的养分
有机N：＞ 80% 有机P：20－76% 有机硫：75－95% 金属离子: K、 Na、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn
—有机质在分解和合成过程中，产生的多种有机 酸和腐殖酸对土壤矿物有一定的溶解作用，可 以促进矿物风化，有利于养分的有效化。
– 改善土壤物理性状 腐殖质可通过功能团、氢键、范德华力等机制以 胶膜形式包被在矿质土粒外表，促进土壤团粒结 构的形成。 土壤有机质，特别是腐殖质的粘结力比粘粒小， 比砂粒大。 当腐殖质覆盖在粘粒表面，减少了粘粒间的直接 接触，降低其粘结力，大大降低了土壤的粘性， 有机质的胶结作用可形成较大的团聚体，使得土 壤的耕性及通透性等得以改善。
腐殖质的阳离子交换量: 1500~4500 cmol/kg
吸水性及溶解度 腐殖质是亲水性胶体，吸水能力强，吸水量可 超过自身质量的500%（粘粒—15-20%）。 具有较强的膨胀性和收缩性。 粘结性、粘着性和可塑性低于粘土矿物。 胡敏酸与一价离子形成盐类可溶于水，而与二 价阳离子形成的盐类，溶解度较低； 富里酸与一价、二价盐类均溶于水，三价盐类 在中性以上的碱性环境中溶解度较低。 稳定性 化学稳定性高，抗分解能力强，分解周期长。
• 有机质在生态环境上的作用
– 与重金属离子的作用 各种功能团对金属离子的亲和力： 烯醇基 > 胺基 > 偶氮化合物 > 环氮 > 羧基 > 酰基> 羰基 螯合物：两个以上的功能团与金属离子形成 的环状络合物。
腐殖质与金属离子络合的稳定常数： Fe3+> Al3+ >Cu2+ >Ni2+ >Co2+ >Pb2+ >Ca2+ >Zn2+ > Mn2+ >Mg2+ 腐殖酸的氧化还原作用: 胡敏酸可作为还原剂将有毒的Cr6+还原为 Cr3+，胡敏酸上的羧基能与形成稳定的复 合体，从而限制动植物对其的吸收。
抗分解性
作用
弱 提供能量、 营养和功能 团
油脂、蜡质等 CO2、H2O 木质素
很少变化
强
提供结构单 元
二、土壤有机质的 分解和转化
• 简单有机化合物的分解与转化
– 矿质化过程（mineralization）: 有机化合物在 矿质化过程（ ） 微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解最 终释放出二氧化碳、水和能量的过程。 CO2 + H2O +能量 R + 2O2 – 腐殖化过程 腐殖化过程（humification）：各种有机化合物 通过微生物的合成，转变为组成和结构比原来 有机化合物更为复杂的新的有机化合物。
矿化率 每年因矿化作用而消耗掉的有机质数量占土 壤有机质总量的百分数
矿化率 =
矿化消耗掉的有机质 土壤原来有机质总量
×100%
腐殖化系数 在机物料投入土壤一年后形成的腐殖质 的量与原来有机物料总量的比值。 腐殖化系数 = 新形成的腐殖质 施入的有机物总量
五、土壤有机质的作用
• 有机质在土壤肥力上的作用
– 原始土壤—微生物是土壤有机质的最早来源。 – 自然植被条件下，土壤有机质主要来源于地面 植物残落物、根系残体和根系分泌物，其次来 源于生活在土内的动物和微生物。 – 农业土壤的有机质主要来源于施入土壤的各种 有机肥料以及植物遗留的根茬、还田的秸秆和 翻压的绿肥等有机物质。
土壤有机质的形态： 土壤有机质的形态： 1）新鲜有机物。如刚进入土壤中未被微生物 分解的动、植物残体。 2）半分解有机物。经微生物分解的动、植物 残体，失去了原来的形态学特征，呈分散 的暗黑色小块，包括有机质的分解产物和 新合成的简单有机化合物。 3）腐殖质。经微生物分解和再合成的一种褐 色或暗褐色的大分子胶体物质。
（3）硝化作用：氨在微生物作用下，经过亚 硝酸的中间阶段，进一步氧化为硝酸。需 在有氧条件下进行。 （4）反硝化作用：在厌气条件如水淹、有机 质含量过高情况下。硝态氮在反硝化细菌 作用下，转化为还原态氮如氨、NO、N2O、 N2等。
含磷、硫有机化合物 腐生性微生物作用下 土壤中有机态磷主要有核蛋白、核酸、核素、 磷脂等；产物为正磷酸及其盐类。 土壤中含硫的有机化合物有含硫蛋白质、胱 氨酸等；产物为H2S。
三、土壤腐殖质
腐殖质是经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类 物质聚合而成的含芳香环结构的，新形成的黄色 至棕色的非晶型高分子物质。
它是土壤有机质的主体，占土壤有机质含量的 60%-80%，也是土壤有机质中最难降解的部分。
腐殖质的形成途径
（一）土壤腐殖质的分组
溶 液
富里酸
Fulvic acids 腐
含氮有机化合物 1. 蛋白质类型 水解酶作用下 蛋白质——水解蛋白质——消化蛋白质—— 多肽——氨基酸——NH3 2. 非蛋白质类型：尿素和叶绿素等。
3. 含氮有机质分解的重要过程： （1）水解过程：蛋白质在水解酶作用下分解 成简单的氨基酸。 （2）氨化作用：在氨化细菌作用下，有机态 氮变成无机态氮即氨或铵的过程。
腐殖酸
溶 液
稀HCl 沉 淀
胡敏酸
殖 质 Humic acids
彾
稀NaOH
胡敏
Humin
土壤腐殖质存在形态： 1 游离状态的腐殖质 2 与矿物成分中的盐基化合成稳定的盐类， 主要为腐殖酸钙和腐殖酸镁 3 与含水三氧化物形成复杂的凝胶体 4 与层状硅酸盐粘粒矿物结合成有机无机复 合体
二、土壤腐殖质的性质
土壤有机质的组成： 土壤有机质的组成： 1. 五类有机化合物 1）糖类、有机酸类、醛类、醇类、酮类以及 相近的化合物 2）半纤维素和纤维素 3）木质素 4）含氮化合物 5）树脂、油脂、蜡质、丹宁等物质 2. 灰分元素：Ca、Mg、K、Na、Si、P、S、 Fe、Al、Mn、I、Zn、B、F
土壤有机质与植物组织化合物组成的差别
腐殖化过程
两个阶段： 第一阶段是分解阶段：在微生物的作用下， 动植物残体分解转化为腐殖质的组成部分， 如芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物 （氨基酸或肽）等。它们是形成腐殖质的 基础，是腐殖质基本组成的原始材料。 第二阶段是合成阶段：在微生物作用下，芳 香族化合物和含氮化合物等经缩合作用合 成腐殖质。