土壤学课件：5第五章 土壤有机质
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土壤有机质 PPT
Schulten的胡敏酸低(3)聚物分 子的优化3D结构模型
Schulten的胡敏酸低(10)聚物 分子的优化3D结构模型
（三）电性及阳离子吸附能力
---腐植酸分子上有许多功能团，主要的有 羟基、酚羟基、醇羟基等。这些基团的 解离，是负（正）电荷的主要来源。
---腐植质的负电荷属于可变电荷，CEC在 200-500cmol/kg之间，比无机胶体大。
2、进入土壤的有机物形成的腐植质量(X) =有机物添加量*腐植化系数
进入土壤的有机质包括从土壤外所有 来源进入土壤的有机质的量。
若：Y=X Y<X Y>X
平衡 累积 亏损
二、福建土壤有机质状况
1、林地土壤>水田土壤>农地土壤
林地土壤平均有机质含量=4.28±1.57% 水田土壤平均有机质含量=2.76±0.38% 农地土壤平均有机质含量=1.59±0.57%
含N有机物在多种微生物的作用下，进行 水解、氨化、硝化等过程，最后转化成 无机N素。
（四）含硫有机物的分解
主要是含硫蛋白质； 含S有机物
含S氨基酸 H2S
S
H2SO4（好气条件）
H2S累积（嫌气条件）
（五）含磷有机物的分解
包括蛋白质、核酸、磷脂、植素、腐植 质等；
分解后可以释放出无机磷。
2、温度状况
---有机质在0°C时就开始有微弱分解，从 0°C到35°C，有机质分解作用逐渐增 强；
---温度进一步升高，微生物活动受到抑制， 有机质分解也减慢。
---当温度高于35°C，有机质可能发生纯 化学的氧化分解作用。
3、酸碱度
大多数细菌最适合的pH范围是6.5-7.5， 放线菌略高，真菌略低。过酸或过碱 （>8.5, <5.5)都不利于有机质的分解。
第5章土壤环境质量评价环境土壤学ppt课件
Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤， 土质基本上对植物和环境不造成污染、危害；
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿 场附近的农田（蔬菜地除外）土壤，土质基本上对植物和环境 不造成污染及危害.
本标准仅对土壤中镉、汞、铬、锌、砷、铜、铅、镍、六六六、DDT 10项指标做了规定，对其他重金属和难降解危险性化合物未做规定。
固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤， 能改变土质和土壤结构，影响土壤微生物的活动，危害土壤环境。
矿业工程建设项目土壤环境影响识别
损失土壤资源 污染土壤环境：产生的粉尘、废气、废水、固体废 弃物等对土壤环境产生污染性的影响。 引发和加速土壤退化和破坏 ➢挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等，加剧 了水土流失，从而引发土壤退化和破坏； ➢地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生， 加速了土壤的退化和破坏。
一般，一级评价的内容应包括以上各个方面，三级评价可利用现有资料和参照
类比项目从简，二级评价类似一级评价，但工作深度可视情况适当减少。
评价范围
①项目建设可能破坏原有的植被和地貌范围； ②可能受项目排放的废水污染的区域； ③项目排放到大气中的气态和颗粒态有毒污染物由于干或湿
沉降作用而受较重污染的区域； ④项目排放的固体废物，特别是危险性废物堆放和填埋场周
2.相关性原则：通过研究不同层次各子系统间的联系性质、方式及联系 的程度，判别环境影响的传递性，逐层逐级传递的方式、速度和强度。
3.主导性原则：必须抓住建设项目与区域经济发展中引起的主要土壤环 境问题。
4.动态性原则：土壤环境影响是一个不断变化着的动态过程。不同建设 阶段的环境影响的迭加性和累积性、影响的短期性与长期性、影响的 可逆性与不可逆性等都是不断变化的。
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿 场附近的农田（蔬菜地除外）土壤，土质基本上对植物和环境 不造成污染及危害.
本标准仅对土壤中镉、汞、铬、锌、砷、铜、铅、镍、六六六、DDT 10项指标做了规定，对其他重金属和难降解危险性化合物未做规定。
固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤， 能改变土质和土壤结构，影响土壤微生物的活动，危害土壤环境。
矿业工程建设项目土壤环境影响识别
损失土壤资源 污染土壤环境：产生的粉尘、废气、废水、固体废 弃物等对土壤环境产生污染性的影响。 引发和加速土壤退化和破坏 ➢挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等，加剧 了水土流失，从而引发土壤退化和破坏； ➢地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生， 加速了土壤的退化和破坏。
一般，一级评价的内容应包括以上各个方面，三级评价可利用现有资料和参照
类比项目从简，二级评价类似一级评价，但工作深度可视情况适当减少。
评价范围
①项目建设可能破坏原有的植被和地貌范围； ②可能受项目排放的废水污染的区域； ③项目排放到大气中的气态和颗粒态有毒污染物由于干或湿
沉降作用而受较重污染的区域； ④项目排放的固体废物，特别是危险性废物堆放和填埋场周
2.相关性原则：通过研究不同层次各子系统间的联系性质、方式及联系 的程度，判别环境影响的传递性，逐层逐级传递的方式、速度和强度。
3.主导性原则：必须抓住建设项目与区域经济发展中引起的主要土壤环 境问题。
4.动态性原则：土壤环境影响是一个不断变化着的动态过程。不同建设 阶段的环境影响的迭加性和累积性、影响的短期性与长期性、影响的 可逆性与不可逆性等都是不断变化的。
12土壤有机质.ppt
富啡酸溶于水、酸、碱；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱； 富啡酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水； 胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。
Байду номын сангаас
6、络合性：络合物的稳定性随pH值的升高而增大。 在pH4.8时能与Fe、Al、Ca等离子形成可溶性络合
物，但在中性或碱性条件下会产生沉淀。
7、吸水性：是一种亲水胶体， 最大吸水量可以超过500%
2.土壤腐殖化过程---腐殖质的形成过程（假说阶段）
腐殖化过程是以微生物为主导的生物和生化 过程，还有一些纯化学过程。
土壤腐殖质的形成阶段：
第一阶段：微生物将动植物残体转化为腐殖 质的组成成分；
第二阶段：在微生物的作用下，各组成成分 合成（缩合作用）腐殖质。
（三）影响土壤有机质分解和转化的因素
土壤有机物质分解转化是在微生物的作用下进行的， 属于生物化学反应。 1.温度:在0～35℃范围内，随着温度升高，有机物质分解速 率增加。每上升10℃，土壤有机质分解速率升高2～3倍。温 度高于45℃和低于0℃微生物的活性都会降低，有机物质分 解速率变慢。高于50℃就是纯氧化反应。
（1.724=100/58）。腐殖质含氮约3～6％，平均为5.6％，其
C/N=10:1～12:1，且在不同的腐殖质中均为：胡敏素>胡敏酸
>富啡酸。
我国土壤腐殖质的元素组成（南京土壤研究所）
腐殖酸
胡敏酸 富啡酸
C （%）
50~60 45~53
H （%）
3.1~5.3 4.0~4.8
（O+S） （%）
31~40 40~50
南方土壤有机质含量低于北方土壤原因：温度增加10℃， 有机质分解速率增加2～3倍。
Байду номын сангаас
6、络合性：络合物的稳定性随pH值的升高而增大。 在pH4.8时能与Fe、Al、Ca等离子形成可溶性络合
物，但在中性或碱性条件下会产生沉淀。
7、吸水性：是一种亲水胶体， 最大吸水量可以超过500%
2.土壤腐殖化过程---腐殖质的形成过程（假说阶段）
腐殖化过程是以微生物为主导的生物和生化 过程，还有一些纯化学过程。
土壤腐殖质的形成阶段：
第一阶段：微生物将动植物残体转化为腐殖 质的组成成分；
第二阶段：在微生物的作用下，各组成成分 合成（缩合作用）腐殖质。
（三）影响土壤有机质分解和转化的因素
土壤有机物质分解转化是在微生物的作用下进行的， 属于生物化学反应。 1.温度:在0～35℃范围内，随着温度升高，有机物质分解速 率增加。每上升10℃，土壤有机质分解速率升高2～3倍。温 度高于45℃和低于0℃微生物的活性都会降低，有机物质分 解速率变慢。高于50℃就是纯氧化反应。
（1.724=100/58）。腐殖质含氮约3～6％，平均为5.6％，其
C/N=10:1～12:1，且在不同的腐殖质中均为：胡敏素>胡敏酸
>富啡酸。
我国土壤腐殖质的元素组成（南京土壤研究所）
腐殖酸
胡敏酸 富啡酸
C （%）
50~60 45~53
H （%）
3.1~5.3 4.0~4.8
（O+S） （%）
31~40 40~50
南方土壤有机质含量低于北方土壤原因：温度增加10℃， 有机质分解速率增加2～3倍。
《土壤有机质》PPT课件
2、土壤湿度和通气状况 (soil humidity and aeration status)
好气：水少气多，M活动旺盛，OM矿质化分解， 释放养分
嫌气：水多气少，M活动受抑制， OM腐殖化合 成腐殖质
3、干湿交替(wetting and drying cycle)
一方面增加土壤呼吸作用，破坏土壤构造体，利 于OM的矿质化分解，另一方面枯燥时引起M死亡， 又不利于OM分解。
由于微生物是土壤有机物质分解和周转的 主要驱动力，因此，但凡能影作用的因素都会 影响有机物质的分解和转化。
1、有机残体特性(specificity of organic relict) 〔1〕物理状态(physical state) ：含水多的、嫩的、
多汁的、粉碎的有机物料比含水少的、老的、未粉碎 的物料易分解。
从土壤物理学角度看，有机质的减少，使得土 壤发生退化，耕层变浅；土壤构造的水稳性、力稳性 丧失，容易发生破碎、板结，孔隙性发生劣变，表现 在孔隙数量〔容积〕和质量〔孔隙粗细及其相比照例〕 不协调，不利于土壤水、肥、气、热的协调，土壤的 蓄墒、抗灾、缓冲能力下降，从而影响林木根系发育 和水肥吸收。
影响土壤有机质转化的因素
〔2〕物质组成：含淀粉、纤维素、蛋白质多的物料 较易分解，而木质化的含木质素、单宁、树脂多的物 料较难分解。
〔3〕C/N：大，不易分解 小，易于分解 C、N 都是微生物生命活动所必需的营养，微生物正常
A、假设C/N 比大，如禾本科作物秸秆可达80-100:1，N少， 难以满足微生物需要。假设未经腐熟就施入土壤，会导致当季 作物发生临时饥饿现象〔N hunger, temporary N deficiency〕。
使土壤呼吸强度在很短时间内大幅度地提高，并使其 在几天内保持稳定的土壤呼吸强度，从而增加土壤有
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29
2.32～2.98
24
4 81～21.96
26
1.38～6.66
10
2.07～7.05
32
一、土壤有机质的来源、类型和组成
1 土壤有机质的来源
生物残体/凋落物 高等植物的枯枝、落叶、落果、 根系等；其次是土壤中动物、微生物的遗体；
生物排泄物/分泌物 高等植物根系分泌物，土壤 动物排泄物，土壤微生物分泌物；
人为施用的有机肥料。
2 土壤有机质的类型
生物有机质（普通有机质）
新鲜有机质 指那些仍保持原来形态，没被分 解的动物植物及微生物遗体或排泄物。
有机残余物和简单有机化合物 有机残余物指 半分解状态的有机物质。简单有机物包括糖类 有机残余、氨基酸、脂肪等有机化合物。
土壤腐殖质 土壤腐殖质是生物有机质在微生物 和酶作用下，经分解再合成作用形成的高分子有 机化合物的总称。由于较难继续分解而易于积累， 所以腐殖质往往构成土壤有机质的主体。
3 有机质的化学组成（生物有机质）
碳水化合物 碳水化合物主要有简单糖类、淀粉、 纤维素、半纤维素等多糖类物质。易分解。
含氮硫磷化合物 动、植物残体中主要的含氮 化合物是蛋白质，少量比较简单的可溶性氨基酸， 植物残体中的叶绿素等。含硫化合物如硫蛋白， 含磷化合物有磷脂、核酸等。易分解。
树脂、脂肪、蜡质 这是一类复杂的有机化合 物，不溶于水而溶于有机溶剂如酒精、苯等物质 中，在土壤中一般分解缓慢。
土壤腐殖质形成过程示意图
2 腐殖质的种类（分组）
腐殖质不是一种单一的化合物，而是一类高分子聚 缩物，其主体为腐殖酸及其盐，占腐殖质的85％～90 ％，称为腐殖物质。其余为微生物代谢所产生的较简 单的化合物，因与腐殖酸紧密结合难以分离，故与腐 殖酸合称为腐殖质。
土壤有机质PPT课件
16
胡敏酸和富里酸是土壤腐殖质的主要部 分，一般在60%左右，胡敏素是与土壤矿物 颗粒紧密结合而不能被稀碱液所提取的腐殖 酸，由于与土壤颗粒结合牢固，对土壤性质 和土壤肥力影响不大。
（三）土壤腐殖酸的性质
1、腐殖酸的元素组成
主要是由C、H、O、N、P、S等元素组成。平均含碳为58%, 含氮平均5.6%。其中胡敏酸与富里酸比较，前者含碳、氮高而富 里酸含氧、硫高，富里酸酸性较强。
28
作业
一、名词
土壤有机质 土壤腐殖质
二、论述题
土壤有机质的作用。
29
个人观点供参考，欢迎讨论！
1、非腐殖物质（非特异性物质）指土壤中动植物微生
物残体和它们不同阶段的分解产物。主要有五类有机化
合物和灰分物质，包括：
1）糖类化合物：
单糖双糖和多糖类 好气条件 CO2+H2O
单糖双糖和多糖类 厌气条件 有机酸H2、CH4
2）纤维素、半纤维素
3）木质素
4）含N化合物（蛋白质、氨基酸）
5）脂肪、树脂、蜡质和单宁
我国部分土壤有机质含量如下表：
4
我国部分自然土壤有机质含量如下表。
土类
有机质含量（％） 统计的标本数
棕色森林土
2.64～19.3
74
褐土
1.03～10.69
22
黄壤
2.71～20.5
32
红壤
0.52～1.95
47
黑土、黑钙土
2.14～16.4
29
砖红壤、赤红壤
2.32～2.98
24
高山草甸土、亚高山草甸土 4.81～21.96
2、 腐殖酸含有多种含氧功能团并带有电荷
含有多种含氧功能团如羧基、酚羟基、羰基、甲氧基、醌基和 醇羟基、胺基、硫醇基等，使腐殖酸具有生理活性，能发生许多 生化反应如离子交换、络合、氧化还原等； 另外腐殖酸还是两性胶体，在不同酸碱度的介质中电性不同，可 以解离使腐殖质分子表面带有电荷。（如—COO－、—NH3＋）
土壤学课件
土壤温度与pH值
土壤温度
取决于气候、地理位置等因素。
pH值
反映土壤酸碱度的重要指标。
03
土壤化学性质
土壤有机质与腐殖质
土壤有机质
是土壤中所有有机物质的统称，是土壤中植 物养分的主要来源。
腐殖质的形成与分解过程
有机质在微生物的作用下逐渐分解，形成简 单的有机化合物，再聚合成为腐殖质。
腐殖质
是有机质在分解过程中产生的复杂有机化合 物，是土壤肥力的主要来源之一。
土壤的重要性
农业生产的基础
土壤是农业生产的基础，是农作 物生长的载体，提供了植物生长
所需的水分、养分和空气。
生态平衡的关键
土壤是生态系统中重要的组成部 分，它与植物、动物和微生物之 间存在着复杂的相互作用关系， 保持土壤健康对于维护生态平衡
至关重要。
人类生存的保障
土壤是人类赖以生存的重要资源 之一，它不仅提供了食物和纤维 ，还是水资源的重要储存库和净 化器，维持着人类生活所需的基
城市土壤环境与绿地建设
总结词
保护城市土壤环境，提高城市居民生活质量和城市环境品质。
详细描述
针对城市环境污染、生态退化等问题，采取科学合理的城市规划和管理措施，保护城市土壤环境，提 高城市居民生活质量和城市环境品质。
06
案例分析与实践
案例一：土壤肥力与作物生长关系研究
总结词
了解土壤肥力与作物生长的关系，掌握 提高土壤肥力的方法。
农业可持续发展与水土保持
总结词
详细描述
总结词
详细描述
实现农业可持续发展，提高农 业生产效益和生态环境的可持 续性。
针对资源短缺、环境污染、生 态退化等问题，采取科学合理 的农业技术和管理措施，提高 资源利用效率、减少环境污染 、保护生态环境。
-土壤有机质优秀PPT
1、植被 草本 > 木本；草甸 > 草原 阔叶 > 针叶；常绿 > 落叶
2、气候 潮湿、寒冷有利于积累；干燥炎热有利 于分解。
20
3、地形 地势低洼处，土壤有机质含量高。
4、母质 母质质地粘重，有利于有机质积累。
21
四、土壤有机质的组成
1、碳水化合物和有机酸 ( carbon hydrate and organic acids ) 葡萄糖、淀粉、酒石酸、柠檬酸、草酸、各
45
不论是在好气或厌气条件下，氨基酸 都能进行氨化作用释放出氨，NH3与土壤中 的H+形成NH4+，可被植物吸收利用。NH4+— N
46
3、硝化作用( nitrification )
氨在通气良好的条件下，被氧化成硝酸的 过程，叫硝化作用。
NH3+ O2 亚硝酸细菌 HNO2 + H2O + 能量
动旺盛，有机质由厌气微一些中间 产物如CH4、H2S、H2等，还有一部分变成有 机酸，如乙酸、丙酸、丁酸。
这些中间产物对作物有毒害作用，释放的 养料多是还原状态如PH3、H2S。
59
这种条件有利于有机质的保存和积累，在 低洼过湿的土壤中，常常有这种情况出现，并
腐殖质一词的含义较窄，通常只有专业人员 才用，而有机质是个通俗的名词。
8
二、土壤有机质的来源
在成土过程中，最早出现在母质中的有机质 是微生物及其残体。
随着成土过程的进行，动植物残体加入到土 壤中去，成为土壤有机质最广泛的来源，尤其是 植物残体起到了决定性的作用。
9
各种植物的残体对土壤有机质含量的贡献是 不一样的。森林植物主要以枯枝落叶的形式向土 壤中补充有机质，枯死的根系很少，有机质多集 中在表层0～10cm以内，每年加入有机质4～6吨/ 公顷。
2、气候 潮湿、寒冷有利于积累；干燥炎热有利 于分解。
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3、地形 地势低洼处，土壤有机质含量高。
4、母质 母质质地粘重，有利于有机质积累。
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四、土壤有机质的组成
1、碳水化合物和有机酸 ( carbon hydrate and organic acids ) 葡萄糖、淀粉、酒石酸、柠檬酸、草酸、各
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不论是在好气或厌气条件下，氨基酸 都能进行氨化作用释放出氨，NH3与土壤中 的H+形成NH4+，可被植物吸收利用。NH4+— N
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3、硝化作用( nitrification )
氨在通气良好的条件下，被氧化成硝酸的 过程，叫硝化作用。
NH3+ O2 亚硝酸细菌 HNO2 + H2O + 能量
动旺盛，有机质由厌气微一些中间 产物如CH4、H2S、H2等，还有一部分变成有 机酸，如乙酸、丙酸、丁酸。
这些中间产物对作物有毒害作用，释放的 养料多是还原状态如PH3、H2S。
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这种条件有利于有机质的保存和积累，在 低洼过湿的土壤中，常常有这种情况出现，并
腐殖质一词的含义较窄，通常只有专业人员 才用，而有机质是个通俗的名词。
8
二、土壤有机质的来源
在成土过程中，最早出现在母质中的有机质 是微生物及其残体。
随着成土过程的进行，动植物残体加入到土 壤中去，成为土壤有机质最广泛的来源，尤其是 植物残体起到了决定性的作用。
9
各种植物的残体对土壤有机质含量的贡献是 不一样的。森林植物主要以枯枝落叶的形式向土 壤中补充有机质，枯死的根系很少，有机质多集 中在表层0～10cm以内，每年加入有机质4～6吨/ 公顷。
《土壤有机质》PPT课件
核蛋白质磷细菌 磷酸 K＋＋Na＋＋C磷a2＋酸盐 水解
产生的磷酸盐是植物可吸收的磷素养分，但在酸性或石灰性土壤 中易与Fe、Al、Ca、Mg等生成难溶性的磷酸盐，降低其有效性。
在缺氧条件下磷酸又被还原为磷化氢，其反应如下：
H3PO4 → H3PO3 → H3PO2 → PH3
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20
4.含硫有机物质的转化
精选ppt
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土壤有机质（碳）的转化
土壤有机质含 量并非可以无 限提高，在稳 定的生态系统 中最终达到一 个稳定值。
精选ppt
29
第二节 土壤腐殖质
一、腐殖质的分离与组成 二、土壤腐殖质在土壤中存在形态 二、土壤腐殖质的性质 四、我国主要土壤腐殖质的特征
精选ppt
30
土壤腐殖质本身不是一种单一的化合物， 而是由多种化合物形成的聚缩物，其主体 为腐殖酸及其盐，占腐殖质的85％～90 ％，称为腐殖物质。其余为微生物代谢所 产生的较简单的化合物，因与腐殖酸紧密 结合难以分离，故与腐殖酸合称为腐殖质。
分解成氨基酸的作用称水解作用。 蛋白质 → → 氨基酸
精选ppt
16
(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。
CH2NH2COOH＋O2 → → HCOOH＋CO2＋NH3（氧化） CH2NH2COOH＋H2 → → CH3COOH＋NH3 （还原） CH2NH2COOH＋H2O → CH2(OH)COOH＋NH3（水解）
1.糖类、有机酸、醛、醇、酮类以及相近的化合物。 2.纤维素和半纤维素 3.木质素 4.脂肪、蜡脂、树脂和单宁 5.含氮化合物 化学元素组成： 土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N， C/N比大约在10~12之间。
土壤学基础知识ppt课件
砂土
粘土
水 透水快，蓄水难
透水慢，蓄水力强
肥 养分缺乏，保肥力差，供肥快 养分丰富，保肥力强，供肥慢
气 透气性强
透气性差
② 合成土壤腐殖质，使土壤具胶体性能；
③ 固定大气中的氮素，增加土壤含氮量；
④ 促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质 养分的有效度。
.
32
菌根共生促进养分与水分吸收
.
33
土壤孔隙
.
34
总孔隙度的范围
砂土 30-45％ 壤土 40-50% 粘土 45-60% 泥炭土 〉80％
.
35
毛管孔隙和非毛管孔隙
粒径(mm)
石砾
＞1
砂粒
1～0.05
粉粒
0.05～0.001
粘粒
﹤0.001
物理性砂粒
1～0.01
简制
物理性粘粒
﹤0.01
.
38
土壤质地：是根据机械组成划分的土壤类 型 ， 一般分为砂土、壤土和粘土三类。
沙土
.
壤土
39
如何快速判断土壤的质地
.
40
%70砖红壤田间持水量的
.
41
不同质地土壤的肥力特点和利用改良
※ 毛管孔隙：毛管水占据的孔隙。 ※ 非毛管孔隙：毛管水不能占据的孔隙。 常为空气占据，故又称通气孔隙。
毛管孔隙与非毛管孔隙占据的比例决定 了土壤的水气比例。
.
36
第四章 土壤质地和结构
.
37
三、土壤的机械组成和质地
机械组成 ：是指土壤中各粒级矿物质土粒所 占的百分含量，也称颗粒组成 。
粒级名称
土壤学的基本知识
.
1
《土壤学名词》中将土壤定义为：土壤 是陆地表面由矿物质、有机质、水、空 气和生物组成，具有肥力，能生长植物 的未固结层。
第五章 土壤水、热、气、肥及其相互关系土壤学课件
<2>.膜状水受固相引力的吸附较弱,一般为 6.25～31个大气压,在土壤中可极缓慢的移 动,(0.2～0.4mm/时 )。
由于速度太慢,远远不能满足植物对水分的需 求,所以仍归为束缚水.并且部分可被植物吸收 利用,另一部分成为无效水.
<3>.膜状水达到最高含量时,称为土壤的最大分 子持水量,其值大小也说明土壤潜在的保持无效 水份的能力.
水: 土温高, 毛管水的运动速度加快, 土壤供水力提
高. 气: 土温高, 水分蒸发加快, 土壤通气性增强, 土体
内氧气含量提高. 肥: 土温高, 微生物活性提高, 有机质分解加快, 有
效养分增多.
5. 土壤温度的农业调节：
调节目的:
a、提高土温, 控制土温在一个恰当的范 围, 以有利于提高土壤肥力, 促进农业 生产.
土壤实际辐射损失热量 == 土壤辐射 一 大气逆辐射
土壤辐射： 地面覆盖 、 地面温度 。 大气逆辐射：大气密度 、 大气温度。
2-3 土壤热容量
指单位体积的土壤, 当温度每增高或降低 土1℃时，所吸收或放出的热量.
表示 : Cv
卡/ Cm3 ·度
表达的意义:
表示土壤稳温性的强弱, 热容量大的土壤, 土温升高1度需较多的热才能升高, 稳温 性强, 反之, 稳温性弱.
2 . 土壤的热性质
土壤的热性质是指土壤对光和热的反 应特点.
包括土壤的吸热性、散热性、热容量、 及导热率.
2-1 土壤吸热性 指土壤对太阳辐射能的吸收能力. 表示方法: 吸收率 = 1 － 反射率
地表反射光强度 反射率 = —————————— ( % )
到达地表辐射强度
影响因素 : 土表颜色 颜色愈深, 吸热性愈强, 反之, 愈弱. 土壤含水量
由于速度太慢,远远不能满足植物对水分的需 求,所以仍归为束缚水.并且部分可被植物吸收 利用,另一部分成为无效水.
<3>.膜状水达到最高含量时,称为土壤的最大分 子持水量,其值大小也说明土壤潜在的保持无效 水份的能力.
水: 土温高, 毛管水的运动速度加快, 土壤供水力提
高. 气: 土温高, 水分蒸发加快, 土壤通气性增强, 土体
内氧气含量提高. 肥: 土温高, 微生物活性提高, 有机质分解加快, 有
效养分增多.
5. 土壤温度的农业调节：
调节目的:
a、提高土温, 控制土温在一个恰当的范 围, 以有利于提高土壤肥力, 促进农业 生产.
土壤实际辐射损失热量 == 土壤辐射 一 大气逆辐射
土壤辐射： 地面覆盖 、 地面温度 。 大气逆辐射：大气密度 、 大气温度。
2-3 土壤热容量
指单位体积的土壤, 当温度每增高或降低 土1℃时，所吸收或放出的热量.
表示 : Cv
卡/ Cm3 ·度
表达的意义:
表示土壤稳温性的强弱, 热容量大的土壤, 土温升高1度需较多的热才能升高, 稳温 性强, 反之, 稳温性弱.
2 . 土壤的热性质
土壤的热性质是指土壤对光和热的反 应特点.
包括土壤的吸热性、散热性、热容量、 及导热率.
2-1 土壤吸热性 指土壤对太阳辐射能的吸收能力. 表示方法: 吸收率 = 1 － 反射率
地表反射光强度 反射率 = —————————— ( % )
到达地表辐射强度
影响因素 : 土表颜色 颜色愈深, 吸热性愈强, 反之, 愈弱. 土壤含水量
《土壤有机质》PPT课件
〔三〕土壤特性
土壤质地: 与粘粒含量具有极显著的正相关 粘重的土壤通常比砂质土壤含有更多的有机质 〔 通常 52-98% 的土壤有机质集中在粘粒部分〕
土壤pH：通过影响微生物的活性而影响有机质的降解
土壤微生物活动的pH范围
微生物种类
细菌
真菌 放线菌 原生动物
腐败细菌 根瘤菌 自生固 N 菌 硝化细菌 硫细菌 霉菌
二、 土壤有机质转化的承担者——土壤微生物
土壤中微生物 分布广 数量大 种类多 最活跃
1公斤土壤可含： 5亿个微小动物。 5亿个细菌， 近10亿个真菌
100亿个放线菌
它们参与土壤有机质分解,腐殖质合成,养分 转化和推动土壤的发育和形成.
二、土壤有机质的转化
包括在微生物作用下的矿质化和腐殖化两种过程.
第二节 土壤有机质在肥力上的 作用及其动态平衡
一 、有机质的作用 〔一〕有机质在土壤肥力上的作用
1、提供植物需要的养分 直接提供：土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微 量元素等各种养分的主要来源.
间接作用：多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质部分有一 定的溶解能力,可以促进矿物风化,有利于某些养料 的有效化.一些与有机酸和富里酸络合 的金属离子可以保留于土壤溶液中 不致沉淀而增加有效性.
碳水化合物
含氮有机物 含磷有机物 含硫有机物
〔好气〕碳水化合物→有机酸→ CO2↑ ＋H2O 〔嫌气〕碳水化合物→有机酸→ CH4 ↑ ＋H2O
〔氨化〕蛋白质→氨基酸→ NH3 ↑ ＋H2O → NH4 ＋ 〔氨态氮〕 〔硝化〕 NH3 → HNO2 → HNO3 → NO3 -〔硝态氮〕 〔反硝化〕 核蛋C白6→H1核2O素6→+2核4K酸N→O3H→3P2O44KH→COH23P+O64C-O或2H+P1O24N2O-<2有↑+效18态H2磷O> 卵磷脂→甘油磷酸脂→H3PO4 → H2PO4-或HPO42-〔有效态磷〕
土壤肥料学土壤有机质
秸秆覆盖还田
01
将作物秸秆覆盖在土壤表面，可减缓水分蒸发、抑制杂草生长，
同时秸秆腐烂后可增加土壤有机质。
秸秆翻压还田
02
将作物秸秆翻压入土，可改善土壤理化性质、提高土壤肥力。
秸秆堆沤还田
03
将作物秸秆堆沤发酵后还田，可加速秸秆腐烂、提高养分有效
性。
绿肥种植
豆科绿肥
如紫云英、苕子等，具有固氮能力，可增加土壤 氮素含量。
转化途径
矿化作用
土壤有机质在微生物的作用下，经过矿化作用分解为简单的无机物质，如二氧化碳、水和矿质养 分等。
腐殖化作用
部分有机质在微生物的作用下，经过腐殖化作用形成腐殖质，这是一种复杂的、相对稳定的有机 质。
淋溶作用
雨水或灌溉水将土壤中的可溶性有机质淋洗到下层土壤或水体中。
影响因素
土壤温度
被动收入是指个人投资一 次或一二三四五六七八九 十次或被动收入投资一次 次或少数几次后，被动收 入是指个人投人投人投人 投资一次或被动收入投资 收入投收入投
土壤有机质组成复杂，包括动植物残体、微生物体及其分 解产物等。优质土壤应含有较高的活性有机质和稳定的腐 殖质。
土壤微生物活性
土壤微生物在有机质分解和养分转化过程中起着重要作用。 土壤微生物活性高，有利于有机质的分解和养分的释放。
实例分析
01
某地农田土壤有机质含量测定
采用重铬酸钾容量法对某地农田土壤进行有机质含量测定，结果显示该
03
土壤有机质与土壤肥力的关 系
对土壤物理性质的影响
改善土壤结构
土壤有机质是土壤团聚体形成的重要胶结物质，能够增加土壤团 聚体的稳定性和水稳性，从而改善土壤结构。
提高土壤保水能力
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机械的转化
动物将植物或残体碎解，或将植物残体进 行机械的搬进及与土粒混合，均可促进有 机物被微生物分解。
化学的转化
经过动物吞食的有机物（植物残体）未被动 物吸收部分，经过肠道，以排泄物或粪便的 形式排到体外，已经经过动物体内分解或半 分解。
土壤有机质的转化
3. 微生物的转化过程 是土壤有机质转化最重要的最积极的过程，有多种酶参 与了催化。
酶 R—（C，4H，养分）+ 2O2 CO2 + 2H2O + 能量+养分
氧化
2、矿化过程 ★水的淋溶过程 ★动物转化过程 ★微生物的转化过程***
土壤有机质的转化
1. 化学的转化过程 水的淋溶作用
降水可将土壤有机质中可溶性的 物质洗出。这些物质包括简单的 糖、有机酸及其盐类、氨基酸、 蛋白质及无机盐等。
二、土壤有机质含量
1、有机质含量
一般含量在0-5%之间。
泥炭土可高达20%或30%以上 漠境土和砂质土壤不足0.5%
一般把耕层含有机质20%以上的土壤，称为有机质土壤， 在20%以下的土壤，称为矿质土壤(mineral soil)。
目前，我国土壤有机质含量普遍偏低。总体而言,北方 土壤有机质含量高于南方土壤。
2.含氮化合物 动、植物残体中主要的含氮化合物是蛋白质，少量比较简单的
可溶性氨基酸。植物残体中的叶绿素等。 3.单宁、树脂、脂肪、蜡质等
这是一类复杂的有机化合物，除单宁外，其余都不溶于水而溶 于有机溶剂如酒精、苯等物质中，在土壤中分解缓慢而不彻底。 4.本质素
木质素是植物木质部的主要组成成分，是复杂的有机化合物。 5.灰分元素
植物经燃烧后，残留在灰分中的元素称灰分元素。构成灰分的 主要元素为Ca、Mg、K、Na、S、P、S、Fe、AL、Mn，以及微 量元素I、Zn、Mo、B等。其中以Si、Ca、K、Al为最多。
决定土壤有机质含量的因素： 进入土壤的有机物质数量 土壤有机质的损失量 土壤有机碳的平衡
第二节 土壤有机质的转化 土壤有机质的分解和转化
土壤有机质在水分、空气、土壤动物和 土壤微生物的作用下，发生极其复杂的转 化过程，这些过程综合起来可归结为两个 对立的过程，即土壤有机质的矿质化过程 和腐殖化过程。
一、土壤有机质的矿化过程
1、矿化作用(Mineralization)*** 土壤有机质在土壤微生物及其酶的作用下，
分解成二氧化碳和水，并释放出其中的矿质养分 的过程(指复杂的有机质在微生物的作用下，转化 为简单的无机物的过程)。 。
表5－1 中国某些自然土壤中有机质含量
土类 棕色森林土 褐土 黄壤 红壤 黑土、黑钙土 砖红壤、赤红壤 高山草甸土、亚高山草甸土 高山草原土、亚高山草原土 黄棕壤、黄褐土
有机质含量（％）
2.64～19.3 1.03～10.69 2.71～20.5 0.52～1.95 2.14～16.4 2.32～2.98 4.81～21.96 1.38～6.66 2.07～7.05
酶的作用
酶在土壤有机质转化过程中起着巨 大作用，几乎大部分的生物转化过 程都是在酶的作用下完成的。
土壤有机质的转化
2. 动物的转化过程
从原生动物到脊椎动物，大多数以植物及植物残体为食。在森林土 壤中，生活着大量的各类动物，如温带针阔混交林下每公顷蚯蚓可 达258万条等，可见活动物对有机质的转化起着极为重要的作用。
第一节 土壤有机质的来源、类型和组成
一、土壤有机质的来源
1、植物残体（ (dead plant part)枯枝、落叶、落果、 根系等）及分泌物；
土壤有机质主要来源是各种植物残体，化学组成和各种成分 的含量，因植物种类、器官、年龄等的不同而有很大差异， 从而导致土壤有机质的差异。
2、动物、微生物残体及分泌物和排泄物； 3、人为施用的有机肥料。 4、工农业副产品及生活污水废物等
第五章 土壤有机质
概念：土壤有机质(soil organic matter)
土壤有机质是土壤固相的组成成分之一。是土壤 中形成的和外部加入的所有动、植物残体不同分解阶 段的各种产物和合成产物的总称。
土壤有机质
土壤有机质的定义??
存在于土壤中的所有含碳的有机化合物。 它主要包括土壤中各种动物、植物残体，微生 物体及其分解和合成的各种有机化合物。
统计的标本数 74 22 32 47 29 24 26 10 32
土壤有机质 5%
0.5%
0.5-2.0% 7%
三、土壤有机质的类型
•动、植物残体
新鲜有机质指那些仍保持原来形态，没被 分解的动物植物及微生物遗体。
半分解的动、植物残体
有机残余物指那些半分解状态的有机物质。 简单有机物包括糖类有机残余氨基酸、脂 肪等有机化合物。
CH3CH2CH2COOH ＋ 2H2 ＋ 2CO2
4H2＋CO2 CH4＋2H2O
在低温、嫌气条件下,有机酸变为CO2和H2O的过程受到阻碍,产 生有机酸的累积,从而造成植物根系萎缩、腐烂。
如：甲酸3.2×10-3 M、乙酸4.6×10-3 M、 正丁酸7×10-4 M， 就会对植物根系产生较严重的危害。
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
通气不良的条件下
单糖
还原性气体、有机酸
也称发酵作用。其反应为：C源自H12O6 ＋热量不含氮的有机物的转化 含氮有机物的转化 含磷有机物的转化 含硫有机物的转化
★微生物的转化过程***
微生物是土壤有机质转化的主要动力
(1)不含氮的有机物的转化
4
主要是碳水化合物，如糖类、纤维类、半纤维类、脂肪和木质素等。
碳水化合物的分解
土壤有机质中的碳水化合物如纤维素、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
•腐殖物质
土壤腐殖质是除未分解的动、植物组织和 土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的 总称。
四、有机质的组成
(1) 化学元素组成 土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、 N，
C/N比大约在10~12之间。
(2) 化合物组成可分为:
1.碳水化合物 碳水化合物主要有淀粉、纤维素、半纤维素等多糖类物质。