土壤有机质.

也称氧化作用。其反应如下： nC6H12O6＋6O2 6CO2＋6H20＋热量
单糖
通气不良的条件下
还原性气体、有机酸
也称发酵作用。其反应为：
C6H12O6 ＋热量
4H2＋CO2
CH3CH2CH2COOH＋2H2＋2CO2
CH4＋2H2O
含氮有机质的分解
水解作用
蛋白质
氨化作用
蛋白质
水解酶
氨基酸
氧化 CH2NH2COOH＋O2 HCOOH＋CO2＋NH3 好气分解 还原
第二阶段：上述土壤腐殖质的组
成部分，在微生物的作用下经缩合形
成腐殖质的基本单元。先是多元酚在 微生物的作用下氧化为醌，然后醌再
与含氮化合物缩合成原始腐殖质。
5-1 土壤腐殖质形成过程中的转化途径
有机质的分解与合成示意图
注 意
在好氧条件下 ， 微生物活动旺盛，分解作用可进
行较快而彻底，有机物质---->CO2和H2O，而N、P、S等 则以矿质盐类释放出来。
反硝化作用
硝态氮在通气不良的条件下通过反硝化细菌
的作用还原成气态氮（ N2O 和 N2 ）的过程。其反应 如下：
C6H12O6＋24KNO3
反硝化细菌
24KHCO3＋6CO2＋12N2↑＋18H2O
含硫有机物的分解
蛋白质 硫氨基酸 H2S
还原型的无机硫化物被硫化细菌氧化成硫酸的 过程，称硫化作用。其反应如下： 2H2S＋O2 2S＋3O2＋2H2O 2H2O＋2S 2H2SO4
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
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%
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 红 壤 壤
有机质含量（％）
统计的标本数 74 22
32 47 29 24 26 10 32
0.5-2.0%
7%
三、土壤有机质的类型
•动、植物残体
•半分解的动、植物残体 •腐殖物质
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:
腐殖物质
（Humic Substance)
非腐殖物质 （Non-Humic Substance)
常见的化合物有纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素及脂类。
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 土壤有机质的分解和转化
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。
硫化作用产生的硫酸与土壤中的盐基物质作用， 形成硫酸盐，硫酸盐是植物可吸收的养分。
二、土壤有机质的腐殖化过程
1、概念：腐殖化过程:(Humification)***
各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组 织中的聚合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，这一过程称为腐殖化过程。
腐殖化系数***：单位重量的有机物质碳在土
壤中分解一年后的残留碳量。
2、土壤腐殖质的形成 第一阶段：有机残体在微生物分 解作用下，其中一部分彻底矿化，最终 生成CO2、H2O、NH3、H2S等无机化合物。 另一部分转化为较简单的有机化合物 （多元酚）和含氮化合物（氨基酸、肽 等），提供了形成腐殖质的材料。
在嫌气条件下，好氧微生物的活动受到抑制，分解
作用进行得既慢又不彻底，同时往往还产生有机酸、乙 醇等中间产物。
在极端嫌气的情况下 ，还产生CH4、H2等还原物
质，其中的养料和能量释放很少，对植物生长不利。
三、影响有机物质的分解和转化的因素：
（一）土壤生物的组成与活性
土壤动物促进植物残体的破碎和运输
真菌可促进木质素的分解
CH2NH2COOH＋H2
嫌气分解 CH2NH2COOH＋H2O 水解 CH2(OH)COOH＋NH3
CH3COOH＋NH3
硝化作用
氨态氮被微生物氧化成亚硝酸，并进一步氧化
成硝酸的过程，称硝化作用。分为两个阶段：第一
阶段，氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段，
亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸。其反应如下： 2NH2＋3O2 2HNO2＋O2 2HNO2＋2H2O＋热量 2HNO3＋热量
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***
★微生物的转化过程***
碳水化合物的分解
nC6H12O6＋6O2 6CO2＋6H20＋热量
★微生物的转化过程***
碳水化合物的分解
好气条件
单糖
水和二氧化碳
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
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
土壤有机质
0.5%
5%
细菌和放线菌可促进碳水化合物的分解
源自文库
（二）土壤特性
1、质地 粘粒含量越高，有机质含量也越高。
2、pH值 中性、钙质丰富较好，pH6.5-7.5。 3. 水分 最适湿度：土壤持水量的50-80% 低洼、积水有利于有机质的积累 4. 通气性 通气不良易有机质累积 5. 温度
最适宜温度大约为25-35
（三）植物残体的特性
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
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（枯枝、落叶、落果、根系等）及分 泌物； 2、动物、微生物残体及分泌物和排泄物；
新鲜程度
1、物理状态
破碎程度
紧实程度
2、C/N比***
有机物质组成的碳氮比（C/N）对其分解速 度影响很大。 以25或30：1较为合适。
C/N降至大约25：1以下，微生物不再利用土壤 中 的有效氮，相反由于有机质较完全的分解而释放 矿质态氮，
第三节 土壤腐殖物质的形成和性质