任务三认识土壤有机质和土壤生物

2C2H5OH + 2CO2
C2H5OH + 2[O]
CH3COOH
+ 2O2
泌阳县中等职业学校 农经组
CH3COOH + H2O 2CO2 + 2H2O
嫌气条件下分解缓慢，并有大量的中间产物——有机酸的累 积，最终产物除了CO2外，还有大量的还原性物质CH4等产生，同 时释放出少量热量。
C6H12O6
泌阳县中等职业学校 农经组
c：硝化作用：在通气良好的条件下，通过亚硝化细菌和硝化细菌
的作用将NH4+—N氧化为NO3-—N的过程。
2NH3 + 3O2
亚硝化细菌
2HNO2 + 2H2O + 158大卡
2HNO2 + O2
硝化细菌
（3）含磷有机物的分解
2HNO3 + 42大卡
核蛋白 水解酶
蛋白质 核酸 核酸酶
土壤有机质的分解程度常用矿化率来表示：土壤有机质的 矿化率——土壤每年因矿质化作用所消耗的有机质数量占土壤 有机质总量的百分数。一般农业土壤有机质矿化率在2—5%之 间，自然土壤＜1%。可计算土壤有机质的消耗，例：一亩地表 土重150000公斤，土壤有机质含量为1%，土壤有机质矿化率为 3%，则矿化量为150000×1%×3%＝45公斤。
我国土壤除了某些草甸土、东北黑土和某些自然土壤外，有机 质含量一般占土壤固相重量的5%以下，由南至北由西至东呈递增 趋势，水田高于旱田，我省有机质含量较低，平均在1%左右，土 壤培肥任务艰巨。
泌阳县中等职业学校 农经组
2.组成
A ： 元 素 组 成 ： 主 要 是 C （ 52-58% ） 、 H （ 3.3-4.8% ） 、 O （ 3439%）、N（3.7-4.1%）其次是P、S。
泌阳县中等职业学校 农经组
（三）土壤中有机质的转化
矿质化：有机质在微生物的作用下分解为简单化合物同 时释放出矿质养分的过程。
腐殖化：有机质在微生物的作用下合成为复杂稳定的腐 殖质的过程。
泌阳县中等职业学校 农经组
1、土壤有机质的矿质化过程
矿化分两个阶段： ①有机物质在微生物分泌出的体外酶的作用下将较复杂的有机 物先分解成构成该物质的基础有机化合物。 ②微生物吸收第一阶段的降解产物，一部分作为建造自身的原 料，一部分则被彻底转化为最终分解产物，如CO2、H2O并释放出 无机盐（如NH4+、SO42－、HPO42－等）。
B:化学组成 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。包括： a、碳水化合物 有单糖、多糖（淀粉纤维素木质素果胶质）等 b、含氮化合物 蛋白质、多肽、氨基酸等 c、含磷化合物 植素、核酸、磷脂等 d、含硫化合物 e、脂溶性物质和木质素 2、腐殖质（特异性物质）是指有机生物残体经土壤微生物分解和 再合成作用重新形成的一类特殊的高分子有机化合物。
第一个阶段：产生构成腐殖质分子原始材料
木质素降解产物中保留了原来的芳核结构单位.
有些微生物分解有机质 时会产生多元酚类化合
微生物分泌的酚氧化酶 多元醌类化
关于腐殖化过程，目前还不是十分清楚，只是了解了它的一 般轮廓，对于其中很多过程还有待于进一步研究,各国土壤学家提 出了多种腐殖质形成假说，有植物物质形成说、化学聚合说、细 胞自溶说、微生物合成说，以原苏联Kononove的化学聚合说较普 遍获得公认，腐殖质的形成过程可分为两个阶段：
泌阳县中等职业学校 农经组
核苷酸 核苷酸酶
卵磷脂 磷酸脂酶 磷酸甘油 水解
卵磷脂 磷酸脂酶 磷酸甘油 水解
泌阳县中等职业学校 农经组
甘油 H3PO4 甘油 H3PO4
核苷 H3PO4
2、土壤中有机质的腐殖化过程
腐殖化过程是土壤OM在微生物的作用下，合成复杂稳定的腐 殖质的过程，在其中主要是微生物主导的生物化学过程，当然也 可能有一些纯化学过程。
CHபைடு நூலகம்CH2CH2COOH + 2CO2 + H2
2CH3CH2CH2COOH + 2H2O （2）含N有机物的分解
5CH4 + 2CO2
土壤中含N的有机物比如蛋白质、核酸、氨基酸、酰胺等也比 较容易分解转化，我们以土壤中主要的含N化合物——蛋白质为 例来介绍含N有机物的分解。
泌阳县中等职业学校 农经组
泌阳县中等职业学校 农经组
（1）碳水化合物的分解
多糖（淀粉、纤维素、半纤维素）首先在微生物分泌的 水解酶的作用下水解为单糖。
(C6H12O5)n + nH2O
nC6H12O6
单糖进一步分解为更简单的物质 通气良好的条件下，单糖迅速分解，最终产生CO2 和H2O， 同时释放出大量热量。
C6H12O6
泌阳县中等职业学校 农经组
一、土壤有机质
有机质的定义 广义：存在于土壤中的各种含碳的有机物的总称。它包括各种动
植物残体，微生物体及其分解合成的有机物质。
狭义：专指土壤中的腐殖质，但在测定过程中无法把未分解、半 分解的动植物残体剔除掉，所以测定结果实际上还包括未 分解、半分解的动植物残体在内。
泌阳县中等职业学校 农经组
a：水解作用：
蛋白质
水解蛋白质
消化蛋白质
多缩氨基酸（多肽）
氨基酸
b：氨化作用： 氨化微生物
氨基酸 氧化、还原、水解等 NH3+有机酸
CH2NH2COOH＋O2
CH2NH2COOH＋H2 CH2NH2COOH＋H2O
氧化 好气分解
HCOOH＋CO2＋NH3
还原 嫌气分解 CH3COOH＋NH3
水解
CH2(OH)COOH＋NH3
泌阳县中等职业学校 农经组
（二）土壤OM的含量、组成及性质
1.含量：土壤有机质在自然土壤中差异很大，高的可超过20%，称
为有机质土壤比如某些泥炭土，低于20%以下的土壤称为 矿质土壤，矿质土壤占绝大多数，有些低的不足0.5％， 主要为一些漠境或沙漠土壤。
土壤有机质对土壤肥力和植物生长起到良好的作用，在农业 上常把保持土壤有机质平衡和逐步提高有机质含量作为土壤培肥 的中心环节。
（一）土壤有机质的来源 1、死亡的动植物、微生物残体。2、施入的农家肥。3、工业及城 市垃圾废水、废渣。 原始土壤：微生物体是土壤OM的最早来源。 自然土壤：是死亡的动、植物，微生物残体及植物的枯枝落叶，但 基本来源是它上面生长的绿色植物。
耕地土壤：可概括为两个方面：（1）栽培作物的残留物（2）施用 的有机肥。其中后者其主导作用。