《土壤有机质》PPT课件
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土壤有机质与碳循环ppt
吕学都
中国青海省瓦里关山大气本底站的大气CO2浓度测量结果
375 370 CO2 365 浓 度 360
(ppmv) 355 350
345 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
吕学都
1.0
1998年
0.5
温 度 距 平
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论
腐殖质形成过程-木质素理论
木 质 素 木质素构成单元
微 生 物 分 解
继续被微生物分解
富里酸
残余 部分
脱甲基、氧化与 含氮化合物聚合
胡敏酸
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论的依据
木质素与腐殖质的相似性
• 对于大多数细菌和真菌，木质素和腐殖质均很难分解； • 木质素和胡敏酸均溶于碱，并被酸沉淀；部分溶于乙醇； • 二者均含有-OCH3基，随着分解进程的推进，-OCH3基含量 减少； • 当木质素与碱液一同加热时会转化为含-OCH3基的胡敏酸； • 氧化木质素具有与胡敏酸类似的性质
近140年来全球温度变化（相对于1961－1990年）
℃
过去140年间全球升温0.4－0.8℃（平均0.6℃）； 13个最暖年份出现在1983年以后。 吕学都
第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
土壤有机C库
• 大量存在于土 壤和植被中；
• 是大气中CO2 的源和库
G (109) tons
/wiki/Greenhouse_gas
第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
中国青海省瓦里关山大气本底站的大气CO2浓度测量结果
375 370 CO2 365 浓 度 360
(ppmv) 355 350
345 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 年
吕学都
1.0
1998年
0.5
温 度 距 平
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论
腐殖质形成过程-木质素理论
木 质 素 木质素构成单元
微 生 物 分 解
继续被微生物分解
富里酸
残余 部分
脱甲基、氧化与 含氮化合物聚合
胡敏酸
第三节 腐殖质与腐殖化过程>腐殖化过程>>木质素理论的依据
木质素与腐殖质的相似性
• 对于大多数细菌和真菌，木质素和腐殖质均很难分解； • 木质素和胡敏酸均溶于碱，并被酸沉淀；部分溶于乙醇； • 二者均含有-OCH3基，随着分解进程的推进，-OCH3基含量 减少； • 当木质素与碱液一同加热时会转化为含-OCH3基的胡敏酸； • 氧化木质素具有与胡敏酸类似的性质
近140年来全球温度变化（相对于1961－1990年）
℃
过去140年间全球升温0.4－0.8℃（平均0.6℃）； 13个最暖年份出现在1983年以后。 吕学都
第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
土壤有机C库
• 大量存在于土 壤和植被中；
• 是大气中CO2 的源和库
G (109) tons
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第一节 土壤有机质概念>有机质功能>>有机C储库
《土壤的性质》课件
颗粒适中、保水性适中、肥力适中
详细描述
壤土是一种理想的土壤类型，其颗粒大小适中，既具有良好的保水性，又能保持良好的通气性和排水性，同时肥 力适中，适合大多数作物的生长。
06
土壤的保护与改良
土壤退化的原因
01
02
03
自然因素
气候变化、地质结构、水 文条件等自然因素可能导 致土壤退化。
人为因素
过度开发、不合理的土地 利用、污染等人为因素是 导致土壤退化的主要原因 。
氧化条件下，这些元素易被固定。
04
土壤氧化还原状况受气候、水分、植被等多种因素影 响，不同地区和不同土壤类型之间存在差异。
土壤盐分
01 02 03 04
土壤盐分是指土壤中溶解的盐类物质的总和，通常以离子状态存在。
土壤盐分对土壤的理化性质、生物活动以及植物生长都有重要影响。
土壤盐分受气候、地形、母质等多种因素影响，不同地区和不同土壤 类型之间存在差异。
况、盐分等。
04
土壤的生物性质
土壤微生物
土壤微生物种类
土壤中存在着大量的微生物，包括细菌、真菌、放线菌等，它们 在土壤中发挥着重要的作用。
微生物与土壤肥力
微生物通过分解有机物、转化养分等过程，对土壤肥力产生重要影 响。
微生物与植物根系相互作用
植物根系与土壤微生物相互作用，形成共生关系，促进植物生长。
土壤侵蚀
风蚀、水蚀等侵蚀作用导 致土壤流失，破坏土壤结 构。
土壤改良的方法
物理改良
通过增加有机肥、客土改 良、深耕松土等物理措施 改善土壤结构。
化学改良
通过施用化学肥料、调节 土壤酸碱度等措施改善土 壤养分状况。
生物改良
利用微生物、蚯蚓等生物 活动改善土壤有机质和养 分状况。
详细描述
壤土是一种理想的土壤类型，其颗粒大小适中，既具有良好的保水性，又能保持良好的通气性和排水性，同时肥 力适中，适合大多数作物的生长。
06
土壤的保护与改良
土壤退化的原因
01
02
03
自然因素
气候变化、地质结构、水 文条件等自然因素可能导 致土壤退化。
人为因素
过度开发、不合理的土地 利用、污染等人为因素是 导致土壤退化的主要原因 。
氧化条件下，这些元素易被固定。
04
土壤氧化还原状况受气候、水分、植被等多种因素影 响，不同地区和不同土壤类型之间存在差异。
土壤盐分
01 02 03 04
土壤盐分是指土壤中溶解的盐类物质的总和，通常以离子状态存在。
土壤盐分对土壤的理化性质、生物活动以及植物生长都有重要影响。
土壤盐分受气候、地形、母质等多种因素影响，不同地区和不同土壤 类型之间存在差异。
况、盐分等。
04
土壤的生物性质
土壤微生物
土壤微生物种类
土壤中存在着大量的微生物，包括细菌、真菌、放线菌等，它们 在土壤中发挥着重要的作用。
微生物与土壤肥力
微生物通过分解有机物、转化养分等过程，对土壤肥力产生重要影 响。
微生物与植物根系相互作用
植物根系与土壤微生物相互作用，形成共生关系，促进植物生长。
土壤侵蚀
风蚀、水蚀等侵蚀作用导 致土壤流失，破坏土壤结 构。
土壤改良的方法
物理改良
通过增加有机肥、客土改 良、深耕松土等物理措施 改善土壤结构。
化学改良
通过施用化学肥料、调节 土壤酸碱度等措施改善土 壤养分状况。
生物改良
利用微生物、蚯蚓等生物 活动改善土壤有机质和养 分状况。
土壤有机质ppt课件
2、有机物组成 糖、淀粉、蛋白质>半纤维素>纤维素、 木质素、脂肪、腊质
不同有机成分在土壤中的分解速率
有机残体的C/N比 C/N~25：1时，最有利于有机残体的分解 C/N<25：1时，分解过程会释放部分N供
植物吸收；
C/N>25:1时，微生物会与植物争夺有效N
(二)土壤环境条件
二、土壤有机质的存在形态
土壤有机质可以分为两大类： ---未分解或半分解的植物残体组织，严格
地说，这些只能算土壤有机质的原料； ---土壤腐植质
第二节、有机物质在土壤中的 转化
有机质在土壤中经历各种复杂的转化， 可以归纳为两个方向：
---分解过程（矿质化过程）：复杂有机物 分解为简单的物质，最后形成CO2，H2O 和无机盐；
（一）土壤有机N的矿化作用
包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。 以蛋白质为例：
（1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最 后变为氨基酸的过程。
（2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为 NH3的过程。
（3）硝化作用：氨在亚硝酸细菌和硝酸细 菌的作用下，氧化成为硝酸的过程。
（二）土壤的脱N作用
指土壤氮素从土壤中损失的过程，包括 反硝化作用、硝酸盐的淋失、氨的挥发 等过程。
---促进团粒结构的形成，从而改善通透性； ---加深土色，提高土壤吸热能力，增温。
四、促进土壤养分有效化
---有机质分解产生有机酸，有机酸通过络 合作用和溶解作用而提高土壤养分的有 效性。
第五节、 土壤有机质的平衡及管 理
一、土壤有机质的平衡 土壤有机质的平衡取决于有机质的添加 量和有机质的矿化量。
土壤氮素 土壤磷素 土壤钾素
高等植物所必需的营养元素，除C，H， O主要来自大气之外，其余元素主要靠土 壤供应，包括： 大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B
不同有机成分在土壤中的分解速率
有机残体的C/N比 C/N~25：1时，最有利于有机残体的分解 C/N<25：1时，分解过程会释放部分N供
植物吸收；
C/N>25:1时，微生物会与植物争夺有效N
(二)土壤环境条件
二、土壤有机质的存在形态
土壤有机质可以分为两大类： ---未分解或半分解的植物残体组织，严格
地说，这些只能算土壤有机质的原料； ---土壤腐植质
第二节、有机物质在土壤中的 转化
有机质在土壤中经历各种复杂的转化， 可以归纳为两个方向：
---分解过程（矿质化过程）：复杂有机物 分解为简单的物质，最后形成CO2，H2O 和无机盐；
（一）土壤有机N的矿化作用
包括氨基化、氨化和硝化等三个步骤。 以蛋白质为例：
（1）氨基化作用：蛋白质水解成为肽，最 后变为氨基酸的过程。
（2）氨化作用：氨基酸进一步分解成为 NH3的过程。
（3）硝化作用：氨在亚硝酸细菌和硝酸细 菌的作用下，氧化成为硝酸的过程。
（二）土壤的脱N作用
指土壤氮素从土壤中损失的过程，包括 反硝化作用、硝酸盐的淋失、氨的挥发 等过程。
---促进团粒结构的形成，从而改善通透性； ---加深土色，提高土壤吸热能力，增温。
四、促进土壤养分有效化
---有机质分解产生有机酸，有机酸通过络 合作用和溶解作用而提高土壤养分的有 效性。
第五节、 土壤有机质的平衡及管 理
一、土壤有机质的平衡 土壤有机质的平衡取决于有机质的添加 量和有机质的矿化量。
土壤氮素 土壤磷素 土壤钾素
高等植物所必需的营养元素，除C，H， O主要来自大气之外，其余元素主要靠土 壤供应，包括： 大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S 微量元素：Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B
第二章土壤有机质
在通气不良的情况下，即发生反硫化 作用，使硫酸转变为H2S散失，并对植物 产生毒害。 因此，由上述可知，在农业生产上只 要采取措施，改善土壤的通气性，就能 消除各种还原有毒物质的产生。
（二）土壤有机质的腐殖化过程
腐殖化过程：有机质经过微生物的改造后， 形成另一类特殊的、较稳定的高分子的复杂有 机化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程。 土壤有机质的腐殖化过程是一个相当复杂 的过程，早在 150年前就开始了研究，虽然取 得了重大的成就，但至今尚未完全搞清楚，不 少问题尚待进一步研究。
2NH3＋3O2 亚硝酸细菌 2HNO2＋2H20＋热 硝酸细菌 2HNO2＋O2 2HNO3＋热 硝酸与土壤中的盐基结合成硝酸盐，也是植 物和微生物可以直接利用的氮素养料。
（ 4 ）反硝化过程 硝酸盐还原为 N20 和 N2 的过 程称为反硝化过程。 其反应式如下， 2HNO3
-2[O]
2HNO2
近代研究结果表明，有机质的分解主 要靠水解酶，合成腐殖质则主要是氧化酶 的作用。一般认为腐殖质的形成要经过两 个阶段： 第一阶段 是微生物将动植物残体转 化为腐殖质的组成成分（结构单元），如 芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物 （氨基酸）等。(矿化过程) 第二阶段 是在微生物的作用下，各 组成成分合成（缩合作用）腐殖质。在这 一阶段中
（2）氨化过程。 蛋白质水解生成的氨基酸，在多种微生物 及其所分泌的酶的作用下，进一步分解成氨 （在土中成为铵盐），这种氨从氨基酸中分离 出来的作用，称为氨化作用。氨化作用在好气 或嫌气条件下均可进行。
↗RCHOHCOOH＋NH3 RCHNH2COOH＋H2O （有机酸） ↘RCH2OH＋CO2＋NH3
第三节
一、 二、
土壤有机质的作用及其调节
（二）土壤有机质的腐殖化过程
腐殖化过程：有机质经过微生物的改造后， 形成另一类特殊的、较稳定的高分子的复杂有 机化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程。 土壤有机质的腐殖化过程是一个相当复杂 的过程，早在 150年前就开始了研究，虽然取 得了重大的成就，但至今尚未完全搞清楚，不 少问题尚待进一步研究。
2NH3＋3O2 亚硝酸细菌 2HNO2＋2H20＋热 硝酸细菌 2HNO2＋O2 2HNO3＋热 硝酸与土壤中的盐基结合成硝酸盐，也是植 物和微生物可以直接利用的氮素养料。
（ 4 ）反硝化过程 硝酸盐还原为 N20 和 N2 的过 程称为反硝化过程。 其反应式如下， 2HNO3
-2[O]
2HNO2
近代研究结果表明，有机质的分解主 要靠水解酶，合成腐殖质则主要是氧化酶 的作用。一般认为腐殖质的形成要经过两 个阶段： 第一阶段 是微生物将动植物残体转 化为腐殖质的组成成分（结构单元），如 芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物 （氨基酸）等。(矿化过程) 第二阶段 是在微生物的作用下，各 组成成分合成（缩合作用）腐殖质。在这 一阶段中
（2）氨化过程。 蛋白质水解生成的氨基酸，在多种微生物 及其所分泌的酶的作用下，进一步分解成氨 （在土中成为铵盐），这种氨从氨基酸中分离 出来的作用，称为氨化作用。氨化作用在好气 或嫌气条件下均可进行。
↗RCHOHCOOH＋NH3 RCHNH2COOH＋H2O （有机酸） ↘RCH2OH＋CO2＋NH3
第三节
一、 二、
土壤有机质的作用及其调节
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。
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。
第二章之土壤有机质PPT课件
如果在通气不良的条件下，则在嫌气性 微生物作用下缓慢分解，并形成一些还原 性气体、有机酸，产生的热量少，称发酵 作用。其反应为：
C6H12O6 2H2＋2CO2
4H2＋CO2
CH3CH2CH2COOH ＋ ＋热量
CH4＋2H2O
-
14
2.含氮有机物质的转化 含氮有机物是土壤中氮素的主要贮藏状
态，包括蛋白质、氨基酸、腐殖质等。
二 土壤有机质的转化过程
矿质化过程：就是有机质被分解成 简单的无机化合物，释放出矿质营 养的过程。
腐殖化过程：使简单的有机化合物 形成新的、较稳定的有机化合物， 使有机质及其养分保蓄起来的过程。
-
11
（一）土壤有机质的矿质化过程
1.含氮碳有机物质的转化 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：
最适水势－0.1～ －0.03Mpa
0 ～35℃
OM、pH、 Eh值等
-
26
第三节 腐殖质
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。
-
39
二、土壤有机质的调节
（一）增施有机肥料、种植绿肥
对苗圃土壤和瘠薄的园林绿化地、 果园等增施有机肥料是增加有机质的基 本方法，据研究，施入土壤中的有机质， 一般能有2／3～3／4被分解，其余的则 转化为腐殖质积累在土壤中。
-
40
（二）保留树木凋落物
树木凋落物是林地（园林绿化）土壤 有机质的主要来源之一，如果能采取有 效措施，效果是不错的。
《土壤有机质》课件
《土壤有机质》PPT课件
# 土壤有机质 ## 概述 - 什么是土壤有机质 - 土壤有机质的作用 - 土壤中有机质的来源和去向
土壤有机质的影响因素
植被类型
不同植被类型影响土壤有机质的种类和数量。
气候条件
气候状况直接关系到土壤中有机物的分解用方式会对土壤有机质的含量和 结构产生影响。
建设有机农业
2
的积累和分解。
采用无化学农药和化肥的农业模式，保
护土壤有机质。
3
合理利用有机肥料
使用有机肥料来补充和增加土壤有机质
防止环境污染
4
的含量。
加强环境监测和管控，减少污染物对土 壤有机质的破坏。
结语
土壤有机质是维持土壤生态系统健康的关键因素，我们希望大家能重视土壤 有机质的保护和提升工作，共同创造更美好的土壤环境。
地形地貌
不同的地形地貌影响土壤有机质的分布和垂直 层次。
土壤有机质的检测方法
原位检测方法
使用现场仪器和技术，通过测量土壤物理性质，如 颜色和形态，来评估土壤有机质的含量。
实验室检测方法
通过化学分析和仪器测量，准确测定土壤有机质的 含量和性质。
土壤有机质的保护与提升
1
种植优质绿色作物
选择适合土壤条件的植物，促进有机物
# 土壤有机质 ## 概述 - 什么是土壤有机质 - 土壤有机质的作用 - 土壤中有机质的来源和去向
土壤有机质的影响因素
植被类型
不同植被类型影响土壤有机质的种类和数量。
气候条件
气候状况直接关系到土壤中有机物的分解用方式会对土壤有机质的含量和 结构产生影响。
建设有机农业
2
的积累和分解。
采用无化学农药和化肥的农业模式，保
护土壤有机质。
3
合理利用有机肥料
使用有机肥料来补充和增加土壤有机质
防止环境污染
4
的含量。
加强环境监测和管控，减少污染物对土 壤有机质的破坏。
结语
土壤有机质是维持土壤生态系统健康的关键因素，我们希望大家能重视土壤 有机质的保护和提升工作，共同创造更美好的土壤环境。
地形地貌
不同的地形地貌影响土壤有机质的分布和垂直 层次。
土壤有机质的检测方法
原位检测方法
使用现场仪器和技术，通过测量土壤物理性质，如 颜色和形态，来评估土壤有机质的含量。
实验室检测方法
通过化学分析和仪器测量，准确测定土壤有机质的 含量和性质。
土壤有机质的保护与提升
1
种植优质绿色作物
选择适合土壤条件的植物，促进有机物
《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〕
土壤生物与土壤有机质(共66张PPT)
土壤有机质是指存在于土壤中的所有有机物质，包括土壤中的各种动植物残体、微生物体及其分解和合成的产物。它是土壤固相部分的重要组成成分，尽管含量很少，但对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用。土壤有机质的含量因土壤类型、气候条件、植被类型和管理措施等因素而异。自然土壤的有机质含量一般在0.5%—20%之间，而耕作土壤的有机质含量则受到人为活动的影响，耕层有机质含量通常在0.5%—5%之间。土壤有机质的存在状态包括新鲜有机物、半分解有机物和腐殖质，它们在土壤中具有不同的功能和作用。同时，土壤有机质的组成特点也十分复杂，包括各种有机酸、腐殖酸、氨基酸、糖类、纤维素等，这些成分对土壤的物理、化学和生物学性质都有着重要影响。因此，深入了解ห้องสมุดไป่ตู้壤有机质的定义及其相关特性，对于合理利用土壤资源、提高土壤肥力以及保护生态环境都具有十分重要的意义。
第一章-土壤的基本组成-有机质ppt课件
土壤水分和通气状况：最适水势在0.03~-0.1MPa之间；干湿交替作用 好气嫌 气细菌的作用
植物残体的特性：新鲜的易分解；C/N 土壤特征：粘粒含量（正相关）；pH
植物组织与土壤有机质的组分比较
一些有机质的C、N含量及C/N
适宜土壤微生物活动的pH值
7 有机质在生态环境上的作用
有机质与重金属离子的作用：各种功能基对 金属离子的亲和力：-NH2 （胺基）>-N=N（偶 氮化合物）>N(环氮）>COO-（羧基）>-O（醚基）>-C=O（羰基）
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。
这一作用可分为两个阶段：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：
2NH3＋3O2 2HNO2＋O2
2HNO2＋2H2O＋热量 2HNO3＋热量
反硝化作用
细菌在无氧或微氧条件下以NO3－或NO2－作为呼吸 作用的最终电子受体生成N2O和N2的硝酸盐还原过 程，称反硝化作用。其反应如下：
土壤对酸碱度变化的缓冲性能。
促进微生物的生命活动 土壤有机质能为微生物生活提供能量和养分，同时又能调节
土壤水、气热及酸碱状况。 促进植物的生长发育
胡敏酸具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物的呼吸过 程，提高细胞膜的透性，促进养分进入植物体，还能促进新陈代 谢，细胞分裂，加速根系和地上部分的生长。 其他方面的作用
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
2H2O＋2S
2S＋3O2＋2H2O
2H2SO4
硫化作用产生的硫酸与土壤中的盐基物质作用，形成硫酸
植物残体的特性：新鲜的易分解；C/N 土壤特征：粘粒含量（正相关）；pH
植物组织与土壤有机质的组分比较
一些有机质的C、N含量及C/N
适宜土壤微生物活动的pH值
7 有机质在生态环境上的作用
有机质与重金属离子的作用：各种功能基对 金属离子的亲和力：-NH2 （胺基）>-N=N（偶 氮化合物）>N(环氮）>COO-（羧基）>-O（醚基）>-C=O（羰基）
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。
这一作用可分为两个阶段：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：
2NH3＋3O2 2HNO2＋O2
2HNO2＋2H2O＋热量 2HNO3＋热量
反硝化作用
细菌在无氧或微氧条件下以NO3－或NO2－作为呼吸 作用的最终电子受体生成N2O和N2的硝酸盐还原过 程，称反硝化作用。其反应如下：
土壤对酸碱度变化的缓冲性能。
促进微生物的生命活动 土壤有机质能为微生物生活提供能量和养分，同时又能调节
土壤水、气热及酸碱状况。 促进植物的生长发育
胡敏酸具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物的呼吸过 程，提高细胞膜的透性，促进养分进入植物体，还能促进新陈代 谢，细胞分裂，加速根系和地上部分的生长。 其他方面的作用
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
2H2O＋2S
2S＋3O2＋2H2O
2H2SO4
硫化作用产生的硫酸与土壤中的盐基物质作用，形成硫酸
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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
4.含硫有机物质的转化
一般能分解含氮有机物的氨化细菌，都能分解有 机硫化物，产生硫化氢，其反应如下：
蛋白质 →硫氨基酸→ H2S
被硫化细菌氧化成硫酸的过程，称硫化作用。其 反应如下：
腐殖物质 （Humic Substance)而腐殖质与土粒
紧密结合，不能用机械方法把它们从土壤中分 离出，只能用化学方法从土壤中提取，占土壤 有机质的8０％以上，是土壤有机质的主体。
（二）.土壤有机质的化合物组成
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。
解，并形成一些还原性气体、有机酸，产生的热量少，称发 酵作用。
糖类的分解
多糖（淀粉和纤维素）
葡萄糖
酒精
醋酸 CO2+H2O （好气分解）
丁酸
甲烷 + CO2 （嫌气分解）
2.含氮有机物质的转化
含氮有机物是土壤中氮素的主要贮藏状态， 包括蛋白质、氨基酸、腐殖质等。
(1)水解作用 蛋白质在微生物分泌的蛋白质水解酶作用下，
3.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。
第一阶段，氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸； NH2＋3O2 → → 2HNO2＋2H2O＋热量 第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸。 2HNO2 ＋O2 → → 2HNO3＋热量
（4）反硝化作用
NO3－在无氧或微氧条件 在细菌作用下生成N2O 和N2的过程，称反硝化作用（硝酸盐还原过程）。 其反应如下：
26
高山草原土、亚高山草原土 13.8～66.6
10
黄棕壤、黄褐土
20.7～70.5
32
土壤有机质 5%
0.5%
1.0-2.0%
1.5-3.0%
耕层土壤有机质含量分级指标
1级：高于4%； 2级：3—4% ； 3级：2—3%， 4级：1—2% 5级：0.6—1.0% 6级：低于0.6%
分解成氨基酸的作用称水解作用。 蛋白质 → → 氨基酸
(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）
一、土壤有机质的含量
土壤学中，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,
但耕作土壤中，表层有机质的含量通常在5%以下。 土壤有机质含量与气候、植被、地形、土壤类型、农
耕措施密切相关。不同土壤中含量差异很大。 目前，我国土壤有机质含量普遍偏低。总体而言,北方
（一）土壤有机质的矿质化过程
1.含碳有机物质的转化 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 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 如果在通气不良的条件下，则在嫌气性微生物作用下缓慢分
反硝化细菌 C6H12O6＋24KNO3
24KHCO3＋6CO2＋12N2↑＋18H2O
3.含磷有机物质的转化
土壤中含磷有机物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、 核素等，它们在有机磷细菌的作用下进行分解：
核蛋白质
磷细菌 水解
磷酸 K＋＋Na＋＋Ca2＋磷酸盐
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。
ห้องสมุดไป่ตู้、 土壤有机质的转化过程
矿质化过程： (Mineralization)*** 就是有机质被分解成简单的无机化合物，释放出矿质营
养的过程 腐殖化过程： (Humification)*** 使简单的有机化合物形成新的、较稳定的有机化合物
（腐殖质），使有机质及其养分保蓄起来的过程
土壤有机质（碳）的转化
土壤有机质含量高于南方土壤。
表 中国某些自然土壤中有机质含量
土类 棕色森林土
有机质含量
（g/kg） 26.4～193
统计的标本数 74
褐土
10.3～106.9
22
黄壤
27.1～205
32
红壤
5.2～19.5
47
黑土、黑钙土
21.4～164
29
砖红壤、赤红壤
23.2～29.8
24
高山草甸土、亚高山草甸土 48.1～219.6
新鲜的有机物质---动、植物残体， 半分解的动、植物残体，
腐殖物质（重新合成的更稳定、 更复杂的有机质—腐殖质）。
土壤有机质的类型包括 （1）非腐殖质物质； （2）腐殖质
（一）、腐殖质与非腐殖质物质
非腐殖质物质（Non-Humic Substance) 枯枝落
叶和半分解的有机残体等可用机械方法把它们 从土壤中分离出，占土壤有机质的10---15%；
第二章 土壤有机质
土壤有机质是指：土壤中所有含碳有机物质的总称，包括所有动、 植物残体，微生物体及其分解合成的各种有机物质（不同分解阶 段的各种产物和合成产物）。
第一节：土壤有机质 第二节：土壤腐殖质 第三节 土壤有机质的作用和调节
第一节：土壤有机质
一、土壤有机质的含量 二、土壤有机质的来源 三、土壤有机质的组成（类型） 四、土壤有机质的转化
二、土壤有机质的来源
土壤有机质最初来源—微生物。 土壤有机质主要来源（基本来源）为高等绿
色植物的枯枝、落叶、落果、根系等；其次 是土壤中动物、微生物的遗体； 自然土壤→农业土壤 人为施用的有机肥料 （工农业废渣、微生物制品）扩大了土壤有 机质的来源。
三、土壤有机质的类型（组成）
进入土壤中的有机物质呈现三种 状态：