第二章 土壤有机质 2

影响土壤微生物分解有机物料的环境条件 包括很多方面，如土壤的温度、湿度、通气状 况和pH等。
第二章 土壤有机质
土壤有机质（soil organic matter，SOM， O.M）是土壤固相的重要组成部分。不同土壤的有 机质含量有很大的差别。
一般来说，土壤有机质的含量与矿质部分相 比都不多，但对土壤的物理性质、化学性质、生
物学性质以及肥力状况都有重要的影响。
有机质的存在形态： • 动植物残体 • 半分解的动植物残体 • 腐殖物质
三、土壤有机质的含量
（一）土壤有机质的含量表示方法
有 机 质 的 含 量 通 常 用 “ %” 来 表 示 ， 近 年 来，有人开始用“g/kg” 表示。
三、土壤有机质的含量
（一）土壤有机质的含量表示方法
国 外 往 往 习 惯 用 土 壤 有 机 C% 表 示 。 有 机 质平均含碳58%，有机C%乘以1.724，即为土 壤有机质% 。
地区
有机质含量（%）
旱地
水田
东北平原
4.45
4.96
黄淮海平原
0.99
1.27
长江中下游平原
1.74
2.74
南方红壤丘陵
1.65
2.52
珠珠江江三三角角源洲程平序原平原
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2.01
2.73
（三）决定土壤有机质含量的因素 进入土壤的有机物质数量 土壤有机质损失的数量
（四）影响土壤有机质含量的因素
1、植被 草本 > 木本；草甸 > 草原 阔叶 > 针叶；常绿 > 落叶
土壤中的各种动植物残体，在土壤微生物的 作用下，形成的一类特殊的高分子化合物。
这两个概念，有时不加区别地混用，有时含 义不尽相同。
当人们说土壤有机质含量时，通常指的是前 一种，即各种有机物的总量，但在分析有机质含 量时，处理土样的过程中，往往要尽可能除去看 得见的植物残体。
当人们提到有机质对土壤肥力的作用时，指 的是其中的腐殖质。
（二）土壤有机质含量的变化范围
有机质的含量在不同土壤中差异很大， 高的可达30%以上，低的不足0.5%。
表层含有机质20%以上的土壤，称为有 机质土壤，含有机质20%以下的土壤，称为 矿质土壤。
全国土壤有机质含量大致范围
5%
0.5% 7%
0.5-2.0%
表 52-11 不同地区旱地和水田耕层土壤有机质含量
2、气候 潮湿、寒冷有利于积累；干燥炎热有利 于分解。
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。
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
种氨基酸，其中部分是植物根系分泌到土壤中的， 有的是植物残体的分解产物。
其特点是，不稳定，不断加入，不断转化， 分解消失。
2、纤维素和半纤维素
( cellulose and hemicellulose )
这是有机残余物中含量最多的一种，其化 学成分相当复杂，分子式可用(C6H10O5)n表示， n的数目大约为5～10,000。
在浓酸、浓碱作用下, 会变成葡萄糖，在微
3、脂肪、蜡质和树脂 ( fat, wax and resin )
3、各种人为活动，耕作、施肥、灌水和其 他栽培管理措施等。
这些因素之间相互配合，相互促进，分 解的最后结果，是把各种复杂的有机化合物 变成简单化合物，最后变成矿质养料。
土壤中的有机质，在微生物及其分泌的 酶的作用下，分解为简单化合物，同时释放出 矿质养料的过程叫作矿质化过程 （mineralization）。
第一节 土壤有机质的来源 含量及组成
一、土壤有机质的概念
土壤有机质的概念有广义和狭义之分。
广义的土壤有机质概念，指的是土壤中除矿 质部分以外所有的有机部分，如各种动植物残体， 各种微生物及其代谢产物，植物根系的分泌物，
狭义的土壤有机质，主要指的是土壤中的腐 殖质。从这个意义上说，有机质的定义是：
不溶于水而溶于酒精及苯等有机溶剂 中，性质比较稳定，不易遭受化学分解和 生物分解。
4、 丹宁 ( tannin )
主要是多元酚的衍生物，易溶于水，氧 化后呈棕色。与蛋白质结合成不溶性的、不 易分解的稳定化合物。
5、木质素 ( lignin ) 是化学构造上更复杂的一类高分子化合
物，抵抗化学作用和微生物分解的能力更强。
草本植物则将根系和茎叶同时留给土壤，地上 部为2—6吨/公顷，而地下部可达3～11吨/公顷。
一般草本植物 > 木本植物。
当人类有意识地干预土壤肥力的过程开始以 后，动物的粪便成为土壤中有机质的重要来源。
随着社会的不断进步、变化，工业废水中的 有机质加入了土壤，城市废弃物进入了土壤，草 炭、风化煤制品也加盟进来。近年来，甚至有 “洋垃圾”进口，其中也含有五花八门的有机成 分。
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。
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。
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。
6、含氮化合物 ( nitrogenous substances )
主要是蛋白质及其衍生物，蛋白质含氮 平均为16%，含硫0.3～2.4%，含磷0.8%。
大部分蛋白质不溶于水，在碱液中形成 胶体溶液。各种蛋白质均易被微生物分解成 各种氨基酸。
7、土壤腐殖质 ( humus )
主要包括胡敏酸类和富里酸类。一般土壤有 机质中，腐殖质占85～90%以上，而普通有机化 合物只占10～15%，尽管这一比例有时会更大一 些，但腐殖质总是土壤有机质的主要部分。
第二节 土壤中有机物 料的分解
进入土壤中的各种有机物料，无论是 动植物残体，还是施入的有机肥料，在土 壤中，都要产生一系列的变化。
这些变化可以归纳为两个方面，即分 解作用和合成作用。
参与有机物料分解的因素有： 1、土壤动物的作用，使有机物料变得更细
碎，与微生物掺混更充分。 2、微生物及其分泌的酶的作用，这是有机