土壤有机质
土壤有机质是指存在于土壤中的含碳有机质

土壤有机质是指存在于土壤中的含碳有机质,是土壤固相部分的重要组成成分。
它包括各种动植物的遗骸、微生物及其对各种有机物的分解和合成。
下面我们将详细解释土壤有机质的组成、性质和作用。
一、土壤有机质的组成土壤有机质主要由腐殖质、木质素、纤维素等有机化合物组成。
其中,腐殖质是指有机质在微生物的作用下分解形成的具有粘结性和团聚性的有机化合物,是土壤中最重要的有机质之一。
木质素是一种天然的高分子化合物,是植物细胞壁的主要成分之一,它在土壤中可以促进有机质的分解和转化。
纤维素也是一种重要的有机化合物,是植物细胞壁的主要成分之一,它在土壤中可以增加土壤的透气性和保水性。
二、土壤有机质的性质土壤有机质具有多种性质,其中最重要的是碳氮比。
碳氮比是指土壤有机质中碳元素与氮元素的比例,它对土壤有机质的分解和转化具有重要影响。
一般来说,碳氮比越高,有机质的分解速度越慢,反之亦然。
此外,土壤有机质的酸碱度也对它的分解和转化具有重要影响。
三、土壤有机质的作用土壤有机质是植物营养的主要来源之一,它不仅可以提供植物所需的碳、氢、氧等元素,还可以提供植物所需的氮、磷、钾等营养元素。
此外,土壤有机质还可以促进土壤中微生物的活动和繁殖,提高土壤的保肥性和缓冲性。
同时,土壤有机质还可以改善土壤的物理性质,增加土壤的透气性和保水性,促进植物的生长和发育。
四、影响土壤有机质的因素影响土壤有机质的因素很多,主要包括气候条件、土壤类型、土地利用方式、农业管理措施等。
例如,温暖湿润的气候条件有利于微生物的活动和繁殖,从而促进土壤有机质的分解和转化。
砂质土壤由于其良好的透气性和保水性,有利于有机质的积累。
长期施用化肥会导致土壤酸化,从而影响有机质的分解和转化。
综上所述,土壤有机质是土壤的重要组成部分,对植物的生长和发育具有重要影响。
因此,在农业生产中应该注重保护和增加土壤有机质,通过合理的农业管理措施和土地利用方式来促进土壤有机质的积累和转化。
土壤有机质

第二章土壤有机质一、土壤有机质的来源、含量及其组成1土壤有机质的概念指存在于土壤中所有含碳的有机质。
由生命体和非生命体两大部分组成。
2来源(1)土壤微生物是土壤有机质的最早来源(2)动、植物残体是自然土壤有机质的主要来源(3)作物根茬、有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机质3土壤有机质的含量不同土壤有机质含量差异很大,其含量与气候、植被、地形、土壤类型、耕作措施等因素密切相关。
耕层含有机质20%以上的土壤称为有机土壤;20%以下的称为矿质土壤。
4有机质的组成元素组成:主要为C、H、O、N,其次是P和S。
化合物组成:主要是类木质素和蛋白质,其次是半纤维素以及乙醚和乙醇可溶性化合物。
5土壤腐殖质:除未分解和半分解、植物残体及微生物残体以外的有机物质总称。
由非腐殖质物质和腐殖物质组成,占土壤有机质的90%。
(1)非腐殖物质:有特定的物理化学性质、结构已知的有机化合物,包括一些经微生物改变的植物有机化合物,和微生物合成的有机化合物。
如碳水化合物、氨基酸、蛋白质、氨基酸、脂肪、蜡质、木质素、树脂、核酸、有机酸等。
在土壤中存在时间短、易被降解和作为基质被微生物利用,占土壤腐殖质的60%~80%。
(2)腐殖物质:是经土壤微生物作用后,由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。
是土壤有机质的主体,也是土壤有机质中最难降解的组分,占土壤有机质的60%~80%二、土壤有机质的分解和转化(一)矿质化过程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和能量的过程。
1单糖的分解:在有氧条件下彻底分解,形成二氧化碳和水,在缺氧条件下,形成有机酸类的中间产物,并产生还原性的甲烷及氢气。
2纤维素的分解:首先分解为单糖,然后进一步分解。
3含氮有机质的分解主要是蛋白质的分解,是土壤氮素循环的主要过程。
包括4个过程:(1)水解过程:蛋白质在水解酶作用下分解成简单的氨基酸(2)氨化作用:在氨化细菌作用下,有机态氮变成无机态氮(即氨或铵)的过程。
土壤有机质

土壤“有机质”首先我们要弄清土壤有机质的含义。
土壤有机质含量的高低,代表者土壤肥力的高低。
是衡量土壤肥力高低的重要指标之一,它能促使土壤形成团粒结构,改善土壤物理、化学及生物学过程的条件,提高土壤的吸收性能和缓冲性能。
土壤有机质过低的土壤免疫力就低,容易板结,酸化,作物容易得病。
土壤有机质是指土壤中来源于生命的物质,它主要来源于植物、动物及微生物残体,其中高等植物为主要来源。
狭义的讲:土壤有机质一般主要是指有机残体经微生物作用形成的一类特殊的、复杂的、性质比较稳定的高分子有机化合物。
有机质本身就是养分的储藏库,同时深刻地影响土壤的物理、化学和生物学性质。
假设某一土壤表土有机质含量4%,有机质氮含量5%,一季作物中有机质分解率2%,则土壤有机质供应之氮可达80kg/公顷,此供应量几乎可满足大部分作物之需求量,据估算,1%的土壤有机质相当于含有18公斤养分/亩。
同时有研究表明,土壤中的有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力将下降14%。
此外,土壤有机质深刻影响水分的存储。
一英亩大、一英寸厚、含2%有机质的土壤储水量可达12.1万升,含量5%和8%的土壤分别可储水30.3万和48.5万升。
研究表明,土壤有机质从1%升到3%,土壤的保水能力增加6倍。
当然,土壤有机质也深刻影响着土壤的质地和结构。
丰富的有机质下,土壤可以形成稳定的大量的有机无机复合体,具有良好的土壤结构,不仅抗土壤侵蚀,也为根系提供理想的水分和空气条件。
最主要的是,土壤有机质是土壤中各种大大小小生物的碳源和能源。
丰富的有机质下,土壤中自然形成庞大的食物网,构建健康的生态系统,这个庞大的生态系统是土壤活力的来源,从养分转化直到病虫害控制,都起着极为重要的作用。
目前,我们国家大力提倡增施有机肥的目的主要就是为了提高土壤的有机质。
改善土壤环境。
下面我们来详细了解土壤有机质的作用原理。
1,土壤有机质不仅是一种稳定而长效的涵有生命机能的物质。
而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。
第四章 土壤有机质

2、腐殖酸的化学性质
腐殖酸的主要元素组成是碳、 氢、氧、氮、硫,此外还含有 少量的钙、镁、铁、硅等灰分 元素。不同土壤中腐殖酸的元 素组成不完全相同,有的甚至 相差很大。腐殖质含 碳55%-60%,平均为58%, 氮3%-6%,平均为5.6%, C/N比值为10:1-12:1
腐殖酸分子中含各种功能基。其中主要是含氧的酸性功 能基,包括芳香族和脂肪族化合物上的羧基(R-COOH) 和酚羟基(酚-OH),其中羧基是最重要的功能基团。此 外,腐殖物质中还存在一些中性和碱性功能基,中性功 能基主要有醇羟基(R-CH2-OH)、醚基(R-CH2-O-H2-R)、 酮基(R-C=O(-R))、醛基(R-C=O(—H))和酯(R-C=O(-OR)), 碱性功能基主要有胺(R-CH2-NH2)和酰胺(R-C=O(-NHR))。富啡酸的羧基和酚羟基含量以及羧基的解离度均较 胡敏酸高,醌基较胡敏酸低;胡敏素的醇羟基比富啡酸 和胡敏酸高,但富啡酸中羰基含量最高。我国各主要土 壤中胡敏酸的羧基含量在270~480cmol/kg之间,醇羟基 在220-430cmol/kg,醌基在90-189cmo1/kg之间。富啡酸 的羧基含量为640-850cmol/kg,是胡敏酸的2倍左右,富 啡酸的醇羟基和醌基的含量分别在500-600和5060cmol/kg之间。
第四章 土壤有机质
有 机 质 是 土 壤 的 重 要 组 成 部 分
在土壤肥力、 环境保护、 农业可持续 发展等方面 都有着很重 要的作用和 意义
一方面它含有植物生长所需要的各种营养元素, 是土壤微生物生命活动的能源,对土壤物理、 化学和生物学性质都有着深刻的影响
土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机 污染物的行为都有显著的影响,而且土壤有机 质对全球碳平衡起着重要作用,被认为是影响 -全球“温室效应”,的主要因素
土壤有机质

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。
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
(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
1、物理状态
2、C/N比***
则以矿质盐类释放出来。
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 细菌和放线菌可促进碳水化合物的分解
常见的化合物有纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素及脂类。
土壤有机质

土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机物质,包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成、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的意义。
来源:土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。
土壤中有机质的来源十分广泛。
土壤有机质可分成腐殖质和非腐殖质。
微生物是土壤有机质的最早来源。
植物残体:包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系。
这是自然状态下土壤有机质的主要来源。
对森林土壤尤为重要。
森林土壤相对农业土壤而言具有大量的凋落物和庞大的树木根系等特点。
中国林业土壤每年归还土壤的凋落物干物质量按气候植被带划分,依次为:热带雨林,亚热带常绿阔叶林和落叶阔叶林,暧温带落叶阔时林,温带针阔混交林,寒温带针叶林。
热带雨林凋落物干物质量可达16700Kg/(km2·a),而荒漠植物群落凋落物干物质量仅为530kg/(nm2·a).动物微生物残体:包括土壤动物和非土壤动物的残体,及各种微生物的残体。
.这部分来源相对较少。
但对原始土壤来说,微生物是土壤有机质的最早来源。
转化反应:土壤有机质的矿质化过程:土壤有机质在微生物作用下,分解为简单的无机化合物的过程。
土壤有机质的矿质化过程分为化学的转化过程、活动物的转化过程和微生物的转化过程。
这一过程使土壤有机质转化为二氧化碳、水、氨和矿质养分(磷、硫、钾、钙、镁等简单化合物或离子),同时释放出能量。
这一过程为植物和土壤微生物提供了养分和活动能量,并直接或间接地影响着土壤性质,同时也为合成腐殖质提供了物质基础。
土壤有机质

对土壤肥力具有极其重要的意义。
第一节 有机质的来源、类型及组成
(一)主要来源
(二)存在形态
(三)组成及性质
(一)主要来源
一般土壤:
生长在土壤中的高等绿色植物残体;
土壤中的动物和微生物。
农业土壤:
施入的有机肥料; 作物的残体及根系分泌物。
其中进入土壤的植物残体是最主要的来源。
己糖>淀粉>半纤维素>纤维素;糖类物质的分解是土壤中 生物物活动的主要能源(生物热)。(4~5千卡热/克有机物)
一.有机质的矿化作用 mineralization
2.含氮物质的分解 蛋白质 多肽
蛋白酶 肽酶
氨基酸
氨NH3
氨化细菌
硝酸根NO3硝化细菌
硝化作用 (nitrification)
水解作用 (hydrolyzation)
Stabilized organic matter acts like a sponge and can absorb six times its weight in water
HUMUS
Newly-formed humus a) combination of resistant materials from the original plant tissue, b) compounds synthesized as part of the microorganisms' tissue which remain as the organisms die. (Fluvic and Humic Acid) humus is resistant to further microbial attackN and P are protected from ready solubility.
土壤有机质的概念

土壤有机质的概念土壤有机质是土壤中的重要组成部分,对于土壤的肥力和可持续性起着重要的作用。
本文将介绍土壤有机质的概念、形成过程以及对土壤质量的影响。
一、土壤有机质的定义土壤有机质是由植物和动物的残体及其分解产物形成的具有碳为主要化学元素的有机物质。
它包括三大部分:生物体的残体和分泌物、土壤微生物的生物量和残体、以及土壤胶体和氧化态有机物。
这些有机物质在土壤中发挥着多种重要功能。
二、土壤有机质的形成过程土壤有机质的形成是一个长期的过程。
它可以分为输入、积累和降解三个阶段。
1. 输入阶段输入阶段是指植物和动物的残体进入土壤的过程。
植物通过死亡和腐殖作用,将部分有机物质输入到土壤中。
动物的粪便和尸体也是有机质输入的重要来源。
2. 积累阶段积累阶段是指有机质在土壤中的逐渐积累过程。
在这个过程中,土壤微生物通过分解植物和动物的残体,将有机物质转化为更稳定的有机质,如腐殖酸和腐殖质。
这些稳定的有机质较难被分解,可以在土壤中长期存在。
3. 降解阶段降解阶段是指土壤有机质逐渐分解和降解的过程。
在土壤中存在着各种微生物和酶,它们能够分解土壤有机质,释放出营养物质供植物吸收利用。
这个过程通常较为缓慢,需要一定的时间。
三、土壤有机质对土壤质量的影响土壤有机质对土壤质量有着重要的影响。
它可以改善土壤的物理、化学和生物学特性,提高土壤的肥力和保水能力。
1. 改善土壤物理性质土壤有机质通过增加土壤的胶粒稳定性和结构稳定性,改善土壤的结构,提高土壤的通气性和保水能力。
有机质与土壤胶粒结合形成胶体团聚体,增加土壤的胶体结构稳定性,有利于土壤的根系渗透和水分的保持。
2. 调节土壤化学性质土壤有机质在土壤中能够吸附和释放无机养分,调节土壤的养分供应。
它能够吸附土壤中的钙、镁、钾等离子,防止这些养分流失;同时,当植物需要这些养分时,有机质也能够释放出来供植物吸收。
3. 提供营养物质土壤有机质经过分解和降解可以释放出丰富的有机氮、有机磷、有机硫等营养物质,供植物吸收利用。
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土壤有机质
什么是土壤有机质?
土壤有机质是泛指土壤中来源于生命的物质,是土壤中除土壤矿物质以外的物质,它是土壤中最活跃的部分,是土壤肥力的基础,可以说没有土壤有机质就没有土壤肥力。
土壤有机质是指土壤中有机化合物,包括含碳化合物、木素、蛋白质、树脂、蜡质等。
土壤中有机质的来源十分广泛,比如动植物及微生物残体、排泄物和分泌物、废水废渣等。
微生物是土壤有机质的最早来源。
土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达20%或30%以上(如泥炭土,肥沃的森林土壤等),含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和风沙土等)。
土壤有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素,也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。
1、促进作物的生长发育。
有机质中的胡敏酸,可以增强植物呼吸,提高细胞膜的渗透性,增强对营养物质的吸收,同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。
2、改良土壤结构。
有机质中的腐植质是土壤团聚体的主要胶结剂,一方面,它能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量;另一方面它可以提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。
3、提高土壤的保水保肥能力。
土壤有机质中的有机胶体,具有强大的吸附能力,它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。
4、促进土壤微生物的活动。
土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分,有利于微生物的活动。
土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质,并且腐殖质能调节土壤的酸碱反应,促进土壤结构等物理性质的改善,使之有利于微生物的活动。
这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。
土壤微生物生物量是随着土壤有机质质量分数的增加而增加,两者具有极显着的正相关。
但因土壤有机质矿化率低,所以不像新鲜植物残体那样会对微生物产生迅猛的激发效应,而是持久稳定地向微生物提供能源。
正因为如此,含有机质多的土壤肥力平稳而持久,不易产生作物猛发或脱肥等现象。
5、提高土壤温度。
有机质为暗色物质,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温。
可改善土壤热状况。
6、提高土壤养分性。
有机质中腐植质具有络合作用,腐植质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量。
7、促进植物的生理活性
腐殖酸在一定浓度下可促进植物的生理活性。
(1)腐殖酸盐的稀溶液能改变植物体内糖类代谢,促进还原糖的积累,提高细胞的渗透压,从而增强了作物的抗旱能力。
黄腐酸还是某些抗旱剂的主要成分。
(2)能提高过氧氢酶的活性,加速种子发芽和养分吸收,从而增加生长速度。
(3)能加强作物的呼吸作用,增加细胞膜的透性,从而提高其对养分的吸收能力,并加速细胞分裂,增强根系的发育。
8、减少农药和重金属的污染
腐殖质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染以及酸性介质中Al、Mn、Fe的毒性。
特别是褐腐酸能使残留在土壤中的某些农药,如DDT,三氮杂苯等的溶解度增大,加速其淋出土体,减少污染和毒害。
腐殖酸还能和某些金属离子络合,由于络合物的水溶性,而使有毒的金属离子有可能随水排出土体,减少对作物的危害和对土壤的污染。
土壤有机质就是为作物生长发育提供养分的仓库。
它是土壤养分中的大家族。
另外,它还是判断土壤肥瘦标准的重要指标之一。
如何增加和保持土壤有机质含量,提高农业作物产量,是农业生产的主要任务。
1、秸秆还田。
秸杆还田指将农田收获的秸杆直接或利用秸秆腐熟剂分解腐化翻耕于土壤。
作物秸杆对促进土壤结构的形成和保存氮素以及促进土壤难溶性养分的释放比施用腐熟的有机肥效果更好。
在进行秸杆还田
时,要根据还田秸杆的碳氮比和田间肥力情况,适当添加速效性氮肥,加速秸杆分解,以避免秸杆在土壤中分解时引起微生物和作物对有效氮素的竞争,影响植物的生长发育。
2、增施有机肥。
有机肥料对土壤的作用主要表现为两个方面,一是扩大土壤养分库,尤其是土壤有效养分库,从而改善土壤养分状况和提高对植物所需养分的供给力。
二是改善土壤的物理、化学、生物学性状。
常用的有机肥有:粪肥、堆肥、沤肥、厩肥和泥炭及商品有机肥等。
每年深施农家肥2000千克/亩,提高耕地有机质含量,两年内可在现有的基础上有机质提高至10克/千克。
施用嘉美金利,金利是活化的有机营养,直接能转化为土壤有机质,是很好的土壤改良剂,它既能熟化土壤,保持土壤的良好结构,又能增强土壤的保肥供肥和缓冲能力,不断供给作物生长需要的养分,为作物生长创造良好的土壤条件。
3、轮作、间作,用地养地相结合。
实行轮作、间作制度,调整种植结构,做到用地与养地相结合,不仅可以保持和提高土壤有机质含量,而且还能改善农产品品质,对促进农业可持续发展,具有重要的意义。
4、种植绿肥:种植绿肥是一个用来培肥土壤的有效措施。
绿肥分解快,形成腐殖质也较迅速。
种植绿肥应依据“因地制宜、充分用地、积极养地、养用结合”的原则,同时也要考虑经济效益。
在翻压绿肥时,应注意翻压的深度、时间、灌水及播种等。
每次施入的绿肥量不应该太少,要使增加的新腐殖质量超过原有腐殖质的消耗量,从而达到提高腐殖质含量的目的。
也可用换肥的方法,即把一部分绿肥作饲料,用一部分厩肥代替
绿肥使用。
推广种植豆、豌豆、毛苕、油菜等绿肥,及时压青翻压,翻耕后灌水。
每亩压青鲜草2000公斤左右,以促其茎叶腐烂。
5、合理施用含腐殖酸类肥料。
含腐殖酸类肥料嘉美红利、赢利来可以改善土质,使酸化、盐化、板结、施肥过度土壤恢复活力,改善土壤连作障碍,提供适宜根系生长的土壤环境,有利于土壤良性循环,提高作物产量,改善品质,提高结实率,增加果实营养水平,口感好,风味足,提高土壤保水性改善土壤吸附性能。
6、深耕深松。
深耕、深松的主要目的是加大耕作土层厚度。
尽可能多地吸纳秋冬雨水和雪水,提高土壤蓄水能力。
同时结合镇压技术,减少蒸发,蓄水保墒深翻深度达35厘米以上,全面打破犁底层,使耕作层厚度达25厘米以上,促进底土熟化,利于作物根系向深层伸展,雨季能蓄水贮墒,减少地面径流。