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。
土壤的基本组成有机质
腐 殖质的 形成过 程
基础土壤学
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基础土壤学
腐殖质的种类
土壤腐殖质由腐殖物质和非腐殖物质组成，通常占土壤 有机质的90%以上。 非腐殖物质为有特定物理化学性质、结构已知的有机化合物， 其中一些是经过微生物改变的植物有机化合物，而另一些则是 微生物合成的有机化合物。主要有包括碳水化合物、含氮物质 等。非腐殖物质约占土壤腐殖质的20%-30%，其中碳水化合物 占5-25%。 腐殖物质是经过土壤微生物作用后，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，一般占有机质的60-80%。
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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： C6H12O6＋24KNO3反硝化细菌24KHCO3＋6CO2＋12N2↑＋18H2O
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土壤、生物和大气之间的N素循环
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
盐，硫酸盐是植物可吸收的养分
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自 然界中S 的转化
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5 土壤有 机质的 腐殖化 作用
土壤腐殖质的形成：是一个复杂的过程，大致可分 为两个阶段 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 第二阶段，合成阶段：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
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
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。
3 土壤有机质
有机肥施用很重要
第一节 土壤有机质来源及其组成特点
二.土壤有机物质基本组成特点
（一）土壤有机质的物质 组成 依据有机物质的分解阶段 和存在物理形态分为： 1.未分解的动植物残体 （原材料） 2.半分解的有机质：成为 暗褐色小片 3.腐殖质：特殊性有机物 质。
（二）土壤有机质化学组成 1.碳水化合物：单糖、多糖、 淀粉、纤维素、果胶物质等 2.木质素：比较稳定。是形成 腐殖质中心核的原始材料 3.含氮化合物：蛋白质、多肽、 氨基酸 4.脂溶性物质：如树脂、腊质、 单宁等
一.土壤腐殖质组成
土壤腐殖质 Soil humus
非腐殖物质
腐殖物质（humic substances)
（一）非腐殖物质：微生物的代谢产物 1.碳水化合物：多糖、糖醛酸、和氨基糖组成。主要来源于植 物残体和根系分泌物。含量占有机质总量15~27%。其中多糖 是主体。含量约为有机质总量的9~22%。多糖多土壤结果影响 研究被受到关注
3.pH：各类微生物最适条件：细菌—中性；放线菌—偏微碱性； 真菌—酸性 （3~6）；土壤pH高于8.5和低于5.5，都不适宜微生物活动。绝大多数微生最适 pH条件为中性。 4.有机物的物理状态和组成：新鲜程度、细碎程度，织物组织的C/N比
C/N比( carbon nitrogen ratio )
褐色沉淀 褐腐酸 胡敏酸 humic acid，HA
碱溶后加电 解质NaCL
溶解 吉玛多 美朗酸
水浮选、手挑、静 电吸附或采用比重 1.8或2.0重液浮选 （轻组）
沉淀 灰色腐殖酸
溶液 棕色腐殖酸
以上是依据腐殖酸类物质溶解性进行分类与提取 请注意三大类腐殖组分，尤其是褐腐酸（HA）和黄腐酸（FA）
聚合度
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。
3 土壤有机质
(一)基本概念
1. 土壤有机质 2.土壤腐殖质 3. 矿化作用 4. 腐殖化作 用 7. 腐殖化系数 8. C/N 9. 腐殖酸 10. 褐腐酸 11. 黄 腐酸 12. 激发效应
多元酚理论（较为盛行）
（2）支链化合物：一些含氮的有机化合物，如氨基酸、肽类等。 第二阶段：合成阶段：将分解转化的基本材料在微生物作用下经过缩合和聚合
合成结果复杂的腐殖质。
图4-1 有机质的分解与合成示意图
第三节 土壤腐殖物质的形成和性质
一、土壤腐殖质的形成
二、土壤腐殖质-粘土矿物复合体
游离态
第一节 土壤有机质来源、含量及其组成特点
一.土壤有机质来源
（一）来源于数目众多微生物 1.微生物是最早出现在母质中的有机体。成为最早的土壤有机物 质来源 2.微生物数目繁多，生活代谢周期短。1g肥沃的表土含有细菌可 在10亿以上。最多细菌为杆菌，每英亩细菌活质可超过2000磅， 每公顷2000公斤。 3.微生物的代谢产物是土壤有机质来源之一 （二）来源于各种动植物残体及其它们的代谢物 树木、灌丛、草类、和其它植物残体。植物生长量成为土壤有 机质含量的主要依据 土壤动物：蚯蚓、蚂蚁、鼠类、昆虫等的残体及分泌物 （三）来源于施入的各种有机肥。
$$如何提高土壤有机质含量？
（一）、坚持两个原则
平衡原则
经济原则
（二）.提高有机质含量的措施
1、施用有机肥
主要的有机肥源包括： 绿肥、粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕 沙、鱼肥、河泥、塘泥、 有机、无机肥料配合施用
2.种植绿肥 田菁 紫云英 紫花苜蓿等
休闲绿肥、套作绿肥
养用结合：因地制宜、充分用地、积极养地、养用结合
第二章 土壤有机质 soil organic
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从广义上讲，土壤有机物是指土壤中各种含碳有机物，包括各种动植物残留物，微生物及其分解和合成的各种有机物质。
从狭义上讲，土壤有机质（SOM）通常是指由有机残留物通过微生物作用而形成的一种特殊，复杂和稳定的大分子有机化合物（腐殖酸）。
土壤有机质是土壤固相的重要组成部分，也是植物营养的主要来源之一。
它可以促进植物的生长发育，改善土壤的物理性质，促进微生物和土壤生物的活性，促进土壤中营养元素的分解，并提高土壤肥力和缓冲作用。
它与土壤的结构，通气，渗透性，吸附和缓冲密切相关。
通常，当其他条件相同或相似时，有机物的含量在一定范围内与土壤肥力成正相关。
土壤有机质主要来自植物，动物和微生物残留，其中高等植物是主要来源。
微生物是最早出现在原始土壤母体材料中的生物。
随着生物的进化和土壤形成过程的发展，动植物残留物及其分泌物已成为土壤有机质的基本来源。
在天然土壤中，土壤有机质的主要来源是地面植被残留物和根，例如树木，灌木，草及其残留物，它们每年为土壤提供大量有机残留物。
在农业土壤中，土壤有机质的来源广泛，主要包括作物残茬，秸秆还田和绿肥。
人畜粪便，工农业副产品的废料（如酒糟，亚硫酸铵造纸废液等）；城市生活垃圾和污水；土壤微生物，动物（例如earth，昆虫等）的残留物和分泌物；人工施用各种有机肥料（肥料，腐殖酸，肥料，污泥，土壤和杂肥等）。
其中，耕种土壤中的自然植被已不存在，主要是人们每年使用的作物根系分泌物，
残茬，垃圾和有机肥料（绿肥，堆肥，堆肥和肥料等）。
尽管进入土壤的有机残留物来源不同，但从化学角度来看，它们主要是碳水化合物（包括一些简单的糖和多糖，例如淀粉，纤维素和半纤维素），含氮化合物（主要是蛋白质），木质素和其他物质。
此外，还有一些脂溶性物质（例如树脂，蜡等）。
土壤有机质的基本元素是C，O，h和N，其中C占52％-58％，O占34％-39％，H占3.3％-4.8％，N占3.7。
％-4.1％。
第二个是p和s，其次是K，CA，Mg，Si，Fe，Zn，Cu，B，Mo，Mn和其他灰分元素，C / N通常为10-12。
这些有机成分在有机残留物中的含量随植物种类，器官和年龄的变化而变化。