第三章第三章 土壤有机土壤有机质Soil organic matter泛指以各种形泛指以各种形态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括：土壤中各种包括：土壤中各种动、植物残体，微生物体及其分解和、植物残体，微生物体及其分解和合成的各种有机物合成的各种有机物质。 土壤有机土壤有机质的概念的概念新新鲜的有机的有机质已已经发生生变化的半分解有机残余物化的半分解有机残余物腐殖腐殖质 85%90%10%15%分分解解程程度度 含量：含量：我国一般我国一般5%5%以下。以下。东北最高，不少超北最高，不少超过此数。此数。华北、西北北、西北1%1% 成土年成土年龄，植被及气候影响，植被及气候影响为主；地形、粘粒含量。主；地形、粘粒含量。 有机有机质土壤：含有机土壤：含有机质20%20%以上以上矿质土壤：含有机土壤：含有机质20%20%以下以下* *土土壤壤有有机机质含含量量作作为土土壤壤肥肥力力高高低低的的指指标，许多多方方面面是是化化学学肥肥料料所所代代替替不不了了的的，农民民施施用用有有机机肥肥已已有有几几千千年年的的重重要要经验。* *土土壤壤有有机机质的的一一个个重重要要特特点点是是不不断断变化化着着，消消耗耗着着，必必须不断不断补给，以，以维持土壤的生持土壤的生产力。力。农业土壤土壤-人人为培肥影响。培肥影响。作作用用：多多数数在在1-5%1-5%之之间，集集中中在在表表土土25cm25cm以以内内，但但在在肥肥力力上上所所起起的的 作作用用却却很很大大，含含各各种种营养养元元素素，微微生生物物生生命命活活动能能源源，对土土壤壤物物理理性性质，水、气、，水、气、热调节，结构，耕性重要影响。构，耕性重要影响。第一第一节 土壤有机土壤有机质的来源及其的来源及其组成成来来源源高等植物（地上部和地下部）高等植物（地上部和地下部）土壤中的土壤中的动物物土壤中的微生物土壤中的微生物施用的有机肥施用的有机肥 土土壤壤有有机机质的的组成成糖糖类化合物化合物 纤维素、半素、半纤维素素木木质素素 脂肪、脂肪、树脂、蜡脂、蜡质和和单宁宁灰分物灰分物质：CaCa、MgMg、K K、NaNa、SiSi、P P、S S、FeFe、AlAl、MnMn 含氮化合物（蛋白含氮化合物（蛋白质 氨基酸）氨基酸）以以C C、H H、O O、N N为主主，含含有有灰灰分分元元素素。C C、H H、O O、N N占占90%90%以以上上，多多种种灰灰分分元元素素共共占占8%8%，Ca, Ca, Mg, Mg, K K Na, Na, Si, Si, P, P, S S等等，以以Ca, Ca, K, K, SiSi含含量量最最丰丰富富，还含含Fe, Fe, Zn, Cu, B, Mo, MnZn, Cu, B, Mo, Mn等微量元素。等微量元素。 土壤有机土壤有机质元素元素组成成以化学的以化学的观点来看，自然界物点来看，自然界物质的的转化有两种方式：化有两种方式：第二第二节 动植物残体在土壤中的植物残体在土壤中的转化化复复杂的物的物质简单 分解方式分解方式 矿质化（方式）化（方式）过程程简单的物的物质复复杂 合成方式合成方式 腐殖化（方式）腐殖化（方式）过程程一、一、矿质化化过程程简称称矿化作用化作用概念概念：土壤有机：土壤有机质在微生物的作用下，被分解在微生物的作用下，被分解为COCO2 2和和H H2 2O O，并并释放放矿质养料（养料（NHNH4 4+ +、H H2 2POPO4 4、SOSO4 42-2-、K K+ +）的）的过程程 。特点特点：矿化作用是分化作用是分阶段段进行行 成成为 进入入 自然因素自然因素 人人为因素因素生物死亡后生物残体土壤破碎残体土壤充分混合生物死亡后生物残体土壤破碎残体土壤充分混合 风霜雨雪霜雨雪 耕作栽培耕作栽培 比表面增大比表面增大 微生物分泌胞外微生物分泌胞外酶 微生物吸入体内部分建造机体部分氧化微生物吸入体内部分建造机体部分氧化土壤有机土壤有机质中中间产物物 第一第一阶段段 （简单的糖的糖类、有机酸、有机酸类） 第二第二阶段段 CO2、H2O、NH4、K+、H2PO4- （最（最终产物物阶段）段） 不含不含N N有机有机质的的矿化化碳水化合物中，碳水化合物中，简单的的糖糖类容易分解，而多糖容易分解，而多糖则较难分解。尤分解。尤其是与黏粒其是与黏粒矿物物结合的多糖，抗分解力合的多糖，抗分解力较强。纤维素、半素、半纤维素、脂肪、蜡素、脂肪、蜡质分解分解缓慢慢，最，最难分解的是分解的是木木质素素，但在其，但在其专性性细菌作用下，也能菌作用下，也能缓慢分解。慢分解。多糖分解多糖分解过程可用下式表示：程可用下式表示：好气：好气：厌气：气：C6H12O6CO2+H2O+W微生物O2(C6H10O5)n+nH2O(纤维素、淀粉）nC6H12O6（葡萄糖）水解酶C6H12O6CH3CH2CH2COOH+2H2+CO2+W丁酸细菌缺氧H2+CO2CH4+2H2O甲烷细菌缺氧含含N N有机物的有机物的矿化化 含含N N有机物的有机物的矿化在土壤中一般化在土壤中一般较易易进行，如：行，如： 蛋白蛋白酶 水解水解 氨化氨化酶氨化氨化 硝化作用硝化作用 蛋白蛋白质氨基酸氨基酸NHNH4 4+ +NONO3 3 微生物微生物酶 微生物微生物几丁几丁质氨基葡萄糖氨基葡萄糖NHNH4 4+ +葡萄糖葡萄糖1有机态氮的矿化过程有机态氮的矿化过程 含含氮氮的的有有机机合合化化物物，在在多多种种微微生生物物的的作作用用下下降降解解为为简简单单的的氨氨态氮的过程。态氮的过程。（1）水解过程 水解 水解 蛋白蛋白质 多肽多肽 氨基酸、酰胺等朊酶 肽酶 条件： 好气或嫌气； 真菌、细菌、放线菌等； 在通气良好； 温度较高； 水分6070%； pH值适中； C/N比适当的条件下，矿化作用最强烈，最彻底。（2）氨化过程）氨化过程RCHNH2COOH + O2 RCH2COOH + NH3 + E 酶酶条件： 好气或嫌气； 真菌、细菌、放线菌等； 在通气良好； 温度较高且特别敏感；特别敏感； 水分6070%； pH值要求在值要求在4.85.2 C/N比适当的条件下，矿化作用最强烈，最彻底。氨化微生物氨化微生物（1）亚硝化作用 亚硝化微生物 2NH4 + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ + 158千卡 以(Nitrosonas为主) 条件：亚硝化细菌（专性自养型微生物） 通气：良好 O2 5% pH 5.5 - 10 (7-9), 4.5 受抑制！受抑制！ 水分：5060% 温度：35 2 STOP! 养分：Cu，Mo等促进硝化作用的进行。缺钙，不利。2硝化过程硝化过程 氨、胺、酰胺 硝态氮化合物（2）硝化作用 硝化微生物 2NO2- + O2 2NO3- + 40千卡 以(Nitrobacter为主) 条件：硝化细菌（以Nitrobacter为主）其它同上在通气良好的条件下，硝化作用的速率亚硝化在通气良好的条件下，硝化作用的速率亚硝化作用铵化作用，因此，在正常土壤中，很少有亚硝作用铵化作用，因此，在正常土壤中，很少有亚硝态氮和铵态氮及氨的积累。态氮和铵态氮及氨的积累。*反硝化作用的条件是反硝化作用的条件是1）具具反反硝硝化化能能力力的的细细菌菌，反反硝硝化化细细菌菌现现已已知知有有33个个属属，多多数数是是异异养养型型，也也有有几几种种是是化化学学自自养养型型，但但在在多多数数农农田田都都不不重重要要； 2）合合适适的的电电子子供供体体，如如有有机机C化化合合物物、还还原原性性硫硫化化合合物物或或分分子态氢；有效态子态氢；有效态碳碳的影响最大的影响最大;3）厌氧条件，与田间持水量大小密切相关；厌氧条件，与田间持水量大小密切相关； 嫌嫌气气状状态态 O2 5%或或土土壤壤溶溶液液中中Eh 344mv (pH = 5时时)4）有硝态氮存在有硝态氮存在5）pH 7 - 8.2 pH 8.2 - 9时时，反反硝硝化化作用减弱。作用减弱。 （1）亚硝酸分解反应）亚硝酸分解反应 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O条件：酸性愈强，分解愈快。条件：酸性愈强，分解愈快。（2）氨态氮的挥发）氨态氮的挥发在碱性条件下，在碱性条件下， NH4+ + OH- NH3 + H2O土土壤壤中中的的铵铵态态氮氮在在碱碱性性条条件件下下，很很容容易易以以NH3的的形形式式直直接接从土壤表面从土壤表面损失掉。损失掉。2化学脱氮过程化学脱氮过程 主要是指在一些特殊的情况下，如强酸反应，温度较主要是指在一些特殊的情况下，如强酸反应，温度较高和水分含量很低等，亚硝酸协与一些其他化合物（包高和水分含量很低等，亚硝酸协与一些其他化合物（包括有机化合物）进行化学反应而生成分子态氮或氧化亚括有机化合物）进行化学反应而生成分子态氮或氧化亚氮的过程氮的过程 二、腐殖化二、腐殖化过程程简称腐化作用称腐化作用 概念：微生物分解有机概念：微生物分解有机质产生的中生的中间产物再物再经微生物作用而合微生物作用而合成腐殖成腐殖质的的过程。程。 腐殖腐殖质的合成机制的合成机制还不完全清楚，目前，主要有以下几种不完全清楚，目前，主要有以下几种说法法：植物成分形成学植物成分形成学说：腐殖腐殖质是植物成分（木是植物成分（木质素）稍加改素）稍加改变而成。而成。细胞自溶学胞自溶学说：生物死亡后，生物死亡后，细胞自溶胞自溶产生的残体生的残体经缩合、聚合而形成。合、聚合而形成。 微微生生物物合合成成学学说：微微生生物物在在体体内内合合成成类似似腐腐殖殖质的的高高分分子子化化合合物物，死死亡亡后后 释放在土壤中而形成。放在土壤中而形成。生物化学学生物化学学说：目前，目前，讨论最多的方式，重点掌握。最多的方式，重点掌握。腐化作用的机制目前腐化作用的机制目前还不完全清楚，比不完全清楚，比较公公认的的说法是生物化学学法是生物化学学说。 该学学说认为，腐殖，腐殖质是分两个是分两个阶段来完成的：段来完成的： 第一第一阶段中段中间产物形成物形成阶段段： 微生物微生物酶 微生物微生物酶 有机残体多元酚、糖有机残体多元酚、糖类、氨基酸、氨基酸COCO2 2、H H2 2O O、NHNH4 4、H H2 2POPO4 4、K K 能量能量第二第二阶段合成腐殖段合成腐殖质的的阶段：（段：（该阶段分段分4 4个步个步骤） 酚氧化酚氧化酶 a.a.多元酚化合物多元酚化合物醌类化合物化合物 酶催化或催化或纯化学反化学反应（缩合作用）合作用） b.b.醌类化合物腐殖化合物腐殖质的的单体分子体分子 聚合作用聚合作用 c. nc. n个腐殖个腐殖质的的单体分子复体分子复杂的的环状化合物状化合物 缩合作用合作用 d.d.复复杂的的环状化合物状化合物侧链（糖（糖类、氨基酸、氨基酸类）腐殖）腐殖质木木质素素纤维素素和和其其它它非木非木质素物素物质多元酚多元酚醌胡敏酸胡敏酸富富啡啡酸酸微生物分解微生物分解被微生物利用被微生物利用酚氧化酚氧化酶氨基化合物氨基化合物氨基化合物氨基化合物微微生生物物再再利利用氧化成用氧化成COCO2 2 形成腐殖形成腐殖质的多元酚理的多元酚理论示意示意图 F. J. Stevenson F. J. Stevenson 编 P.197 P.197 合成可以在合成可以在细胞内胞内产生，也可能在生，也可能在细胞外胞外产生，主要属于微生物控生，主要属于微生物控制的多种制的多种酶促反促反应，也可能有，也可能有纯化学的合成反化学的合成反应，在，在纯化学反化学反应中，粘粒中，粘粒矿物可能起重要催化作用。木物可能起重要催化作用。木质素和蛋白素和蛋白质分解分解产物的重要作用。物的重要作用。 特点特点特特点点：整整个个过程程都都有有微微生生物物的的参参与与，微微生生物物是是土土壤壤中中合合成成腐腐殖殖质的的根根本本动力力；凡凡是是影影响响微微生生物物生生命命活活动的的因因素素最最终都都将将影影响响腐殖腐殖质的合成。的合成。 一一般般来来说，厌气气的的条条件件下下，中中间产物物积累累多多，形形成成的的腐腐殖殖质也多。也多。腐腐腐腐殖殖殖殖化化化化系系系系数数数数：有有机机物物质施施入入土土壤壤中中后后，形形成成腐腐殖殖质的的数数量量与与其其原原来来数数量量的的比比值。通通常常把把每每克克干干重重的的有有机机质经过一一年年分分解解后后转化化为腐腐殖殖质（干干重重）的的克克数数 来来表表示示，一一般般在在范范围内内，例例如如稻稻田田紫紫云云英英每每亩施施500500公公斤斤( (干干物物) )，可使腐殖可使腐殖质增加增加100-250100-250公斤。公斤。有机碳的周有机碳的周转：碳从一种有机：碳从一种有机质形形态转化成另一种有机化成另一种有机质形形态( (主要指腐殖主要指腐殖质) )，一定条件下，分解和周，一定条件下，分解和周转有一有一定数量关系定数量关系( (相相对稳定状定状态) )。三、影响有机三、影响有机质分解和分解和转化的因素化的因素（一）（一） 影响有机影响有机质转化的化的环境因素境因素( (有机有机质分解与分解与环境条件的关系境条件的关系) ) 凡是影响微生物活凡是影响微生物活动的的环境因素均影响有机境因素均影响有机质的分解和的分解和转化化1 1、水分和空气、水分和空气2 2、温度、温度3 3、土壤酸碱度、土壤酸碱度4 4、有毒物、有毒物质，盐分分浓度，有机度，有机质存在状存在状态，土壤，土壤质地等地等（二）（二） 有机残体本身的理化性状与分解速度的关系有机残体本身的理化性状与分解速度的关系 1 1、有机残体的物理状、有机残体的物理状态 鲜嫩多汁嫩多汁干枯；干枯； 粉碎后粉碎后整株。整株。 2 2 、有机残体的、有机残体的组成成有机化合物有机化合物组成不同，分解速度不同。分解从易到成不同，分解速度不同。分解从易到难的的顺序序为：葡萄糖葡萄糖-淀粉淀粉-半半纤维素，果胶素，果胶-纤维素素-脂肪，蜡脂肪，蜡质，树脂，脂，木木质素，素，单宁。宁。 如：一半如：一半C C变化化CO2CO2，葡萄糖，葡萄糖仅需需3 3天，而松天，而松针需需500500天，蛋白天，蛋白质较易分解。易分解。 有机残体的有机残体的C/NC/N比比若加入的有机质残体的C/N比过大，如禾本科秸秆类的C/N比高达80-90，则能源充足，N素缺乏，微生物活动繁殖受限制，有机质分解慢；还会造成CCO2损失和与“与植物争N”的局面。在这种情况下，如施用少量速效N肥，可以大大促进有机质的分解，如制造堆肥时，适当浇些人粪尿，稻草还田，还应配合施用化学N肥。 如果有机残体的C/N较小，如豆科植物(20：1-30：1)则对微生物活动显著有利，有机残体分解快。对作物供N。 其它养分缺乏也影响有机残体的分解，如P，K很重要，微生物原生质灰分中含高达25%的P和10%的K。 不论施入土壤的有机质的C/N比如何，最终得到的土壤有机质的C/N比相对稳定，平均为10-12：1，这个比值相当稳定。 碳是微生物活动的能源，又是构成微生物细胞的材料，N是构成微生物细胞中蛋白质的主要成分，如果土壤OM中C、N丰富，则微生物活动旺盛，有机质分解快。细菌本身的C/N比为45：1，即为了组成自身的细胞，需要5份C和1份N，同时，每吸收一份C，还要消耗4份C获得能量，因此，细菌在其生命活动中，总共要求C/N比等于20-25：1。真菌本身C/N比高，要求的C/N比要高一些，一般微生物要求25-30：1。一、腐殖一、腐殖质的概念和的概念和类型型 土土壤壤腐腐殖殖质是是通通过微微生生物物的的作作用用，在在土土壤壤中中新新合合成成的的一一类含含N N的、具有芳香核复的、具有芳香核复杂结构的高分子化合物。构的高分子化合物。 （1 1）按按颜色色分分：黄黄色色腐腐殖殖质、棕棕色色腐腐殖殖质和和黑黑色色腐腐殖殖质三三大大类型型， 颜色越深，品色越深，品质越好。越好。（2 2）按）按溶解性差异溶解性差异分：分： 胡敏酸（胡敏酸（Humic acidHumic acid）：溶于碱但不溶于酸的那部分腐殖）：溶于碱但不溶于酸的那部分腐殖质； 富里酸（富里酸（Fulvic acidFulvic acid）：既溶于碱也溶于酸的那部分腐殖）：既溶于碱也溶于酸的那部分腐殖质； 胡敏素（胡敏素（Humin):Humin):是与是与矿物物质紧密密结合的腐殖合的腐殖质。任何一种土壤中，即有胡敏酸，也有富里酸，所以土壤腐殖质实质上是胡敏酸和富里酸的混合物胡敏酸和富里酸的混合物。 第三第三节 土壤腐殖土壤腐殖质分离步分离步骤： HF/FAHF/FA：从：从东西西 黑土黑黑土黑钙土栗土栗钙土灰土灰钙土漠土土漠土 从北南从北南 暗棕壤棕壤黄棕壤暗棕壤棕壤黄棕壤红、黄壤、黄壤砖红壤壤 水田水田 旱地旱地 自然土壤自然土壤 这两种腐殖酸两种腐殖酸 在品在品质上有很大的差异：上有很大的差异： 胡敏酸（胡敏酸（HAHA） 富里酸富里酸(FA)(FA)颜色不同色不同 黑色或棕色 黄色分子量和功能分子量和功能团不同不同 大多 小少带电量和酸不同量和酸不同 多弱 少强 二、腐殖二、腐殖质的理化特征的理化特征 1 1、腐殖、腐殖质的元素的元素组成成 骨干元素：骨干元素：C C 、H H 、O O其其余余元元素素：N N 、P P 、S S 、Ca Ca 、Mg Mg 、Fe Fe 、Mn Mn 、Zn Zn 、Cu Cu 、Mo Mo 、Co.Co.等等，含含除除K K外外的的全全部部植植物物生生长发育育所所需需的的养养分分（因因为 K K不不能能形形成成有有机机化化合合物物的的稳定定成成分分，故故腐腐殖殖质中中也也不不含含K K，但但它它可可吸吸附附K K离离子，所以，它子，所以，它带有全部植物生有全部植物生长发育所需的养分元素）。育所需的养分元素）。 主要包括三大部分：主要包括三大部分：1.1.中心中心为C C网网结构构：以：以醌型芳香核物型芳香核物质为核心所构成的。核心所构成的。2.2.表表面面带有有许多多功功能能团：带有有甲甲氧氧基基（OCHOCH3 3）、羧基基（COOHCOOH）、羟基基（OHOH）、氨氨基基（NHNH2 2）、羰基基（C CO O）等功能等功能团。3.3.连有多有多肽或脂肪族或脂肪族侧链，氨基糖及多糖，氨基糖及多糖，杂环态N N等等 所所以以，腐腐殖殖质的的分分子子量量很很大大（达达几几千千几几万万），分分子子形形状状呈球形或短柱形，内部呈球形或短柱形，内部为C C网的交网的交联构造。构造。2 2、分子、分子结构：构：胡敏酸分子胡敏酸分子结构模型构模型腐殖酸腐殖酸组分中有多种含氧功能分中有多种含氧功能团，重要的有，重要的有羧基、酚基、酚羟基、醇基、醇羟基，基，羰基，基，甲氧基等，甲氧基等，还有胺基，使腐殖酸具有各种活性，如离子交有胺基，使腐殖酸具有各种活性，如离子交换、络合、合、电性性等。等。 3 3、腐殖酸的活性功能、腐殖酸的活性功能团和和电性性电荷数量随土壤荷数量随土壤pH而而变，属两性，属两性电荷荷:羧基基 R-COOH R-COOH = R-COO- + H+氨基氨基 R-NH2 R-NH2 + H+ = R-NH+亚氨基氨基 R-CHNH RNH + H+ = RNH2+ R R羧基和酚基和酚羟基是造成酸性的主要功能基是造成酸性的主要功能团，占，占总酸度酸度90%，富里酸的，富里酸的羧基含量基含量显著高于胡敏酸，而酚著高于胡敏酸，而酚羟基含量相近，所以富里酸的基含量相近，所以富里酸的总酸酸度（度（640-1420cmol/kg），比胡敏酸（），比胡敏酸（580-890cmol/kg）大。）大。羧基基和和酚酚羟基基的的解解离离，以以及及胺胺基基的的质子子化化，使使腐腐殖殖酸酸成成为两两性性胶胶体体，在在一一般般情情况况下下，以以带负电为主主， 每每kg能能吸吸附附阳阳离离子子150-450cmol，保肥力保肥力强。4 4、溶解度、溶解度、颜色和吸水性色和吸水性胡胡敏敏酸酸不不溶溶于于水水，其其一一价价盐溶溶于于水水，多多价价盐如如Ca、Mg、Fe、Al等等盐类溶解度低。溶解度低。富富里里酸酸溶溶于于水水，其其一一价价、二二价价盐也也溶溶于于水水，Fe3+、Al3+盐在在中中性性条条件下沉淀。件下沉淀。 腐殖酸整体呈黑色，胡敏酸及腐殖酸整体呈黑色，胡敏酸及盐类棕棕-黑，富里酸黄黑，富里酸黄-淡棕色。淡棕色。 有有强大大的的吸吸水水性性，最最大大吸吸水水量量可可超超过500%，在在饱和和水水气气中中吸吸水水量量可达本身重一倍以上，比表面可达可达本身重一倍以上，比表面可达2000m2/g 。胡胡敏敏素素，它它与与土土壤壤矿物物质部部分分（尤尤其其是是蒙蒙脱脱石石）结合合非非常常紧密密，难以以分分离离，基基本本上上也也是是由由胡胡敏敏酸酸和和富富里里酸酸组成成（含含有有碳碳粒粒），只只是是结合非常牢固。合非常牢固。5 5、稳定性定性生物化学生物化学稳定性定性强，有，有强烈的抵抗微生物分解的能力，温烈的抵抗微生物分解的能力，温带土土壤腐殖壤腐殖质寿命一般几百年到几千年，每年寿命一般几百年到几千年，每年矿化率不到，自化率不到，自然土壤然土壤经开开垦后，分解加速。后，分解加速。胡敏酸与富里酸二者之胡敏酸与富里酸二者之间无截然分界无截然分界线，本，本质上也无区上也无区别，有，有过渡渡组分混合物。分混合物。土壤土壤类型与腐殖型与腐殖质的的组成和性成和性质地带性变异，东北黑土，向东，向南，地带性变异，东北黑土，向东，向南，HA/FAHA/FA比降低，芳构化降低。比降低，芳构化降低。 例如北方黑土，以胡敏酸例如北方黑土，以胡敏酸为主，主，HA/FA = 1.5HA/FA = 1.52.52.5； 南方南方砖红壤中，以富里酸壤中，以富里酸为主，主，HA/FA0.45HA/FA0.45； 耕作土壤，如耕作土壤，如红壤旱地，壤旱地，HA/FAHA/FA比自然土壤高，胡敏酸含量比自然土壤高，胡敏酸含量较高，高，接近富里酸。水稻土，接近富里酸。水稻土，HA/FAHA/FA比自然土壤（旱地）高，但胡敏酸芳构比自然土壤（旱地）高，但胡敏酸芳构化和分子量化和分子量较小。小。 母母质，石灰岩母，石灰岩母质的土壤的土壤HA/FAHA/FA比比值比非石灰性土壤高，胡敏酸芳比非石灰性土壤高，胡敏酸芳构化构化较高。高。6 6、 地地带性性变异：异：组成和成和HA/FAHA/FA的比例的比例一、提供作物需要的养分一、提供作物需要的养分矿化：养分化：养分释放，放，稳定而定而长效，自然土效，自然土样几乎提供所有的几乎提供所有的N素，素，50-60%的的P，80%的的S，B、Mo及其它微量元素。含及其它微量元素。含N多的多的组分（氨基酸、分（氨基酸、多多肽）矿化化较高，氮素高，氮素矿化率高达化率高达4-6%，作物，作物N素的主要来源。素的主要来源。 提供交提供交换性养分离子，螯合微量元素。性养分离子，螯合微量元素。 有机酸增加有机酸增加矿物物质溶解能力，提高养分有效性。溶解能力，提高养分有效性。 微量元素，碱性土壤，与微量元素，碱性土壤，与Fe、Zn、Cu络合，增加有效性；合，增加有效性； 酸性土壤，酸性土壤，络合作用控制合作用控制Cd2+，Hg2+等阳离子中毒。等阳离子中毒。第四第四节 土壤有机土壤有机质在肥力上的作用在肥力上的作用二、增加土壤保肥性二、增加土壤保肥性 其其吸吸附附阳阳离离子子的的能能力力是是矿质胶胶体体的的2-30倍倍， 150-450cmol/kg有有机机质。一般占一般占矿质土壤吸附能力的土壤吸附能力的20-70%，保肥力，保肥力强，使免于淋失。，使免于淋失。 酸酸性性功功能能团起起缓冲冲作作用用，提提高高土土壤壤对酸酸碱碱变化化的的缓冲冲能能力力，有有利利于于保持一个保持一个稳定的酸碱定的酸碱环境。境。三、促三、促进团粒粒结构的形成，改善土壤物理性构的形成，改善土壤物理性质 腐殖腐殖质为有机胶体，它和它的有机胶体，它和它的盐类具有具有 1、胶胶结性性，可可将将分分散散的的土土粒粒胶胶结成成大大小小不不同同的的团粒粒，这些些团粒粒具具有有水水稳性性，一一方方面面可可以以防防止止侵侵蚀，另另一一方方面面可可解解决决水水和和空空气气之之间的的矛矛盾盾，形形成成有有机机无无机机复复合合体体。粘粘结力力比比砂砂粒粒强，故故有有机机质多多的的土土壤壤，通通透透性性好好，耕作耕作轻松，耕性良好。松，耕性良好。 2、吸水性、吸水性强，能保持大量水分，防止干，能保持大量水分，防止干时收收缩，提高砂土保水力。，提高砂土保水力。 3、色深，吸、色深，吸热，使土壤升温快，有利于春播作物早，使土壤升温快，有利于春播作物早发。1.1.减减轻和消除土壤中和消除土壤中农药残毒及重金属危害。吸附作用和残毒及重金属危害。吸附作用和络合作用合作用2.2.为微生物提供养分和能源。微生物提供养分和能源。3.3.促促进微生物和植物的生理活性，增微生物和植物的生理活性，增强植物抗逆性。植物抗逆性。四、其它四、其它 较高水平的有机高水平的有机质含量含量+ +化学肥料化学肥料 高高产 调节土壤有机土壤有机质的的积累和分解的关系是累和分解的关系是农业生生产管理管理的一个重要的一个重要课题。 一一对矛盾，矛盾，动态平衡。平衡。 本省土壤有机本省土壤有机质含量一般含量一般2%2%左右，高者可达左右，高者可达5%5%，低者，低者1%1%也有存在，高也有存在，高产田含量多在田含量多在3%3%以上。以上。 土壤有机土壤有机质累累积途径途径： （一）增加有机肥料来源：（一）增加有机肥料来源： 1 1 种植种植绿肥和增施有机肥料；肥和增施有机肥料； 2 2 秸秸秆还田；田； 3 3 发展畜牧展畜牧业，增加厩肥，增加厩肥，粪肥；肥； 4 4 堆肥，堆肥，污泥，塘泥，泥，塘泥，废水等；水等； 第五第五节 耕地土壤有机耕地土壤有机质的的调节（二）（二）调节有机有机质分解速率分解速率( (调节土壤水，土壤水，热状况状况) ) 分解分解过快，快， 有效养分有效养分过多，作物徒多，作物徒长，有机，有机质消耗快；消耗快； 分解分解过慢，慢， 有效养分有效养分过少，不少，不满足需要，有足需要，有积累；累； 两者两者结合考合考虑。 每年都增加新每年都增加新鲜有机物有机物质，同，同时调节分解速率，主要分解速率，主要调节影响微生物活影响微生物活动的因素：土壤湿度，温度，的因素：土壤湿度，温度，pH,pH,通气状况，通气状况，有机有机质C/NC/N比等。比等。