有机质作用有机质来源有机质构成

来源:工作总结 发布时间:2020-09-09 点击:

 有机质作用 有机质来源 有机质构成

 广义的讲:土壤有机质是指各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物质。

 包括土壤中各种动、植物残体,微生物体及其分解和合成的各种有机物质 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。(腐殖质)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 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。

 一 、 土 壤 有 机 质 的 来 源

 1、 微 生 物 2、 动 物 来 源 3、 植 物 来 源 4、 人 为 施 入 的 有 机 质

 自 然 土 壤 地 面 植 被 残 落 物 和 根 系 是 土 壤 有 机 质 的 主 要 来 源 ,如 树 木 、灌 木 、草 类 及其 残 落 物 , 每 年 都 向 土 壤 提 供 大 量 有 机 残 体 。

 不 同 自 然 植 被 下 进 入 土 壤 的 植 物 残 体 量 变 异 很 大 热 带 雨 林 下 仅 凋 落 物 干 物 质 量 即 达 16700Kg/公 顷 *年 荒 漠 植 物 群 落 的 凋 落 物 干 物 质 量 仅 为 530Kg/公 顷 *年

  土 壤 的 有 机 质 来 源 1、 作 物 的 根 茎 、 还 田 的 秸 秆 和 翻 压 绿 肥 2、 人 畜 粪 尿 3、 城 市 生 活 垃 圾 、 污 水 4、 土 壤 微 生 物 、 动 物 的 遗 体 及 分 泌 物 ( 如 蚯 蚓 、 昆 虫 等 )

 二 、 有 机 质 的 含 量 及 组 成 (一 )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 ,壤 土 和 沙 壤 土 不 足 0.5% 有 机 土 壤 :

 有 机 质 含 量 >20% 矿 质 土 壤 :

 有 机 质 含 量 <20% (二 )有 机 质 的 组 成 (1)存 在 形 态 1、 动 植 物 残 体 (新 鲜 ) 2、 半 分 解 的 动 植 物 残 体 3、 腐 殖 质 (2)化 学 元 素 组 成 土 壤 有 机 质 的 基 本 组 成 是 C、 H、 O、 N

 C:

 52%— 58% H:

 3.3%— 4.8% O:

 34%— 39% N:

 3.7%— 4.1% (3)化 合 物 组 成 腐 殖 物 质 :

 60%— 80% 非 腐 殖 物 质 :

 20%— 40% 常 见 的 化 合 物 :

 糖 类 、 有 机 酸 、 醛 、 醇 、 酮 、 纤 维 素 、 半 纤 维 素 、 木 质 素 、脂 类 、 蛋 白 质

 三 、 土 壤 有 机 质 的 转 化 ( (一 一 ) ) 有 机 质 的 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 植 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 植 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 。

 2 2 、 改 善 土 壤 性 质 物 理 性 质 土 壤 团 聚 体 的 形 成 过 程 和 稳 定 性 方 面 起 着 重 要 作 用 。

 改 善 土 壤 结 构 ,使 土 壤 的 透 水 性 、蓄 水 性 、通 气 性 以 及 根 系 的 生 长 环 境 有 所 改变 。

 腐 殖 物 质 具 有 巨 大 的 比 表 面 积 和 亲 水 基 团 ,吸 水 量 是 黏 土 物 质 的 5 倍 ,能 改 善土 壤 有 效 持 水 量 , 使 得 更 多 的 水 能 为 作 物 所 利 用 。

 颜 色 与 热 性 质 :由 于 腐 殖 质 是 一 种 深 色 的 物 质 ,深 色 土 壤 吸 热 快 ,同 样 日 照 条件 下 , 其 土 温 相 对 较 高 。

 化 学 性 质 土 壤 中 养 料 含 量 与 保 肥 能 力

 在 酸 性 土 壤 中 , 有 机 质 通 过 与 单 体 铝 的 复 合 , 降 低 土 壤 交 换 性 铝 的 含 量 ,总 而 减 轻 铝 的 毒 害 。

 养 分 的 有 效 性 :

 如 增 加 土 壤 中 磷 的 有 效 性 和 提 高 磷 肥 的 利 用 率 、 增 加 土 壤微 量 元 素 的 有 效 性 。

 提 高 土 壤 腐 殖 物 质 含 量 , 就 增 强 土 壤 对 酸 碱 度 变 化 的 缓 冲 性 能 。

 生 物 性 质 土 壤 微 生 物 生 命 活 动 所 需 养 分 和 能 量 的 主 要 来 源 ,没 有 土 壤 有 机 质 则 不 会有 土 壤 中 所 有 生 物 化 学 过 程 。

 蚯 蚓 通 过 掘 洞 、 消 化 有 机 质 、 排 泄 粪 便 等 直 接 改 变 土 壤 微 生 物 和 植 物 的 生存 环 境 通 过 刺 激 微 生 物 和 动 物 的 活 动 还 能 增 加 土 壤 酶 的 活 性 , 从 而 直 接 影 响 土 壤养 分 转 化 的 生 物 化 学 过 程 。

 腐 植 酸 被 证 明 是 一 类 生 理 活 性 物 质 , 它 能 加 速 种 子 发 芽 , 增 强 根 系 活 力 ,促 进 作 物 生 长 。对 土 壤 微 生 物 而 言 ,腐 植 酸 也 是 一 种 促 进 其 生 长 发 育 的 生 理 活性 物 质 。

 ( (二 二 ) ) 有 机 质 在 生 态 环 境 上 的 作 用 1、 有 机 质 与 重 金 属 离 子 的 作 用 土 壤 腐 殖 物 质 含 有 多 种 功 能 基 ,这 些 功 能 基 对 重 金 属 离 子 有 较 强 的 络 合 和 富 集能 力 。

 2、 有 机 物 质 对 农 药 等 有 机 污 染 物 的 固 定 作 用 土 壤 有 机 质 对 农 药 等 有 机 污 染 物 有 强 烈 的 亲 和 力 ,对 有 机 污 染 物 在 土 壤 中 的 生物 活 性 、 残 留 、 生 物 降 解 、 迁 移 和 蒸 发 等 过 程 有 重 要 的 影 响 。

 可 溶 性 腐 殖 物 质 能 增 加 农 药 从 土 壤 向 地 下 水 的 迁 移 ,能 更 有 效 地 迁 移 农 药和 其 他 有 机 物 质 。

 腐 殖 物 质 还 能 作 为 还 原 剂 而 改 变 农 药 的 结 构 、 活 性 、 降 低 毒 性 。

 ( (三 三 ) ) 增 加 土 壤 有 机 质 的 途 径 1 1 、 施 用 有 机 肥

 施 用 有 机 肥 以 提 高 土 壤 有 机 质 水 平 是 我 国 劳 动 人 民 在 长 期 的 生 产 实 践 中总 结 出 来 的 宝 贵 经 验 。

 主 要 的 有 机 肥 源 包 括 :作 物 秸 秆 、绿 肥 、粪 肥 、厩 肥 、堆 肥 、沤 肥 、饼 肥 、蚕 沙 、 鱼 肥 、 河 泥 、 塘 泥 等 。

 适 当 使 用 一 些 氮 肥 也 是 将 土 壤 有 机 质 保 持 在 合 适 水 平 的 一 些 措 施 ( 调 整C/N) 有 机 、 无 机 肥 料 配 合 施 用 不 仅 能 增 产 , 提 高 肥 料 利 用 率 , 还 能 提 高 土 壤 有机 质 含 量 。

 2 2 、 种 植 绿 肥 绿 肥 是 指 把 还 在 生 长 的 豆 科 绿 色 植 物 体 翻 入 土 壤 的 肥 料 。种 植 绿 肥 是 一 个 培 养土 壤 、 提 高 产 量 的 有 效 措 施 。

 华 北 主 要 有 以 下 两 种 方 式 :

 ) (1) 休 息 绿 肥 田 菁 、 柽 麻 、 草 木 樨 和 越 冬 毛 叶 苔 子 等 ) (2) 粮 肥 间 作 ( ( 林 肥 间 作 、 果 肥 间 作 ) ) 毛 叶 苔 子 、 草 木 樨 或 夏 季 田 菁 等 南 方 种 植 绿 肥 普 遍 为 水 稻 、 紫 云 英 轮 作 制 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 。

 3 3 、 秸 秆 还 田 一 般 是 指 将 作 物 收 获 后 将 秸 秆 切 碎 , 不 经 堆 腐 直 接 翻 入 土 壤 。

 秸 秆 还 田 不仅 节 省 劳 力 和 运 输 ,对 促 进 土 壤 结 构 的 形 成 、固 定 和 保 存 氮 素 以 及 促 使 土 壤 难溶 性 养 分 的 释 放 比 施 用 腐 熟 的 有 机 肥 效 果 还 好 。

 4 4 、 其 他 途 径

 旱 地 改 为 水 田 后 , 土 壤 有 机 质 含 量 明 显 增 高 。

 免 耕 可 以 显 著 增 加 土 壤 微 生 物 生 物 量 和 微 生 物 碳 与 有 机 碳 的 比 率 , 并 使 土壤 有 机 质 水 平 表 现 出 提 高 的 趋 势 。

 四 、 总 结 1 1 , 有 机 质 含 量 决 定 土 壤 类 型 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 , 东 北 黑 土 地 等 ), 含 量 低 的 不 足 1%或 0.5%(如 荒 漠 土 和 风 沙 土 等 )。在 土 壤 学 中 ,一 般 把 耕 作 层 中 含 有 机 质 20%以 上 的 土 壤 称 为 有 机 质 土 壤 ,含 有机 质 在 20%以 下 的 土 壤 称 为 矿 质 土 壤 。一 般 情 况 下 ,耕 作 层 土 壤 有 机 质 含 量 通常 在 5%以 上 。

 . 2. 土 壤 有 机 质 的 存 在 状 态 进 入 土 壤 中 的 有 机 质 一 般 以 三 种 类 型 状 态 存 在 。

 ) (1) 新 鲜 的 有 机 物 :指 那 些 进 入 土 壤 中 尚 未 被 微 生 物 分 解 的 动 、 植 物 残 体 。

 它 们仍 保 留 着 原 有 的 形 态 等 特 征 。

 ) (2) 分 解 的 有 机 物 :经 微 生 物 的 分 解 , 已 使 进 入 土 壤 中 的 动 、 植 物 残 体 失 去 了 原有 的 形 态 等 特 征 。

 有 机 质 已 部 分 分 解 , 并 且 相 互 缠 结 , 呈 褐 色 。

 包 括 有 机 质 分解 产 物 和 新 合 成 的 简 单 有 机 化 合 物 。

 ) (3) 腐 殖 质 :指 有 机 质 经 过 微 生 物 分 解 后 并 再 合 成 的 一 种 褐 色 或 暗 褐 色 的 大 分 子胶 体 物 质 。

 与 土 壤 矿 物 质 土 粒 紧 密 结 合 , 是 土 壤 有 机 质 存 在 的 主 要 形 态 类 型 ,占 土 壤 有 机 质 总 量 的 85-90%。

 . 3. 土 壤 有 机 质 需 要 微 生 物 转 化 土 壤 有 机 质 的 微 生 物 的 转 化 过 程 是 土 壤 有 机 质 转 化 的 最 重 要 的 ,最 积 极 的 进 程 。

 . 1. 微 生 物 对 含 氮 的 有 机 物 转 化 土 壤 中 含 氮 有 机 物 可 分 为 两 种 类 型 :一 是 蛋 白 质 类 型 , 如 各 种 类 型 的 蛋 白质 ;二 是 非 蛋 白 质 型 , 如 几 丁 质 、 尿 素 和 叶 绿 素 等 。

 土 壤 中 含 氮 的 有 机 物 在 土壤 微 生 物 作 用 下 , 最 终 分 解 为 无 机 态 氮 。

 ① 解 过 程

 蛋 白 质 在 微 生 物 所 分 泌 的 蛋 白 质 水 解 酶 的 作 用 下 , 分 解 成 为 简 单 的 氨 基酸 类 含 氮 化 合 物 。

 ② 氨 化 过 程 蛋 白 质 水 解 生 成 的 氨 基 酸 在 多 种 微 生 物 及 其 分 泌 酶 的 作 用 下 , 产 生 氨 的 过 程 。

 ② 化 过 程 在 通 气 良 好 的 情 况 下 , 氨 化 作 用 产 生 的 氨 在 土 壤 微 生 物 的 作 用 下 , 可 经 过亚 硝 酸 的 中 间 阶 段 , 进 一 步 氧 化 成 硝 酸 , 这 个 由 氨 经 微 生 物 作 用 氧 化 成 硝 酸 的作 用 叫 做 硝 化 作 用 。

 将 硝 酸 盐 转 化 成 亚 硝 酸 盐 的 作 用 称 为 亚 硝 化 作 用 。

 ③ 硝 化 过 程 硝 态 氮 在 土 壤 通 气 不 良 情 况 下 ,还 原 成 气 态 氮 (N 2 O 和 N 2 ),这 种 生 化 反 应称 为 反 硝 化 作 用 。

 2 2 、 微 生 物 对 含 磷 有 机 物 的 转 化 土 壤 中 有 机 态 的 磷 经 微 生 物 作 用 ,分 解 为 无 机 态 可 溶 性 物 质 后 ,才 能 被 植物 吸 收 利 用 。土 壤 中 表 层 有 20%-50%是 以 有 机 磷 状 态 存 在 ,主 要 有 核 蛋 白 、核酸 、磷 脂 、 核 素 等 、这 些 物 质 在 多 种 腐 生 性 微 生 物 作 用 下 ,分 解 的 最 终 产 物 为正 磷 酸 及 其 盐 类 , 可 供 植 物 吸 收 利 用 。

 . 3. 微 生 物 对 含 硫 有 机 物 的 转 化 土 壤 中 含 硫 的 有 机 化 合 物 如 含 硫 蛋 白 质 、胱 氨 酸 等 ,经 微 生 物 的 腐 解 作 用产 生 硫 化 氢 。硫 化 氢 在 通 气 良 好 的 条 件 下 ,在 硫 细 菌 的 作 用 下 氧 化 成 硫 酸 ,并和 土 壤 中 的 盐 基 离 子 生 成 硫 酸 盐 ,不 仅 消 除 硫 化 氢 的 毒 害 作 用 ,而 且 能 成 为 植物 易 吸 收 的 硫 素 养 分 。

 据 估 计 , 进 入 土 壤 的 有 机 残 体 经 过 一 年 降 解 后 , 2/3 以 上 的 有 机 质 的 二 氧化 碳 的 形 式 释 放 而 损 失 , 残 留 在 土 壤 中 的 有 机 质 不 到 1/3, 其 中 土 壤 微 生 物 量占 3%-8%, 多 糖 、 多 糖 醛 酸 苷 、 有 机 酸 等 非 腐 殖 质 物 质 占 3%-8%, 腐 殖 质 占10%-30%。

 植 物 根 系 在 土 壤 中 的 年 残 留 量 比 其 他 地 上 部 分 稍 高 一 些 。

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