新生土壤物质

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1、第一节土壤有机质概念：土壤有机质(soilorganicmatter)土壤有机质是土壤中的各种动植物残体，在土壤生物的作用下形成的一类特殊的高分子化合物。土壤有机质0.5%5%0.5-2.0%7%一、土壤有机质的来源、含量及其组成（一）、土壤有机质的来源微生物动物来源植物来源（二）、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%（三）、有机质的组成(1)化学元素组成土壤有机质的基本元素组成是C、H、O、N，C/N比大约在10~12之间。(2)化合物组成可分为:腐殖殖物质（HumicSubstanc

2、e)非腐殖物质（Non-HumicSubstance)常见化合物有纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素及脂类。(3)存在形态：动、植物残体半分解的动、植物残体腐殖物质决定土壤有机质含量的因素：进入土壤的有机物质数量土壤有机质的损失量土壤有机碳的平衡二、土壤有机质的分解和转化（一）矿化过程与腐殖化过程1、矿化作用(Mineralization)***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的过程。R—（C，4H，养分）+2O2CO2+2H2O+能量+养分酶氧化2.腐殖化过程:(Humification)

3、***各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物，这一过程称为腐殖化过程。图4-1有机质的分解与合成示意图在好氧条件下，微生物活动旺盛，分解作用可进行较快而彻底，有机物质---->CO2和H2O，而N、P、S等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。注意1.土壤生物的组成与活性土壤动物促进植物残体的破

4、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（二）、影响有机物质的分解和转化的因素：2土壤环境条件质地粘粒含量越高，有机质含量也越高。pH值中性、钙质丰富较好，pH6.5-7.5。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）通气性通气不良易有机质累积温度最适宜温度大约为25-35有机物质组成的碳氮比（C/N）对其分解速度影响很大。以2530：1较为合适。C/N降至大约25：1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有机质较完全的分解而释放矿质态氮C/N比***动画演示3.植物残体的特性三土壤

5、腐殖物质的形成和性质（一）、土壤腐殖质-粘土矿物复合体游离态很少结合态52%-98%腐殖质土壤有机无机复合体示意图（二）、土壤腐殖酸的分组目前常用的提取剂（1）0.1MNaOH溶液（2）0.1MNaOH+0.1M焦磷酸钠混合提取液腐殖质分组方法（三）、土壤腐殖酸的性质物理性质1、颜色黑褐色，富里酸呈淡黄色，胡敏酸呈褐色2、溶解性富里酸溶于水、酸、碱；胡敏酸不溶于水和酸，但溶于碱；富里酸的一价、二价盐溶于水，三价盐几乎不溶于水；胡敏酸的一价盐溶于水，但二价、三价盐几乎不溶于水。3、吸水性最大吸水量可以超过500%4.胶体特性土壤有机胶体的主要组

6、成部分化学性质１、腐殖质的组成胡敏素胡敏酸富里酸腐殖质２、化学组成我国主要土壤腐殖酸的元素组成元素（%）CHO+SN（胡敏酸）HA50-603.1-5.331-413.0-5.6（富里酸）FA45-534.0-4.840-482.5-4.3习惯上以58%为其平均值，故计算有机质的含量时，一般以1.724为折算系数。3、含氧官能团羧基、酚羟基、羰基、醌基、醇羟基、甲氧基等。种类羧基酚羟基醇羟基醌基酮基甲氧基总酸度HA15-5721-572-491-261-53-867FA55-1123-5726-953-2012-273-12103腐殖质的含氧

7、官能团含量（mmolM＋）.kg-14、腐殖酸的络合性络合物的稳定性随pH值的升高而增大。在Ph4.8时能与Fe、Al、Ca等离子形成可溶性络合物，但在中性或碱性条件下会产生沉淀。5、腐殖酸的电性腐殖酸是一种两性胶体。即可以带负电荷，也可以带正电荷。而通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数量随pH质的升高而升高。（三）腐殖质的稳定性与变异性1、稳定性在温带条件下，一般植物残体的半分解周期少于3个月，植物残体形成的新的有机质的半分解期为4.7-9年，而胡敏酸的平均停留时间为780-3000年，富里酸的平均停留为200-630年。一个碳原子的旅程据

8、Garrels等（1975)计算：在大气圈中停留4年；在生物圈中停留11年；在海洋上层水域停留385年；在深海中停留10万年；在地壳中停留3.42×1082、腐殖质