土壤肥料学通论 4

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1、2.2土壤生物与土壤有机质2.2.1土壤生物1、土壤生物多样性A、原生动物：单细胞真核生物，104-105个/g土。鞭毛虫、变形虫B、后生动物：多细胞动物。线虫、蠕虫、蚯蚓、蚂蚁疏松土壤，破碎植物残体C、微生物细菌（bacteria）放线菌（actinomyces）真菌（fungi）藻类(algae)原生动物（protozoon）2、微生物营养类型1）化能有机营养型：异养型，需要有机化合物作为碳源，并从氧化有机化合物的过程中获得能量。大多数细菌、几乎全部真菌和原生动物。2）化能无机营养型：自养型，以CO2为碳源，从氧化无机化合物中取得能量。亚硝酸菌、硝酸菌等。3）光能有机营养型：光

2、能异养型，能量来自于光，需有机化合物作为氢供体以还原CO2，并合成细胞物质。4）光能无机营养型：自养型，利用光能进行光合作用，以无机化合物作为氢供体以还原CO2，并合成细胞物质。藻类、光合细菌微生物作用：调节植物生长的养分循环；产生并消耗CO2，CH4，NO，N2O，CO和H2等；促进团聚体的形成；分解有机废弃物；是新物种基因材料的源和库2.2.2土壤有机质土壤中来源于生命的物质一、为什么研究有机质土壤有机质土壤碳固定与碳循环土壤肥力土壤污染全球变化土壤环境质量温室效应（CO2、CH4）与陆地碳汇问题认识碳汇的可能变化探索缓解途径，寻找新的碳汇Carbonpool(Pg,1Pg=10

3、15g)不同系统的碳库容量比较SOMasasupportforbiomassproductionHowimportant?江苏80年代初期产量与有机质的关系Howimportant?Fauna&Microbe土壤污染物浓度（mg/kgDM）Howimportant?不同土壤生态系统的有机质森林下，SOM丰富荒漠，SOM少,<0.nDT/ha农业土壤：根茬等,nDT/ha102DT/ha作物根系、残茬及根系分泌物农家肥农业土壤有机质来源工业、生活垃圾三种形态：新鲜有机质、半分解有机质、腐殖质二、土壤有机质的某些量的特点1，土壤中有机质含量：0~300g/kg，有机质土壤：>200g/k

4、g；矿质土壤：<200g/kg；耕作土壤：5~50g/kg；平均：10~20g/kg东北华中、华南华北、西北逐渐降低有机物质的组成：成分复杂1植物残体：主要成分：C、H、O、N、P、S、K烧失量：90%~95%以上，C、H、O、N灰分：P、S、Ca、Mg、K、Si、Zn、Mo、B、Fe、Mn关于土壤有机质的某些量的关系2有机质的构成量和含碳量土壤腐殖质：占有机质~90%；非腐殖物质中：碳水化合物占有机质5%~25%有机质的含碳量：源物质（残体）：40%；胡敏酸：50%；富里酸：40%；土壤有机质平均：58%SOM=SOC*1.7243元素组成COHN%52~5834~393.3~4.

5、83.7~4.1C/N:~12,C/P~100;关于土壤有机质的某些量的关系三.土壤中有机质如何转化？有机质分解转化过程动物微生物有机质微生物CO2、SO42-、NH4+-N、NO-3—N、H2PO4-、HPO42-1、矿化作用兼气：NH4+-N、—SH、有机酸好氧：CH4有机质微生物厌氧土壤呼吸：微生物分解土壤有机质，释放CO2于空气中；矿化作用(mineralization)：复杂有机物通过微生物的分解转化为简单的化合物，同时释放出矿质养料的过程。有机化合物分解的差异单糖、淀粉和简单蛋白质粗蛋白质纤维素、半纤维素脂肪、蜡质木质素有机质分解由易而难的递进土壤有机质的矿化作用A、糖类

6、化合物B、含氮有机化合物水解作用：蛋白质氨基酸氨化作用硝化作用NH2-N----NH3-N------NO2-N、NO3-N分解作用的意义分解产生：CO2、CH4—温室气体，前者占绝对优势。CO2释放速率：衡量有机质分解强度与生物活动强度的指标；有机质补充养分的途径腐殖质化过程：进入土壤的有机物质在微生物的作用下转变为比原物质组成更为复杂、结构更为稳定的腐殖质的过程。腐殖物质：土壤中特有的、分子结构复杂的一类有机大分子。2,腐殖质化过程腐殖物质(humus)：土壤中特有的、分子结构复杂的一类有机大分子。特点：颜色：暗色分子量：很大；形状：伸曲性，短棒形，比表面积很大（~2000m2/

7、g);亲水性：吸水容量大，分两个阶段：（1）产生原材料---含有芳核结构的物质（木质素、酚）（2）合成阶段：腐殖质化系数：每克重的新鲜有机质加入土壤中经过一年转变为腐殖质的克数。旱田：0.2-0.3;水田：0.25-0.40多酚氧化酶微生物腐质酸醌缩合多元酚土壤NaOH(不溶解)溶液酸化过滤过滤褐色沉淀—胡敏酸（褐腐酸）浅黄色溶液—富里酸（黄腐酸）胡敏素富里酸胡敏酸腐殖酸的人为分离方法微生物矿化作用腐殖化作用好氧分解土壤有机质的转化过程兼气、厌氧分解CO2