2有机质1

第二章土壤有机质土壤有机质土壤学中把耕层土壤有机质含量在20%（200g/kg）以上土壤叫有机质土，20%以下土壤叫矿质土壤。第一节土壤有机质来源及其组成特点一.土壤有机质来源（一）来源于数目众多微生物（二）来源于各种动植物残体及其它们的代谢物（三）来源于施入的各种有机肥。第二节土壤有机物质的分解与转化decompositionoforganicMatter有机残体矿（质）化作用mineralization腐殖化作用humification一.有机质的矿化作用mineralization（一）矿化作用的概念：有机物质在微生物的作用下分解成无机营养元素的过程（二）矿化作用的意义1.为作物生长释放出了营养元素---有效化过程(硝化力测定）2.为腐殖质形成提供了基本材料，成为腐殖化的前提。水田不宜提倡秸秆还田。不用以牺牲环境为代价，换取增产。干土效应（effectofsoildrying）土壤经过干燥后，在加水湿润的最初1~2周内，二氧化碳和氨释放量增加的现象。一.有机质的矿化作用mineralizationC/N比(carbonnitrogenratio)C/N比：有机质中有机碳和有机氮的重量比植物的C/N比：豆科植物20:1~30:1。作物秸秆为80:1~100:1微生物：4:1~9:1C/N比意义：1.具有较高C/N的植物残体进入土壤会引起微生物与植物争氮现象。C/N比作为秸秆还田的重要技术参数需要考虑。2.不同土壤有一个相对稳定的C/N比。二.土壤腐殖化作用（humification）（一）腐殖化概念：有机物质在分解转化过程中，又重新合成腐殖质的过程。腐殖化过程也就是有机碳从一种有机碳形式转化为另一种有机碳形式，也叫有机碳的周转。它是一种极端复杂的生物过程。（二）土壤腐殖化过程---腐殖质的形成过程（假说阶段）第一阶段：产生了合成腐殖质原始材料：（1）芳香核：主要由木质素降解所产生。酚类氧化成醌所产生。（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。多元酚理论（较为盛行）第三节土壤腐殖质soilhumus一.土壤腐殖质组成土壤腐殖质Soilhumus非腐殖物质腐殖物质（humicsubstances)一.土壤腐殖质组成腐殖物质概念：有机物质在微生物作用下分解转化成一种特殊的、高分子、暗色的有机物质。腐殖物质是在土壤中形成的一类特殊的化合物，远不同于动植物体内的其它有机化合物，结构复杂，性质稳定、存留时间长、和无机矿物颗粒密切结合在一起。是土壤有机质质体成分，占有机质总量的50~90%。基本上与盐基离子形成各种腐殖酸盐。中心为芳香核、连接了许多支链化合物的复杂结构二.土壤腐殖质分离与提取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）土壤用稀碱（NaOH）去除了动植物残体细土样溶液（腐殖酸）Humicacids黑色残余物黑腐素（胡敏素）humin酸化（HCl）黄色溶液（黄腐酸、富啡酸富里酸）Fulvicacid，FA褐色沉淀褐腐酸胡敏酸humicacid，HA三.土壤腐殖质性质(二）腐殖酸的理化性质1、颜色：腐殖酸不分组时，整体呈现黑色2、溶解性：腐殖质是一种弱酸，可溶于碱溶液而生成腐殖酸盐。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、吸水性是一种亲水胶体，最大吸水量可以超过500%三.土壤腐殖质性质4.带电性属于两性胶体。在酸性情况下带负电荷，碱性情况下带正电荷。三.土壤腐殖质性质5、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。6.腐殖质的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。第四节土壤有机质与肥力关系一.土壤有机质在土壤肥力方面的作用（一）提供植物需要的养分1.碳素营养：土壤每年释放的CO2达1.35×1011吨，相当于陆地植物的需要量2.氮素营养：土壤有机质中的氮素占全氮的90-98%3.磷素营养：土壤有机质中的磷素占全磷的20-50%4.其他营养：K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Si等营养元素。5.腐殖酸的络合和螯合，防止了某些金属如Cu、Zn沉淀，提高了有效性。6.有机酸促进了矿物风化、溶解释放其养分有机物质是多元素的长效肥（二）改善土壤肥力特性1、物理性质：①促进良好结构体形成(胶结剂---胡敏酸—多糖）②降低土壤粘性、粘着性、胀缩性和可塑性，改善土壤耕性；③降低土壤砂性，提高保蓄性；④促进土壤升温。一.土壤有机质在土壤肥力方面的作用2、化学性质（1）影响土壤的表面性质（2）影响土壤的电荷性质–可变电荷（3）影响土壤保肥性（4）影响土壤的络合性质（5）影响土壤缓冲性（弱酸和弱酸盐）3、生理性质（1）影响根系的生长（2）影响植物的抗旱性(增强了细胞渗透性和刺激根系下扎）（3）影响植物的物质合成与运输（4）药用作用。一.土壤有机质在土壤肥力方面的作用不良作用：有机物质分解的中间产物如各种有机酸的毒害问题应当注意（一）有机质对重金属污染的影响腐殖酸是重金属离子的络合剂。（二）有机物质对农药污染的影响:褐腐酸可使残留在土壤中的某些农药如D.D.T、三氮杂苯等溶解度增大，加速淋出土体。减少对农作物危害，（三）土壤有机质对全球碳平衡的影响（四）对环境不良影响还原气体的产生CH4、H2S等二、有机质在生态环境上的作用（一）提高土壤有机质含量的原则坚持两个原则1.生态平衡原则在各种环境条件下，土壤有机质矿化和腐殖化处于相对平衡状态，故土壤有机质含量一般是相对稳定的；在特定的气候带，特定植被条件下，土壤有机质积累到一定数量时，将保持较稳定的数值，不可能上升到惊人的水平；有机质含量下降要比提高快。(东北黑土开垦后退化)2.经济原则超量使用有机肥或其它大量的有机物质是不现实的、更是不经济的，必须按照经济原则培肥土壤。（有机无机并重）三、土壤有机质的管理（二）提高有机质含量的措施三、土壤有机质的管理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（1）休闲绿肥（2）粮肥间套养用结合：因地制宜、充分用地、积极养地、养用结合3.秸秆还田要注意秸秆的C/N比、破碎度、埋压深度以及土壤墒情、播种期远近、化肥施用量等三、土壤有机质的管理4.土壤调控技术措施（1）调解土壤湿度和通气性（2）温度：中耕松土（锄头下边有肥）（3）土壤pH(4)土壤C/N比【本章小结】土壤有机质概述1．了解不同地带土壤有机质含量的差异及其影响因素。2．了解自然土壤与耕作土壤有机质来源的异同。3．掌握土壤有机质与土壤腐殖质概念，二者有何异同。4．熟悉土壤有机质的基本组成，包括化学组成、化合物组成和形态特征。土壤有机质的转化1．掌握碳水化合物、含N化合物的转化过程及产物，重点掌握影响转化因素中的C/N的详细内容和基本原理。2．理解影响有机物质在土壤中转化的推动力是微生物的含义。土壤腐殖质的形成1．了解腐殖质形成过程的两个阶段的内容及相互关系，组成土壤腐殖质最基本的物质有哪些？2．掌握土壤腐殖质的组分、所带功能团对各组分性质产生的影响。掌握土壤有机质对土壤肥力、农作物产量、品质以及环境保护所产生的影响。了解提高土壤有机质的原则和途径，以及为什么一再强调增施有机肥，以培肥土壤的科学道理。第三章土壤有机质(soilorganicmatter)(一)基本概念(二）问答题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/N9.腐殖酸10.褐腐酸11.黄腐酸12.激发效应，13.激发比率，14.氨化作用，15.硝化左右，16.MRT1.什么叫土壤有机质?包括哪些形态?其中哪种最重要?2.增加土壤有机质的方法有哪些?你认为最有效是哪种?3.叙述土壤有机质在土壤肥力上的意义和作用?4.水田的腐殖质含量一般比旱地高?为什么?5.影响土壤有机质转化的条件是什么?其中最主要的条件是哪一种?为什么?6,C/N意义7.HA/FA概念与意义