对金属离子的作用：通过络合、氧化还原、溶解等 作用降低或消除重金属离子的毒害作用
对农药的有机污染物的固定作用：
对全球碳平衡的影响
三、土壤有机质管理的目标
保持O.M平衡和维持O.M 在适当水平 平衡 ： 矿化←→腐殖质化
1、矿化率 每年因矿化作用而消耗掉的有机质数量占土 壤有机质总量的百分数
矿化消耗掉的有机质 矿化率 = 土壤原来有机质总量 ×100%
自然土壤的有机质含量可达：50-200g·Kg-1 一些森林土壤有机质：300g·Kg-1
有机质土壤：耕层土壤含量高于200g·Kg-1的土壤 矿质土壤：耕层土壤含量低于200g·Kg-1的土壤
第一节 土壤有机质的来源与转化
二、土壤有机质的分解与转化
1、矿质化
定义：有机→无机；复杂→简单
1）糖类
解：
年消耗有机质=150 000 kg× (1-15%)×20×2%=51 kg
紫云英×(1-90%)×0.20 = 51 kg
紫云英 = 2550 kg
四、土壤有机质管理措施 开源： 节流：
1、增加外来有机质数量 2、有机无机肥配合施用 3、少耕或免耕 4、旱地改水田 5、调节有机质转化条件
土壤腐殖质的分离提取和分组
多糖→单糖→CO2 + H2O +热能多 (好气条件)
→有机酸 + CH4 + H2 + CO2 + H2O + 热能少 (厌氧)
分解速度：己糖﹥淀粉﹥半纤维素﹥纤维素
2）脂肪、树脂等分解缓慢，不彻底
• → H2O + CO2 + 热能 • →有机酸 • →多酚类
3）木质素最不易分解，分解最慢
含有芳香环，以多聚体形态存在 植物残体中木质素含量高，还会使蛋
四、分子结构及化学特征 分子量几千~几万 许多取代基，多种官能团 电性、吸附性
第二节 土壤腐殖质的组成与性质
五、形状、颜色、吸水性、稳定性 疏松球形、黑褐色、吸水力强
六、随生物气候条件而变化
– 在我国，由东向西，土壤腐殖质含量逐渐减少
胡敏酸与富里酸的比值(HA/FA)，能说明腐殖质的 形成条件和分子质量的复杂程度
白质、多糖类不易分解
4）含N有机化合物 水解作用：蛋白质→多肽→氨基酸 氨化作用：氨基酸→氨 硝化作用：氨→ 硝态氮 反硝化作用：硝态氮→NO2、NO、N2
5）含P有机化合物 核蛋白→核酸→磷酸
二、土壤有机质的分解与转化
2、腐殖化
定义：中间产物→复杂 两阶段 ：
产生原始材料 重新合成 有机物质→相对简单的有机化合物→ 腐殖质
土样 除去动植物残体碎屑
磨碎过筛后的土样 用NaOH稀液浸提过滤
黑色残余物 （胡敏素）
溶液 酸化过滤
改善土壤的物理性质：粘结性、塑性适中；持水能 力增加；结构性变好；耕性好；通透性适中； 增温…
改善土壤化学性质：保肥力、供肥性、缓冲性等方 面得到提高。
生理活性。
讨论：土壤有机质在土壤中的含量是 否越高越好？
CO2和O2的矛盾 发热（发酵） 有毒物质的积累（脂肪酸、H2S…） 支撑性降低
二、有机质在生态环境上的作用
2、来源与形态 新鲜的动植物残体 半分解的有机物质 腐殖物质 非常复杂
第一节 土壤有机质的来源与转化
3、组成
C、H、及
相近的化合物 纤维素和半纤维素 木质素脂肪、蜡脂、树脂和单宁
4、土壤中的含量
一般耕层土壤有机质含量不超过 50 g·Kg-1 华北、西北地区：10 g·Kg-1 南方水田：15-35 g·Kg-1 东北黑土：80-100 g·Kg-1 菜园土：20-30g·Kg-1
第二章 土壤有机质与土壤生物
第一节 土壤有机质的来源与转化 第二节 土壤腐殖质 第三节 土壤有机质的作用与管理 第四节 土壤生物与土壤酶
第一节 土壤有机质的来源与转化
一、土壤有机质（soil organic matter）的概念
1、定义 广义：指土壤中各种动植物残体及微生物分解和合 成的有机化合物 狭义：主要指有机质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，即土壤腐殖质（humus)
5、植物残体的C/N比率
C/N比： ➢ C：能源和躯体材料 ➢ N：蛋白质
C/N ≈25 : 1时分解快
生产中：有机、无机肥配合施用
第二节 土壤腐殖质的组成与性质
一、概述 特殊的高分子化合物，结构复杂，性质稳定 是混合物，一种有机无机复合体 • 主体是腐殖酸及其与金属离子相结合的盐类 • 吸附其它简单化合物
二、可分离出不同组分 胡敏素：黑色，不溶 胡敏酸（HA）：分子量大，改善土壤结构 富里酸（FA）：酸性强，促进养分有效化
第二节 土壤腐殖质的组成与性质
三、元素组成 C、H、O、N、P、S C：55~60%（平均58%） N：3~6%（平均5.6%） C/N=10~12 : 1 C:N:P:S=100~120 : 10 : 1 : 1 少量的Ca、Mg、Fe、Si
HA/FA比值越大，腐殖酸的结构越复杂；反之，则 结构越简单
– 北方大多数土壤， HA/FA﹥1，以胡敏酸为主 – 南方土壤， HA/FA﹤1，富里酸占优势
第三节 土壤有机质的作用与管理
一、土壤有机质在土壤肥力上的作用
提供和活化植物和微生物所需的养分和能源（持久、 平衡；活化矿物中的元素、P等）
三、影响土壤有机质转化的条件
1、水、气、热条件
适宜温度：25~35 ℃ 含水量：接近最大持水量的60% - 80% 通气状况 通气良好：利于养分的释放 过湿，通气不良：累积中间产物，利于 有机质的合成和积累
2、土壤质地 越粘重越难分解 粘粒-腐殖质复合体
3、土壤酸碱性 适宜pH 6.5~7.5
4、植物残体特性 易分解成分 鲜嫩程度 紧实程度 粉碎程度
2、腐殖化系数
在机物料投入土壤一年后形成的腐殖质的量 与原来有机物料总量的比值。
腐殖化系数 =
新形成的腐殖质 施入的有机物总量
例：某土壤有机质含量20 g/kg，矿化率为2%，每亩 耕层土壤重量为150 000kg，重量含水量为 15％。 问每年每亩要消耗多少有机质？每年要施多少紫 云英（腐殖化系数为0.20，含水量90%)才能使土 壤有机质含量保持平衡（不下降）?