第二章 土壤有机质ppt课件

1、l土壤有机质只占土壤质量的1%5%，但对土壤的保肥供肥性、土壤结构的形成和稳定性、土壤物理化学过程及重金属与农药等污染物的降解等生态过程起十分重要的作用。222单有机化合物新鲜有机质指那些仍保持原来形态，没被分解的动物植物及微生物遗体。有机残余物指那些半分解状态的有机物质。简单有机物包括糖类有机残余氨基酸、脂肪等有机化合物。（二土壤腐殖质土壤腐殖质是除未分解的动、植物组织和土壤生命体等以外的土壤中有机化合物的总称。2土壤中分解缓慢而不彻底。土壤中分解缓慢而不彻底。（四本质素（四本质素木质素是植物木质部的主要组木质素是植物木质部的主要组成成分，是复杂的有机化合物。成成分，是复杂的有机化合物。（五

2、灰分元素（五灰分元素植物经燃烧后，残留在灰分中植物经燃烧后，残留在灰分中的元素称灰分元素。构成灰分的主的元素称灰分元素。构成灰分的主要元素为要元素为CaCa、MgMg、K K、NaNa、S S、P P、S S、FeFe、ALAL、MnMn，以及微量元素，以及微量元素I I、ZnZn、MoMo、B B等。其中以等。其中以SiSi、CaCa、K K、AlAl为为最多。最多。2l1.简单有机质的分解转化；l2.植物残体的分解转化；l3.土壤腐殖质的分解转化；l影响有机质转化的因素l1.温度；l2.土壤水分和通气性；l3.植物残体的特性，主要是C/N；l4.土壤特性。22氨态氮被微生物氧化成亚硝酸，并

3、进一步氧化成硝酸的过氨态氮被微生物氧化成亚硝酸，并进一步氧化成硝酸的过程，称硝化作用。这一作用可分为两个阶段：第一阶段，氨被程，称硝化作用。这一作用可分为两个阶段：第一阶段，氨被亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化亚硝酸细菌氧化成亚硝酸；第二阶段，亚硝酸被硝化细菌氧化成硝酸。其反应如下：成硝酸。其反应如下：2NH22NH23O2 2HNO23O2 2HNO22H2O2H2O热量热量2HNO22HNO2O2 2HNO3O2 2HNO3热量热量2磷细菌的作用下进行分解：产生的磷酸盐是植物可吸收的磷素养分，但在酸性或石灰性土壤中易与Fe、Al、Ca、Mg等生成难溶性的磷酸盐，降低其

4、有效性。在缺氧条件下磷酸又被还原为磷化氢，其反应如下：H3PO4 H3PO3 H3PO2 PH3 2磷细菌 水解 KNaCa2作用，形成硫酸盐，硫酸盐是植物可吸收的养分。作用，形成硫酸盐，硫酸盐是植物可吸收的养分。2l三阶段理论l.第一阶段：植物残体由复杂到简单；l.第二阶段：微生物增殖；l.第三阶段：聚合为腐殖质l实际包含矿化和腐殖质化这同一过程的两个对立方面。l土壤腐殖质的形成机理非常复杂，至今提出了四条途径加以解释：l途径1：糖聚合l途径2：多酚 醌l途径3：木植素醌l途径4：类木植素2第二阶段：上述土壤腐殖质的组成部分，在微生物的作用下经缩合形成腐殖质的基本单元。先是多元酚在微生物的作

5、用下氧化为醌，然后醌再与含氮化合物缩合成原始腐殖质。222222土壤腐殖质土壤腐殖质加加NaOH沉淀物胡敏素）沉淀物胡敏素）可溶性腐殖物质溶液富啡酸沉淀沉淀胡敏酸胡敏酸加酸至加酸至pH 1222222l1.分子量大：分子量大：890-2550胡和胡和675-1450富）富）l2.表面积大：表面积大：2000m2/gl3.亲水胶体：保水性强亲水胶体：保水性强l4.含多种功能基团，通过解离，表现离含多种功能基团，通过解离，表现离子交换、络合、氧化子交换、络合、氧化还原等多种生理还原等多种生理活性活性l5.阳离子代换量大，达到阳离子代换量大，达到5001200cmol（+）/kg，对土壤物理和化学，

6、对土壤物理和化学性质都有重要影响性质都有重要影响2概括为胡敏酸和富里酸两大类。概括为胡敏酸和富里酸两大类。（一胡敏酸和富里酸的共同性质（一胡敏酸和富里酸的共同性质胡敏酸和富里酸同属于高分子有胡敏酸和富里酸同属于高分子有机化合物，是两性胶体，具胶体特性。机化合物，是两性胶体，具胶体特性。主要组成元素有：主要组成元素有：C C、H H、O O、D D，还有，还有P P、S S等。等。（二胡敏酸的特性（二胡敏酸的特性胡敏酸是土壤中溶于稀碱的棕褐胡敏酸是土壤中溶于稀碱的棕褐色的天然有机高分子化合物。胡敏酸色的天然有机高分子化合物。胡敏酸分子量大，平均可大于分子量大，平均可大于2525，000000，它

7、的，它的官能团的氢离子可以被解离出来与溶官能团的氢离子可以被解离出来与溶液中的阳离子进行交换。因胡敏酸的液中的阳离子进行交换。因胡敏酸的官能团多，所以它具有较强的交换能官能团多，所以它具有较强的交换能力。力。 （三富里酸的特性（三富里酸的特性富里酸是土壤中溶于稀碱也溶于富里酸是土壤中溶于稀碱也溶于稀酸的黄棕色天然有机高分子化合物。稀酸的黄棕色天然有机高分子化合物。富里酸的分子量较胡敏酸小富里酸的分子量较胡敏酸小3 0003 0006 0006 000）。其元素组成和分子结构虽与）。其元素组成和分子结构虽与胡敏酸相似，但含胡敏酸相似，但含C C、H H量比胡敏酸少，量比胡敏酸少，而而H H、O

8、O的含量比胡敏酸多，这说明富的含量比胡敏酸多，这说明富里酸缩合程度较胡敏酸低，酸性较强。里酸缩合程度较胡敏酸低，酸性较强。22一在土壤肥力上的作用一在土壤肥力上的作用1通过分解供应养分通过分解供应养分2改善土壤的肥力特性改善土壤的肥力特性（1促进结构的形成促进结构的形成（2增加土壤保肥性增加土壤保肥性（3刺激微生物活性刺激微生物活性二在生态环境上的作用二在生态环境上的作用1络合和富集重金属离子，络合和富集重金属离子，降低毒性降低毒性2吸附降解农药，减轻污吸附降解农药，减轻污染染三影响全球碳平衡三影响全球碳平衡2腐殖质本身疏松多孔，具有很强的蓄腐殖质本身疏松多孔，具有很强的蓄水能力。土壤中的粘粒

9、吸水力一般为水能力。土壤中的粘粒吸水力一般为50506060，而腐殖质可高达，而腐殖质可高达400400600600。（三改善土壤的物理性质（三改善土壤的物理性质新鲜有机质是土壤团聚体主要的胶结新鲜有机质是土壤团聚体主要的胶结剂，在钙离子的作用下，能够形成稳定性剂，在钙离子的作用下，能够形成稳定性团聚体，腐殖质颜色深，能吸收大量的太团聚体，腐殖质颜色深，能吸收大量的太阳辐射热，同时有机质分解时也能释放热，阳辐射热，同时有机质分解时也能释放热，所以有机质在一定条件下能提高土壤温度。所以有机质在一定条件下能提高土壤温度。2（六其他方面的作用腐殖质中含维生素、抗生素和激素，可增强植物抗病免疫能力，胡敏酸还有助于消除土壤中农药残