土壤有机质的组成

(一)土壤有机质的来源和组成分土壤有机质主要来源于动植物残体，但是各类土壤差异很大。

作为自然土壤的有机质主要来源于高等植物残体，但因植被类型不同，植物残体的数量和成分差异很大，般是森林>草原>荒漠。

森林植被中，热带森林>亚热带森林>温带森林>寒温带针叶林；草原植被中，热带稀树草原>温带草原>荒漠化草原>荒漠植被。

植物残体的成分及含量大致如下(图1-16)糖和淀粉1-5%脂、蜡、单宁等1-8%半纤维素10-28%木质素10-30%纤维素20-50%蛋白质1-15%耕地土壤则因自然植被的破坏，作物的大部分被耕种者取走，归还土壤中的有机残体远不及自然土壤丰富，因此，有机质的主要来源是人工施用有机肥料，以及人畜排泄物和栽培作物的根槎和根的分泌物。

进入土壤的有机物质，按其化学组成可分为下列几类:进入土壤的有机物质，按其化学组成可分为下列几类:1.碳水化合物碳水化合物是土壤有机质的重要组成部分，是土壤微生物的主要能源之一，又是形成土壤结构的良好胶结剂，因此，碳水化合物对土壤肥力有一定的影响。

它包括各种糖类、淀粉、纤维素、半纤维素等，占植物组成的80%，占土壤有机质的15-27%。

简单糖类、淀粉等易溶于水，在土壤中含量甚微。

纤维素、木质素易被粘土矿物吸附和与腐殖质结合，或者与金属离子相结合，降低生物的降解作用，因而具有定的稳定性。

2.含氮化合物氮是植物生长所必需的营养元素之一。

是构成蛋白质的主要成分。

土壤中的植物残体，土壤动物和微生物均含有相当多的蛋白质。

据美国波特( Porter，1975)估算，在地球表面生物圈中的1913.17×10克氮中，47.04%的氮存在于海底的有机氮中，39.72%存在于土壤有机氮化合物中，5.23%以无机氮存在于海洋中，7.32%以无机氮存在于土壤中，0.64%的氨存在于陆地上的动植物体中，0.05%存在于海洋中的动植物体中。

第二章土壤有机质 (Soil Organic Matter)第一节土壤有机质的来源、含量及其组成第二节土壤有机质的分解和转化第三节土壤腐殖物质的形成和性质第四节土壤有机质的作用及管理第一节土壤有机质的来源、含量及其组成一、定义是指土壤中所有含碳的有机化合物。

二、来源动、植物残体和微生物(落叶、死亡茎杆、根系、动物的排泄物、代谢产物等)人工施入土中的有机肥料三、含量耕层含有机质20%以上的土壤—有机质土壤而含有机质20%以下的土壤—矿质土壤但耕作土壤中表层有机质的含量通常在5%以下，一般在1%——3%之间。

四、组成1、元素组成C——52%-58%O——34%-39%H——3.3%-4.8%N——3.7%-4.1%其次为P、S等，C/N比大约在10左右2、化合物组成类木质素蛋白质纤维素半纤维素乙醚和乙醇可溶性化合物第二节土壤有机质的分解和转化一、分解和转化过程 (Decomposition of Organic)（一）矿质化过程1、定义：指在微生物酶的作用下发生氧化反应，彻底分解而最终释放出二氧化碳、水和能量，所含氮、磷、硫等营养元素在一系列特定反应后，释放成为植物可利用的矿质养料，这一过程称为有机质的矿化过程。

2、各种化合物矿质化过程1）碳水化合物好气条件下分解—速度快，中间产物有机酸不易积累，最终产物是CO2和水，并释放出大量的热量。

嫌气条件下分解—速度很慢，并有大量中间产物——有机酸积累，最终产物中除有CO2外，还有大量还原性物质CH4、H2等出现，同时释放的热能也低些。

2) 脂肪、树脂、蜡质、单宁等在好气条件下—除生成CO2和水，并放出能量外，还常产生有机酸在嫌气条件下—则可产生多酚类化合物,氧化可转化为酮类化合物，也可通过聚合、缩合等作用，形成土壤沥青。

3) 木质素类不同植物的木质素，都含芳香核，是一类成分和结构都极复杂的有机化合物，是最不易分解的有机成分。

在好气条件下—主要通过真菌和放线菌的作用，先进行氧化和脱水，再缓慢分解，其芳香核变为醌型化合物在嫌气条件下—分解极漫，在沼泽泥炭地木质素大量累积。

第二章土壤有机质一、土壤有机质的来源、含量及其组成1土壤有机质的概念指存在于土壤中所有含碳的有机质。

由生命体和非生命体两大部分组成。

2来源（1）土壤微生物是土壤有机质的最早来源（2）动、植物残体是自然土壤有机质的主要来源（3）作物根茬、有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机质3土壤有机质的含量不同土壤有机质含量差异很大，其含量与气候、植被、地形、土壤类型、耕作措施等因素密切相关。

耕层含有机质20%以上的土壤称为有机土壤；20%以下的称为矿质土壤。

4有机质的组成元素组成：主要为C、H、O、N，其次是P和S。

化合物组成：主要是类木质素和蛋白质，其次是半纤维素以及乙醚和乙醇可溶性化合物。

5土壤腐殖质：除未分解和半分解、植物残体及微生物残体以外的有机物质总称。

由非腐殖质物质和腐殖物质组成，占土壤有机质的90%。

（1）非腐殖物质：有特定的物理化学性质、结构已知的有机化合物，包括一些经微生物改变的植物有机化合物，和微生物合成的有机化合物。

如碳水化合物、氨基酸、蛋白质、氨基酸、脂肪、蜡质、木质素、树脂、核酸、有机酸等。

在土壤中存在时间短、易被降解和作为基质被微生物利用，占土壤腐殖质的60%~80%。

（2）腐殖物质：是经土壤微生物作用后，由多酚和多醌类物质聚合而成的含芳香环结构的、新形成的黄色至棕黑色的非晶形高分子有机化合物。

是土壤有机质的主体，也是土壤有机质中最难降解的组分，占土壤有机质的60%~80%二、土壤有机质的分解和转化（一）矿质化过程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和能量的过程。

1单糖的分解：在有氧条件下彻底分解，形成二氧化碳和水，在缺氧条件下，形成有机酸类的中间产物，并产生还原性的甲烷及氢气。

2纤维素的分解：首先分解为单糖，然后进一步分解。

3含氮有机质的分解主要是蛋白质的分解，是土壤氮素循环的主要过程。

包括4个过程：（1）水解过程：蛋白质在水解酶作用下分解成简单的氨基酸（2）氨化作用：在氨化细菌作用下，有机态氮变成无机态氮（即氨或铵）的过程。