土壤有机质
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土壤有机质是指存在于土壤中的含碳有机质,是土壤固相部分的重要组成成分。
它包括各种动植物的遗骸、微生物及其对各种有机物的分解和合成。
下面我们将详细解释土壤有机质的组成、性质和作用。
一、土壤有机质的组成土壤有机质主要由腐殖质、木质素、纤维素等有机化合物组成。
其中,腐殖质是指有机质在微生物的作用下分解形成的具有粘结性和团聚性的有机化合物,是土壤中最重要的有机质之一。
木质素是一种天然的高分子化合物,是植物细胞壁的主要成分之一,它在土壤中可以促进有机质的分解和转化。
纤维素也是一种重要的有机化合物,是植物细胞壁的主要成分之一,它在土壤中可以增加土壤的透气性和保水性。
二、土壤有机质的性质土壤有机质具有多种性质,其中最重要的是碳氮比。
碳氮比是指土壤有机质中碳元素与氮元素的比例,它对土壤有机质的分解和转化具有重要影响。
一般来说,碳氮比越高,有机质的分解速度越慢,反之亦然。
此外,土壤有机质的酸碱度也对它的分解和转化具有重要影响。
三、土壤有机质的作用土壤有机质是植物营养的主要来源之一,它不仅可以提供植物所需的碳、氢、氧等元素,还可以提供植物所需的氮、磷、钾等营养元素。
此外,土壤有机质还可以促进土壤中微生物的活动和繁殖,提高土壤的保肥性和缓冲性。
同时,土壤有机质还可以改善土壤的物理性质,增加土壤的透气性和保水性,促进植物的生长和发育。
四、影响土壤有机质的因素影响土壤有机质的因素很多,主要包括气候条件、土壤类型、土地利用方式、农业管理措施等。
例如,温暖湿润的气候条件有利于微生物的活动和繁殖,从而促进土壤有机质的分解和转化。
砂质土壤由于其良好的透气性和保水性,有利于有机质的积累。
长期施用化肥会导致土壤酸化,从而影响有机质的分解和转化。
综上所述,土壤有机质是土壤的重要组成部分,对植物的生长和发育具有重要影响。
因此,在农业生产中应该注重保护和增加土壤有机质,通过合理的农业管理措施和土地利用方式来促进土壤有机质的积累和转化。
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。
土壤有机质的概念土壤有机质是土壤中的重要组成部分,对于土壤的肥力和可持续性起着重要的作用。
本文将介绍土壤有机质的概念、形成过程以及对土壤质量的影响。
一、土壤有机质的定义土壤有机质是由植物和动物的残体及其分解产物形成的具有碳为主要化学元素的有机物质。
它包括三大部分:生物体的残体和分泌物、土壤微生物的生物量和残体、以及土壤胶体和氧化态有机物。
这些有机物质在土壤中发挥着多种重要功能。
二、土壤有机质的形成过程土壤有机质的形成是一个长期的过程。
它可以分为输入、积累和降解三个阶段。
1. 输入阶段输入阶段是指植物和动物的残体进入土壤的过程。
植物通过死亡和腐殖作用,将部分有机物质输入到土壤中。
动物的粪便和尸体也是有机质输入的重要来源。
2. 积累阶段积累阶段是指有机质在土壤中的逐渐积累过程。
在这个过程中,土壤微生物通过分解植物和动物的残体,将有机物质转化为更稳定的有机质,如腐殖酸和腐殖质。
这些稳定的有机质较难被分解,可以在土壤中长期存在。
3. 降解阶段降解阶段是指土壤有机质逐渐分解和降解的过程。
在土壤中存在着各种微生物和酶,它们能够分解土壤有机质,释放出营养物质供植物吸收利用。
这个过程通常较为缓慢,需要一定的时间。
三、土壤有机质对土壤质量的影响土壤有机质对土壤质量有着重要的影响。
它可以改善土壤的物理、化学和生物学特性,提高土壤的肥力和保水能力。
1. 改善土壤物理性质土壤有机质通过增加土壤的胶粒稳定性和结构稳定性,改善土壤的结构,提高土壤的通气性和保水能力。
有机质与土壤胶粒结合形成胶体团聚体,增加土壤的胶体结构稳定性,有利于土壤的根系渗透和水分的保持。
2. 调节土壤化学性质土壤有机质在土壤中能够吸附和释放无机养分,调节土壤的养分供应。
它能够吸附土壤中的钙、镁、钾等离子,防止这些养分流失;同时,当植物需要这些养分时,有机质也能够释放出来供植物吸收。
3. 提供营养物质土壤有机质经过分解和降解可以释放出丰富的有机氮、有机磷、有机硫等营养物质,供植物吸收利用。
一、土壤一般概述土壤养分是指存在于土壤中的植物所必需的营养元素。
包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、氯(Cl)等16种。
在自然土壤中,除前三种碳(C)、氢(H)、氧(O)三种元素外,其他土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水等。
土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级,每种级别对应不同成分的含量不同。
而在实际工作中,我们可以对照或参考这个标准,对要进行施肥的土地进行测试分析,以了解土壤的真实肥力状况。
一般情况下,耕作层土壤有机质含量通常在5%以上;褐土在自然植被下,有机质含量为1-3%,但由于褐土适于耕作,大部分已辟为农地,致使土壤中的有机质含量减少到了1%左右。
有机质是土壤肥力的标志性物质,其含有丰富的植物所需要的养分,调节土壤的理化性状,是衡量土壤养分的重要指标。
它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等,基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等,为植物提供丰富的C、H、O、S及微量元素,可以直接被植物所吸收利用。
其中有机质的分级可作为土壤养分分级,土壤养分分级标准共六级,且六级为最低,一级为最高。
二、常见土壤分类1.棕壤:棕壤又称棕色森林土,主要分布于半湿润半干旱地区的山地垂直带谱中,如秦岭北坡、吕梁山、中条山、六盘山等高山及洮河流域的密茂针叶林或针阔混交林的林下。
在褐土分布区之上。
具有深达1.5-2m发育良好的剖面,有枯枝落叶层、腐殖质聚积层,粘化过渡层,疏松的母质层等。
表土层厚约15-20cm,质地多为中壤。
其下则为粘化紧实的心土层,粘粒聚集作用明显,厚约30-40,富含胶体物质和粘粒,有明显的核状或棱块状结构,在结构体表面有明显的铁锰胶膜复被。
再下逐渐过渡至轻度粘化的底土层。
土壤有机质定义:广义上,土壤有机质是指各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括土壤中的各种动、植物残体,微生物及其分解和合成的各种有机物质。
狭义上,土壤有机质一般是指有机残体经微生物作用形成的一类特殊、复杂、性质比较稳定的高分子有机化合物(腐殖酸)。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,是植物营养的主要来源之一,能促进植物的生长发育,改善土壤的物理性质,促进微生物和土壤生物的活动,促进土壤中营养元素的分解,提高土壤的保肥性和缓冲性的作用。
它与土壤的结构性、通气性、渗透性和吸附性、缓冲性有密切的关系,通常在其他条件相同或相近的情况下,在一定含量范围内,有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。
土壤有机质来源:土壤有机质主要来源于植物、动物及微生物残体,其中高等植物为主要来源。
原始土壤中最早出现在母质中的有机体是微生物。
随着生物的进化和成土过程的发展,动、植物残体及其分泌物就成为土壤有机质的基本来源。
在自然土壤中,地面植被残落物和根系是土壤有机质的主要来源,如树木、灌丛、草类及其残落物,每年都向土壤提供大量有机残体。
在农业土壤中,土壤有机质的来源较广,主要有作物的根茬、还田的秸秆和翻压绿肥;人畜粪尿、工农副产品的下脚料(如酒糟、亚铵造纸废液等);城市生活垃圾、污水;土壤微生物、动物(如蚯蚓、昆虫等)的遗体及分泌物;人为施用的各种有机肥料(厩肥、腐殖酸肥料、污泥以及土杂肥等)。
其中,耕地土壤中自然植被已不存在,主要来自作物根的分泌物、根茬、枯枝落叶以及人们每年施入的有机肥料(绿肥、堆肥、沤肥和厩肥等)。
土壤有机质化学成分及组成:进入土壤的有机残体,尽管来源不同,但是从化学角度来看,主要有碳水化合物(包括一些简单的糖类及淀粉、纤维素和半纤维素等多糖类)、含氮化合物(主要为蛋白质)、木质素等物质。
此外,还有一些脂溶性物质(如树脂、蜡质等)。
土壤有机质的基本元素组成是C、O、H、N,其中C占52%~58%、O占34%~39%、H占3.3%~4.8%、N占3.7%~4.1%。
土壤有机质的组成
土壤有机质是指土壤中有机物的总量,是土壤的重要组成部分。
它来源于植物、动物、微生物等有机物的分解和转化过程,包括有机质、腐殖质和生物质等。
有机质是土壤中最活性的组分之一,对土壤性质的形成和改善具有重要的作用。
1. 有机质
有机质是指土壤中的有机物质,包括植物、动物和微生物的残体和代谢物等。
它的来源主要是植物残体和根系分泌物,动物粪便和尸体以及微生物的生物量和代谢物等。
有机质的含量是衡量土壤肥力的重要指标之一,对土壤的结构、通气性、保水性、保肥能力等都有重要影响。
2. 腐殖质
腐殖质是指有机质在土壤中分解后形成的一种类似胶体的物质,是土壤中最稳定的有机质组分。
它的形成需要经过微生物的分解和转化,主要包括颗粒腐殖质和胶体腐殖质两种形态。
腐殖质的含量越高,土壤的肥力越好,土壤的保水能力和通气性也会得到提高。
3. 生物质
生物质是指土壤中活体或死体的有机物质,主要包括植物根、茎、
叶、树皮、果壳等,以及动物尸体和微生物的生物体等。
生物质是土壤中一种活跃的组分,可以促进土壤微生物的生长繁殖,对土壤的肥力和生物多样性都有重要作用。
土壤有机质的组成主要包括有机质、腐殖质和生物质三个方面。
它们在土壤中的含量和比例对土壤肥力、结构和生态系统的稳定性都有着重要的影响。
因此,在进行土壤肥力调控和土壤保护与修复工作时,需要注重土壤有机质的管理和维护,以促进土壤质量的提高和可持续利用。
广义上,土壤有机质是指各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括土壤中的各种动、植物残体,微生物及其分解和合成的各种有机物质。
狭义上,土壤有机质一般是指有机残体经微生物作用形成的一类特殊、复杂、性质比较稳定的高分子有机化合物(腐殖酸)。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,是植物营养的主要来源之一,能促进植物的生长发育,改善土壤的物理性质,促进微生物和土壤生物的活动,促进土壤中营养元素的分解,提高土壤的保肥性和缓冲性的作用。
它与土壤的结构性、通气性、渗透性和吸附性、缓冲性有密切的关系,通常在其他条件相同或相近的情况下,在一定含量范围内,有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。
测量土壤有机质的方法:
1、容量法(外加热法)重铬酸钾氧化一油浴加热法来测定土壤有机质含量。
2、重铬酸钾容量法测定土壤中的有机质是用氧化性强的重铬酸钾硫酸溶液与土壤中的有机碳发生氧化还原反应,它们之间存在定量关系。
再用标准还原剂(硫酸亚铁)滴定剩余的重铬酸钾。
3、目视比色法.测定原理.用不同浓度的葡萄糖标准溶液作出一系列浓度的标准对照品,并用重铬酸钾氧化土壤有机质,氧化后的溶液颜色与有机质含量成直线相关关系,通过与标准对照品比色对照直接得出结果。
4、灼烧法(重量法)测定原理.通过测定土壤灼烧前后重量的变化情况,
计算出土壤有机质的含量。
5、光度比色法.测定原理.该方法是以硫酸亚铁为标准溶液进行土壤有机质的分光光度测定。