第二章 土壤有機質(zhì)80864[教育研究]_第1頁
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文檔簡介

1、第二章第二章 土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì) 1章節(jié)課堂 土壤有機質(zhì)(土壤有機質(zhì)(soil organic matter,SOM, O.M)是土壤固相的重要組成部分。不同土壤的有是土壤固相的重要組成部分。不同土壤的有 機質(zhì)含量有很大的差別。機質(zhì)含量有很大的差別。 一般來說,土壤有機質(zhì)的含量與礦質(zhì)部分相一般來說,土壤有機質(zhì)的含量與礦質(zhì)部分相 比都不多,但對土壤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、生比都不多,但對土壤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、生 物學性質(zhì)以及肥力狀況都有重要的影響。物學性質(zhì)以及肥力狀況都有重要的影響。 2章節(jié)課堂 有機質(zhì)的存在形態(tài):有機質(zhì)的存在形態(tài): 動植物殘體動植物殘體 半分解的動植物殘體半分解的動植物殘體

2、 腐殖物質(zhì)腐殖物質(zhì) 3章節(jié)課堂 第一節(jié)第一節(jié) 土壤有機質(zhì)的來源土壤有機質(zhì)的來源 含量及組成含量及組成 4章節(jié)課堂 一、土壤有機質(zhì)的概念一、土壤有機質(zhì)的概念 土壤有機質(zhì)的概念有廣義和狹義之分。土壤有機質(zhì)的概念有廣義和狹義之分。 廣義的土壤有機質(zhì)概念,指的是土壤中除礦廣義的土壤有機質(zhì)概念,指的是土壤中除礦 質(zhì)部分以外所有的有機部分,如各種動植物殘體,質(zhì)部分以外所有的有機部分,如各種動植物殘體, 各種微生物及其代謝產(chǎn)物,植物根系的分泌物,各種微生物及其代謝產(chǎn)物,植物根系的分泌物, 以及這些物料分解以后,形成的腐殖質(zhì)。以及這些物料分解以后,形成的腐殖質(zhì)。 5章節(jié)課堂 狹義的土壤有機質(zhì),主要指的是土壤中

3、的腐狹義的土壤有機質(zhì),主要指的是土壤中的腐 殖質(zhì)。從這個意義上說,有機質(zhì)的定義是:殖質(zhì)。從這個意義上說,有機質(zhì)的定義是: 土壤中的各種動植物殘體,在土壤微生物的土壤中的各種動植物殘體,在土壤微生物的 作用下,形成的一類特殊的高分子化合物。作用下,形成的一類特殊的高分子化合物。 6章節(jié)課堂 這兩個概念,有時不加區(qū)別地混用,有時含這兩個概念,有時不加區(qū)別地混用,有時含 義不盡相同。義不盡相同。 當人們說土壤有機質(zhì)含量時,通常指的是前當人們說土壤有機質(zhì)含量時,通常指的是前 一種,即各種有機物的總量,但在分析有機質(zhì)含一種,即各種有機物的總量,但在分析有機質(zhì)含 量時,處理土樣的過程中,往往要盡可能除去看

4、量時,處理土樣的過程中,往往要盡可能除去看 得見的植物殘體。得見的植物殘體。 7章節(jié)課堂 當人們提到有機質(zhì)對土壤肥力的作用時,指當人們提到有機質(zhì)對土壤肥力的作用時,指 的是其中的腐殖質(zhì)。的是其中的腐殖質(zhì)。 腐殖質(zhì)一詞的含義較窄,通常只有專業(yè)人員腐殖質(zhì)一詞的含義較窄,通常只有專業(yè)人員 才用,而有機質(zhì)是個通俗的名詞。才用,而有機質(zhì)是個通俗的名詞。 8章節(jié)課堂 二、土壤有機質(zhì)的來源二、土壤有機質(zhì)的來源 在成土過程中,最早出現(xiàn)在母質(zhì)中的有機質(zhì)在成土過程中,最早出現(xiàn)在母質(zhì)中的有機質(zhì) 是微生物及其殘體。是微生物及其殘體。 隨著成土過程的進行,動植物殘體加入到土隨著成土過程的進行,動植物殘體加入到土 壤中去

5、,成為土壤有機質(zhì)最廣泛的來源,尤其是壤中去,成為土壤有機質(zhì)最廣泛的來源,尤其是 植物殘體起到了決定性的作用。植物殘體起到了決定性的作用。 9章節(jié)課堂 各種植物的殘體對土壤有機質(zhì)含量的貢獻是各種植物的殘體對土壤有機質(zhì)含量的貢獻是 不一樣的。森林植物主要以枯枝落葉的形式向土不一樣的。森林植物主要以枯枝落葉的形式向土 壤中補充有機質(zhì),枯死的根系很少,有機質(zhì)多集壤中補充有機質(zhì),枯死的根系很少,有機質(zhì)多集 中在表層中在表層010cm以內(nèi),每年加入有機質(zhì)以內(nèi),每年加入有機質(zhì)46噸噸/ 公頃。公頃。 10章節(jié)課堂 草本植物則將根系和莖葉同時留給土壤,地上草本植物則將根系和莖葉同時留給土壤,地上 部為部為26

6、噸噸/公頃,而地下部可達公頃,而地下部可達311噸噸/公頃。公頃。 一般草本植物一般草本植物 木本植物。木本植物。 11章節(jié)課堂 當人類有意識地干預土壤肥力的過程開始以當人類有意識地干預土壤肥力的過程開始以 后,動物的糞便成為土壤中有機質(zhì)的重要來源。后,動物的糞便成為土壤中有機質(zhì)的重要來源。 12章節(jié)課堂 隨著社會的不斷進步、變化,工業(yè)廢水中的隨著社會的不斷進步、變化,工業(yè)廢水中的 有機質(zhì)加入了土壤,城市廢棄物進入了土壤,草有機質(zhì)加入了土壤,城市廢棄物進入了土壤,草 炭、風化煤制品也加盟進來。近年來,甚至有炭、風化煤制品也加盟進來。近年來,甚至有 “洋垃圾洋垃圾”進口,其中也含有五花八門的有機

7、成進口,其中也含有五花八門的有機成 分。分。 13章節(jié)課堂 三、土壤有機質(zhì)的含量三、土壤有機質(zhì)的含量 (一)土壤有機質(zhì)的含量表示方法(一)土壤有機質(zhì)的含量表示方法 有機質(zhì)的含量通常用有機質(zhì)的含量通常用“%”來表示,近年來表示,近年 來,有人開始用來,有人開始用“g/kg” 表示。表示。 14章節(jié)課堂 三、土壤有機質(zhì)的含量三、土壤有機質(zhì)的含量 (一)土壤有機質(zhì)的含量表示方法(一)土壤有機質(zhì)的含量表示方法 國外往往習慣用土壤有機國外往往習慣用土壤有機C%表示。有機表示。有機 質(zhì)平均含碳質(zhì)平均含碳58%,有機,有機C%乘以乘以1.724,即為土,即為土 壤有機質(zhì)壤有機質(zhì)% 。 15章節(jié)課堂 (二)土

8、壤有機質(zhì)含量的變化范圍(二)土壤有機質(zhì)含量的變化范圍 有機質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大,有機質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大, 高的可達高的可達30%以上,低的不足以上,低的不足0.5%。 表層含有機質(zhì)表層含有機質(zhì)20%以上的土壤,稱為有以上的土壤,稱為有 機質(zhì)土壤,含有機質(zhì)機質(zhì)土壤,含有機質(zhì)20%以下的土壤,稱為以下的土壤,稱為 礦質(zhì)土壤。礦質(zhì)土壤。 16章節(jié)課堂 全國土壤有機質(zhì)含量大致范圍全國土壤有機質(zhì)含量大致范圍 0.5% 5% 0.5-2.0% 7% 17章節(jié)課堂 珠江三角洲平原 2-1 18章節(jié)課堂 (三)決定土壤有機質(zhì)含量的因素(三)決定土壤有機質(zhì)含量的因素 進入土壤的有機物質(zhì)數(shù)量進入

9、土壤的有機物質(zhì)數(shù)量 土壤有機質(zhì)損失的數(shù)量土壤有機質(zhì)損失的數(shù)量 19章節(jié)課堂 (四)影響土壤有機質(zhì)含量的因素四)影響土壤有機質(zhì)含量的因素 1 1、植被、植被 草本草本 木本;草甸木本;草甸 草原草原 闊葉闊葉 針葉;常綠針葉;常綠 落葉落葉 2 2、氣候、氣候 潮濕、寒冷有利于積累;干燥炎熱有利潮濕、寒冷有利于積累;干燥炎熱有利 于分解。于分解。 20章節(jié)課堂 3、地形、地形 地勢低洼處,土壤有機質(zhì)含量高。地勢低洼處,土壤有機質(zhì)含量高。 4、母質(zhì)、母質(zhì) 母質(zhì)質(zhì)地粘重,有利于有機質(zhì)積累。母質(zhì)質(zhì)地粘重,有利于有機質(zhì)積累。 21章節(jié)課堂 四、土壤有機質(zhì)的組成四、土壤有機質(zhì)的組成 1、碳水化合物和有機酸

10、、碳水化合物和有機酸 ( carbon hydrate and organic acids ) 葡萄糖、淀粉、酒石酸、檸檬酸、草酸、各葡萄糖、淀粉、酒石酸、檸檬酸、草酸、各 種氨基酸,其中部分是植物根系分泌到土壤中的,種氨基酸,其中部分是植物根系分泌到土壤中的, 有的是植物殘體的分解產(chǎn)物。有的是植物殘體的分解產(chǎn)物。 其特點是,不穩(wěn)定,不斷加入,不斷轉(zhuǎn)化,其特點是,不穩(wěn)定,不斷加入,不斷轉(zhuǎn)化, 分解消失。分解消失。 22章節(jié)課堂 2、纖維素和半纖維素纖維素和半纖維素 ( cellulose and hemicellulose ) 這是有機殘余物中含量最多的一種,其化這是有機殘余物中含量最多的一種

11、,其化 學成分相當復雜,分子式可用學成分相當復雜,分子式可用(C6H10O5)n表示,表示, n的數(shù)目大約為的數(shù)目大約為510,000。 在濃酸、濃堿作用下在濃酸、濃堿作用下, 會變成葡萄糖,在微會變成葡萄糖,在微 生物作用下比較容易分解。生物作用下比較容易分解。 23章節(jié)課堂 3、脂肪、蠟質(zhì)和樹脂、脂肪、蠟質(zhì)和樹脂 ( fat, wax and resin ) 不溶于水而溶于酒精及苯等有機溶劑不溶于水而溶于酒精及苯等有機溶劑 中,性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易遭受化學分解和中,性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易遭受化學分解和 生物分解。生物分解。 24章節(jié)課堂 4、 丹寧丹寧 ( tannin ) 主要是多元酚的衍生物

12、,易溶于水,氧主要是多元酚的衍生物,易溶于水,氧 化后呈棕色。與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性的、不化后呈棕色。與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性的、不 易分解的穩(wěn)定化合物。易分解的穩(wěn)定化合物。 25章節(jié)課堂 5、木質(zhì)素木質(zhì)素 ( lignin ) 是化學構(gòu)造上更復雜的一類高分子化合是化學構(gòu)造上更復雜的一類高分子化合 物,抵抗化學作用和微生物分解的能力更強。物,抵抗化學作用和微生物分解的能力更強。 26章節(jié)課堂 6、含氮化合物、含氮化合物 ( nitrogenous substances ) 主要是蛋白質(zhì)及其衍生物,蛋白質(zhì)含氮主要是蛋白質(zhì)及其衍生物,蛋白質(zhì)含氮 平均為平均為16%,含硫,含硫0.32.4%,含磷,含磷0

13、.8%。 大部分蛋白質(zhì)不溶于水,在堿液中形成大部分蛋白質(zhì)不溶于水,在堿液中形成 膠體溶液。各種蛋白質(zhì)均易被微生物分解成膠體溶液。各種蛋白質(zhì)均易被微生物分解成 各種氨基酸。各種氨基酸。 27章節(jié)課堂 7 7、土壤腐殖質(zhì)、土壤腐殖質(zhì) ( humus )( humus ) 主要包括胡敏酸類和富里酸類。一般土壤有主要包括胡敏酸類和富里酸類。一般土壤有 機質(zhì)中,腐殖質(zhì)占機質(zhì)中,腐殖質(zhì)占858590%90%以上,而普通有機化以上,而普通有機化 合物只占合物只占101015%15%,盡管這一比例有時會更大一,盡管這一比例有時會更大一 些,但腐殖質(zhì)總是土壤有機質(zhì)的主要部分。些,但腐殖質(zhì)總是土壤有機質(zhì)的主要部分

14、。 28章節(jié)課堂 第二節(jié)第二節(jié) 土壤中有機物土壤中有機物 料的分解料的分解 29章節(jié)課堂 進入土壤中的各種有機物料,無論是進入土壤中的各種有機物料,無論是 動植物殘體,還是施入的有機肥料,在土動植物殘體,還是施入的有機肥料,在土 壤中,都要產(chǎn)生一系列的變化。壤中,都要產(chǎn)生一系列的變化。 這些變化可以歸納為兩個方面,即分這些變化可以歸納為兩個方面,即分 解作用和合成作用。解作用和合成作用。 30章節(jié)課堂 參與有機物料分解的因素有:參與有機物料分解的因素有: 1、土壤動物的作用,使有機物料變得更細、土壤動物的作用,使有機物料變得更細 碎,與微生物摻混更充分。碎,與微生物摻混更充分。 2、微生物及其

15、分泌的酶的作用,這是有機、微生物及其分泌的酶的作用,這是有機 物料分解的主要因素。物料分解的主要因素。 3、各種人為活動,耕作、施肥、灌水和其、各種人為活動,耕作、施肥、灌水和其 他栽培管理措施等。他栽培管理措施等。 31章節(jié)課堂 這些因素之間相互配合,相互促進,分這些因素之間相互配合,相互促進,分 解的最后結(jié)果,是把各種復雜的有機化合物解的最后結(jié)果,是把各種復雜的有機化合物 變成簡單化合物,最后變成礦質(zhì)養(yǎng)料。變成簡單化合物,最后變成礦質(zhì)養(yǎng)料。 32章節(jié)課堂 土壤中的有機質(zhì),在微生物及其分泌的土壤中的有機質(zhì),在微生物及其分泌的 酶的作用下,分解為簡單化合物,同時釋放酶的作用下,分解為簡單化合物

16、,同時釋放 出礦質(zhì)養(yǎng)料的過程叫作礦質(zhì)化過程出礦質(zhì)養(yǎng)料的過程叫作礦質(zhì)化過程 (mineralizationmineralization)。)。 33章節(jié)課堂 影響土壤微生物分解有機物料的環(huán)境條件影響土壤微生物分解有機物料的環(huán)境條件 包括很多方面,如土壤的溫度、濕度、通氣狀包括很多方面,如土壤的溫度、濕度、通氣狀 況和況和pH等。等。 34章節(jié)課堂 如果環(huán)境良好,微生物活動旺盛,分解過如果環(huán)境良好,微生物活動旺盛,分解過 程快并且徹底,大部分的有機質(zhì)都分解為程快并且徹底,大部分的有機質(zhì)都分解為CO2、 H2O,并釋放出,并釋放出N、P、S 的礦質(zhì)鹽類和能量的礦質(zhì)鹽類和能量。 35章節(jié)課堂 如果環(huán)境

17、不適宜,通氣不好,或土壤濕度如果環(huán)境不適宜,通氣不好,或土壤濕度 過高,微生物活動受阻,分解作用既慢又不徹過高,微生物活動受阻,分解作用既慢又不徹 底,并且產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物,如底,并且產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物,如CH4、PH3、 H2,釋放的養(yǎng)料和能量少。,釋放的養(yǎng)料和能量少。 36章節(jié)課堂 一、糖類的分解一、糖類的分解 包括單糖類、淀粉、纖維素和半纖維素。包括單糖類、淀粉、纖維素和半纖維素。 通氣良好:通氣良好: C6H12O6 + O2 CO2 +H2O + 能量能量 通氣不良:通氣不良: C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + CO2 + H2 37章節(jié)課堂 淀粉、纖維素及半纖維素,在淀

18、粉分解酶淀粉、纖維素及半纖維素,在淀粉分解酶 和纖維素分解酶的作用下,先形成單糖,然后和纖維素分解酶的作用下,先形成單糖,然后 再進一步分解。再進一步分解。 38章節(jié)課堂 二、樹脂、蠟質(zhì)、丹寧的分解二、樹脂、蠟質(zhì)、丹寧的分解 這些化合物很難分解,分解的速度慢這些化合物很難分解,分解的速度慢 且不徹底。且不徹底。 39章節(jié)課堂 三、脂肪的分解三、脂肪的分解 在脂肪水解酶的作用下水解,再進一在脂肪水解酶的作用下水解,再進一 步分解。步分解。 40章節(jié)課堂 四、木質(zhì)素的分解四、木質(zhì)素的分解 不同種類植物的木質(zhì)素,其化學組成和不同種類植物的木質(zhì)素,其化學組成和 結(jié)構(gòu)并不完全相同,但共同的特點是,都含結(jié)

19、構(gòu)并不完全相同,但共同的特點是,都含 有芳香核。有芳香核。 木質(zhì)素是各類有機化合物中最難分解的,木質(zhì)素是各類有機化合物中最難分解的, 不僅自身不易分解,而且會影響蛋白質(zhì)、多不僅自身不易分解,而且會影響蛋白質(zhì)、多 糖類的分解。糖類的分解。 41章節(jié)課堂 在好氣條件下,它主要通過真菌和放線菌的在好氣條件下,它主要通過真菌和放線菌的 作用,先氧化和脫水,再緩慢地降解。作用,先氧化和脫水,再緩慢地降解。 在厭氣條件下分解緩慢。在厭氣條件下分解緩慢。 42章節(jié)課堂 五、含氮化合物的分解五、含氮化合物的分解 土壤中含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)和縮氨酸,土壤中含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)和縮氨酸, 屬于容易分解的有機化合物

20、,分解過程如下:屬于容易分解的有機化合物,分解過程如下: 1、水解過程(、水解過程(hydrolysis, hydrolytic decomposition):): 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)消化蛋白質(zhì)消化蛋白質(zhì)多胺酸多胺酸 氨基酸氨基酸。 43章節(jié)課堂 2、氨化過程、氨化過程 ( ammonification ) 氨基酸在脫氨基酶作用下,釋放出氨的氨基酸在脫氨基酶作用下,釋放出氨的 過程叫氨化過程,或氨化作用。過程叫氨化過程,或氨化作用。 這種作用可通過多種途徑進行。這種作用可通過多種途徑進行。 44章節(jié)課堂 1)水解脫氨:)水解脫氨: RCH(NH2)COOH + H2O RCHOH

21、COOH+NH3 2)還原脫氨:)還原脫氨: RCH(NH2)COOH + H2 RC H2 COOH+NH3 3)氧化脫氨:)氧化脫氨: RCH(NH2)COOH + O2 RCOOH+NH3 45章節(jié)課堂 不論是在好氣或厭氣條件下,不論是在好氣或厭氣條件下,氨基酸氨基酸 都能進行氨化作用釋放出氨,都能進行氨化作用釋放出氨,NHNH3 3與土壤中與土壤中 的的H H+ +形成形成NHNH4 4+ +,可被植物吸收利用。,可被植物吸收利用。NHNH4 4+ + N N 是土壤有效氮的形態(tài)之一。是土壤有效氮的形態(tài)之一。 46章節(jié)課堂 3、硝化作用、硝化作用( nitrification ) 氨在

22、通氣良好的條件下,被氧化成硝酸的氨在通氣良好的條件下,被氧化成硝酸的 過程,叫硝化作用。過程,叫硝化作用。 NH3+ O2 HNO2 + H2O + 能量能量 2HNO2 + O2 2HNO3 + 能量能量 硝酸細菌硝酸細菌 亞硝酸細菌亞硝酸細菌 47章節(jié)課堂 生成的硝酸與土壤中的鹽基作用,形成生成的硝酸與土壤中的鹽基作用,形成 硝酸鹽。硝酸鹽。NO3-N是作物可利用氮素的另一種是作物可利用氮素的另一種 形態(tài),是旱地中有效氮的主要存在方式。形態(tài),是旱地中有效氮的主要存在方式。 48章節(jié)課堂 有的蛋白質(zhì)除含氮外,還含有有的蛋白質(zhì)除含氮外,還含有S S、P P等植物營等植物營 養(yǎng)元素。在通氣良好的

23、條件下,通過微生物的作養(yǎng)元素。在通氣良好的條件下,通過微生物的作 用,可分別氧化成用,可分別氧化成SOSO4 4= =和和H H2 2POPO4 4- -、HPOHPO4 4= =,這兩種形,這兩種形 態(tài)是對植物有效的形態(tài)。態(tài)是對植物有效的形態(tài)。 在厭氣條件下,能形成一些有毒或有害的物在厭氣條件下,能形成一些有毒或有害的物 質(zhì)。質(zhì)。 49章節(jié)課堂 第三節(jié)第三節(jié) 影響土壤中有機質(zhì)影響土壤中有機質(zhì) 轉(zhuǎn)化的因素轉(zhuǎn)化的因素 50章節(jié)課堂 土壤中的有機物料在分解過程中,有一部土壤中的有機物料在分解過程中,有一部 分徹底分解,變?yōu)樽詈唵蔚幕衔?,同時釋放分徹底分解,變?yōu)樽詈唵蔚幕衔?,同時釋放 出能量,其

24、余的部分則通過腐殖化過程,轉(zhuǎn)變出能量,其余的部分則通過腐殖化過程,轉(zhuǎn)變 為腐殖酸。為腐殖酸。 51章節(jié)課堂 加入土壤中的有機物料,經(jīng)過微生物的分加入土壤中的有機物料,經(jīng)過微生物的分 解,在一定條件下,在數(shù)量上和質(zhì)量上,大體解,在一定條件下,在數(shù)量上和質(zhì)量上,大體 上可以達到相對穩(wěn)定的狀態(tài),不再隨時間的推上可以達到相對穩(wěn)定的狀態(tài),不再隨時間的推 移而產(chǎn)生較大的變動,這種穩(wěn)定狀態(tài)是有機質(zhì)移而產(chǎn)生較大的變動,這種穩(wěn)定狀態(tài)是有機質(zhì) 大體完成了腐殖化過程的標志。大體完成了腐殖化過程的標志。 52章節(jié)課堂 有機碳的轉(zhuǎn)化過程和強度,因土壤條件而異,有機碳的轉(zhuǎn)化過程和強度,因土壤條件而異, 在一定條件下,有機

25、碳的分解和周轉(zhuǎn),有一定的在一定條件下,有機碳的分解和周轉(zhuǎn),有一定的 數(shù)量比例關(guān)系。數(shù)量比例關(guān)系。 腐殖化系數(shù)(腐殖化系數(shù)(humification coefficient)humification coefficient): 單位重量的有機碳單位重量的有機碳, , 在土壤中分解一年后殘在土壤中分解一年后殘 留的碳量。留的碳量。 53章節(jié)課堂 各種有機物料的腐殖化系數(shù)是不同的,各種有機物料的腐殖化系數(shù)是不同的, 旱地和水田中,同一有機物料的腐殖化系旱地和水田中,同一有機物料的腐殖化系 數(shù)也不相同,不同的氣候條件和地形條件數(shù)也不相同,不同的氣候條件和地形條件, 對腐殖化系數(shù)也有影響。對腐殖化系數(shù)也

26、有影響。 54章節(jié)課堂 表2-5 中國不同地區(qū)耕地土壤中有機物質(zhì)的腐殖化系數(shù) 東北地區(qū)華北地區(qū)江南地區(qū)華南地區(qū) 作物秸桿 作物根 綠肥 廄肥 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 0.26-0.65 0.42 (9) 0.30-0.96 0.60 (5) 0.16-0.43 0.28(14) 0.28-0.72 0.46(11) 0.17-0.37 0.26(33) 0.19-0.58 0.40(14) 0.13-0.37 0.21(46) 0.28-0.53 0.40(21) 0.15-0.28 0.21(53) 0.31-0.51 0.40(54) 0.16-0.37 0.24(

27、33) 0.30-0.63 0.40(38) 0.19-0.43 0.34(18) 0.32-0.51 0.38(14) 0.16-0.33 0.23(31) 0.20-0.52 0.31(8) 表表2-2 55章節(jié)課堂 一、土壤水分和通氣狀況一、土壤水分和通氣狀況 1、土壤水分適宜,通氣狀況良好、土壤水分適宜,通氣狀況良好 此時土壤中好氣微生物活動十分活躍,此時土壤中好氣微生物活動十分活躍, 有機質(zhì)進行好氣性分解,其特點是分解速度快,有機質(zhì)進行好氣性分解,其特點是分解速度快, 分解完全徹底,中間產(chǎn)物很少積累,釋放的礦分解完全徹底,中間產(chǎn)物很少積累,釋放的礦 質(zhì)養(yǎng)料多,呈氧化狀態(tài)。質(zhì)養(yǎng)料多,呈

28、氧化狀態(tài)。 56章節(jié)課堂 這種土壤條件有利于植物營養(yǎng),無毒害影這種土壤條件有利于植物營養(yǎng),無毒害影 響,但不利于土壤有機質(zhì)的保存和積累響,但不利于土壤有機質(zhì)的保存和積累。 57章節(jié)課堂 2、土壤水分過多,通氣狀況不良、土壤水分過多,通氣狀況不良 好氣性微生物活動受阻,而厭氣微生物活好氣性微生物活動受阻,而厭氣微生物活 動旺盛,有機質(zhì)由厭氣微生物分解。動旺盛,有機質(zhì)由厭氣微生物分解。 58章節(jié)課堂 分解速度慢,不徹底,并且產(chǎn)生一些中間分解速度慢,不徹底,并且產(chǎn)生一些中間 產(chǎn)物如產(chǎn)物如CH4、H2S、H2等,還有一部分變成有等,還有一部分變成有 機酸,如乙酸、丙酸、丁酸。機酸,如乙酸、丙酸、丁酸。

29、 這些中間產(chǎn)物對作物有毒害作用,釋放的這些中間產(chǎn)物對作物有毒害作用,釋放的 養(yǎng)料多是還原狀態(tài)如養(yǎng)料多是還原狀態(tài)如PH3、H2S。 59章節(jié)課堂 這種條件有利于有機質(zhì)的保存和積累,在這種條件有利于有機質(zhì)的保存和積累,在 低洼過濕的土壤中,常常有這種情況出現(xiàn),并低洼過濕的土壤中,常常有這種情況出現(xiàn),并 可相當穩(wěn)定地存在??上喈敺€(wěn)定地存在。 60章節(jié)課堂 3、土壤水分含量極低,通氣性好土壤水分含量極低,通氣性好 這種條件下,有機質(zhì)分解緩慢,極端的這種條件下,有機質(zhì)分解緩慢,極端的 例子是風干土,含水量只有百分之幾,各種例子是風干土,含水量只有百分之幾,各種 生物活動幾乎停止,當然有機質(zhì)的礦化也近生物

30、活動幾乎停止,當然有機質(zhì)的礦化也近 于停止。于停止。 保存土樣通常都是呈風干狀態(tài)。保存土樣通常都是呈風干狀態(tài)。 61章節(jié)課堂 4、土壤水分含量低,通氣性也不好、土壤水分含量低,通氣性也不好 土壤壓實后又干燥,即是這種條件,土壤壓實后又干燥,即是這種條件, 有機質(zhì)轉(zhuǎn)化也相當緩慢。有機質(zhì)轉(zhuǎn)化也相當緩慢。 62章節(jié)課堂 二、土壤溫度二、土壤溫度 第一,對微生物的影響。土壤微生物最適第一,對微生物的影響。土壤微生物最適 宜的溫度是宜的溫度是2535,在此溫度范圍內(nèi),微,在此溫度范圍內(nèi),微 生物活動劇烈,有機質(zhì)分解快,高于或低于此生物活動劇烈,有機質(zhì)分解快,高于或低于此 溫度范圍,都受到影響。溫度范圍,

31、都受到影響。 63章節(jié)課堂 第二,對土壤內(nèi)有機質(zhì)的純化學反應(yīng)的影第二,對土壤內(nèi)有機質(zhì)的純化學反應(yīng)的影 響。當溫度增加時,土壤內(nèi)的化學反應(yīng)速度加響。當溫度增加時,土壤內(nèi)的化學反應(yīng)速度加 快,當土壤溫度增加到快,當土壤溫度增加到5050,一般微生物的活,一般微生物的活 動受到抑制,主要進行純化學反應(yīng)。動受到抑制,主要進行純化學反應(yīng)。 64章節(jié)課堂 土壤溫度主要受氣候條件的影響,我土壤溫度主要受氣候條件的影響,我 省從北向南溫度逐漸升高,因而同一土壤省從北向南溫度逐漸升高,因而同一土壤 類型的有機質(zhì)含量從北向南降低。類型的有機質(zhì)含量從北向南降低。 另一個因素是地形,低洼地土溫低,另一個因素是地形,低

32、洼地土溫低, 有機質(zhì)積累量大。有機質(zhì)積累量大。 65章節(jié)課堂 三、土壤的酸堿度三、土壤的酸堿度 一般土壤微生物的最適一般土壤微生物的最適pHpH范圍,都在范圍,都在 微酸性微酸性微堿性,微堿性,pHpH過高或偏低,都不利過高或偏低,都不利 于微生物的活動。于微生物的活動。 66章節(jié)課堂 真菌適宜的真菌適宜的pHpH范圍在范圍在3 36 6之間,此時之間,此時 合成的腐殖質(zhì)主要是酸性較強的富里酸,合成的腐殖質(zhì)主要是酸性較強的富里酸, 進一步增加土壤酸度進一步增加土壤酸度( (南方土壤南方土壤) )。 67章節(jié)課堂 pH pH在在7.57.58.58.5之間,適于細菌和放線之間,適于細菌和放線 菌

33、活動,產(chǎn)生胡敏酸型的腐殖質(zhì),我國北菌活動,產(chǎn)生胡敏酸型的腐殖質(zhì),我國北 方的土壤基本屬于這種情況。方的土壤基本屬于這種情況。 68章節(jié)課堂 四、有機物料的物理狀態(tài)四、有機物料的物理狀態(tài) 新鮮多汁的有機物料比干枯少水的秸新鮮多汁的有機物料比干枯少水的秸 稈容易分解。稈容易分解。 細碎的有機物料,由于增加了與土壤細碎的有機物料,由于增加了與土壤 的接觸面積,礦化速度比未粉碎的大塊有的接觸面積,礦化速度比未粉碎的大塊有 機物料快。機物料快。 69章節(jié)課堂 五、有機物料的五、有機物料的C/N比比 ( C/N ratio ) C/NC/N是有機物料中,總碳量與總氮量之比。是有機物料中,總碳量與總氮量之比

34、。 有機質(zhì)內(nèi)的有機質(zhì)內(nèi)的C C是微生物能量的源泉,也是構(gòu)是微生物能量的源泉,也是構(gòu) 成細胞組織的主要成分,成細胞組織的主要成分,N N素是構(gòu)成細胞的要素素是構(gòu)成細胞的要素 之一,所以,之一,所以,C/NC/N的大小,直接影響微生物的活的大小,直接影響微生物的活 動,從而影響到微生物對有機質(zhì)的分解速度。動,從而影響到微生物對有機質(zhì)的分解速度。 70章節(jié)課堂 對微生物來說,每增加一定數(shù)量的體細對微生物來說,每增加一定數(shù)量的體細 胞,即增加自身群體的生物量,必須按一定胞,即增加自身群體的生物量,必須按一定 的比例,從有機質(zhì)中獲得的比例,從有機質(zhì)中獲得C C和和N N。 71章節(jié)課堂 如果有機質(zhì)的如果

35、有機質(zhì)的C/NC/N大,也就是大,也就是N N素不足,則素不足,則 微生物就要攝取土壤中的有效態(tài)微生物就要攝取土壤中的有效態(tài)N N ,造成微生,造成微生 物與植物爭奪有效物與植物爭奪有效N N的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 72章節(jié)課堂 所謂施入未腐熟的有機物所謂施入未腐熟的有機物“燒苗燒苗”,并,并 非真的是土壤溫度過高,而是微生物占用了大非真的是土壤溫度過高,而是微生物占用了大 量的有效量的有效N,而使土壤速效,而使土壤速效N供應(yīng)不足。供應(yīng)不足。 雖然,雖然, 這部分這部分N最后還會釋放出來,但最后還會釋放出來,但 已影響了作物的正常生長。已影響了作物的正常生長。 73章節(jié)課堂 鮮嫩的植物遺體或豆科植物

36、的鮮嫩的植物遺體或豆科植物的C/N為為20 30 : 1,禾本科的秸稈可達,禾本科的秸稈可達80 : 1,其他有機物,其他有機物 料為料為40 : 1左右。左右。 微生物每消耗微生物每消耗2530份的碳,需要份的碳,需要1份氮。份氮。 如果施入的有機物如果施入的有機物C/N高于高于2530 : 1,則有可,則有可 能產(chǎn)生微生物與植物爭氮的現(xiàn)象。能產(chǎn)生微生物與植物爭氮的現(xiàn)象。 74章節(jié)課堂 表 2-2 一些有機物質(zhì)的碳、氮含量及其 C/N 比 有機物質(zhì)C%N%C/N 云杉鋸屑 硬木鋸屑 小麥秸稈 玉米禾莖 甘蔗渣 黑麥草(開花期) 草坪禾草 黑麥草(營養(yǎng)期) 成熟苜蓿干草 腐爛畜肥 堆肥 嫩苜蓿

37、干草 毛葉苕子 城市淤泥 土壤微生物 細菌 放線菌 真菌 土壤有機質(zhì) 軟土 Ap 層 老成土 A1 平均 B 層 50 46 38 40 40 40 40 40 40 41 40 40 40 31 50 50 50 56 52 46 0.05 0.1 0.5 0.7 0.8 1.1 1.3 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 3.5 4.5 10.0 8.5 5.0 4.9 2.3 5.1 600/1 400/1 80/1 57/1 50/1 37/1 31/1 26/1 25/1 20/1 16/1 13/1 11/1 7/1 5/1 6/1 10/1 11/1 23/1 9/1 表表

38、2-3 一些有機物料碳氮含量及一些有機物料碳氮含量及C/N 75章節(jié)課堂 為了加速植物殘體分解,防止作物缺氮,為了加速植物殘體分解,防止作物缺氮, 在施用秸稈時,要施用一定量的速效氮肥,以在施用秸稈時,要施用一定量的速效氮肥,以 避免或減輕燒苗現(xiàn)象。避免或減輕燒苗現(xiàn)象。 76章節(jié)課堂 需要注意的是,無論有機物料的需要注意的是,無論有機物料的C/N如如 何,在被翻入土壤后,經(jīng)過相當?shù)臅r間,其何,在被翻入土壤后,經(jīng)過相當?shù)臅r間,其 C/N都會穩(wěn)定于一定的數(shù)值,也就是在分解都會穩(wěn)定于一定的數(shù)值,也就是在分解 的過程中,損失掉相當一部分的碳,縮小了的過程中,損失掉相當一部分的碳,縮小了 C/N。 77

39、章節(jié)課堂 第四節(jié)第四節(jié) 土壤腐殖質(zhì)土壤腐殖質(zhì) 的形成的形成 78章節(jié)課堂 腐殖化過程腐殖化過程 ( Humification )( Humification ) 各種有機化合物通過微生物的合成,或在各種有機化合物通過微生物的合成,或在 原植物組織中的聚合,轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原原植物組織中的聚合,轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成和結(jié)構(gòu)比原 來有機化合物更為復雜的新有機化合物,這一來有機化合物更為復雜的新有機化合物,這一 過程稱為腐殖化過程。過程稱為腐殖化過程。 土壤腐殖質(zhì)的形成過程稱為腐殖化過程。土壤腐殖質(zhì)的形成過程稱為腐殖化過程。 79章節(jié)課堂 腐殖化過程是一個非常復雜的過程,腐殖化過程是一個非常復雜的過程, 其中

40、起主導作用的,是由微生物和酶推動其中起主導作用的,是由微生物和酶推動 的生物化學過程,也可能包含一些純化學的生物化學過程,也可能包含一些純化學 的過程。的過程。 腐殖化過程的詳細情況現(xiàn)還不十分清腐殖化過程的詳細情況現(xiàn)還不十分清 楚,有待于進一步的研究。楚,有待于進一步的研究。 80章節(jié)課堂 一、形成原始材料一、形成原始材料 進入土壤的有機殘體,通過微生物作用,進入土壤的有機殘體,通過微生物作用, 有些成分被礦化,徹底分解掉了。另一些成分,有些成分被礦化,徹底分解掉了。另一些成分, 由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,往往只是部分降解,而保留原由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,往往只是部分降解,而保留原 來結(jié)構(gòu)中的某些片斷。來結(jié)構(gòu)中的某

41、些片斷。 81章節(jié)課堂 木質(zhì)素的降解產(chǎn)物中,常常保留芳核結(jié)木質(zhì)素的降解產(chǎn)物中,常常保留芳核結(jié) 構(gòu),連同某些取代基,如構(gòu),連同某些取代基,如-OCH3、 -COOH、 -OH等,另一些有機物分解時,會遺留下多等,另一些有機物分解時,會遺留下多 元酚類,這些酚類又可以氧化成為醌類。元酚類,這些酚類又可以氧化成為醌類。 82章節(jié)課堂 有機質(zhì)中的含氮化合物,降解后產(chǎn)生有機質(zhì)中的含氮化合物,降解后產(chǎn)生 的各種肽類、氨基酸等含氮化合物,也是的各種肽類、氨基酸等含氮化合物,也是 土壤中腐殖質(zhì)形成的原始材料。土壤中腐殖質(zhì)形成的原始材料。 83章節(jié)課堂 二、微生物轉(zhuǎn)化原始材料二、微生物轉(zhuǎn)化原始材料 對于第一步形

42、成的原始材料,微生物會繼對于第一步形成的原始材料,微生物會繼 續(xù)加以改造,例如利用纖維素,合成多元酚化續(xù)加以改造,例如利用纖維素,合成多元酚化 合物,木質(zhì)素在微生物的作用下,經(jīng)過一系列合物,木質(zhì)素在微生物的作用下,經(jīng)過一系列 的脫甲氧基和氧化過程,形成類木質(zhì)素。的脫甲氧基和氧化過程,形成類木質(zhì)素。 84章節(jié)課堂 三、土壤腐殖質(zhì)合成三、土壤腐殖質(zhì)合成 在第一、第二階段形成原始材料的基礎(chǔ)在第一、第二階段形成原始材料的基礎(chǔ) 上,在微生物和各種酶的作用下,或經(jīng)過某上,在微生物和各種酶的作用下,或經(jīng)過某 些純化學的反應(yīng)過程,就形成了腐殖酸單體些純化學的反應(yīng)過程,就形成了腐殖酸單體 分子。分子。 85章節(jié)

43、課堂 土壤腐殖質(zhì)的形成,可歸納為土壤腐殖質(zhì)的形成,可歸納為4條途徑:條途徑: 1、糖和氨基化合物經(jīng)非酶的聚合作用,形成、糖和氨基化合物經(jīng)非酶的聚合作用,形成 棕色的含氮聚合物,即腐殖質(zhì);棕色的含氮聚合物,即腐殖質(zhì); 2、由微生物作用,從非木質(zhì)素碳源合成醌類、由微生物作用,從非木質(zhì)素碳源合成醌類 物質(zhì),再與氨基化合物縮合;物質(zhì),再與氨基化合物縮合; 86章節(jié)課堂 3、由植物殘體分解形成木質(zhì)素、由植物殘體分解形成木質(zhì)素醌類,再與醌類,再與 氨基化合物縮合;氨基化合物縮合; 4、木質(zhì)素與氨基化合物生成腐殖酸。、木質(zhì)素與氨基化合物生成腐殖酸。 87章節(jié)課堂 88章節(jié)課堂 應(yīng)該注意,在途徑應(yīng)該注意,在途

44、徑3中,首先形成富里中,首先形成富里 酸,進一步形成胡敏酸和胡敏素。而在途酸,進一步形成胡敏酸和胡敏素。而在途 徑徑4中,是先形成胡敏酸,胡敏酸再破裂,中,是先形成胡敏酸,胡敏酸再破裂, 形成胡敏素。形成胡敏素。 89章節(jié)課堂 在解釋腐殖質(zhì)的形成過程時,盡管多酚理在解釋腐殖質(zhì)的形成過程時,盡管多酚理 論(途徑論(途徑2和和3)為大多數(shù)人所接受,然而)為大多數(shù)人所接受,然而4條途條途 徑都可能在土壤中存在,但各自所占比重不同。徑都可能在土壤中存在,但各自所占比重不同。 途徑途徑4在排水不良的土壤中可能比較重要,在排水不良的土壤中可能比較重要, 而多元酚途徑在森林土壤中可能占主導地位。而多元酚途徑

45、在森林土壤中可能占主導地位。 90章節(jié)課堂 即使是在同一種土壤中,腐殖質(zhì)的形即使是在同一種土壤中,腐殖質(zhì)的形 成過程也可以有不同的機制。成過程也可以有不同的機制。 91章節(jié)課堂 圖圖 2-2 2-2 有機質(zhì)的分解與合成示意圖有機質(zhì)的分解與合成示意圖 92章節(jié)課堂 關(guān)于腐殖質(zhì)形成,還有其他一些不同的觀點:關(guān)于腐殖質(zhì)形成,還有其他一些不同的觀點: 1、由于多肽類和糖類對聚合物的連接很不、由于多肽類和糖類對聚合物的連接很不 緊密,容易水解分離,有人認為應(yīng)該看緊密,容易水解分離,有人認為應(yīng)該看 作吸附,不作吸附,不 應(yīng)該看作腐殖酸的成分。應(yīng)該看作腐殖酸的成分。 93章節(jié)課堂 2、有人認為,上述腐殖質(zhì)形

46、成的一系列反應(yīng),、有人認為,上述腐殖質(zhì)形成的一系列反應(yīng), 很可能是在死亡不久的細胞內(nèi)發(fā)生的,當很可能是在死亡不久的細胞內(nèi)發(fā)生的,當 死亡細胞的壁膜分解或破裂后,就把這些死亡細胞的壁膜分解或破裂后,就把這些 新形成的腐殖酸分子釋放到土壤中去,并新形成的腐殖酸分子釋放到土壤中去,并 和粘粒進行復合。和粘粒進行復合。 94章節(jié)課堂 3、有人認為在純化學反應(yīng)中,粘土礦物有人認為在純化學反應(yīng)中,粘土礦物 可能起重要的催化作用??赡芷鹬匾拇呋饔谩?95章節(jié)課堂 4、最近的大量研究表明,在一般土壤中,、最近的大量研究表明,在一般土壤中, 腐殖質(zhì)不是從木質(zhì)素和蛋白質(zhì)形成的,腐殖質(zhì)不是從木質(zhì)素和蛋白質(zhì)形成的

47、, 換句話說,腐殖質(zhì)合成所需的醌型化合換句話說,腐殖質(zhì)合成所需的醌型化合 物不一定來自木質(zhì)素,其他來源也可以,物不一定來自木質(zhì)素,其他來源也可以, 木質(zhì)素只是其來源之一。木質(zhì)素只是其來源之一。 96章節(jié)課堂 第五節(jié)第五節(jié) 土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì)土壤腐殖質(zhì)的性質(zhì) 97章節(jié)課堂 一、土壤腐殖質(zhì)的分離提取一、土壤腐殖質(zhì)的分離提取 提取土壤中的腐殖質(zhì),要注意三個方面的提取土壤中的腐殖質(zhì),要注意三個方面的 問題:問題: 1、要保證提取得完全。腐殖酸通常和土壤、要保證提取得完全。腐殖酸通常和土壤 的礦物質(zhì)部分結(jié)合得非常緊密,形成牢固的復合的礦物質(zhì)部分結(jié)合得非常緊密,形成牢固的復合 體,不易分離,因此有可能提取不

48、充分。體,不易分離,因此有可能提取不充分。 98章節(jié)課堂 土壤有機無機復合體示意圖土壤有機無機復合體示意圖 99章節(jié)課堂 2、腐殖酸與其他土壤有機成分很難截然分開,、腐殖酸與其他土壤有機成分很難截然分開, 在選取溶劑上應(yīng)特別注意,盡量少摻入其它在選取溶劑上應(yīng)特別注意,盡量少摻入其它 部分。部分。 100章節(jié)課堂 3、在提取時,條件劇烈會導致腐殖質(zhì)分子發(fā)、在提取時,條件劇烈會導致腐殖質(zhì)分子發(fā) 生變化。因此,要注意提取條件,不能過生變化。因此,要注意提取條件,不能過 于于 激烈,又要提取得完全。激烈,又要提取得完全。 101章節(jié)課堂 腐殖質(zhì)分組方法 102章節(jié)課堂 上圖是一種最簡單的劃分方法,其中

49、各個上圖是一種最簡單的劃分方法,其中各個 組分都可以進一步分離。需要注意的是,腐殖組分都可以進一步分離。需要注意的是,腐殖 酸的主要組成是富里酸和胡敏酸,這兩個名詞酸的主要組成是富里酸和胡敏酸,這兩個名詞 比黃腐酸和褐腐酸用得普遍,二者之和占腐殖比黃腐酸和褐腐酸用得普遍,二者之和占腐殖 酸總量的酸總量的60%60%左右,在一般土壤中,大部分以左右,在一般土壤中,大部分以 金屬鹽的形態(tài)存在。金屬鹽的形態(tài)存在。 103章節(jié)課堂 二、腐殖酸的化學成分二、腐殖酸的化學成分 腐殖酸主要由腐殖酸主要由C、H、O、N、P、S等元素組等元素組 成,另外,還含有成,另外,還含有Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Si

50、 等灰分元素。等灰分元素。 由于土壤類型不同,組成腐殖酸的種類不同,由于土壤類型不同,組成腐殖酸的種類不同, 即胡即胡/富比例不同,其組成元素也有差別。富比例不同,其組成元素也有差別。 104章節(jié)課堂 三、腐殖酸中的含氧功能團和電性三、腐殖酸中的含氧功能團和電性 腐殖酸中有許多重要的功能團,如羧基、酚腐殖酸中有許多重要的功能團,如羧基、酚 羥基、羰基、甲氧基,也可能有醌基和醇羥基。羥基、羰基、甲氧基,也可能有醌基和醇羥基。 105章節(jié)課堂 腐殖酸所表現(xiàn)出的種種活性,如離子交換,腐殖酸所表現(xiàn)出的種種活性,如離子交換, 對金屬離子的絡(luò)合能力、氧化一還原性以及生理對金屬離子的絡(luò)合能力、氧化一還原性以

51、及生理 活性等,都和這些活性基團有關(guān)。而所有這些性活性等,都和這些活性基團有關(guān)。而所有這些性 質(zhì),都和腐殖酸的電性有關(guān)。質(zhì),都和腐殖酸的電性有關(guān)。 106章節(jié)課堂 腐殖酸是兩性膠體,在它們的表面,即腐殖酸是兩性膠體,在它們的表面,即 帶正電,也帶負電,而以帶負電為主。帶正電,也帶負電,而以帶負電為主。 電荷的來源,主要是分子表面的多種基團電荷的來源,主要是分子表面的多種基團 的解離或質(zhì)子化。的解離或質(zhì)子化。 107章節(jié)課堂 由于這些基團的解離和質(zhì)子化的程度隨由于這些基團的解離和質(zhì)子化的程度隨 周圍環(huán)境周圍環(huán)境pH值的變化而變化,這些電荷的數(shù)值的變化而變化,這些電荷的數(shù) 量也隨著土壤量也隨著土壤

52、pH的變化而變化,所以叫可變的變化而變化,所以叫可變 電荷。電荷。 108章節(jié)課堂 四、腐殖酸的主要性質(zhì)四、腐殖酸的主要性質(zhì) (一一) 腐殖酸的分子結(jié)構(gòu)特征腐殖酸的分子結(jié)構(gòu)特征 1、腐殖酸的分子量、腐殖酸的分子量 不是一個確定的數(shù)值,總的特點是胡敏酸大不是一個確定的數(shù)值,總的特點是胡敏酸大 于富里酸,不同土壤中測得的結(jié)果不同。于富里酸,不同土壤中測得的結(jié)果不同。 109章節(jié)課堂 2、腐殖酸分子的形狀、腐殖酸分子的形狀 各個研究者報道也不相同,有人說是球形各個研究者報道也不相同,有人說是球形 的,有的研究者認為是棒狀的,有的認為兩種的,有的研究者認為是棒狀的,有的認為兩種 形狀都有。還有人認為腐

53、殖酸分子的形狀與土形狀都有。還有人認為腐殖酸分子的形狀與土 壤條件有關(guān)。壤條件有關(guān)。 110章節(jié)課堂 土壤土壤 pH值值 腐殖質(zhì)分子形狀腐殖質(zhì)分子形狀 2-3 纖維、纖維束狀纖維、纖維束狀 4-7 網(wǎng)狀、海綿狀網(wǎng)狀、海綿狀 8-9 頁狀頁狀 10 粒狀粒狀 111章節(jié)課堂 3、腐殖酸的分子結(jié)構(gòu)腐殖酸的分子結(jié)構(gòu) 不緊密,整個分子表現(xiàn)出非晶質(zhì)特征。不緊密,整個分子表現(xiàn)出非晶質(zhì)特征。 112章節(jié)課堂 (二二) 溶解度溶解度 胡敏酸不溶于水,但它的一價鹽類可溶于水,胡敏酸不溶于水,但它的一價鹽類可溶于水, 而與二價以上陽離子的鹽類,溶解度很低。富里而與二價以上陽離子的鹽類,溶解度很低。富里 酸有很大的

54、水溶性,其溶液的酸性也較強,它的酸有很大的水溶性,其溶液的酸性也較強,它的 一價、二價鹽類都能溶于水。一價、二價鹽類都能溶于水。 113章節(jié)課堂 腐殖酸具有一定的絡(luò)合能力,可與鐵、鋁、腐殖酸具有一定的絡(luò)合能力,可與鐵、鋁、 銅、鋅等金屬離子形成絡(luò)合物,一般認為主要是銅、鋅等金屬離子形成絡(luò)合物,一般認為主要是 由羧基和酚羥基起作用。絡(luò)合物的穩(wěn)定性一般隨由羧基和酚羥基起作用。絡(luò)合物的穩(wěn)定性一般隨 H H+ +濃度的升高而增大,隨離子強度的增大而降低。濃度的升高而增大,隨離子強度的增大而降低。 114章節(jié)課堂 (三三) 顏色顏色 腐殖質(zhì)的整體顏色呈黑色,而不同的組分顏腐殖質(zhì)的整體顏色呈黑色,而不同的

55、組分顏 色并不相同,主要原因是各組分的分子量大小和色并不相同,主要原因是各組分的分子量大小和 發(fā)色基團組成比例不同。發(fā)色基團組成比例不同。 一般來說,腐殖酸的分子量越大,芳構(gòu)化程一般來說,腐殖酸的分子量越大,芳構(gòu)化程 度越高,顏色越深。度越高,顏色越深。 115章節(jié)課堂 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中,同一土壤類型,有機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中,同一土壤類型,有機 質(zhì)含量越高,顏色越深,可在一定程度上,反質(zhì)含量越高,顏色越深,可在一定程度上,反 應(yīng)肥力水平。應(yīng)肥力水平。 土壤溫度與土壤顏色有關(guān)。土壤溫度與土壤顏色有關(guān)。 116章節(jié)課堂 (四四) 吸水性吸水性 腐殖質(zhì)是一種親水膠體,有強大的吸水能腐殖質(zhì)是一種親水膠體

56、,有強大的吸水能 力,最大吸水量可以超過力,最大吸水量可以超過500%,從飽和大氣中吸,從飽和大氣中吸 收的水份重量可達自身重的一倍以上,這比一般收的水份重量可達自身重的一倍以上,這比一般 礦質(zhì)膠體要大得多。礦質(zhì)膠體要大得多。 這對土壤的物理性質(zhì)有較大影響。這對土壤的物理性質(zhì)有較大影響。 117章節(jié)課堂 (五)穩(wěn)定性(五)穩(wěn)定性 腐殖質(zhì)不同于一般的動植物有機殘體,它的腐殖質(zhì)不同于一般的動植物有機殘體,它的 化學穩(wěn)定性很強,對微生物的分解有很強的抵抗化學穩(wěn)定性很強,對微生物的分解有很強的抵抗 力,分解周轉(zhuǎn)的時間較長。力,分解周轉(zhuǎn)的時間較長。 118章節(jié)課堂 在溫帶條件下,一般植物殘體的半分解期少

57、在溫帶條件下,一般植物殘體的半分解期少 于三個月,前一年殘留的作物根茬,一般經(jīng)過一于三個月,前一年殘留的作物根茬,一般經(jīng)過一 個夏季,基本腐解完畢,而胡敏酸的平均存留時個夏季,基本腐解完畢,而胡敏酸的平均存留時 間可達數(shù)千年,富里酸也可達數(shù)百年,腐殖質(zhì)的間可達數(shù)千年,富里酸也可達數(shù)百年,腐殖質(zhì)的 這個性質(zhì)非常寶貴。這個性質(zhì)非常寶貴。 119章節(jié)課堂 第六節(jié)第六節(jié) 有機質(zhì)在土壤肥力有機質(zhì)在土壤肥力 中的作用中的作用 120章節(jié)課堂 一、提供作物所需養(yǎng)分一、提供作物所需養(yǎng)分 1、直接的作用、直接的作用 有機質(zhì)通過礦化作用,釋放出各種養(yǎng)料供有機質(zhì)通過礦化作用,釋放出各種養(yǎng)料供 植物生長,其中主要的是

58、植物生長,其中主要的是N、P、S,也包括其,也包括其 他一些營養(yǎng)元素,幾乎包括了作物所需的所有他一些營養(yǎng)元素,幾乎包括了作物所需的所有 元素。元素。 121章節(jié)課堂 2、間接的作用、間接的作用 土壤有機質(zhì)分解時,產(chǎn)生多種有機酸,腐殖土壤有機質(zhì)分解時,產(chǎn)生多種有機酸,腐殖 酸本身也是有機酸,它們一方面增加了土壤中礦酸本身也是有機酸,它們一方面增加了土壤中礦 質(zhì)部分的溶解,提供土壤養(yǎng)分,另一方面,還通質(zhì)部分的溶解,提供土壤養(yǎng)分,另一方面,還通 過絡(luò)合作用,增加養(yǎng)分的有效性。過絡(luò)合作用,增加養(yǎng)分的有效性。 122章節(jié)課堂 二、為土壤動物和微生物提供能源二、為土壤動物和微生物提供能源 土壤中有大量的小動物和微生物,這些小動土壤中有大量的小動物和微生物,這些小動 物和微生物對土壤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和生物物和微生物對土壤的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和生物 化學性質(zhì)有重要的影響,對土壤肥力及其演變有化學性質(zhì)有重要的影響,對土壤肥力及其演變有 重要作用。重要作用。 123章節(jié)課堂 三、增強土壤的保肥性能三、增強土壤的保肥性能 腐殖質(zhì)是有機膠體,帶有正負兩種電荷,可腐殖質(zhì)是有機膠體,帶有正負兩種電荷,可 吸附陰陽離

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