第二章土壤有机质课件.ppt
《第二章土壤有机质课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章土壤有机质课件.ppt(74页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第二章 土壤有机质,概念:土壤有机质(soil organic matter) 指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括各种动植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质。,第一节 土壤有机质的来源、含量及其组成,微生物 植物来源 动物来源 工农业副产品,一、土壤有机质的来源,二、土壤有机质的含量及组成,1、有机质含量 一般含量在0-5%之间。 泥炭土可高达20%或30%以上 漠境土和砂质土壤不足0.5%,耕层土壤有机质含量20%的,有机质土壤;耕层土壤有机质含量20%的,矿质土壤。,土壤有机质,0.5%,5%,0.5-2.0%,7%,2、有机质的组成,(1) 化学元素组成 土壤有机质的主要
2、元素组成是C、O、H、N,分别占52-58、34-9、3.3-4.8,3.7%-4.1%。 其次是P和S。 C/N比大约在10左右。,(2) 化合物组成,土壤有机质中主要的化合物组成是类木质素和蛋白质,其次是半纤维素、纤维素以及乙醚和乙醇可溶性化合物。,1)非腐殖质: 新鲜动植物残体-未分解的生物遗体 半分解有机残体-经微生物部分分解作用,已破坏原始形态和结构。,可机械分离,占10-15%,基本组成部分,作物养分重要来源,形成腐殖质的原料,(3) 存在形态:,2)腐殖质(humus):除未分解和半分解动、植物残体及微生物体以外的有机物质的总称,不可机械分离,占85-90%,主要成分,作物营养主
3、要物质,改良土壤性质,肥力水平主要标志.,腐殖质可分为:非腐殖物质 (Non-Humic Substance):有特定物理化学性质、结构已知的有机化合物。占腐殖质的20-30%。来自微生物改变的植物化合物/微生物合成的有机物质。腐殖物质 (Humic Substance):经微生物作用后,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型高分子有机化合物。占土壤有机质60-80%。,第二节 土壤有机质的分解和转化,图4-1 有机质的分解与合成示意图,矿化作用(Mineralization)* 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
4、的过程。,矿化过程与腐殖化过程,腐殖化过程:(Humification)*各种有机化合物通过微生物的合成或在原植物组织中的聚合转变为组成和结构比原来有机化合物更为复杂的新的有机化合物,这一过程称为腐殖化过程。,根据分解的难易程度,活性库 (active pool):微生物生物量有机质、微粒有机质、部分易分解富啡酸、多糖等非腐殖物质;,缓效库 (slow pool):木质素等不易分解化合物含量较高的微粒有机质;,惰性库 (passive pool):长期稳定存在,粘土矿物-腐殖质复合体中的腐殖质、大部分胡敏酸和胡敏素。,一、简单有机化合物的分解和转化,在好氧条件下,微生物活动旺盛,分解作用可进行
5、较快而彻底,有机物质-CO2和H2O,而N、P、S等则以矿质盐类释放出来。 在嫌气条件下,好氧微生物的活动受到抑制,分解作用进行得既慢又不彻底,同时往往还产生有机酸、乙醇等中间产物。 在极端嫌气的情况下,还产生CH4、H2等还原物质,其中的养料和能量释放很少,对植物生长不利。,有机化合物分解的差异,单糖、淀粉和简单蛋白质,粗蛋白质,纤维素,脂肪、蜡质,木质素、酚类化合物,有机质分解由易而难的递进,半纤维素,二、植物残体的分解和转化,植物残体在土壤中的分解过程可分为两个阶段: 第一阶段:快速矿化,易分解组分;第二阶段:缓慢分解,难分解组分。,据估计,有机残体经一年降解后,2/3以上的有机质以CO
6、2形式释放而损失,残留的有机质不到1/3,其中土壤微生物量占3-8%;多糖、多糖醛酸苷、有机酸等非腐殖物质占3-8%;腐殖物质占10-30%。 根系年残留量比地上部分稍高。,三、土壤腐殖物质的分解和转化,腐殖物质的分解转化经历3个阶段: 第一阶段:腐殖物质经物理、化学和生物降解,使芳香结构核心与其复合的简单有机物分离或使整个复合体解体;第二阶段:释放的简单有机物质被分解转化,酚类聚合物被氧化;第三阶段:脂肪酸被分解,被释放的芳香族化合物参与新腐殖质的形成。,四、影响土壤有机质分解和转化的因素,(一)温度(二)土壤的水分和通气状况(三)有机残体的特性(四)土壤特性,(一)温度,微生物活动响应于温
7、度变化 无分解:0 ; 分解随温度而加强:0-35 ; 升温10 ,分解速率提高23倍; 最适分解温度:2535 ,微生物适宜的含水量 0.3MPa, 分解迅速降低; 4MPa, only fungi 频繁的干湿交替,强烈促进分解。,(二)土壤的水分和通气状况,通气良好:好气微生物活跃,好气分解,速度快,分解完全,矿化率高,中间产物累积少,利于植物吸收利用,不利于土壤有机质的累积和保存。通气不良:嫌气微生物活动旺盛,分解慢,不完全,矿化率低,中间产物容易积累,产生有毒还原气体,利于有机质积累和保存。 通气过盛和过差,都对土壤肥力不利。必须好气和嫌气分解配合,既保持适当的有机质水平,又有足够的有
8、效养分。调节土壤通气状况,是提高土壤肥力的方法之一。,1、有机残体的物理状态:,(三)有机残体的特性,新鲜程度 破碎程度 紧实程度,一般情况下,多汁幼嫩新鲜的绿肥易分解。,3、有机残体的碳氮比: 用C/N 表示。 微生物吸收1份氮,就要吸收5份碳用于构成自身细胞,同时要消耗20份碳作为生命活动的能量。微生物分解需有机质的C/N为25:1。,2、有机残体的化学成分: 一般情况下,阔叶比针叶快;叶片比残根快,豆科比禾本科快。, C/N降至大约25:1以下,微生物不再利用土壤中的有效氮,相反由于有机质较完全的分解而释放矿质态氮,,(四)土壤特性,土壤质地:粘质和粉砂质土壤通常比砂质土壤含有更多的有机
9、质。砂质土壤较利于有机质分解,粘粒对有机质有保护作用,粘粒-腐殖质复合体可保护有机质免受分解。 土壤pH值:各种微生物具有其最适宜的pH值范围,中性土壤有利于有机质矿化,酸性土壤补钙-施石灰等于施肥。改良过酸过碱的土壤,对促进有机质的矿化有显著效果。,有机质的粘粒保护作用,第三节 土壤腐殖物质的形成和性质,一、土壤腐殖物质的形成,土壤腐殖物质的形成过程称为“腐殖化作用”。对其一般可分为3个阶段:第一阶段:植物残体分解产生简单的有机碳化合物;第二阶段:通过微生物对这些有机化合物的代谢作用和反复循环,增殖微生物细胞;第三阶段:通过微生物合成的多酚和醌或来自植物的类木质素,聚合形成高分子多聚化合物,
10、即腐殖物质。,4条途径:,途径1:通过还原糖形成,糖和氨基酸经聚合作用形成棕色的含氮聚合物;途径2和3:多元酚理论途径4:Selman waksman的经典理论,即木质素-蛋白质理论。,(一)土壤腐殖质-粘土矿物复合体,二、土壤腐殖物质-粘土矿物-微生物的相互作用,土壤有机无机复合体示意图,(二)微生物与土壤有机质和粘土矿物之间的相互作用,土壤中80-90%的微生物粘附在各种矿物、有机质或矿物-有机物复合体表面,形成单个的微菌落或生物膜。 微生物体吸附于矿物、有机物表面后,其细胞代谢将会发生明显的变化,从而影响到土壤中与生物相关的一系列土壤环境过程。,(a),三、土壤腐殖酸的分组,目前常用的提
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 土壤有机质 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-1526805.html