第2章 土壤有机质.ppt

分解作用的意义 分解产生： CO2、CH4等温室气体，前者占绝对优势。 CO2释放速率： 衡量有机质分解强度与生物活动强度的指标； 有机质补充养分的途径 一.有机质的矿化作用mineralization （三）各种物质矿化作用 1.糖类有机物质矿化： 多糖 单糖 CO2+H2O+heat(多） 好气条件下 有机酸+heat（少） 半嫌气条件 CH4、H2、H2S+heat（极少）嫌气 水解酶作用 己糖淀粉半纤维素纤维素；糖类物质的分解是土壤中生物物活动的主要能源（生物热）。（4~5千卡热/克有机物） 2.含氮物质的分解 蛋白质 多肽 氨基酸 氨NH3 硝酸根NO3- 蛋白酶 肽酶 氨化细菌 硝化细菌 水解作用 （hydrolyzation) 氨化作用（ammonification) 硝化作用（nitrification) 任何条件下 好气条件下 思考题：旱地和水田含氮化合物的转化结果会有何差异？ 3.含磷和硫化合物的分解 正磷酸盐H2PO4-、HPO4-2、PO4+3、 正硫酸盐 HSO4-、SO4-2 好气条件 偏磷酸盐和次磷酸盐H3PO3、 H3PO2 、H3P 正硫酸盐 H2S (黑根、毒害） 嫌气条件 （三）矿化率（mineralization rate)： 每年因矿化而消耗的有机物质量占土壤有机质总量的百分数。 矿化率作为土壤矿化快慢的指标。一般土壤年矿化率为1%左右。 含磷和硫化合物的分解 （四）影响土壤有机质分解转化的因素 土壤有机物质分解转化是在微生物的作用下进行的，属于生物化学反应。 1.温度: 在0~35℃范围内，随着温度升高，有机物质分解速率增加。每上升10 ℃，土壤有机质分解速率升高10倍。温度高于45 ℃和低于0 ℃微生物的活性都会降低，有机物质分解速率变慢。高于50 ℃就是纯氧化反应。 （南方土壤有机质含量为什么低于北方土壤？） 冻土效应(effect of soil freezing) ：土壤冰冻以后，在其解冻后的最初1~2周内，二氧化碳和氨释放量增多的现象。 2.水分（通气性）： 微生物生命活动一切条件都需要一定的湿度条件和通气条件。 如果适度湿润且通气良好，土壤中的好气微生物活动旺盛，有机物质进行着好气分解，分解速度快，分解完全，矿化率高，中间产物少，养料释放多，不会产生有毒物质。 如果湿度过大，水分堵塞了土壤孔隙，使通气状况受阻，嫌气微生物活动旺盛，有机物质分解慢，不彻底，有中间产物累积，释放还原性气体，产生环境效应，也影响植物生长。 水田不宜提倡秸秆还田。不能以牺牲环境为代价，换取增产。 干土效应（ effect of soil drying）：土壤经过干燥后，在加水湿润的最初1~2周内，二氧化碳和氨释放量增加的现象。 3.pH： 各类微生物最适条件：细菌—中性；放线菌—偏微碱性； 真菌—酸性（3~6）；土壤pH高于8.5和低于5.5，都不适宜微生物活动。绝大多数微生最适pH条件为中性。 4.有机物的物理状态和组成： 新鲜程度、细碎程度， 织物组织的C/N比 C/N比( carbon nitrogen ratio ) C/N比：有机质中有机碳和有机氮的重量比 土壤的C/N: 8:1~15:1 中间值为10:1~12:1。在同一气候条件下，C/N变化较小。气温相同时，干旱气候条件下的C/N比湿润地带低；降雨量相同时，暖温地带土壤C/N比寒冷地土壤低。底层土壤C/N比表层土壤低。 植物的C/N比：豆科植物20:1~30:1。作物秸秆为80:1~100:1 微生物的C/N比：4:1~9:1 微生物自身的细胞需要吸收1份氮和5份碳，同时需要20份碳作为生命活动的能源，即微生物在生命活动过程中需要有机质的C/N约为25:1。 小于此值N素充足，大于此值N素不足。 C/N比意义： 1.具有较高C/N的植物残体进入土壤会引起微生物与植物争氮现象。C/N比作为秸秆还田的重要技术参数需要考虑。 2.不同土壤有一个相对稳定的C/N比。 土壤碳的保持决定于土壤氮的水平。有机体的含氮量越大，则有机碳累积的可能性也就越大。所以，C/N不仅与土壤氮的有效性有关，而且也跟土壤有机质的保持有关。在耕作土壤管理中，两方面都需要考虑。 氮因素（nitrogen factor