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1、第二章 土壤有机质 【 教学目标 】 1. 土壤有机质概述 主要内容 (重点 )： 教学目标与要求： 教学方式与手段： 课时安排与进度： 量及其组成 （重点） 点） （重点） 要求了解土壤有机质的基本组成，重点掌握土 壤腐殖质的组成与性质，深刻认识土壤有机质 在土壤肥力上的作用，掌握土壤有机质管理的 原则与提高土壤有机质含量的方法。 幻灯，动画演示；模型分析；定性实验。 课时数： 4课时。 第二章 土壤有机质 (概念： 土壤有机质 ( 土壤有机质是土壤中的各种动植物残体，在土壤生物的作用下形成的一类特殊的高分子化合物。 土壤有机质 5% 7% 第一节 土壤有机质的来源、含量及其组成 一、土壤有
2、机质的来源 微生物 动物来源 植物来源 工农业副产品 二 、 含量及组成 1、 有机质含量 一般含量在 0间。 泥炭土可高达 20%或 30%以上 漠境土和砂质土壤不足 表 5 不同地区旱地和水田耕层土壤有机质含量有机质含量 （ % ）地 区旱地 水田东北平原 机质的组成 (1) 化学元素组成 土壤有机质的基本元素组成是 C、 H、 O、 N， C/012之间。 2、有机质的组成 (2) 化合物组成 可分为 : 腐殖物质 （ 非腐殖物质 （ 常见的化合物有 纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素及脂类 。 2、有机质的组成 (3) 存在形态： 动、植物残体 半分解的动、植物残体 腐植物质 决定土壤有
3、机质含量的因素： 进入土壤的有机物质数量 土壤有机质的损失量 土壤有机碳的平衡 第二节 土壤有机质的分解和转化 一、矿化过程与腐殖化过程 1、 矿化作用 (* 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的过程。 R （ C， 4H，养分） + 2 2 能量 +养分 酶 氧化 腐殖化过程 :(* 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 。 腐殖化系数 *： 单位重量的有机物质碳在土壤中分解一年后的残留碳量。 动画演示 表 2 - 5 中国不同地区耕地土壤中有机物
4、质的腐殖化系数东北地区 华北地区 江南地区 华南地区作物秸杆作物根绿肥厩肥范围平均范围平均范围平均范围平均0 . 2 6 - 0 . 6 50 . 4 2 ( 9 ) 0 . 3 0 - 0 . 9 60 . 6 0 ( 5 )0 . 1 6 - 0 . 4 30 . 2 8 ( 1 4 )0 . 2 8 - 0 . 7 20 . 4 6 ( 1 1 )0 . 1 7 - 0 . 3 70 . 2 6 ( 3 3 )0 . 1 9 - 0 . 5 80 . 4 0 ( 1 4 )0 . 1 3 - 0 . 3 70 . 2 1 ( 4 6 )0 . 2 8 - 0 . 5 30 . 4 0 (
5、 2 1 )0 . 1 5 - 0 . 2 80 . 2 1 ( 5 3 )0 . 3 1 - 0 . 5 10 . 4 0 ( 5 4 )0 . 1 6 - 0 . 3 70 . 2 4 ( 3 3 )0 . 3 0 - 0 . 6 30 . 4 0 ( 3 8 )0 . 1 9 - 0 . 4 30 . 3 4 ( 1 8 )0 . 3 2 - 0 . 5 10 . 3 8 ( 1 4 )0 . 1 6 - 0 . 3 30 . 2 3 ( 3 1 )0 . 2 0 - 0 . 5 20 . 3 1 ( 8 )图 4机质的分解与合成示意图 激发作用 *（ 土壤中加入新鲜有机物质会促进土壤原
6、有有机质的降解，这种矿化作用称之 激发作用 。 激发效应可以是 正 、也可以是 负。 在好氧条件下 ， 微生物活动旺盛 ， 分解作用可进行较快而彻底 ， 有机物质 2O， 而 N、 P、 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 其中的养料和能量释放很少 ， 对植物生长不利 。 注 意 （一）土壤生物的组成与活性 土壤动物促进植物残体的破碎和运输 真菌可促进木质素的分解 细菌和放线菌可促进碳水化合物的分解 二、影响有机物质的分解和转化的因素： （二）土壤特性 1、质地 粘粒含量
7、越高，有机质含量也越高。 2、 中性、钙质丰富较好， 3. 水分 最适湿度： 土壤持水量的 50低洼、积水有利于有机质的积累 4. 通气性 通气不良易有机质累积 5. 温度 最适宜温度大约为 25有机物质组成的碳氮比（ C/N）对其分解速 度影响很大。 以 25或 30： 1较为合适。 C/5： 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， 2、 C/* 动画演示 新鲜程度 破碎程度 紧实程度 （三）植物残体的特性 1、物理状态 表 2 - 2 一些有机物质的碳、氮含量及其 C / N 比有机物质 C% N% C/ 开花期）草坪禾草黑麦草 （营养期）成熟苜
8、蓿干草腐烂畜肥堆肥嫩苜蓿干草毛叶苕子城市淤泥土壤微生物细菌放线菌真菌土壤有机质软土 老成土 层50463840404040404041404040315050505652460 . 0 50 . 10 . 50 . 70 . 81 . 11 . 31 . 51 . 82 . 12 . 53 . 03 . 54 . 51 0 . 08 . 55 . 04 . 92 . 35 . 16 0 0 / 14 0 0 / 18 0 / 15 7 / 15 0 / 13 7 / 13 1 / 12 6 / 12 5 / 12 0 / 11 6 / 11 3 / 11 1 / 17 / 15 / 16 /
9、11 0 / 11 1 / 12 3 / 19 / 1第三节 土壤腐殖物质的形成和性质 二、土壤腐殖质 游离态 很少 结合态 52%腐殖质 土壤有机无机复合体示意图 三、土壤腐殖酸的分组 目前常用的提取剂 （ 1） （ 2） 磷酸钠混合提取液 腐殖质分组方法 四、土壤腐殖酸的性质 （ 一 ） 物理性质 1、颜色 黑褐色，富里酸呈淡黄色，胡敏酸呈褐色 2、溶解性 富里酸 溶于水、酸、碱 ； 胡敏酸 不溶于水和酸，但溶于碱 ； 富里酸的 一价、二价盐溶于水 ， 三价盐几乎不溶于水 ； 胡敏酸的 一价盐溶于水 ，但 二价、三价盐几乎不溶于水 。 3、吸水性 最大吸水量可以超过 500% 4、腐殖质的
10、分子结构 （ 1）腐殖酸的分子量有较大的差异。 （ 2）腐殖酸的分子形状 纤维、纤维束状 4 网状、海绵状 8 页状 10 粒状 土壤有机胶体的主要组成部分 动画演示 （二）腐殖酸的化学性质 、腐殖质的组成 胡敏素 胡敏酸 富里酸 腐殖质 、化学组成 我国主要土壤腐殖酸的元素组成 元素（ %） C H O+S N 0 31 5 40 习惯上以 58%为其平均值，故计算有机质的含量时，一般以 3、含氧官能团 羧基、酚羟基、羰基、醌基、醇羟基、甲氧基 等。 种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 总酸度 15 21 2 1 1 3 67 55 3 26 3 12 3 103 腐殖质的含氧官
11、能团含量（ m ） 、腐殖酸的络合性 络合物的稳定性随 在 e、 在中性或碱性条件下会产生沉淀。 5、腐殖酸的电性 腐殖酸是一种 两性胶体 。即可以带负电荷，也可以带正电荷。而通常以带负电荷为主。腐殖质的负电荷数量随 （三）腐殖质的稳定性与变异性 1、稳定性 在温带条件下，一般植物残体的 半分解周期 少于 3个月，植物残体形成的新的有机质的 半分解期 为 胡敏酸的 平均停留 时间为780里酸的 平均停留 为 200 2、腐殖质的变异性 *： 表示胡敏酸与富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖质成份变异的指标之一 。 一般我国 北方 的土壤，特别干旱区与半干旱区的土壤腐殖质以胡敏酸为主， 在温暖潮湿的 南方 的酸性土壤中，土壤中以富里酸为主， . 在同一地区， 水稻土 的腐殖质的 A 比 大于旱地。 在同一地区， 熟化程度高 的土壤的 课堂测试 1、 土壤有机质是化学中已有的有机化合物 ( ） 2、 土壤有机质的转化是受微生物控制的一系列生化反应 ( ) 3、 C/ ) 4、 分子量比 稳定性比 ) 5、 一般南方土壤有机质的 / ， 而北方大与 ( ) 6、 一般随着土壤熟化度的
