二有机质的矿化作用 mineralization 3.含磷和硫化合物的分解 正磷酸盐H2PO4、HPO4、PO43 正硫酸盐HSO4、SO4 好气条件 含磷和硫化合物的分解 偏磷酸盐和次磷酸盐H3PO3、H3PO2、H3P 正硫酸盐H公S(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
一.有机质的矿化作用 mineralization 3.含磷和硫化合物的分解 含磷和硫化合物的分解 正磷酸盐H2PO4 -、HPO4 =、PO4 +3、 正硫酸盐 HSO4 -、SO4 = 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
有机质的矿化作用 mineralization 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°C 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)温度增加10℃,有机质增加2~3倍。 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。不用以牺牲环境为代价,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 3pH:各类微生物最适条件:细菌—中性;放线菌一偏微碱性;真菌一酸性 (3~6);土壤pH高于85和低于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CN比
（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）温度增加10 ℃，有机质增加2~3倍。 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。不用以牺牲环境为代价，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 一.有机质的矿化作用mineralization
C/NEK( carbon nitrogen ratio CN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,CN变化较 小。气温相同时,干旱气候条件下的CN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CN比表层土壤低。 植物的CN比:豆科植物20:1~30:1。作物秸秆为80:1~100:1 微生物:4:1~9:1 CN比意义: 1.具有较髙CN的植物残体进入土壤会引起微生物与植物争氮现象。CN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CN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,CN不仅与土壤氮的 有效性有关,而且也跟土壤有杋质的保持有关。在耕作土壤管理中,两方面都需 要考虑。 氮因素( nitrogen factor);表示有机物质分解过程中氮素的缺乏 程度。加入100份有机物需要加进去的氮素量,既不发生争氮现象,又不会使土 壤有效氮发生生物固定现象
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：4:1~9:1 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）；表示有机物质分解过程中氮素的缺乏 程度。加入100份有机物需要加进去的氮素量，既不发生争氮现象，又不会使土 壤有效氮发生生物固定现象
些自然植被下代表性土壤的C/N比值 固定态铵 深度 C 土壤 C/有机N (cm) (g/kg) (g/kg (mgN/kg)(占全N%) 灰色森林土0~5 368 20.9 17.7 5~11 8.22 281 3,4 13,6 11~42 12,4 13.0 15,1 l.2 135 14.0 0.272 24.0 13.6 253 31.6 8.5 12.5 黑土 61.4 4.70 221 4.7 32.2 198 6,8 12.0 25~52 11.3 1.08 15,6 10.5 12.4 7.98 0.815 69 20.7 0.734 169 23.2 9.2 黑钙土 0-12 1.6 12~44 17.1 1.61 112 6.9 10.6 44~67 0.785 16.1 8.9 10.6 67~82 0.548 7.3 9.8 82~100 3.72 0.378 118 10,5 草甸土 0~18 20.5 149 10.8 11.8 14.8 1,40 111 10.6 1. 5 35~54 11.2 1.00 103 10.3 1.2 12.5 0.88 10.7 12.1 74~103 5,9 0.57 22.9 10.5 13.6 (文启孝)
上壤腐殖化作用( humification) 一)腐殖化概念:有机物质在分解转化过程中,又重新合成腐殖质的过程。 腐殖化过程也就是有机碳从一种有机碳形式转化为另一种有机碳形式,也 叫有机碳的周转。它是一种极端复杂的生物过程 (二)土壤腐殖化过程-腐殖质的形成过程(假说阶段) 腐殖化过程是以微生物为主导的生物和生化过程,还有一些纯化学过程。 有机质的形成分为两个阶段: 第一阶段:产生了合成腐殖质原始材料: (1)芳香核:主要由木质素降解所产生。 酚类氧化成醌所产生。 多元酚理论(较为盛行) (2)支链化合物:一些含氮的有机化合物,如氨基酸、肽类等。 第二阶段:合成阶段:将分解转化的基本材料在微生物作用下经过缩合和聚合 合成结果复杂的腐殖质
二.土壤腐殖化作用（ humification） （一）腐殖化概念：有机物质在分解转化过程中，又重新合成腐殖质的过程。 腐殖化过程也就是有机碳从一种有机碳形式转化为另一种有机碳形式，也 叫有机碳的周转。它是一种极端复杂的生物过程。 （二）土壤腐殖化过程---腐殖质的形成过程（假说阶段） 腐殖化过程是以微生物为主导的生物和生化过程，还有一些纯化学过程。 有机质的形成分为两个阶段： 第一阶段：产生了合成腐殖质原始材料： （1）芳香核：主要由木质素降解所产生。 酚类氧化成醌所产生。 （2）支链化合物：一些含氮的有机化合物，如氨基酸、肽类等。 第二阶段：合成阶段：将分解转化的基本材料在微生物作用下经过缩合和聚合 合成结果复杂的腐殖质。 多元酚理论（较为盛行）