土壤有機(jī)質(zhì)是什么?
土壤有機(jī)質(zhì)是指存在于土壤中的所含碳的有機(jī)物質(zhì)。它包括各種動(dòng)植物的殘?bào)w、微生物體及其會(huì)分解和合成的各種有機(jī)質(zhì)。
土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分，盡管土壤有機(jī)質(zhì)的含量只占土壤總量的很小一部分，但它對土壤形成、土壤肥力、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有著極其重要的作用。
有機(jī)質(zhì)含量決定土壤類型
土壤有機(jī)質(zhì)的含量在不同土壤中差異很大，含量高的可達(dá)20%或30%以上(如泥炭土，東北黑土地等)，含量低的不足1%或0.5%(如荒漠土和風(fēng)沙土等)。
在土壤學(xué)中，一般把耕作層中含有機(jī)質(zhì)20%以上的土壤稱為有機(jī)質(zhì)土壤，含有機(jī)質(zhì)在20%以下的土壤稱為礦質(zhì)土壤。一般情況下，耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量通常在5%以上。
土壤有機(jī)質(zhì)的存在狀態(tài)
進(jìn)入土壤中的有機(jī)質(zhì)一般以三種類型狀態(tài)存在。
(1)新鮮的有機(jī)物:指那些進(jìn)入土壤中尚未被微生物分解的動(dòng)、植物殘?bào)w。它們?nèi)员Ａ糁械男螒B(tài)等特征。
(2)分解的有機(jī)物:經(jīng)微生物的分解，已使進(jìn)入土壤中的動(dòng)、植物殘?bào)w失去了原有的形態(tài)等特征。有機(jī)質(zhì)已部分分解，并且相互纏結(jié)，呈褐色。包括有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)物和新合成的簡單有機(jī)化合物。
(3)腐殖質(zhì):指有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質(zhì)。與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合，是土壤有機(jī)質(zhì)存在的主要形態(tài)類型，占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85-90%。
土壤有機(jī)質(zhì)需要微生物轉(zhuǎn)化
土壤有機(jī)質(zhì)的微生物的轉(zhuǎn)化過程是土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的最重要的，最積極的進(jìn)程。
(1)微生物對含氮的有機(jī)物轉(zhuǎn)化
土壤中含氮有機(jī)物可分為兩種類型:一是蛋白質(zhì)類型，如各種類型的蛋白質(zhì);二是非蛋白質(zhì)型，如幾丁質(zhì)、尿素和葉綠素等。土壤中含氮的有機(jī)物在土壤微生物作用下，最終分解為無機(jī)態(tài)氮。
①水解過程
蛋白質(zhì)在微生物所分泌的蛋白質(zhì)水解酶的作用下，分解成為簡單的氨基酸類含氮化合物。
②氨化過程
蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下，產(chǎn)生氨的過程。
③硝化過程
在通氣良好的情況下，氨化作用產(chǎn)生的氨在土壤微生物的作用下，可經(jīng)過亞硝酸的中間階段，進(jìn)一步氧化成硝酸，這個(gè)由氨經(jīng)微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽的作用稱為亞硝化作用。
④反硝化過程
硝態(tài)氮在土壤通氣不良情況下，還原成氣態(tài)氮(N2O和N2)，這種生化反應(yīng)稱為反硝化作用。
(2)微生物對含磷有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
土壤中有機(jī)態(tài)的磷經(jīng)微生物作用，分解為無機(jī)態(tài)可溶性物質(zhì)后，才能被植物吸收利用。土壤中表層有20%-50%是以有機(jī)磷狀態(tài)存在，主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、這些物質(zhì)在多種腐生性微生物作用下，分解的最終產(chǎn)物為正磷酸及其鹽類，可供植物吸收利用。
(3)微生物對含硫有機(jī)物的轉(zhuǎn)化
土壤中含硫的有機(jī)化合物如含硫蛋白質(zhì)、胱氨酸等，經(jīng)微生物的腐解作用產(chǎn)生硫化氫。硫化氫在通氣良好的條件下，在硫細(xì)菌的作用下氧化成硫酸，并和土壤中的鹽基離子生成硫酸鹽，不僅消除硫化氫的毒害作用，而且能成為植物易吸收的硫素養(yǎng)分。
據(jù)估計(jì)，進(jìn)入土壤的有機(jī)殘?bào)w經(jīng)過一年降解后，2/3以上的有機(jī)質(zhì)的二氧化碳的形式釋放而損失，殘留在土壤中的有機(jī)質(zhì)不到1/3，其中土壤微生物量占3%-8%，多糖、多糖醛酸苷、有機(jī)酸等非腐殖質(zhì)物質(zhì)占3%-8%，腐殖質(zhì)占10%-30%。植物根系在土壤中的年殘留量比其他地上部分稍高一些。
