有機(jī)質(zhì)是土壤中最活躍的物質(zhì)組成。一方面，外來(lái)有機(jī)物質(zhì)不斷地輸入土壤，并經(jīng)微生物的分解和轉(zhuǎn)化形成新的腐殖質(zhì);另一方面，土壤原有有機(jī)質(zhì)不斷地被分解和礦化，離開土壤。進(jìn)人土壤的有機(jī)物質(zhì)主要由每年加入土壤中動(dòng)植物殘?bào)w的數(shù)量和類型決定，而土壤有機(jī)質(zhì)的損失則主要取決于土壤有機(jī)質(zhì)的氧化及土壤侵蝕的程度，進(jìn)入土壤的有機(jī)物質(zhì)與有機(jī)碳從土壤中損失之間的平衡決定了土壤有機(jī)質(zhì)的含量。有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入土壤后由其一系列轉(zhuǎn)化和礦化過(guò)程所構(gòu)成的物質(zhì)流通稱為土壤有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)。當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)水平處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，土壤中有機(jī)質(zhì)流通量達(dá)到土壤有機(jī)質(zhì)含量所需的時(shí)間，稱作土壤有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)時(shí)間，由于微生物是土壤有機(jī)物質(zhì)分解和周轉(zhuǎn)的主要驅(qū)動(dòng)力，因此，凡是能影響微生物活動(dòng)及其生理作用的因素都會(huì)影響有機(jī)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化。

(一)、溫度

溫度能影響植物的生長(zhǎng)和有機(jī)質(zhì)的微生物降解。一般來(lái)說(shuō)，在0℃以下，土壤有機(jī)質(zhì)的分解速率很小;在0~35℃溫度范圍內(nèi)，提高溫度能促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的分解，加速土壤微生物的生物周轉(zhuǎn)，溫度每升高10°C土壤有機(jī)質(zhì)的最大分解速率提高2~3倍。一般土壤微生物活動(dòng)的最適宜溫度范圍為25~35℃，超出這個(gè)范圍，微生物的活動(dòng)就會(huì)受到明顯的抑制。

(二)、土壤水分和通氣狀況

土壤水分對(duì)有機(jī)質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的影響是復(fù)雜的。土壤中微生物的活動(dòng)需要適宜的土壤含水量，但過(guò)多的水分導(dǎo)致進(jìn)入土壤的氧氣減少，從而改變土壤有機(jī)質(zhì)的分解過(guò)程和產(chǎn)物。當(dāng)土壤處于嫌氣狀態(tài)時(shí)，大多數(shù)分解有機(jī)質(zhì)的好氧微生物停止活動(dòng)，從而導(dǎo)致未分解有機(jī)質(zhì)的積累。植物殘?bào)w分解的最適水勢(shì)為一0.03~-0.1MPa，當(dāng)水勢(shì)降到一0.3MPa以下，細(xì)菌呼吸作用迅速降低，而真菌一直到-4~-5MPa時(shí)可能還有活性。

土壤有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化也受土壤干濕交替作用的影響，干濕交替作用使土壤呼吸強(qiáng)度在很短時(shí)間內(nèi)大幅度地提高，并使其在幾天內(nèi)保持穩(wěn)定的土壤呼吸強(qiáng)度，從而增加土壤有機(jī)質(zhì)的礦化作用。另一方面干濕交替作用會(huì)引起土壤膠體，尤其是蒙脫石、蛭石等黏土礦物的收縮和膨脹作用，使土壤團(tuán)聚體崩潰。其結(jié)果一是使原先不能被分解的有機(jī)物質(zhì)因團(tuán)聚體的分散而能被微生物分解;二是干燥引起部分土壤微生物死亡。

(三)、植物殘?bào)w的特性

新鮮多汁的有機(jī)物質(zhì)比干枯秸稈易于分解，因?yàn)榍罢吆休^高比例的簡(jiǎn)單碳水化合物和蛋白質(zhì)，后者含有較高比例的纖維素、木質(zhì)素、脂肪、蠟質(zhì)等難于降解的有機(jī)物。有機(jī)物質(zhì)的細(xì)碎程度影響其與外界因素的接觸面，而影響其礦化速率。同樣，密實(shí)有機(jī)物質(zhì)的分解速率比疏松有機(jī)物質(zhì)緩慢。有機(jī)物質(zhì)組成的碳氨比(C/N)對(duì)其分解速率影響較大。大家都知道，植物殘?bào)w的C/N變異很大，豆科植物和幼葉的C/N為10~30:1，而一些植物鋸屑的C/N可高達(dá)600:1(表2-2)。這與植物種類、生長(zhǎng)時(shí)期、土壤養(yǎng)分狀況等有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，植物成熟階段組織中蛋白質(zhì)的含量下降，而木質(zhì)素和纖維素的比例增加，因而其C/N增加。與植物相比，土壤微生物的C/N要低很多，穩(wěn)定在5~10:1，平均為8:1，其中細(xì)菌中蛋白質(zhì)的含量比真菌要稍高，因此C/N較低。由此可知，微生物每吸收1份氮大約需要8份碳。但由于微生物代謝的碳只有1/3進(jìn)人微生物細(xì)胞，其余的碳以CO,形式釋放。因此，對(duì)微生物來(lái)說(shuō)，同化1份氮到體內(nèi)，大約需要24份的碳。顯然，植物殘?bào)w進(jìn)入土壤后由于氮的含量太低而不能使土壤微生物將加人的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為自身的成分。為了滿足微生物分解植物殘?bào)w對(duì)氮的養(yǎng)分需要，土壤微生物必須從土壤中吸收礦質(zhì)態(tài)氮，此時(shí)土壤中礦質(zhì)態(tài)氮的有效性控制了土壤有機(jī)質(zhì)的分解速率，最終的結(jié)果是在微生物與植物之間競(jìng)爭(zhēng)土壤礦質(zhì)態(tài)氮。為了防止植物缺氮，在施用含氨量低的水稻、小麥等作物秸稈時(shí)應(yīng)同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)施速效氮肥。隨著有機(jī)物質(zhì)的分解和CO:的釋放，土壤中有機(jī)質(zhì)的C/N降低，微生物對(duì)氮的要求也逐步降低。最后，當(dāng)C/N降至25:1以下，微生物不再利用土壤中的有效氮，相反由于有機(jī)質(zhì)較完全的分解而釋放礦質(zhì)態(tài)氮，使得土壤中礦質(zhì)態(tài)氮的含量比原來(lái)有顯著的提高。但無(wú)論有機(jī)物質(zhì)的C/N大小如何，當(dāng)它被翻入十壤中，經(jīng)過(guò)微生物的反復(fù)作用后，在一定條件下，它的C/N或遲或早都會(huì)穩(wěn)定在一定的數(shù)值。一般耕作土壤表層有機(jī)質(zhì)的C/N在8~15:1，平均為10~12:1，處于植物殘?bào)w和微生物C/N之間。土壤C/N的變異主要受地區(qū)的水熱條件和成土作用特征的控制，如我國(guó)濕潤(rùn)溫帶的土壤中C/N穩(wěn)定于10~12:1，而熱帶亞熱帶地區(qū)的紅、黃壤則可高達(dá)20:1。

當(dāng)然除了氮之外，硫、磷等元素也都是微生物活動(dòng)所必需的，缺乏這些養(yǎng)分也同樣會(huì)抑制土壤有機(jī)質(zhì)的分解。要特別一提的是土壤中加人新鮮有機(jī)物質(zhì)會(huì)促進(jìn)土壤原有有機(jī)質(zhì)的降解，這種礦化作用稱為新鮮有機(jī)物質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解的激發(fā)作用，激發(fā)效應(yīng)可以是正、也可以是負(fù)。正激發(fā)效應(yīng)存在兩大作用:一是加速土壤微生物碳的周轉(zhuǎn);二是由于新鮮有機(jī)物質(zhì)引起土壤微生物活性增強(qiáng)，從而加速土壤原有有機(jī)質(zhì)的分解。但在通常情況下，微生物生物量的增加超過(guò)了分解的腐殖質(zhì)量，因此凈效應(yīng)是土壤有機(jī)質(zhì)增加。

(四)、土壤特性

氣候和植被在較大范圍內(nèi)影響土壤有機(jī)質(zhì)的分解和積累，而土壤質(zhì)地在局部范圍內(nèi)影響土壤有機(jī)質(zhì)的含量。土壤有機(jī)質(zhì)的含量與其黏粒含量具有極顯著的正相關(guān)，黏質(zhì)土和粉質(zhì)土壤通常比砂質(zhì)土壤含有更多的有機(jī)質(zhì)。腐殖質(zhì)與黏粒膠體結(jié)合形成的黏粒一腐殖質(zhì)復(fù)合體，可防止有機(jī)質(zhì)遭受分解，免受微生物的破壞。土壤pH也通過(guò)影響微生物的活性而影響有機(jī)質(zhì)的降解。各種微生物都有其最適宜于活動(dòng)的pH范圍大多數(shù)細(xì)菌活動(dòng)的最適pH，在中性附近(pH6.5~7.5)，放線菌的最適pH略偏向堿性一側(cè)，而真菌則最適于酸性條件下(pH3~6)活動(dòng)。pH過(guò)低(<5.5)或過(guò)高(>8.5)對(duì)一般的微生物都不大適宜。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，改良過(guò)酸或過(guò)堿土壤，對(duì)促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的礦化有顯著效果。