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          土壤有機質含量與微生物的關系

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          土壤有機質含量與微生物的關系

          發布日期:2021/10/13 13:52:54 點擊:100

          土壤有機質是什么?
              
          土壤有機質是指存在于土壤中的所含碳的有機物質。它包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質。土壤有機質是土壤固相部分的重要組成成分,盡管土壤有機質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、環境保護及農林業可持續發展等方面都有著極其重要的作用。


          有機質含量決定土壤類型


          土壤有機質的含量在不同土壤中差異很大,含量高的可達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%(如荒漠土和風沙土等)。在土壤學中,一般把耕作層中含有機質20%以上的土壤稱為有機質土壤,含有機質在20%以下的土壤稱為礦質土壤。一般情況下,耕作層土壤有機質含量通常在5%以上。


          土壤有機質的存在狀態


          進入土壤中的有機質一般以三種類型狀態存在。


          (1)新鮮的有機物:指那些進入土壤中尚未被微生物分解的動、植物殘體。它們仍保留著原有的形態等特征。


          (2)分解的有機物:經微生物的分解,已使進入土壤中的動、植物殘體失去了原有的形態等特征。有機質已部分分解,并且相互纏結,呈褐色。包括有機質分解產物和新合成的簡單有機化合物。


          (3)腐殖質:指有機質經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。與土壤礦物質土粒緊密結合,是土壤有機質存在的主要形態類型,占土壤有機質總量的85-90%。


          土壤有機質需要微生物轉化


          土壤有機質的微生物的轉化過程是土壤有機質轉化的最重要的,最積極的進程。


          1.微生物對含氮的有機物轉化

          土壤中含氮有機物可分為兩種類型:一是蛋白質類型,如各種類型的蛋白質;二是非蛋白質型,如幾丁質、尿素和葉綠素等。土壤中含氮的有機物在土壤微生物作用下,最終分解為無機態氮。


          ①水解過程

          蛋白質在微生物所分泌的蛋白質水解酶的作用下,分解成為簡單的氨基酸類含氮化合物。


          ②氨化過程

          蛋白質水解生成的氨基酸在多種微生物及其分泌酶的作用下,產生氨的過程。


          ③硝化過程

          在通氣良好的情況下,氨化作用產生的氨在土壤微生物的作用下,可經過亞硝酸的中間階段,進一步氧化成硝酸,這個由氨經微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。將硝酸鹽轉化成亞硝酸鹽的作用稱為亞硝化作用。


          ④反硝化過程

          硝態氮在土壤通氣不良情況下,還原成氣態氮(N2O和N2),這種生化反應稱為反硝化作用。


          2.微生物對含磷有機物的轉化


          土壤中有機態的磷經微生物作用,分解為無機態可溶性物質后,才能被植物吸收利用。土壤中表層有20%-50%是以有機磷狀態存在,主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、這些物質在多種腐生性微生物作用下,分解的最終產物為正磷酸及其鹽類,可供植物吸收利用。


          3.微生物對含硫有機物的轉化


          土壤中含硫的有機化合物如含硫蛋白質、胱氨酸等,經微生物的腐解作用產生硫化氫。硫化氫在通氣良好的條件下,在硫細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分。


          據估計,進入土壤的有機殘體經過一年降解后,2/3以上的有機質的二氧化碳的形式釋放而損失,殘留在土壤中的有機質不到1/3,其中土壤微生物量占3%-8%,多糖、多糖醛酸苷、有機酸等非腐殖質物質占3%-8%,腐殖質占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。
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