第二章 土壤有机质 Soil organic matter 本章复习题 1、土壤有机质的来源有哪些？土壤有机质在土壤中有 哪些存在形态？其中哪种最重要？ 2、什么是土壤的矿质化作用和腐殖化作用？ 3、影响土壤有机质分解和转化的因素有哪些？ 4、采用什么方法将土壤腐殖物质区分为胡敏酸、富啡 酸和胡敏素三个组分？ 5、土壤腐殖酸有哪些性质？ 6、论述土壤有机质在生态环境上的作用和意义。 （二）化学性质 2、含氧官能团 羧基、酚羟基、羰基、醌基、醇羟基、甲氧基等。 FA 639-845 143-257 515-581 54-58 143-254 39 HA 275-481 221-347 224-426 90-181 32-206 32-95 种类 羧基 酚羟基 醇羟基 醌基 酮基 甲氧基 我国主要土壤表土中腐殖物质的含氧功能基[cmol（＋）/kg] 腐殖物质的总酸度通常是指羧基和酚羟基的总和。 （二）化学性质 3、腐殖酸的阳离子交换量和络合性 络合物的稳定性随pH值的升高而增大。 在 pH4.8 时能与Fe、Al、Ca等离子形成可溶性络合物，但在中性或碱性条件下会产生沉淀。 总酸度数值的大小与腐殖物质的活性有关，一般较高的总酸度意味着有较高的阳离子交换量和络合容量。 （二）化学性质 4、腐殖酸的电性 功能团的解离导致腐殖酸带电 ，一般带负电。 如：R－COOH R－COO－＋H＋ 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 pH 值的升高而升高。 R－OH R－O－＋H＋ （三）腐殖酸的分子结构特征 分子结构极其复杂的有机高分子化合物。单体中有芳核结构物质，芳核上有多种取代基。 Fulvic acid 富啡酸 分子量500~5000 （三）腐殖酸的分子结构特征 Humic acid 胡敏酸 分子量3000~1000000 Humin 胡敏素 （三）腐殖酸的分子结构特征 第四节 土壤有机质的作用及管理 有机质在土壤肥力上的作用 有机质在生态环境上的作用 土壤有机质的管理 一、 有机质在土壤肥力上的作用 （一）提供植物需要的养分 （二）改善土壤肥力特性 （三）生物性质 （一）提供植物需要的养分 植物生长所需养分N：80 ～97%，平均 95%；P：20 ～76%；S：38 ～94%为有机态，由有机质提供。 养分较完全 提高养分有效性 SOM矿质化过程中产生的有机酸，腐殖化过程中产生的腐殖酸，一方面促进土壤矿质养分溶解释放养分；另一方面可以络合金属离子，减少金属离子对 P 的固定，提高 P 的有效性。 （二）改善土壤肥力特性 胶体类型 有机胶体 高岭石 蒙脱石 吸附力 150～450 3～15 80～120 土壤腐殖物质是一种有机胶体，有巨大的表面积和表面能，具有较强的吸附能力，吸附能力大于矿质胶体，从而大大提高土壤保肥性。 胶体对阳离子吸附能力比较[cmol(+)/kg] 1、提高土壤保肥性 （二）改善土壤肥力特性 2、提高土壤的缓冲性 腐殖质含有多种功能团，遇OH－时电离出H＋与之作用生成水对碱缓冲；遇H＋时则由于带负电荷而吸附H＋对酸缓冲。 腐殖质胶体带负电荷，可吸附土壤溶液中盐基离子，对肥料起缓冲作用。 （二）改善土壤肥力特性 3、改善土壤的物理性质 改良土壤结构，促进团粒结构的形成，增加土壤的疏松 性，改善土壤的通气性和透水性。 土壤腐殖质是亲水胶体，具有巨大的比表面积和亲水基 团，能提高土壤的有效持水量。 腐殖质为棕色至褐色或黑色物质，增加了土壤吸热的能 力，提高土壤温度。 （三）生物性质 土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量 的主要来源； SOM通过刺激生物活动而增加土壤酶活性，直接影 响土壤养分转化的生物化学过程； 腐殖酸是一类生理活性物质，它能加速种子发芽，增 强根系活力，促进作物生长。 二、有机质在生态环境上的作用 （一）有机质对重金属污染的影响 （二）有机质对农药等有机污染物的固定作用 （三）有机质对全球碳平衡的影响 （一）有机质对重金属污染的影响 络合重金属离子，减轻重金属污染。 土壤有机质与重金属离子的络合作用对土壤和水体 中重金属离子的固定和迁移有重要影响。 有机质功能团对金属离子的亲和力： —O— > —NH2 > —N=N >
