土壤腐殖物质的形成和性质

一、土壤腐殖物质的形成

土壤腐殖物质的形成过程称为腐殖化作用。腐殖化作用是一系列极端复杂过程的总称，其中主要的是由微生物为主导的生物过程和生物化学过程，还有一些纯化学反应。近年的研究虽提供了一些新论据，但整个作用过程现在均非定论。目前，一般认为土壤腐殖化可分为3个阶段：①植物残体分解产生简单的有机化合物；②通过微生物对这些有机化合物的代谢作用及反复的循环，增殖微生物细胞；③通过微生物合成的多酚和酿或来自植物的类木质素，聚合形成高分子化合物，即腐殖物质。

关于腐殖物质的形成，归纳起来有4条途径。

土壤腐殖物质形成过程中的转化途径

图中的途径①是假定腐殖物质通过还原糖形成的，糖和氨基酸经非酶性聚合作用形成棕色的含氮聚合物，即腐殖物质。

途径②和途径③构成了现在比较盛行的多元酚理论，即在腐殖物质形成过程中有多元酚和配的参与，它们可直接来自木质素（途径③）,也可以是微生物的合成产物（途径②）。在途径③中，木质素经微生物作用后分解释放出酚乙醛和酸，再在多酚氧化酶的作用下氧化生成配，随后配与含氮化合物反应聚合形成大分子腐殖物质。途径②中多酚化合物来自非木质素的碳源，例如微生物可以利用纤维素合成多元酚化合物，其他过程与途径③类似。

途径④是 Selman Waksman的经典理论，即木质素-蛋白质理论。该理论认为，植物残体中的木质素是腐殖物质形成的主要来源，木质素在微生物的作用下，经过一系列脱甲氧基和氧化过程形成类木质素，类木质素是腐殖物质形成的基本结构单元，与微生物合成产生的氨基化合物反应后形成腐殖物质。

在解释腐殖物质的形成途径时，尽管多元酚理论为多数人所接受，然而4条途径都可能在各种土壤中存在，但各自所占的比重不同。例如木质素途径在排水不良的土壤中可能比较重要，而多元酚途径在某些森林土壤中可能是主要的。即使在同一种土壤中，腐殖物质的形成过程也可以有不同的机制。

关于腐殖化过程，目前只了解了它的一般轮廓，要阐明其具体过程，还有待于进一步研究。