一般情况下,阔叶比针叶快;叶片比残根快,豆科比禾本科快。
(3 )有机残体的碳氮比
用C/N 表示。 微生物吸收1份氮,就要吸收5份碳用于构成自身细胞,同时要消耗20份碳作为生命活动的能量。微生物分解需有机质的C/N为25:1。
2、外界条件
外界条件通过制约微生物的活动,而影响有机质的转化。 (1)最适温度:20~30度。
(2)湿度和通气状况:在田间持水量的60%最好。
(3)土壤pH:细菌最适pH6.5—7.5,放线菌中性到为碱性,真菌酸性到中性条件
有机质的腐殖化
一、腐殖化过程
1、腐殖质 是有机质分解过程中的中间产物,在微生物的作用下,经过生物化学过程,合成的一种暗色的含N的、稳定的、复杂的高分子化合物,是一种自然的形成物。
2、形成过程 大体包括2个阶段
第一阶段:产生腐殖质分子的各个组成成分。如多元酚、氨基酸、多肽等有机物质。
第二阶段:由多元酚和含氮化合物缩合成腐殖质单体分子。此缩合过程包括两步:
首先是多元酚在多酚氧化酶作用下氧化为醌:
然后醌和含氮化合物(氨基酸)缩合,最后腐殖质单体分子继续缩合成高级腐殖质分子。
二、土壤腐殖质的基本性质及组成
土壤腐殖质是褐色或暗褐色的,芳香族结构的。具有多官解团的含氮的、复杂的高分子有机化合物。
如前所述,土壤腐殖质是土壤有机质经腐殖化过程由土壤有机质的矿质化过程分解的简单有机化合物缩合而成的。是土壤养分的储存库,是土壤肥力的重要指标。
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人们对土壤腐殖质的研究较早,在十九世纪初,由于人们认识和研究的局限性,曾一度认为植物直接靠吸收腐殖质而生存和生长;直到十九世纪中叶,德国化学家李比希提出植物矿物营养学说,才从根本上推翻植物营养腐殖质学说,(大伊乐,1809)认为植物吸收的是矿物质营养元素,土壤腐殖质必须经微生物的分解,变成简单的无机化合物才能被植物吸收。这为土壤腐殖质的进一步研究打下了基础,具有划时代意义。(一) 土壤腐殖质的分组及存在状态
1. 土壤腐殖质的分组
土壤腐殖质是一类组成和结构都十分复杂的天然高分子化合物(聚合物),各类腐殖质分子大小虽不相同,但其性质相似,要深入研究腐殖质的性质,就必须把它从土壤中分离提取出来,但此项工作十分困难。目前一般所用的方法就是先把土壤中分解或部分分解的动植物残体分离掉,通常用水浮选、手挑和静电吸附法移去,然后用不同溶液来浸提土壤,把腐殖质分为三个组分:富里酸组(黄腐酸)、胡敏酸组(褐腐酸)和胡敏素(黑腐素)。这里浸提剂十分重要,理想的浸提剂应具备:1)对腐殖酸的性质没有影响或影响极小;2)能获得均匀的组分;3)具有较高的提取能力,能将腐殖酸几乎完全分离出来。但是,由于腐殖酸的复杂性以及其组成上的非均质性,能满足所有这些条件的浸提剂尚未找到。
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在分离土壤中植物残体时,还可用密度为1.8g/cm或2.0g/cm重液,可以更有效地除尽这些残体,被移去的这部分有机物质称为轻组,而留下的土壤组成称为重组。然后根据腐殖质在碱、酸溶液中的溶解度再划分为胡敏酸、富里酸、胡敏素等三个组分。
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腐殖酸的主要组成是胡敏酸和富里酸,通常占腐殖酸总量的60%左右。富里酸包括克连酸和阿波克连酸。胡敏素是胡敏酸的同素异构体,它