土壤溶解性有机质生物降解研究进展_贾华丽

土壤有机质

土壤有机质 土壤有机质含量代表土壤肥力水平。它可以促进土壤团聚体结构的形成，改善土壤物理，化学和生物过程的条件，并改善土壤的吸收和缓冲性能。如果土壤有机质过低，土壤免疫力就会降低，容易硬化和酸化，农作物容易生病。增加土壤有机质可以使根系更多、更健康。 土壤有机质具体指什么呢？土壤有机物（SOM）是指源自土壤中生命的物质。它主要来自植物，动物和微生物残留，其中高等植物是主要来源。从狭义上讲，土壤有机质通常是指通过微生物作用形成的一种特殊，复杂和稳定的高分子有机化合物。 土壤有机质不仅是一种具有生命功能的稳定长期物质。它几乎包含了农作物和微生物所需的所有营养。土壤有机质可以丰富土壤中的养分并改善土壤物理性质。在有机物分解过程中会产生二氧化碳，这会导致土壤pH值暂时下降，从而可以提高磷酸盐和某些微量元素的利用率。有机物分解过程的中间产物，微生物代谢和自溶物质可以在土壤中与多价金属离子形成稳定的络合物，从而增强不溶性物质在土壤中的溶解度， 在有机物分解过程中合成的腐殖质和其他有机胶体可以与土壤中的粘土矿物混合形成胶体，从而可以改善土壤结构和理化性质，增加水稳性团聚体和孔隙率，降低堆积密度，改善土壤水肥保持性能，增加土壤缓冲能力，加速盐碱土壤的脱盐，减少红壤中活性铝和游离铁的危害。有机质包含植物生长发育所需的各种营养元素，尤其是土

壤中的氮。土壤中有机态氮含量超过95％。除了施用氮肥外，土壤氮的主要来源还来自有机物的分解。土壤有机物分解产生的二氧化碳可以为绿色植物提供光合作用。此外，有机物还是土壤中磷，硫，钙，镁和微量元素的重要来源。因此，有机质含量较高的土壤中的养分含量较高，可以减少化肥的施用。 有机质中的腐殖酸可以增强植物的呼吸作用，提高细胞膜的通透性，并增强养分的吸收。同时，有机物中的维生素和一些激素可以促进植物的生长发育。 土壤有机质中的有机胶体，带大量负电荷，吸附能力强，能吸附大量的阳离子和水，其阳离子交换能力和吸水率是几十倍甚至几十倍比粘土颗粒大两倍，因此它可以提高土壤保留肥料和水的能力，还可以提高土壤对酸和碱的缓冲能力。土壤有机质提供土壤微生物所需的能量和养分，微生物的活动和繁殖不能与土壤有机质分开。

土壤有机质测定方法

土壤有机质的测定(重铬酸钾容量法) 土壤有机质既是植物矿质营养和有机营养的源泉，又是土壤中异养型微生物的能源物质，同时也是形成土壤结构的重要因素。测定土壤有机质含量的多少，在一定程度上可说明土壤的肥沃程度。因为土壤有机质直接影响着土壤的理化性状。 测定原理 在加热的条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7－H2SO4)溶液，来氧化土壤有机质中的碳，Cr2O-27等被还原成Cr+3，剩余的重铬酸钾(K2Cr2O7)用硫酸亚铁(FeSO4)标准溶液滴定，根据消耗的重铬酸钾量计算出有机碳量，再乘以常数1.724，即为土壤有机质量。其反应式为： 重铬酸钾—硫酸溶液与有机质作用： 2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CO2↑+8H2O 硫酸亚铁滴定剩余重铬酸钾的反应： K2Cr2O7+6FeSO4＋7H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O 测定步骤： 1.在分析天平上准确称取通过60目筛子(＜0.25mm)的土壤样品0.1—0.5g(精确到0.0001g)，用长条腊光纸把称取的样品全部倒入干的硬质试管中，用移液管缓缓准确加入0.136mol/L重铬酸钾—硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液10ml，(在加入约3ml时，摇动试管，以使土壤分散)，然后在试管口加一小漏斗。 2.预先将液体石蜡油或植物油浴锅加热至185—190℃，将试管放入铁丝笼中，然后将铁丝笼放入油浴锅中加热，放入后温度应控制在170—180℃，待试管中液体沸腾发生气泡时开始计时，煮沸5分钟，取出试管，稍冷，擦净试管外部油液。 3.冷却后，将试管内容物小心仔细地全部洗入250ml的三角瓶中，使瓶内总体积在60—70ml,保持其中硫酸浓度为1—1.5mol/l,此时溶液的颜色应为橙黄色或淡黄色。然后加邻啡罗啉指示剂3—4滴，用0.2mol/l的标准硫酸亚铁(FeSO4)溶液滴定，溶液由黄色经过绿色、淡绿色突变为棕红色即为终点。 4.在测定样品的同时必须做两个空白试验，取其平均值。可用石英砂代替样品，其他过程同上。 结果计算 在本反应中，有机质氧化率平均为90%，所以氧化校正常数为100／90，即为1.1。有机质中碳的含量为58%，故58g碳约等于100g有机质，1g碳约等于1.724g有机质。由前面的两个反应式可知：1mol的K2Cr2O7可氧化3／2mol的C，滴定1molK2Cr2O7，可消耗6mol FeSO4，则消耗1molFeSO4即氧化了3／2×1／6C=1／4C=3 计算公式为：

土壤有机质

土壤有机质 什么是土壤有机质？ 土壤有机质是泛指土壤中来源于生命的物质，是土壤中除土壤矿物质以外的物质，它是土壤中最活跃的部分，是土壤肥力的基础，可以说没有土壤有机质就没有土壤肥力。 土壤有机质是指土壤中有机化合物，包括含碳化合物、木素、蛋白质、树脂、蜡质等。土壤中有机质的来源十分广泛，比如动植物及微生物残体、排泄物和分泌物、废水废渣等。微生物是土壤有机质的最早来源。 土壤有机质的含量在不同土壤中差异很大，含量高的可达20%或30%以上（如泥炭土，肥沃的森林土壤等），含量低的不足1%或0.5%（如荒漠土和风沙土等）。 一、土壤有机质有什么用 土壤有机质含有植物生长发育所需要的各种营养元素，也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 1、促进作物的生长发育。 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 2、改良土壤结构。

有机质中的腐植质是土壤团聚体的主要胶结剂，一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 3、提高土壤的保水保肥能力。 土壤有机质中的有机胶体，具有强大的吸附能力，它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 4、促进土壤微生物的活动。 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物的活动。土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质，并且腐殖质能调节土壤的酸碱反应，促进土壤结构等物理性质的改善，使之有利于微生物的活动。这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。土壤微生物生物量是随着土壤有机质质量分数的增加而增加，两者具有极显着的正相关。但因土壤有机质矿化率低，所以不像新鲜植物残体那样会对微生物产生迅猛的激发效应，而是持久稳定地向微生物提供能源。正因为如此，含有机质多的土壤肥力平稳而持久，不易产生作物猛发或脱肥等现象。 5、提高土壤温度。 有机质为暗色物质，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 6、提高土壤养分性。 有机质中腐植质具有络合作用，腐植质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物，避免难溶性磷酸盐的沉淀，提高有效养分的数量。

土壤有机碳分类及其研究进展1

土壤有机碳( SOC)是土壤学和环境科学研究的热点问题之一，土壤有机碳库的动态平衡直接影响着土壤肥力的保持与提高，进而影响土壤质量的优劣和作物产量的高低，因而土壤有机碳的变化最终会影响土壤乃至整个陆地生态系统的可持续性。土壤有机碳包括活性有机碳和非活性有机碳。土壤活性有机碳是指在一定的时空条件下，受环境条件影响强烈的、易氧化分解的、对植物和微生物活性影响比较高的那一部分土壤碳素。根据测定方法和有机碳组分不同,土壤活性有机碳又表述为溶解性有机碳（DOC：dissolved organic carbon）、水溶性有机碳（water-soluble organic carbon）、微生物生物量碳（MBC：Microbial biomass carbon）、轻组有机碳和易氧化有机碳，可在不同程度上反映土壤有机碳的有效性和土壤质量。 国外研究进展 国外对土壤有机碳的研究开始较早, 在20世纪60年代, 就有学者开始进行全球土壤有机碳总库存量研究。但早期对土壤有机碳库存量的估算大都是根据少数土壤剖面资料进行的。如1951年Rubey根据不同研究者发表的关于美国9个土壤剖面的有机碳含量, 推算出全球土壤有机碳库存量为710 Pg。1976年Bohn利用土壤分布图及相关土组( soil association)的有机碳含量, 估计出全球土壤有机碳库存量为2946Pg。这两个估计值成为当前对全球土壤有机碳库存量的上下限值。20世纪80年代，由于研究全球碳循环与气候、植被及人类活动等因素之间相互关系的需要,统计方法开始被应用于土壤有机碳库存量

的估算。如Post等在Holdridge生命带模型基础上，估算了全球土壤碳密度的地理分布与植被及气候因子之间的相互关系，提出全球1m 厚度土壤有机碳库存量为1 395 Pg。 20世纪90年代以来, 随着遥感(RS)、地理信息系统(GIS) 和全球定位系统(GPS) 技术的发展, 为土壤有机碳研究提供了新的方法和手段。3S技术被应用于区域或全球土壤有机碳库存量大小、有机碳密度的空间分布差异等方面的研究。发达国家已在区域尺度上开展了相关研究工作。如俄罗斯在1B250万土壤分布图上建立了土壤碳空间数据库，计算出俄罗斯0~ 20 cm、0~ 50 cm和0~100 cm等不同土层有机碳库存量，估计出俄罗斯土壤有机碳库存总量为34211 Pg，无机碳库存总量为11113 Pg，土壤总碳库存量为45314 Pg，并绘制了俄罗斯0~ 100 cm土层无机碳库存量分布图。加拿大建立了1B100万的数字化土壤分布图及土壤碳数据库，并计算出加拿大0 ~ 30 cm 土层和0 ~100 cm土层土壤有机碳库存量分别为7011 Pg和249 Pg。 世界各国不同研究者对全球土壤有机碳库存量的估算方法并无本质区别，但由于所用资料来源与土壤分类方式不同，土壤有机碳库存量的估计值有较大差异。全球土壤1 m内土壤有机碳库大约是植被碳库的115~ 3倍，如此巨大的土壤有机碳库,即使其发生很轻微变动，都会引起大气中CO2浓度变化，进而影响全球气候变化。因此，土壤有机碳库存量研究成为全球变化的研究热点之一。 国内研究进展 我国学者非常关注土壤碳循环研究，并在土壤有机碳库存量研究

茶园土壤有机质提升的方法与研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0076316.html, 茶园土壤有机质提升的方法与研究 作者：张学勇 来源：《农家科技下旬刊》2017年第08期 摘要：土壤有机质是土壤肥力的基础，提升茶园土壤有机质是提高茶叶品质和产量的重 要手段。本文在阐述提升茶园土壤有机质重要性的基础上，结合茶园发展实际，探索提升茶园土壤有机质的有效方法，以期为相关人士提供借鉴和参考。 关键词：茶园土壤；有机质；提升方法 随着经济的迅速发展，茶园种植在我国发展迅速，在增加了人民经济收入的同时也带来了许多问题，如土壤有机质含量过低，土壤肥力下降、土壤酸化严重等问题，对发展茶叶种植业形成阻碍。因此，提升茶园土壤的有机质含量，能够有效提高茶叶的品质和产量，延长茶树的寿命，对发展绿色生态农业，建设社会主义新农村具有十分重要的现实意义。 一、提升茶园土壤有机质的重要性 1.提升茶园土壤有机质有利于提高产业的品质和产量 茶园多建在山地和丘陵地区，土壤涵养水源，防止水土流失和保持土壤肥力的能力较差，特别是沙地土壤种茶，土壤的有机质含量低，无法满足种茶对土壤的需要，极大地影响了茶的产量和质量。因此提升茶园土壤有机质含量，对提高茶园土壤的肥力，具有重要作用，能够有效提高茶叶的品质和产量。 2.提升茶园土壤有机质有利于延长茶树的寿命 茶树生长主要依靠人工施肥和落叶养护两种途径，随着茶园的集约化经营，茶叶更多地被生产加工并包装远销，导致落叶对茶树的养护作用减少，降低了土壤有机质含量，如若不能及时为土壤补充有机质，就会导致土壤肥力下降，茶树不能够获得足够的营养就会逐渐枯萎，在一定程度上影响了茶树的寿命。因此，提升茶园土壤有机质对延长茶树寿命具有重要作用。 3.提升茶园土壤有机质有利于实现绿色生态农业 引导茶农充分利用山区的自然资源，增加土壤有机质的含量，有利于节约种茶成本，增加茶农的收入。同时，就地取材也能避免茶农利用焚烧秸秆等方式增加土壤肥力的弊端，降低秸秆焚烧引起的空气污染和森林火灾，有利于实现绿色生态农业。 二、茶园土壤有机质提升的方法 1.合理种植和套种

土壤有机质平衡与地球温室效应

土壤有机质平衡与地球温室效应 摘要：土壤有机质在培肥土壤，调节土壤的理化性质，营养作物及改良耕性等各方面都有重要作用。长期农业生产实践证明，维持土壤有机质平衡及稳定增长是土地生产力持续利用的基础，努力增加及多途径归还土壤有机质是维持与改善土壤肥力的关键，要提高和发挥土集肥力，合理调控土壤有机质的积累与分解这一对立统一过程，建立适宜的转化平衡是非常必要的。土壤碳库为地球表层生态系统中最大的碳储库。土壤中的有机碳库与无机碳库都是陆地生态系统重要的碳库，对于温室效应与全球气候变化同样有着重要的控制作用。全球土壤有机碳库(SOC pool)达到1.5×103～2×103Pg，是大气碳库的3倍，约是陆地生物量的2.5倍 [1]。可见，土壤有机质的损失对地球自然环境具有重大影响。从全球来看，土壤有机碳的不断下降，对全球气候变化的影响非常大。 关键词：土壤有机质作用平衡温室效应 一、土壤有机质作用与平衡管理 （一）、土壤有机质作用 1、提供植物需要的养分 土壤有机质是作物所需的氮、磷、硫、微量元素等各种养分的主要来源。大量资料表明，我国主要土壤表土中大约80%以上的氮、20%—76%的磷以有机态存在，随着土壤有机质的逐步矿化，这些养分可以直接通过微生物的的降解与转化，以一定速率不断释放出来，供作物及微生物生长发育之需。同时，土壤有机质分解与合成过程中，产生的多种有机酸和腐殖酸对土壤矿质部分有一定溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养料的有效化。 2、改善土壤肥力特征 土壤有机质能改善土壤物理性质土壤有机质几乎对所有的土壤物理性质都有良好的影响，腐殖质是很好的胶结剂，能使土粒形成良好的团粒结构，从而使土壤通透疏松，减少粘着性，改善耕性。腐殖质色暗，可加深土壤颜色，增强土壤吸热能力，同时其导热性小，有利于保温，使土温变化缓和。另外，土壤有机质具有离子代换作用、络合作用和缓冲作用土壤有机质的羧基、酚羟基、烯醇或羟基使有机胶体带负电荷，具有较强的代换

提升土壤有机质方法

提升土壤有机质方法 土壤有机质指土壤中以各种形式存在的含碳有机化合物，是土壤的重要组成部分，是衡量土壤肥力高低的重要指标，对土壤的理化性状及肥力具有较大的影响。近年来，大量施用化肥，少施或不施用有机肥，严重影响了养分对农作物的有效供给，粮食产量难以提高。因此，提升土壤有机质势在必行。具体可采用以下方法： 1、增施有机肥 有机肥是很好的土壤改良剂，它既能熟化土壤，保持土壤的良好结构，又能增强土壤的保肥供肥和缓冲能力，不断供给作物生长需要的养分，为作物生长创造良好的土壤条件。 2、推广秸秆还田 推广以小麦、水稻、玉米等秸秆还田及喷施腐化剂技术，既能有效地利用有机肥资源，又能改善土壤结构，增强土壤保肥供肥性能，节约化肥投入，降低生产成本，增加农民收入。 3、实施间套种和轮作 近年来，农作物复种指数越来越高，致使许多土壤有机质含量降低，肥力下降。实行轮作、间作制度，调整种植结构，做到用地与养地相结合，不仅可以保持和提高土壤有机质含量，而且还能改善农产品品质，对促进农业可持续发展具有重要意义。 4、因地制宜种植绿肥 种植绿肥可为土壤提供丰富的有机质和氮素，促进用地与养地结合，减少连作障碍及下茬化肥用量，提高土壤有机质含量。 5、测土配方施肥 测土配方施肥是以土壤养分测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用量、施肥时期和施肥。 北京光禾生物科技有限公司是在北京农学院和北农科技产业集团的共同支持下创立的一家现代化生物类高新技术企业。公司以微生物技术作为产业核心，业务板块覆盖农业生产、环境治理、生物制药三大领域。目前已经在生物肥料、生物农药、生物保鲜剂、污水处理、土壤修复、生物医药等诸多方向开发出了拥有独立自主知识产权的10余款产品，技术水平国内领先。公司现拥有独立的应用微生物研发中心、大型微生物菌

土壤有机质研究方法及展望

土壤有机质研究方法及展望 摘要：有机质是土壤的重要组成成分,在一定程度上影响土壤的其它属性在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都有着很重要的作用和意义。综述了土壤有机质的定义及研究方法，并对未来的研究方向予以展望。 关键词：土壤有机质红外光谱核磁共振δ13C Soil Organic Matter on its Research Methods and The Prospect Forecast Abstract: Soil organic matter is an important component in a certain degree of impact on soil properties in soil fertility, environmental protection, agriculture sustainable development, and has very important function and meaning. Soil organic matter is reviewed in this paper the definition and research methods, and the future research direction are predicted. Key words:Soil organic matter infrared spectroscopy nuclear magnetic resonance δ13C 1 引言 土壤有机质（Soil Organic Matter ,SOM）由一系列存在于土壤中、组成和结构不均一、主要成分为C和N的有机化合物组成（武天云等，2004）。它是土壤的重要组成部分，尽管土壤有机质只占土壤总重量的很小一部分，但其在一定程度上直接或间接地影响到土壤的许多属性（刘登魁等，2006），关系到土壤的结构、可耕性、持水率、保肥供肥特性及生产性能（张一扬等，2008），在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都有着很重要的作用和意义。一方面它含有植物生长所需要的各种营养元素，是土壤微生物生命活动的能源，对土壤物理、化学和生物学性质都有着深刻的影响。另一方面，土壤有机质对重金属、农药等有机、无机污染物的行为有着显著的影响，而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要作用，被认为是影响全球“温室效应”的主要因素。 因此，从18世纪80年代人们在土壤中发现一类黑色物质并对其进行深入研究开始，便一直没有中断，只是由于研究技术的不断创新以及研究观念的因素，各个时期的研究重点不尽相同。国外对土壤有机质的研究极为活跃,主要集中在有机质的性质、生化分析、有机质稳定性等方面的研究（张勇等，2005）。我国对水平地带性土壤和耕作土壤的有机质组成和性质研究较多（熊毅等，1987）。

土壤有机质的作用及调节

土壤有机质的作用及调节 一、土壤有机质的作用 土壤有机质在土壤肥力和植物营养中具有多方面的重要作用。主要包括以下几个方面： （一）提供作物需要的各种养分 土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。大量资料表明，我国主要土壤表土中大约80%以上的氮、20%~76%的磷以有机态存在，在大多数非石灰性土壤中，有机态硫占全硫的75%~95%。随着有机质的矿质化，这些养分都成为矿质盐类（如铵盐、硫酸盐、磷酸盐等），以一定的速率不断地释放出来，供作物和微生物利用。 ，另外，据估计土壤有机质的分解以及微生物和根系呼吸作用所产生的CO 2 每年可达1.35*1011t,大致相当于陆地植物的需要量,可见土壤有机质的矿化分的重要来源,也是植物碳素营养的重要来源. 解是大气中CO 2 此外，土壤有机质在分解过程中，还可产生多种有机酸（包括腐殖酸本身），这对土壤矿质部分的一定溶解能力，促进风化，有利于某些养分的有效化，还能络合一些多价金属离子，使之在土壤溶液中不致沉淀而增加了有效性。 （二）增强土壤的保水保肥能力和缓冲性 腐殖质疏松多孔，又是亲水胶体，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。此外腐殖质改善了土壤渗透性，可减少水分的蒸发等，为作物提供更多的有效水。 腐殖质因带有正负两种电荷，故可吸咐阴、阳离子；又因其所带电性以负电 +、Ca2+、荷为主，所以它具有较强的吸咐阳离子的能力，其中作为养料的K+、NH 4 Mg2+等阳离子一旦被吸咐后，就可避免随水流失，而且能随时被根系附近的其他阳离子交换出来，供作物吸收，仍不失其有效性。 腐殖质保存阳离子养分的能力，要比矿质胶体大许多倍至几十倍。一般腐殖质的吸收量为150~400cmol（+）/kg。因此，保肥力很弱的砂土中增施有机肥料后，不仅增加了土壤中养分分数，改良砂土的物理性质，还可提高其保肥能力。

土壤有机质测定

土壤有机质测定 5.2.1重铬酸钾容量法——外加热法 5.2.1.1方法原理在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5 分钟）， 用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化90%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下： 2K2Cr2O7＋8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20 在1mol·L-1H2SO4 溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时，其滴定曲线的突跃范围为1.22～0.85V。 从表5—4中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E0），邻啡罗啉（E0=1.11V），2-羧基代二苯胺（E0=1.08V），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（E0），正落在滴定曲线突跃范围之内，因此，不需加磷酸而终点容易掌握，可得到准确的结果。 例如：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： [（C12H8N2）3Fe]3++e [（C12H8N2）3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，滴定过程中渐现Cr3+的绿色，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过量半滴，即变成红色，表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，到终点时颜色变化不清楚，所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过滤。 从表5-4 中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸钠指示剂变色的氧化还原标准电位（E0）分别为0.76V、0.85V。指示剂变色在重铬酸钾与亚铁滴定曲线突跃范围之外。因此使终点后移，为此，在实际测定过程中加入NaF或H3PO4络合Fe3+，

土壤有机质碳矿化影响的研究进展

作者简介：李春哲（1982—），女，博士，讲师，研究方向：面源污染。 基金项目：本文系吉林工业职业技术学院2016年度科研课题“饮马河流域面源污染负荷及污染物时空格局演变特征分析”（课题编号：16ky06）的阶段性研究成果之一。 土壤有机质碳矿化影响的研究进展 李春哲 （吉林工业职业技术学院制药与环境技术学院，吉林吉林132013） 摘要：关键词：中图分类号：S153.62文献标识码：A 化肥施用、耕作方式以及土壤的理化性质等均对土壤有机质碳矿化产生影响，由 于土壤有机碳的容量很大，即使其微小变动就可导致整个空气容量中CO 2浓度 边幅很大，所以土壤有机质碳矿化在整个碳循环过程中起着至关重要的作用。目 前CO 2作为温室效应气体，成为全球环境关注的焦点问题。因此，在整个生态系 统内固碳增汇是每个国家在未来环境问题上应该努力的方向，本文综述了土壤 有机质碳矿化的影响因素，并给出了未来在土壤有机质碳矿化应该侧重的研究 方向。 土壤有机质； 矿化；研究进展1引言 土壤有机质碳矿化是指是土壤有机质通过 分解变为简单无机化合物并放出二氧化碳的过 程，是在微生物作用下进行的。土壤中的机质，是 土壤固相部分的一种重要的组成，主要是指土壤 中来源的生命物质，一般含量在0~5%之间，泥 炭土可高达20%或30%以上，漠境土和砂质土 壤不足0.5%。土壤有机质矿化影响因素很多，土 壤有机质矿化对土壤肥力保持、壤土构成、农林 业和生态系统可持续发展等都有着极其重大的 意义。2影响因素2.1化肥的施用目前农业生产资料的最基本投入就是化肥的施用，不论是在发达国家还是在发展中国家，化肥的施用都成为了增产、增收的最直接的、最有效的措施[1]。化肥的施用，也成为了影响有机碳库的最重要的原因。近些年一些研究表明[2-4]，由 于肥料的类型不同，对土壤中的有机碳的影响比重也不尽相同，有研究表明，有机肥与无机肥配合使用，既补充了有机碳源又改善了土壤的物理性状，可提高土壤碳含量。比较研究了施用水葫芦有机肥和畜禽粪有机肥对土壤CO 2排放特征的影响。结果表明：就处理土壤的CO 2排放量与累积排放量能力而言，水葫芦有机肥均显著低于畜禽粪有机肥。有机肥处理土壤的CO 2累积排放量与潜在可矿化有机碳含量以及有机质碳矿化速率呈显著正相关。有研究者在室内模拟试验，证明在不同施肥处理中，高量有机肥及高量 有机肥配施化肥处理土壤有机碳累积矿化量较 高，有机肥的施用提高了土壤有机碳的矿化总 量；土壤碳总矿化量与土壤总有机碳和活性有机 碳含量呈极显著相关关系。研究者对我国东北地 区的典型黑土进行了连续施肥28年的相关研 究，证明无论是有机肥还是化肥都能增加土壤有 机碳含量，此外，实验表明有机肥、化肥配合施用第32卷第3期圆园员8年第3期Vol.32No.3NO.3.2018 技术与教育 TECHNIQUE &EDUCATION

土壤有机质的七大作用

1、是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分，可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮，有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。因为土壤矿物质一般不含氮素，除施入的氮肥外，土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳，可以供给绿色植物进行光合作用的需要。此外，有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2、促进作物的生长发育 有机质中的胡敏酸，可以增强植物呼吸，提高细胞膜的渗透性，增强对营养物质的吸收，同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。 3、促进改善土壤性质，结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，所以有助于黏性土形成良好的结构，从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例，创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性，只是黏粒的几分之一。一方面，它能降低黏性土壤的黏性，减少耕作阻力，提高耕作质量；另一方面它可以提高砂土的团聚性，改善其过分松散的状态。 4、提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体，带有大量负电荷，具有强大的吸附能力，能吸附大量的阳离子和水分，其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍，所以它能提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5、促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分，有利于微生物活动。 6、提高土壤温度 有机质颜色较暗，一般是棕色到黑褐色，吸热能力强，可以提高地温。可改善土壤热状况。 7、提高土壤养分性

土壤有机质

从广义上讲，土壤有机物是指土壤中各种含碳有机物，包括各种动植物残留物，微生物及其分解和合成的各种有机物质。 从狭义上讲，土壤有机质（SOM）通常是指由有机残留物通过微生物作用而形成的一种特殊，复杂和稳定的大分子有机化合物（腐殖酸）。 土壤有机质是土壤固相的重要组成部分，也是植物营养的主要来源之一。它可以促进植物的生长发育，改善土壤的物理性质，促进微生物和土壤生物的活性，促进土壤中营养元素的分解，并提高土壤肥力和缓冲作用。它与土壤的结构，通气，渗透性，吸附和缓冲密切相关。通常，当其他条件相同或相似时，有机物的含量在一定范围内与土壤肥力成正相关。 土壤有机质主要来自植物，动物和微生物残留，其中高等植物是主要来源。微生物是最早出现在原始土壤母体材料中的生物。随着生物的进化和土壤形成过程的发展，动植物残留物及其分泌物已成为土壤有机质的基本来源。在天然土壤中，土壤有机质的主要来源是地面植被残留物和根，例如树木，灌木，草及其残留物，它们每年为土壤提供大量有机残留物。在农业土壤中，土壤有机质的来源广泛，主要包括作物残茬，秸秆还田和绿肥。人畜粪便，工农业副产品的废料（如酒糟，亚硫酸铵造纸废液等）；城市生活垃圾和污水；土壤微生物，动物（例如earth，昆虫等）的残留物和分泌物；人工施用各种有机肥料（肥料，腐殖酸，肥料，污泥，土壤和杂肥等）。其中，耕种土壤中的自然植被已不存在，主要是人们每年使用的作物根系分泌物，

残茬，垃圾和有机肥料（绿肥，堆肥，堆肥和肥料等）。 尽管进入土壤的有机残留物来源不同，但从化学角度来看，它们主要是碳水化合物（包括一些简单的糖和多糖，例如淀粉，纤维素和半纤维素），含氮化合物（主要是蛋白质），木质素和其他物质。此外，还有一些脂溶性物质（例如树脂，蜡等）。土壤有机质的基本元素是C，O，h和N，其中C占52％-58％，O占34％-39％，H占3.3％-4.8％，N占3.7。％-4.1％。第二个是p和s，其次是K，CA，Mg，Si，Fe，Zn，Cu，B，Mo，Mn和其他灰分元素，C / N通常为10-12。这些有机成分在有机残留物中的含量随植物种类，器官和年龄的变化而变化

第三章、土壤生物及土壤有机质

第三章、土壤生物及土壤有機質 第一節、土壤生物與土壤的關係 一、土壤生物的種類 1.大型生物 土壤中大型生物如：齧齒類及食蟲動物、昆蟲類、木蝨、蟎、蝸蝓、蝸牛、蜘蛛、百足蟲、蚯蚓、千足蟲等。土壤中大型生物的活動對土壤的影響包括： (1)齧齒類常搗碎土塊，變成團粒狀，且搬運土塊。進而使土壤中有機質團結，且促進空氣 流通及排水良好，但其害處在傷害農作物。 (2)昆蟲類能搬運或消化土壤，常把地面植物及動物遺體物質帶入土中，對土壤有機質的移 動與破壞有很大的影響，其作穴對土壤通氣亦有影響。此類動物繁殖力大，其遺體對土壤有機物生成頗有影響。 (3)蚯蚓及蝸牛為土壤中最重要的腹足動物，常以腐朽植物體為食物。蚯蚓常吃食土壤而再 排泄出來，據估計每年每英畝有15噸之乾土穿過蚯蚓之體。土壤之穿過其體不僅是可作其食物之有機質部份，且有礦物成分，均受其體內消化酵素之作用，又能弄碎土粒，使有機質、氮素、交換性鈣及鎂、有效磷、p H、鹽基飽和度及陽離子交換能量，均有顯著增加，故可增進土壤肥力。 土壤中的無機元素對動物的分布和數量亦有一定影響。由於石灰質土壤對蝸牛殼的形成很重要，所以在石灰質地區的蝸牛數量往往比其它地區多。 2.土壤微生物 (1)線蟲：分為雜食性、肉食性、寄生類等。 (2)原生動物：即單細胞動物，土壤中常見者有三種，變形蟲、纖毛蟲、鞭毛蟲等。原生動 物之主要食物為有機物，故對有機物的分解頗有影響。而有一部份原生動物以細菌為食物，對於限制細菌之繁殖頗有影響。 3.土壤植物 土壤植物可分為：土壤藻類、土壤蕈類、土壤放射菌類、土壤細菌等四類。 (1)土壤藻類可分為：綠藻、藍綠藻、黃綠藻、細藻等。藻類對土壤性質及植物生長可能的 影響如下： ?增加土壤有機質，因其能行光合作用製造有機質。 ?增進土壤通氣，因其行光合作用能放出氧氣。 ?已知有固氮能力之細菌和藻類（如藍綠藻）很多，稱為「固氮生物」，能吸收氮氣，進 行固碳作用(nitrogen fixation)。

关于提升土壤有机质含量的建议

关于提升土壤有机质含量的建议 我国农业经过从实行家庭联产承包责任制以来的近40 年快速发展，取得了令世人瞩目的巨大成就,农产品产量快速增长，品种日益丰富，质量有较大提高,极大地满足了人民群众的物质、文化生活需要。农业的快速发展得益于农用化肥、农药的施用和农业新品种新技术的推广以及机制体制的创新，然而,正是因为当时需要农产品的高产量、多产量来解决温饱问题，就使得农业过度依赖化肥、农药，就逐步造成土壤重金属农残超标、土壤有机质含量下降的严重后果。近年来，国家对土壤重金属超标、土壤农药残留超标、土壤农膜残留超标等土壤污染问题非常重视，国务院已于2016年5 月31日印发《土壤污染防治行动计划》（简称《土十条》），大力推进土壤污染防治工作，但是，国家对土壤有机质含量下降严重(我国大部分地区土壤有机质含量不足2%，在1%左右，低的才百分之零点几。日本果园土壤有机质含量在6-7%以上。)的问题重视不够，虽然，在国家层面上已推行土壤测土配方施肥、沃土工程等措施，但实施的效果并不尽如人意，国家层面上还没有出台一个提升土壤有机质含量的法律法

规，农民、农业企业等农业从业者也普遍对提升土壤有机质含量不重视。为此建议： 一、出台法规强化意识。从宏观层面上讲，要高度重视土壤有机质含量下降严重的问题，这关系到国家农产品质量安全，会危及国民生活质量。首先，国家或地方要积极研究出台提升土壤有机质含量的法规，从法的层面来强化全社会以及农业从业者提升土壤有机质含量的意识和行为。其次，各级农业部门要高度重视并着力做好提升土壤有机质含量 的试点示范和新技术新模式的研究推广工作，国家及地方新闻媒体要积极营造提升土壤有机质含量的浓厚氛围，引导广大农业从业者重视并着力提升土壤有机质含量。第三，国家及地方财政要积极支持提升土壤有机质含量的项目和推广 行动，预算专项经费强力推行。 二、积极增施有机肥料。首先，现代农业要增施有机肥，减少化肥使用量。各地要优先做到化肥使用量零增长并逐年减少，大力增施有机肥，大力推行发展堆肥，广开有机肥源。其次，要大力发展有机肥。各地要制定优惠政策，积极发展有机肥生产企业，扎实抓好畜牧业排泄物无害化处理变废为“肥”。第三，现代农业要以追求农产品超高品质为目标，合理负载，限制高产，减少土壤产出。 三、推广作物桔杆返田。近年来，多数地方要花大力气、财力去处理作物桔杆焚烧和因作物桔杆乱放置引发的污染

土壤化学课程论述题-土壤有机碳和土壤酸化

一、论述不同生态、耕作管理条件下土壤有机碳的含量、组成和性质特征 一、论述不同生态、耕作管理条件下土壤有机碳的含量、组成和性质特征。 土壤有机碳(SOC)包括植物、动物及微生物遗体、排泄物、分泌物及其部分分解产物和土壤腐殖质。土壤有机碳量是进入土壤的植物残体量以及在土壤微生物作用下分解损失的平衡结果。土壤有机碳量(1500Pg)约为陆地生物量碳(620Pg)的2.4倍，其动态平衡不仅直接影响土壤肥力和作物产量，而且其固存与排放对温室气体含量、全球气候变化也有重要影响。然而，不同生态系统的土壤有机态组成和转化有所差别。（一）森林生态系统 森林生态系统作为陆地生物圈的主体，不仅本身维持着大量的碳库(约占全球植被碳库的86%以上)，同时也维持着巨大的土壤碳库(约占全球土壤碳库的73%)。森林植被下，进入土壤的有机物质主要为地表的凋落物。因此，其表土层很薄，一般仅2~7 cm，此层中有机碳含量可达到368mg/kg，其下虽有一深厚的腐殖质层(约40~70cm)，但其含量已较上层急剧减少。森林土壤中的有机碳主要来自于森林凋落物的分解补充与累积，是进入土壤中的植物残体量以及在土壤微生物作用下分解损失量的平衡结果。 （二）草地生态系统 在草地生态系统中，草地植物通过光合作用吸收大气中的CO2，合成有机物质，植物枯死后凋落于土壤表面，形成凋落物层进入土壤库，其中一部分凋落物经腐殖化作用，形成土壤有机碳固定在土壤中,这部分有机碳经土壤动物和微生物的矿化作用，部分分解产物被植物再次利用，构成了生态系统内部碳的生物循环。此外，植物光合作用固定的有机碳还有一部分通过植物自身的呼吸作用(自养呼吸)、草原动物呼吸、凋落物层的异养呼吸以及土壤的呼吸代谢作用将碳以CO2的形式重新释放到大气中，构成了草地植被-土壤-大气间的生物地球化学循环。在草地生态系统中，植物、凋落物、土壤腐殖质构成了系统的三大碳库。 （三）湿地生态系统 全球变化背景下陆地生态系统碳循环研究是其中重要的核心内容之一。湿地作为一个水陆相互作用形成的独特生态系统，具有季节或常年积水、生长或栖息喜湿动植物和土壤发育潜育化3个基本特征。湿地虽然只占地球陆地表面的很小部分，但在陆地碳库中却占有显著的份额。据估算，湿地占了全球陆地碳库的12%~20%。 一旦有机物质沉积在湿地土壤表层或矿物土壤中，便成为湿地生态系统异养食物链的一部分，在土壤性质、水文和土地利用活动的影响下，通过生物地球化学过程影

土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量的测定 一、目的要求 土壤有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，对了解土壤肥力状况，进行培肥、改土有一定的指导意义。 通过实验了解土壤有机质测定原理，初步掌握测定有机质含量的方法既注意事项。能比较准确地测出土壤有机质含量。 二、方法原理 在加热条件下，用稍过量得标准重铬酸钾—硫酸溶液，氧化土壤有机碳，剩余的重铬酸钾用标准硫酸亚铁（或硫酸亚铁铵）滴定，由所消耗标准硫酸亚铁的量计算出有机碳量，从而推算出有机质的含量，其反应式如下： 2K 2Cr 2 O 7 +3C+8H 2 SO 4 →K 2 SO 4 +2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3CO 2 +8H 2 O K 2Cr 2 O 7 +6FeSO 4 +7H 2 SO 4 →K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Fe 2 (SO 4 ) 3 +8H 2 O 用Fe2+滴定剩余的K 2Cr 2 O 7 2-时，以邻啡罗啉（C 2 H 8 N 2 ）为氧化还原指示剂，在 滴定过程中指示剂的变色过程如下：开始时溶液以重铬酸钾的橙色为主，此时指示剂在氧化条件下，呈淡蓝色，被重铬酸钾的橙色掩盖，滴定时溶液逐渐呈绿色（Cr3+），至接近终点时变为灰绿色。当Fe2+溶液过量半滴时，溶液则变成棕红色，表示颜色已到终点。 三、仪器试剂 1. 仪器用具 硬质试管（18mm×180mm）、油浴锅、铁丝笼、电炉、温度计（0~200℃）、分析天平（感量0.0001g）、滴定管（25ml）、移液管（5ml）、漏斗（3~4cm），三角瓶（250ml）、量筒（10ml，100ml）、草纸或卫生纸。 2. 试剂配制 1.0.1333mol/L重铬酸钾标准溶液称取经过130℃烘烧3~4h的分析纯重铬酸钾39.216g,溶解于400ml蒸馏水中，必要时可加热溶解，冷却后架蒸馏水定容到1000ml，摇匀备用。 2.0.2mol/L硫酸亚铁（FeSO 4.7H 2 O）或硫酸亚铁铵溶液称取化学纯硫酸亚铁 55.60g或硫酸亚铁铵78.43g，溶于蒸馏水中，加6mol/L H 2SO 4 1.5ml，再加蒸馏 水定容到1000ml备用。 3.硫酸亚铁溶液的标定准确吸取3份0.1333mol/L K 2Cr 2 O 7 标准溶液各5.0ml于 250ml三角瓶中，各加5ml6mol/L H 2SO 4 和15ml蒸馏水，再加入邻啡罗啉指示剂 3~5滴，摇匀，然后用0.2mol/LFeSO 4 溶液滴定至棕红色为止，其浓度计算为： c= V 0.5 1333 .0 6? ? 式中：c——表示硫酸亚铁溶液摩尔浓度（mol/L）； V——滴定用去硫酸亚铁的体积（mol）； 6——6mol FeSO 4与1mol K 2 Cr 2 O 7 完全反应的摩尔系数比值。 4.邻啡罗啉指示剂称取化学纯硫酸亚铁0.659g和分析纯邻啡罗啉1.485g溶于100ml蒸馏水中，贮于众色滴瓶中备用。 5.石蜡（固体）或磷酸或植物油2.5kg。 6.6mol/L硫酸溶液在两体积水中加入一体积浓硫酸。 7.浓H 2SO 4 化学纯，密度1.84。 1 / 2

土壤有机质测定

土壤有机质测定 在外加热的条件下（油浴的温度为180，沸腾5分钟），用一定浓度的重铬酸钾——硫酸溶液氧化土壤有机质（碳），剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定，从所消耗的重铬酸钾量，计算有机碳的含量。本方法测得的结果，与干烧法对比，只能氧化90%的有机碳，因此将得的有机碳乘以校正系数，以计算有机碳量。在氧化滴定过程中化学反应如下： 2K2Cr2O7＋8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr2（SO4）3+3CO2+8H2O K2Cr2O7+6FeSO4→K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H20 在1mol·L-1H2SO4溶液中用Fe2+滴定Cr2O72-时，其滴定曲线的突跃范围为～。 从表5—4中，可以看出每种氧化还原指示剂都有自己的标准电位（E0），邻啡罗啉（E0=），2-羧基代二苯胺（E0=），以上两种氧化还原指示剂的标准电位（E0），正落在滴定曲线突跃范围之内，因此，不需加磷酸而终点容易掌握，可得到准确的结果。 例如：以邻啡罗啉亚铁溶液（邻二氮啡亚铁）为指示剂，三个邻啡罗啉（C2H8N2）分子与一个亚铁离子络合，形成红色的邻啡罗啉亚铁络合物，遇强氧化剂，则变为淡蓝色的正铁络合物，其反应如下： [（C12H8N2）3Fe]3++e[（C12H8N2）3Fe]2+ 淡蓝色红色 滴定开始时以重铬酸钾的橙色为主，滴定过程中渐现Cr3+的绿色，快到终点变为灰绿色，如标准亚铁溶液过量半滴，即变成红色，表示终点已到。 但用邻啡罗啉的一个问题是指示剂往往被某些悬浮土粒吸附，到终点时颜色变化不清楚，所以常常在滴定前将悬浊液在玻璃滤器上过滤。 从表5-4中也可以看出，二苯胺、二苯胺磺酸钠指示剂变色的氧化还原标准电位（E0）分别为、。指示剂变色在重铬酸钾与亚铁滴定曲线突跃范围之外。因此使终点后移，为此，在实际测定过程中加入NaF或H3PO4络合Fe3+，其反应如下： Fe3++2PO-3 4Fe（PO4）-3 2 Fe3++6F-[FeF6]3- 加入磷酸等不仅可消除Fe3+的颜色，而且能使Fe3+/Fe2+体系的电位大大降

土壤有机质分解和转化

土壤有机质如何分解和转化 土壤有机质是土壤的重要组成部分，对土壤肥力、生态环境有重要的作用。土壤有机质是指存在于土壤中所有含碳的有机物质，包括土壤中各种动物、植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质，即由生命体和非生命体两部分有机物质组成。原始土壤中微生物是土壤有机质的最早来源。随着生物的进化和成土过程的发展，动物、植物残体称为土壤有机质的基本来源。自然土壤经人为影响后，还包括有机肥料、工农业和生活废水、废渣、微生物制品、有机农药等有机物质。 土壤有机质分为新鲜有机质、半分解有机质和腐殖质三种。新鲜有机质和半分解有机质，约占有机质总量的10％～15％，易机械分开，是土壤有机质的基本组成部分和养分来源，也是形成腐殖质的原料。腐殖质约占85%～90％，常形成有机无机复合体，难以用机械方法分开，是改良土壤、供给养分的重要物质，也是土壤肥力水平的重要标志之一。耕作土壤表层的有机质含量通常<5%,一般在1%～3%之间，一般把耕作层有机质含量>20%——有机质土壤，耕作层有机质含量<20%——矿质土壤。 一、土壤有机质组成 土壤有机质由元素和化合物组成。 1、元素组成 主要元素组成是c、h、o、n，分别占52％～58％、34％～39％、3.3％～4.8％和3.7％～4.1％，其次是p、s。 2、化合物组成

（１）糖、有机酸、醛、醇、酮类及其相近的化合物，可溶于水，完全分解产生ｃｏ２和ｈ２ｏ，嫌气分解产生ｃｈ４等还原性气体。 （2）纤维、半纤维素，都可被微生物分解，半纤维素在稀酸碱作用下易水解，纤维素在较强酸碱作用下易水解。 （3）木质素，比较稳定，不易被细菌和化学物质分解，但可被真菌和放线菌分解。 （4）肪、蜡质、树脂和单宁等，不溶于水而溶于醇、醚及苯中，抵抗化学分解和细菌的分解能力较强，在土壤中除脂肪分解较快外，一般很难彻底分解。 （5）含氮化合物，易被微生物分解。 （6）灰分物质（植物残体燃烧后所留下的灰），占植物体重的５％。主要成分有ca、mg、k、na、si、p、s、fe、al、mn等。 二、土壤有机质的分解和转化 进入土壤的有机质在微生物作用下，进行着复杂的转化过程，包括矿质化过程与腐殖化过程 （一）矿质化 微生物分解有机质，释放co2和无机物的过程称矿化作用。这一过程也是有机质中养分的释放过程。土壤有机质的矿质化过程主要有以下几种。 1、碳水化合物的分解