动物、植物、微生物的残体和有机肥料是土壤有机质的基本来源,根据N·B·丘林的统计,各种动植物和微生物的残体,每年进入土壤表层的有机质总量,每公顷不到3.5t。因此,自然界每年进入土壤中的有机质的数量是有限的。随着生产技术的发展,增施有机肥料,使土壤有机质的成分、数量受到深刻的影响。显然人类生产活动所增加的土壤有机质数量是最重要的。进入土壤的有机质一般呈现3种状态:新鲜的有机质,已经发生变化的半分解有机残余物及腐殖物质。新鲜的有机质是土壤中未分解的生物遗体;半分解的有机质,是新鲜有机质经微生物的部分分解作用,已破坏了原始形态和结构。以上两者都可用机械方法把它们从土壤中完全分离出来。在一般土壤中占有机质总量的10%~15%,是土壤有机质的基本组成部分和作物养分的重要来源,也是形成土壤腐殖质的原料。腐殖物质是有机质经过微生物分解和再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质,它与矿物质土粒紧密结合,不能用机械方法分离,是有机质的主要成分,在一般土壤中约占有机质总量的85%~90%。土壤腐殖质是改土壤性质,供给作物营养的主要物质,也是土壤肥力水平的主要标志之一。糖类包括单糖、双糖和多糖三大类,如葡萄糖、蔗糖和淀粉,等。酸类有葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、草酸等;另外还有一些乙醛、乙醇和丙酮等以上各类都可溶于水,在植物遗体破坏时,能被水淋洗流失。这类有机质被微生物分解后产生CO2,H2O;在空气不足的情况下,可能产生H2及CH4等还原性气体。半纤维素在酸和碱的稀溶液处理下,易于水解,纤维素则在较强的酸和碱的处理下,才可以水解,它们均能被微生物所分解。木质素是复杂的有机化合物,是木质纤维的主要成分,比较稳定,不易被细菌和化学物质所分解,但可被真菌、放线菌所分解。其成分随植物不同而异。是一类乙酵和醇溶性物质,不溶于水,而溶于醇、继及苯中,是十分复杂的化合物。在土壤中除脂肪分解较快外,一般都很难彻底分解土壤的含氮化合物95%以上是有机态的,无机态的质量分数不到5%,一般含氮化合物很易被微生物所分解。生物体中主要的含氮物质为蛋白质。各种蛋白质经过水解以后,一般可产生许多种不同的氨基酸。蛋白质的元素组成除C,H,O,N外,还含有S,P和Fe等植物营养元素等。植物残留体燃烧后所留下的灰称为灰分物质。植物体中灰分的质量分数随着植物的种类、年龄和土壤性质而不同,一般平均占植物体干物质重量的5%,构成灰分的主要元素为Ca,Mg,K,Na,Si,P,S,Fe,Mn等,这些元素在生物的生活中有着重要的意义。
参考文献:
【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京:中国农业大学出版社,2019.34-35.