1、第五章第五章 土壤有机质土壤有机质 第一节第一节 土壤有机质的概念、来源、土壤有机质的概念、来源、含量及其组成含量及其组成n土壤有机质由土壤有机质由生命体生命体和和非生命体非生命体两大部分有机两大部分有机物质组成。物质组成。n土壤生物（自学）土壤生物（自学）n主要介绍主要介绍非生命体有机质非生命体有机质我国地域辽阔，由于各地的我国地域辽阔，由于各地的自然条件自然条件和和农农林业经营水平林业经营水平不同，土壤有机质的含量差不同，土壤有机质的含量差异较大。低者少于异较大。低者少于1%，多者可高达，多者可高达20%。土壤有机质含量的多少，基本上可以土壤有机质含量的多少，基本上可以反映反映土壤肥力水平
2、的高低。土壤肥力水平的高低。土壤微生物(群)土壤动物土壤动物根据根据躯体大小躯体大小区分：小型、中型和大型土壤动物；区分：小型、中型和大型土壤动物；大型：（体长大型：（体长2mm2mm）蚯蚓、蚂蚁、甲虫、马陆、蜈蚣等；）蚯蚓、蚂蚁、甲虫、马陆、蜈蚣等；中型：（体长中型：（体长0.2-2mm0.2-2mm）螨类、弹尾虫；）螨类、弹尾虫；小型：（体长小型：（体长0.2mm7的碱性土壤中与的碱性土壤中与Ca2+结合形成不溶性结合形成不溶性磷酸钙磷酸钙；在在pH华北、江南地区华北、江南地区华南地区；华南地区；n同一地区不同有机物质的腐殖化系数依次为：同一地区不同有机物质的腐殖化系数依次为：作物根作物根
3、厩肥厩肥作物秸杆作物秸杆绿肥。绿肥。一般来讲，同一物质的腐殖化系数，因不同的一般来讲，同一物质的腐殖化系数，因不同的气气候条件、土壤条件和耕作条件等候条件、土壤条件和耕作条件等而有差别。而有差别。水田水田较旱地腐殖化系数高。较旱地腐殖化系数高。从有机质的化学组成看，从有机质的化学组成看，木质化程度高的腐殖化系数也较高。木质化程度高的腐殖化系数也较高。即形成较多即形成较多的腐殖质。的腐殖质。粘重土壤的腐殖化系数比轻质土壤要粘重土壤的腐殖化系数比轻质土壤要高。高。2、矿化率、矿化率(Mineralization rate)v每年因每年因矿质化过程而消耗的有机质的数量矿质化过程而消耗的有机质的数量占
4、占土壤有机质总量土壤有机质总量的百分数，称为土壤有的百分数，称为土壤有机质的机质的矿化率矿化率。v一般用有机质的一般用有机质的“矿化率矿化率”来计算每年土来计算每年土壤有机质的矿化量。壤有机质的矿化量。土壤有机质的年矿化量受土壤有机质的年矿化量受、等各种因素的影响。等各种因素的影响。一般来说，一般来说，的地区，土壤有机质的地区，土壤有机质的的；的土壤其年矿的土壤其年矿化量化量。只有每年加入各种有机物质所生成的土壤只有每年加入各种有机物质所生成的土壤有机质量等于年矿化量时，才能保持有机有机质量等于年矿化量时，才能保持有机质平衡。质平衡。土壤有机质原含量为土壤有机质原含量为20g/kg，有机质矿化
5、率，有机质矿化率为为4%，则每年土壤有机质的矿化量为：，则每年土壤有机质的矿化量为：每亩耕层土重为每亩耕层土重为150000kg 20g/kg 4%=120kg。只有每年向每亩耕地中补充各种有机物质能转化为只有每年向每亩耕地中补充各种有机物质能转化为120kg或超过或超过120kg土壤有机质时，才能保持土壤有机质时，才能保持土壤有土壤有机质的平衡或提高其含量水平。机质的平衡或提高其含量水平。计算题计算题v在讨论不同地区不同土壤类型土壤有机在讨论不同地区不同土壤类型土壤有机质平衡时，可依据本地区质平衡时，可依据本地区腐殖化系数腐殖化系数的的实测值或参照表的数值，对本地区土壤实测值或参照表的数值，
6、对本地区土壤有机质的有机质的年形成量年形成量即年积累量作出评估，即年积累量作出评估，同时结合本地区土壤有机质同时结合本地区土壤有机质年分解量年分解量的的研究，对保持或提高土壤有机质含量研究，对保持或提高土壤有机质含量所所必须施入的有机物质量作出估算必须施入的有机物质量作出估算。计算题计算题第三节第三节 土壤腐殖物质的组成和性质土壤腐殖物质的组成和性质一、土壤腐殖物质的概念一、土壤腐殖物质的概念它不同于它不同于动植物残体组织动植物残体组织和和微生物的代谢产物微生物的代谢产物中中的有机化合物，而是土壤中的有机化合物，而是土壤中特有的有机化合物特有的有机化合物。1.游离态腐殖物质游离态腐殖物质，在土
7、壤中占极少部分，常，在土壤中占极少部分，常见于红壤中。见于红壤中。2.与矿物质成分中的与矿物质成分中的强盐基强盐基化合成稳定盐类，化合成稳定盐类，主要是主要是腐殖酸钙、镁腐殖酸钙、镁，常见于黑土中。，常见于黑土中。3.与含水三氧化物（与含水三氧化物（Al2O3.XH2O、Fe2O3.YH2O）化合成复杂的）化合成复杂的凝胶体凝胶体。4.与与粘粒结合成有机粘粒结合成有机无机复合体无机复合体，此种形，此种形态常占腐殖物质的大部分。态常占腐殖物质的大部分。二、土壤腐殖物质的存在状态二、土壤腐殖物质的存在状态土壤有机无机复合体示意图土壤有机无机复合体示意图三、土壤腐殖物质的分组三、土壤腐殖物质的分组n
8、腐殖物质是一类组成和结构都很复杂的腐殖物质是一类组成和结构都很复杂的天然高天然高分子分子聚合物聚合物，其，其主体是有着主体是有着不同分子量和结构不同分子量和结构的的腐殖酸腐殖酸及其及其与金属离子结合的盐类与金属离子结合的盐类，它与土，它与土壤矿物质部分密切结合形成壤矿物质部分密切结合形成有机有机无机复合体无机复合体，因而因而难溶于水难溶于水。其余部分包括。其余部分包括由微生物代谢而由微生物代谢而产生的一些简单的有机化合物产生的一些简单的有机化合物（糖类、氨基酸（糖类、氨基酸等）。等）。为了研究为了研究腐殖酸的组成、性质腐殖酸的组成、性质，就必须用，就必须用适当的溶剂适当的溶剂将它们从土壤中提取
9、出来。从土壤中将它们从土壤中提取出来。从土壤中分离腐殖酸分离腐殖酸一直一直是一项十分困难的工作。因为：是一项十分困难的工作。因为：1.腐殖酸在土壤中与土壤矿物质部分结合成腐殖酸在土壤中与土壤矿物质部分结合成有机无机有机无机复合体复合体，不易分开。，不易分开。2.腐殖酸腐殖酸与非腐殖物质共存与非腐殖物质共存，很难用溶液区分开来，很难用溶液区分开来，也不易用物理的方法截然分开。也不易用物理的方法截然分开。3.一般用一般用缓和的溶剂缓和的溶剂提取不完全，用提取不完全，用剧烈的方法剧烈的方法分离分离时又可能引起腐殖酸性质、结构特征的变异。时又可能引起腐殖酸性质、结构特征的变异。理想的提取剂理想的提取剂
10、应满足：应满足：A、对、对腐殖酸的性质腐殖酸的性质没有影响或影响极小；没有影响或影响极小；B、获得、获得均匀的组分均匀的组分；C、具有、具有较高的提取能力较高的提取能力，能将腐殖酸几乎完全，能将腐殖酸几乎完全分离出来。分离出来。由于腐殖酸的复杂性以及组成上的非均质性，由于腐殖酸的复杂性以及组成上的非均质性，满足所有这些条件的提取剂满足所有这些条件的提取剂尚未找到尚未找到。目前一般所用的方法，是先把土壤中目前一般所用的方法，是先把土壤中未分解未分解或或部部分分解分分解的动植物残体分离掉，通常是的动植物残体分离掉，通常是用水浮选、用水浮选、手挑和静电吸附法手挑和静电吸附法移去这些动植物残体，或者采
11、移去这些动植物残体，或者采用用比重为比重为1.8或或2.0的重液的重液可以更有效地除尽这些残可以更有效地除尽这些残体，体，被移去的这部分有机物质称为轻组被移去的这部分有机物质称为轻组，而，而留下留下的土壤组成则称为重组的土壤组成则称为重组。然后根据然后根据腐殖物质在碱、酸溶液中的溶解度腐殖物质在碱、酸溶液中的溶解度可划可划分出几个不同的组分。分出几个不同的组分。传统的分组方法是将土壤腐殖物质划分为：传统的分组方法是将土壤腐殖物质划分为：富里酸（富里酸（fulvic acid，FA）胡敏酸（胡敏酸（humic acid，HA）胡敏素胡敏素(humin，HM)腐殖物质腐殖物质水水酸酸碱碱颜色颜色分
12、子量分子量胡敏酸胡敏酸不溶不溶不溶不溶溶溶中等中等中等中等富里酸富里酸溶溶溶溶溶溶最浅最浅最低最低胡敏素胡敏素不溶不溶不溶不溶不溶不溶最深最深最高最高n现在通常将现在通常将HM定义为在任何定义为在任何pH条件的水条件的水溶液中都不溶解的腐殖物质组分。溶液中都不溶解的腐殖物质组分。聚合聚合v目前对目前对胡敏酸和富里酸胡敏酸和富里酸的研究较多，它们是的研究较多，它们是腐殖物质中腐殖物质中最重要最重要的组成。的组成。四、土壤腐殖物质的性质四、土壤腐殖物质的性质主要介绍主要介绍土壤腐殖物质的主体土壤腐殖物质的主体腐殖酸腐殖酸（胡敏酸和富里酸）的结构和性质。（胡敏酸和富里酸）的结构和性质。（一）腐殖酸的
13、分子结构（一）腐殖酸的分子结构腐殖酸属于腐殖酸属于高分子聚合物高分子聚合物，分子结构十分复杂，分子结构十分复杂，目前还不清楚。目前还不清楚。现在一般认为，腐殖酸分子是以现在一般认为，腐殖酸分子是以芳香族化合物芳香族化合物为为核心，周围连接有核心，周围连接有羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基、甲基、醌基基、甲基、醌基等官能团；此外，还连接有等官能团；此外，还连接有碳水碳水化合物和含氮有机化合物化合物和含氮有机化合物（如氨基酸）等。（如氨基酸）等。一般来说，一般来说，胡敏酸（胡敏酸（HA）中芳香结构的比例比中芳香结构的比例比富里酸（富里酸（FA）大。大。胡敏酸的结构模式胡敏酸的
14、结构模式富里酸的结构模式富里酸的结构模式（二）腐殖酸的性质（二）腐殖酸的性质（2）腐殖酸的分子大小和形状）腐殖酸的分子大小和形状大小：大小：一般来看，一般来看，胡敏酸胡敏酸的分子直径大于的分子直径大于富里酸富里酸。胡敏酸胡敏酸的直径范围在的直径范围在10.001m之间；之间；富里富里酸酸则更小些。则更小些。形状：通过电子显微镜或根据粘性特征的推断，形状：通过电子显微镜或根据粘性特征的推断，胡敏酸胡敏酸和和富里酸富里酸的分子可能均为的分子可能均为短棒状短棒状。具有高。具有高达达2000m2/g的比表面积，远大于粘土矿物和金属的比表面积，远大于粘土矿物和金属氧化物的表面积。氧化物的表面积。腐殖酸的
15、分子形状腐殖酸的分子形状 pH 2-3 纤维、纤维束状纤维、纤维束状 4-7 网状、海绵状网状、海绵状 8-9 页状页状 10 粒状粒状HAHA的的3D3D优化结构模型优化结构模型（3）腐殖酸的吸水性）腐殖酸的吸水性腐殖酸是一种腐殖酸是一种亲水胶体亲水胶体，有强大的吸水能，有强大的吸水能力，单位重量腐殖物质的持水量是硅酸盐力，单位重量腐殖物质的持水量是硅酸盐粘土矿物的粘土矿物的4-5倍，最大吸水量可以超过其倍，最大吸水量可以超过其本身重量的本身重量的500%。从腐殖物质的整体来看，是呈黑色的。但从不同组分腐殖从腐殖物质的整体来看，是呈黑色的。但从不同组分腐殖酸的颜色来看，其深浅是有差别的。酸的
16、颜色来看，其深浅是有差别的。一般来看，一般来看，胡敏酸胡敏酸的颜色较深，为棕黑色至黑色；而的颜色较深，为棕黑色至黑色；而富里富里酸酸的颜色较淡，呈黄色至棕红色。的颜色较淡，呈黄色至棕红色。这是由于它们各自的这是由于它们各自的分子量的大小分子量的大小和和发色基团组成发色基团组成及其比及其比例不同引起的。研究表明，腐殖酸的颜色深浅与其分子量例不同引起的。研究表明，腐殖酸的颜色深浅与其分子量大小和分子的芳构化程度大体呈正相关。大小和分子的芳构化程度大体呈正相关。（4）腐殖酸的颜色）腐殖酸的颜色2、腐殖酸的化学性质、腐殖酸的化学性质（1）腐殖酸的元素组成）腐殖酸的元素组成腐殖酸的主要元素组成是腐殖酸的
17、主要元素组成是C、H、O、N、S，此，此外还含有少量的外还含有少量的Ca、Mg、Fe、Si等灰分元素。等灰分元素。但不同腐殖酸组分的元素组成差异很大。但不同腐殖酸组分的元素组成差异很大。一般来看，胡敏酸的一般来看，胡敏酸的C、N含量和含量和C/H比值高于富比值高于富里酸，而里酸，而O、S含量和含量和O/C比值低于富里酸。比值低于富里酸。我国主要土壤表土中腐殖物质的元素组成我国主要土壤表土中腐殖物质的元素组成腐殖腐殖物质物质%（无灰干基）（无灰干基）CHONC/HFulvic acids 43.452.6 4.0-5.840.1 49.81.6-4.38.0-12.6Humic acids 43
18、.9 59.6 3.1 7.031.3-41.82.8 5.97.2-19.2（2）腐殖酸的含氧官能团组成）腐殖酸的含氧官能团组成 种类种类 羧基羧基 酚羟基酚羟基 醇羟基醇羟基 醌基醌基 酮基酮基 甲氧基甲氧基 总酸度总酸度 HA 15-57 21-57 2-49 1-26 1-5 3-8 67 FA 55-112 30-57 26-95 3-20 12-27 3-12 103腐殖质的含氧官能团含量（腐殖质的含氧官能团含量（m mol M）.kg-1一般来看，富里酸的羧基和酚羟基含量高于一般来看，富里酸的羧基和酚羟基含量高于HA，而醌基含量低于胡敏酸。，而醌基含量低于胡敏酸。正是由于在腐殖酸
19、的结构中含有这些正是由于在腐殖酸的结构中含有这些含氧官含氧官能团能团，使得腐殖酸分子具有许多独特的特征，使得腐殖酸分子具有许多独特的特征，包括包括带电性、离子交换性、对金属离子的络带电性、离子交换性、对金属离子的络合性、氧化还原性及生理活性合性、氧化还原性及生理活性等。等。（3）腐殖酸的带电性）腐殖酸的带电性腐殖质具有带电性的原因主要是由于腐殖酸表腐殖质具有带电性的原因主要是由于腐殖酸表面的面的含氧官能团含氧官能团羧基和酚羟基的羧基和酚羟基的氢离子解氢离子解离离以及以及胺基的质子化胺基的质子化产生的。即：产生的。即：由此可见，腐殖酸本身是一种由此可见，腐殖酸本身是一种两性胶体两性胶体，在，在它
20、的表面上既带有正电荷也带有负电荷。但它的表面上既带有正电荷也带有负电荷。但通常情况通常情况所带负电荷的数量多于正电荷所带负电荷的数量多于正电荷，即，即以以带负电荷为主带负电荷为主。带电荷的腐殖酸能从土壤溶液中吸附相反电带电荷的腐殖酸能从土壤溶液中吸附相反电荷的离子，并以阳离子为主。通常腐殖质吸荷的离子，并以阳离子为主。通常腐殖质吸附阳离子的数量在附阳离子的数量在150-450cmol（+）/kg之间。之间。由于由于羧基、酚羟基的解离羧基、酚羟基的解离和和胺基质子化胺基质子化的的程度是程度是随周围随周围H+浓度而变化浓度而变化的，所以土壤的，所以土壤腐殖酸所带电荷的数量也腐殖酸所带电荷的数量也随
21、着溶液随着溶液pH的变的变化而不同，是属于化而不同，是属于可变电荷可变电荷（与非硅酸盐（与非硅酸盐粘土矿物相似）。粘土矿物相似）。（4）腐殖酸的溶解度和凝聚性）腐殖酸的溶解度和凝聚性v纯的胡敏酸纯的胡敏酸不溶于水不溶于水，呈，呈酸性酸性，它与，它与K+、Na+、NH4+等等一价金属离子一价金属离子形成的形成的盐溶于水盐溶于水，而与，而与Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等多价盐基离子形成的盐类，其等多价盐基离子形成的盐类，其溶解度就大为降低溶解度就大为降低。vFA有相当大的水溶性，其水溶液有相当大的水溶性，其水溶液呈强酸性呈强酸性反应，反应，它和它和一价及二价金属离子形成的盐类均能溶于水一
22、价及二价金属离子形成的盐类均能溶于水，易造成易造成养分流失养分流失。腐殖酸的腐殖酸的凝聚与分散凝聚与分散主要决定于分子的大小。主要决定于分子的大小。如红壤中胡敏酸的分子较小，分散性大，难于被电如红壤中胡敏酸的分子较小，分散性大，难于被电解质絮凝，对土壤结构形成作用不大。解质絮凝，对土壤结构形成作用不大。黑土的胡敏酸分子较大，只要少量电解质就可以完黑土的胡敏酸分子较大，只要少量电解质就可以完全絮凝，可促进土壤团粒结构的形成。全絮凝，可促进土壤团粒结构的形成。富里酸富里酸分子量小分子量小，分散性大分散性大，其，其酸性和溶解性强，酸性和溶解性强，能强烈地破坏矿物质能强烈地破坏矿物质。（1）稳定性：腐
23、殖酸的）稳定性：腐殖酸的生物学稳定性生物学稳定性，即，即抵抗微生物抵抗微生物分解的能力分解的能力。腐殖酸不同于土壤中动植物残体的有机。腐殖酸不同于土壤中动植物残体的有机组分，它的组分，它的化学稳定性很强化学稳定性很强，对微生物分解的抵抗力，对微生物分解的抵抗力较大。较大。因为，它是一类因为，它是一类以芳香化合物或其聚合物以芳香化合物或其聚合物为核心，并为核心，并复合了其它类型有机物质复合了其它类型有机物质（脂肪酸、蛋白质等）的（脂肪酸、蛋白质等）的有有机复合体机复合体；而且腐殖酸在土壤中与粘土矿物紧密结合；而且腐殖酸在土壤中与粘土矿物紧密结合以以有机有机无机复合体无机复合体的方式存在。的方式存
24、在。3、腐殖酸的稳定性与变异性、腐殖酸的稳定性与变异性因此，因此，腐殖酸在土壤中很稳定，分解速率很小腐殖酸在土壤中很稳定，分解速率很小，周转速度很慢。，周转速度很慢。在温带条件下，一般植物残体的半分解期少于在温带条件下，一般植物残体的半分解期少于3个月，而个月，而胡敏酸胡敏酸和和富里酸富里酸的平均存留时间分别的平均存留时间分别为为7803000年和年和200630年。年。（2）变异性）变异性HA/FA值值：表示胡敏酸与富里酸含量的比值。是表表示胡敏酸与富里酸含量的比值。是表示土壤腐殖质成份变异的指标之一示土壤腐殖质成份变异的指标之一。一般我国一般我国北方北方的土壤，特别干旱区与半干旱区的土的土
25、壤，特别干旱区与半干旱区的土壤腐殖质以胡敏酸为主，壤腐殖质以胡敏酸为主，HA/FA比大于比大于1.0而在温暖潮湿的而在温暖潮湿的南方南方的酸性土壤中，土壤中以富里的酸性土壤中，土壤中以富里酸为主，酸为主，HA/FA比一般小于比一般小于1。在同一地区，在同一地区，水稻土水稻土的腐殖质的的腐殖质的HA/FA 比比大于旱大于旱地。地。在同一地区，在同一地区，熟化程度高熟化程度高的土壤的的土壤的HA/FA比较高。比较高。第四节第四节 土壤有机质的作用土壤有机质的作用土壤有机质在土壤有机质在土壤肥力土壤肥力和和植物营养植物营养中有重要中有重要作用，同时也作用，同时也可改善土壤的物理化学性质可改善土壤的物
26、理化学性质。在生产中可以通过各种途径增加土壤有机质在生产中可以通过各种途径增加土壤有机质的含量。的含量。（一）直接提供植物需要的养分（一）直接提供植物需要的养分 土壤有机质几乎含有土壤有机质几乎含有植物和微生物植物和微生物所需要的所需要的各各种营养元素种营养元素，随着有机质的矿化，这些，随着有机质的矿化，这些养分养分逐逐渐释放出来，供渐释放出来，供植物和微生物植物和微生物利用。利用。一、提供植物需要的养分一、提供植物需要的养分（二）间接提供植物需要的养分（二）间接提供植物需要的养分一方面，土壤有机质分解和合成过程中，产一方面，土壤有机质分解和合成过程中，产生的生的多种有机酸和腐殖酸多种有机酸和
27、腐殖酸对对土壤矿物质土壤矿物质部分部分有有一定的溶解能力一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有，可以促进矿物风化，有利于某些养料的有效化；另一方面，一些利于某些养料的有效化；另一方面，一些与与有机酸和有机酸和FAFA络合的金属离子络合的金属离子可以保留于土壤可以保留于土壤溶液中，溶液中，不致沉淀不致沉淀而增加有效性。而增加有效性。二、增强土壤的保水保肥性和缓冲作用二、增强土壤的保水保肥性和缓冲作用保水性：腐殖酸是保水性：腐殖酸是亲水胶体亲水胶体，能，能吸收大量水分吸收大量水分。据研究资料，腐殖酸的吸水率为据研究资料，腐殖酸的吸水率为500500600%600%，而粘粒的吸水率只有而粘粒的吸水率只
28、有505060%60%，腐殖酸的吸水，腐殖酸的吸水率比粘粒大率比粘粒大1010倍，能大大提高土壤的保水能力，倍，能大大提高土壤的保水能力，使得更多的水能为作物所利用。使得更多的水能为作物所利用。保肥性：保肥性：腐殖质因带正负两种电荷，故可吸附阴、阳离子；腐殖质因带正负两种电荷，故可吸附阴、阳离子；又因其又因其所带电荷以负电荷为主，所以主要吸附阳所带电荷以负电荷为主，所以主要吸附阳离子离子，其中，其中作为养料的主要有作为养料的主要有K+、NH4+、Ca2+、Mg2+等等。这些离子一旦被吸附后，就可避免等等。这些离子一旦被吸附后，就可避免随水流失，而且能随时被根系附近随水流失，而且能随时被根系附近
29、H+或其它阳或其它阳离子交换出来，供作物吸收。离子交换出来，供作物吸收。n研究表明，腐殖质研究表明，腐殖质保存阳离子养分的能力，保存阳离子养分的能力，要比矿质胶体大许多倍甚至几十倍要比矿质胶体大许多倍甚至几十倍，因此，因此，保肥力很弱的保肥力很弱的砂土砂土，在，在增施有机肥增施有机肥以提高其以提高其腐殖质含量后，不仅增多了土壤中养料含量，腐殖质含量后，不仅增多了土壤中养料含量，改良了砂土物理性质，还能提高其保肥能力。改良了砂土物理性质，还能提高其保肥能力。缓冲性：缓冲性：腐殖酸本身是一种腐殖酸本身是一种弱酸弱酸，腐殖酸和其盐类可构腐殖酸和其盐类可构成缓冲体系成缓冲体系，缓冲土壤溶液中，缓冲土壤
30、溶液中HH+浓度变化，使浓度变化，使土壤具有一定的缓冲能力。土壤具有一定的缓冲能力。更重要的是更重要的是腐殖质是一种胶体腐殖质是一种胶体，具有，具有较强的吸较强的吸附性能和较高的阳离子代换能力附性能和较高的阳离子代换能力，因此，使土，因此，使土壤具有较强的缓冲性能，可以壤具有较强的缓冲性能，可以缓和土壤酸碱性缓和土壤酸碱性的急剧变化，使土壤酸碱性稳定在一定的范围的急剧变化，使土壤酸碱性稳定在一定的范围之内，以有利于植物的生长发育。之内，以有利于植物的生长发育。三、促进良好质地结构的形成三、促进良好质地结构的形成土壤有机质，尤其是土壤有机质，尤其是多糖和腐殖物质多糖和腐殖物质在土壤团在土壤团聚体
31、的形成过程和稳定性方面起着重要作用。聚体的形成过程和稳定性方面起着重要作用。这些物质在土壤中可以通过这些物质在土壤中可以通过功能基、氢键、范功能基、氢键、范德华力等德华力等机制以机制以胶膜形式胶膜形式包被在矿质土粒的表包被在矿质土粒的表面。由于它们的面。由于它们的粘结力粘结力比砂粒强，在比砂粒强，在砂性土壤砂性土壤中中，可以，可以增强砂土的粘结性增强砂土的粘结性而促进而促进团粒结构的团粒结构的形成形成；另一方面，由于它们另一方面，由于它们松软、絮状、多孔松软、絮状、多孔，在，在粘性土壤中，粘粒被它们包被后，粘性土壤中，粘粒被它们包被后，易形成散易形成散碎的团粒碎的团粒，使土壤变得，使土壤变得比
32、较松软而不再结成比较松软而不再结成硬块硬块。这说明土壤有机质能。这说明土壤有机质能改变砂土的改变砂土的分散分散无结构状态无结构状态和和粘土的坚硬大块粘土的坚硬大块结构结构。也就是说，有机质能促进良好质地结构的形也就是说，有机质能促进良好质地结构的形成，从而使土壤的成，从而使土壤的透水性、蓄水性以及通气透水性、蓄水性以及通气性性都有所改善。都有所改善。四、改善土壤热状况四、改善土壤热状况腐殖质对土壤热状况也有一定影响。腐殖质对土壤热状况也有一定影响。这是由于腐这是由于腐殖质是一种殖质是一种暗褐色的物质暗褐色的物质，它它包被于土粒表面包被于土粒表面，只要有少量存在，就能只要有少量存在，就能明显地加
33、深土壤颜色明显地加深土壤颜色，使，使之由之由浅灰色浅灰色转呈转呈深灰色深灰色、褐色褐色、栗色栗色以致于以致于黑色黑色。深色土壤吸热升温快，在同样日照条件下，其土深色土壤吸热升温快，在同样日照条件下，其土温相对较高，从而有利于春播作物的早发速长。温相对较高，从而有利于春播作物的早发速长。五、促进作物生长发育五、促进作物生长发育腐殖酸被证明是一类腐殖酸被证明是一类生理活性物质生理活性物质。据研究资料表明，腐殖酸分子中含有据研究资料表明，腐殖酸分子中含有醌、酚、羧基醌、酚、羧基等各种功能团，因而它们对植物的等各种功能团，因而它们对植物的生理过程生理过程产生多产生多方面的影响。如对方面的影响。如对胡敏
34、酸胡敏酸的研究表明：的研究表明：1.1.能改变植物体内糖代谢，促进还原糖的累积，提高能改变植物体内糖代谢，促进还原糖的累积，提高细胞渗透压，从而提高了植物的抗旱能力。细胞渗透压，从而提高了植物的抗旱能力。2.2.提高酶系统的活性，加速种子发芽和养分的吸收，提高酶系统的活性，加速种子发芽和养分的吸收，从而增加生长速度。从而增加生长速度。3.3.能增加植物的能增加植物的呼吸作用呼吸作用，增强，增强细胞膜的透性细胞膜的透性，从而从而增加对养分的吸收能力增加对养分的吸收能力，并加速细胞分裂，并加速细胞分裂，增强根的发育。增强根的发育。对土壤微生物而言，腐殖酸也是一种促进其生长对土壤微生物而言，腐殖酸也
35、是一种促进其生长发育的生理活性物质。发育的生理活性物质。六、有助于消除土壤的污染六、有助于消除土壤的污染土壤腐殖酸胶体具有络合和吸附的作用土壤腐殖酸胶体具有络合和吸附的作用，因而能，因而能减减轻或消除农药的残毒和重金属的污染。轻或消除农药的残毒和重金属的污染。据报道，据报道，DDT在在0.5%HA-Na溶液中的溶解度比在水溶液中的溶解度比在水中至少大中至少大20倍，这就使倍，这就使DDT容易从土壤中排出去；容易从土壤中排出去；HA也能也能吸收和溶解三氯杂苯除草剂和某些农药吸收和溶解三氯杂苯除草剂和某些农药。又。又如如FA能和某些重金属离子络合能和某些重金属离子络合，使，使有毒的重金属离有毒的重
36、金属离子能随水排出土体子能随水排出土体，减少对作物的危害和对土壤的，减少对作物的危害和对土壤的污染。污染。土壤中大小不等的结构单位称为团聚体。团聚体是由相土壤中大小不等的结构单位称为团聚体。团聚体是由相互粘的砂粒、粉粒、粘粒构成的土壤团块。团聚体的大互粘的砂粒、粉粒、粘粒构成的土壤团块。团聚体的大小和形状，因土壤不同有很大差别。通常大于小和形状，因土壤不同有很大差别。通常大于0.25mm的团粒，即定为团聚体。的团粒，即定为团聚体。在农业生产上，在农业生产上，0.2510mm间的团粒最有意义。这样间的团粒最有意义。这样的团粒能够改善土壤的物理性质，耕性及耕层构造，从的团粒能够改善土壤的物理性质，
37、耕性及耕层构造，从而可调节土壤的养分状况，统一水分和空气的矛盾，它而可调节土壤的养分状况，统一水分和空气的矛盾，它是重要的肥力条件之一。但这样大小的结构体，有的能是重要的肥力条件之一。但这样大小的结构体，有的能抵抗水的破坏，有的不能抵抗水的破坏。前者称为水稳抵抗水的破坏，有的不能抵抗水的破坏。前者称为水稳性结构，后者称为非水稳性结构。水稳性结构能使土壤性结构，后者称为非水稳性结构。水稳性结构能使土壤的良好性状保持较长的时期。的良好性状保持较长的时期。土壤水稳性团粒含量是衡土壤水稳性团粒含量是衡量土壤物理性质及抗侵蚀能力的重要指标。量土壤物理性质及抗侵蚀能力的重要指标。荒漠土 又称“漠境土”，干旱地区所发育的地带性土壤。包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土等。约占世界大陆面积10%，在非洲、大洋洲、中亚、北美、南美均有分布。我国荒漠土壤的面积很大，主要分布于新疆、甘肃、青海、宁夏等省区。当地大陆性气候最为显著，温差大、雨量极少，植物十分稀疏。风化和成土作用均甚微弱。由于降水量少，土体中的各种元素，基本上不移动，或移动极弱，碳酸钙在土壤表面积聚，较易移动的石膏和易溶盐类也淋洗不深，在剖面中积累。土壤的组成与母质近似；有机质含量甚少，多在o.5%或0.3%以下；地表多砾石，具有“漆皮化”、龟裂化、砾质化和碳酸盐表聚等特点。由于土壤和气候都很干旱，没有灌溉便没有农业。
