土壤有机质(SOM)是土壤中所有含碳有机化合物的总称,包括动植物残体、微生物及其代谢产物等。尽管其含量仅占土壤总量较少,但却是土壤肥力、生态功能及农业可持续发展的核心要素。一、土壤有机质的来源及形态1)土壤有机质的来源土壤有机质来源于生物圈的碳循环,包括:植物残体:凋落物、根系分泌物、秸秆等;动物残体:蚯蚓、昆虫等土壤动物遗体;微生物代谢产物:细菌、真菌等分解活动形成的腐殖质;人为输入:有机肥、绿肥、生物炭等。2)土壤有机质的形态有机质在土壤中经历动态循环,分为三个阶段:新鲜有机物:未分解的落叶、秸秆等植物残体,保留原始形态;分解有机物:经微生物作用部分降解的产物;腐殖质:稳定的高分子胶体物质,包括胡敏酸、富里酸等。二、土壤有机质的作用
1)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氨源物质,而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。大部分的土壤氮以有机形态存在(如蛋白质、氨基酸),通过矿化作用逐步释放为铵态氮和硝态氮,供作物和微生物利用。核酸、植素等有机磷化合物经磷酸酶分解后转化为可溶性磷酸盐。腐殖酸与Fe³⁺、Mn²⁺、Zn²⁺等形成可溶性络合物,腐殖酸-锌复合物可使土壤有效锌含量提升,提高养分有效性。
有机质分解时释放的CO₂是光合作用的关键原料,每公顷土壤每年通过有机质矿化可提供1-2吨CO₂,相当于大气中CO₂浓度的0.03%。同时,有机质中的碳氮比(C/N)影响分解速率,C/N<20的物料分解快,C/N>30的物料分解慢,需配合氮肥调节。可见土壤有机质的矿化分解是大气中CO2的重要来源,也是植物碳素营养的重要来源。