蛋白质在微生物所分泌的蛋白质水解酶的作用下,分解成为简单的氨基酸类含氮化合物。蛋白质水解蛋白质消化蛋白质多肽氨基酸。 ②氨化过程
蛋白质水解生成的氨基酸在多种微生物及其分泌酶的作用下,产生氨的过程。氨化过程在好气、嫌气条件下均可进行,只是不同种类微生物的作用不同。 ③硝化过程
在通气良好的情况下,氨化作用产生的氨在土壤微生物的作用下,可经过亚硝酸的中间阶段,进一步氧化成硝酸,这个由氨经微生物作用氧化成硝酸的作用叫做硝化作用。将硝酸盐转化成亚硝酸盐的作用称为亚硝化作用。
硝化过程是一个氧化过程,由于亚硝酸转化为硝酸的速度一般比氨转化为亚硝酸的速度快得多,因此土壤中亚硝酸盐的含量在通常情况下是比较少的。亚硝化过程只有在通气不良或土壤中含有大量新鲜有机物及大量硝酸盐的发生,从林业生产上看,此过程有害,是降低土壤肥力的过程,因此应尽量避免。 ④反硝化过程
硝态氮在土壤通气不良情况下,还原成气态氮(N2O和N2),这种生化反应称为反硝化作用。其过程可用下式表示: 3.微生物对含磷有机物的转化
土壤中有机态的磷经微生物作用,分解为无机态可溶性物质后,才能被植物吸收利用。
土壤中表层有26%?/FONT>50%是以有机磷状态存在,主要有核蛋白、核酸、磷脂、核素等、这些物质在多种腐生性微生物作用下,分解的最终产物为正磷酸及其盐类,可供植物吸收利用。
在嫌气条件下,很多嫌气性土壤微生物能引起磷酸还原作用,产生亚磷酸,并进一步还原成磷化氢。 4.微生物对含硫有机物的转化
土壤中含硫的有机化合物如含硫蛋白质、胱氨酸等,经微生物的腐解作用产生硫化氢。硫化氢在通气良好的条件下,在硫细菌的作用下氧化成硫酸,并和土壤中的盐基离子生成硫酸盐,不仅消除硫化氢的毒害作用,而且能成为植物易吸收的硫素养分。
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在土壤通气不良条件下,已经形成的硫酸盐也可以还原成硫化氢,即发生反硫化作用,造成硫素散失。当硫化氢积累到一定程度时,对植物根素有毒害作用,应尽量避免。
进入土壤的有机质是由不同种类的有机化合物组成,具有一定生物构造的有机整体。其在土壤中的分解和转化过程不同于单一有机化合物,表现为一个整体的动力学特点。植物残体中各类有机化合物的大致含量范围是:可溶性有机化合物(糖分、氨基酸)5%?/FONT>10%,纤维素15%?/FONT>60%,半纤维素10%?/FONT>30%,蛋白质2%?/FONT>15%,木素5%?/FONT>30%。它们的含量差异对植物残体的分解和转化有很大影响。
据估计,进入土壤的有机残体经过一年降解后,2/3以上的有机质的二氧化碳的形式释放而损失,残留在土壤中的有机质不到1/3,其中土壤微生物量占3%?/FONT>8%,多糖、多糖醛酸苷、有机酸等非腐殖质物质占3%?/FONT>8%,腐殖质占10%?/FONT>30%。植物根系在土壤中的年残留量比其他地上部分稍高一些。
土壤有机质是土壤的重要组成部分,影响、制约土壤性质,保持或提高土壤有机质含量可以促进团聚体的形成并保持其稳定性,同时还是土壤微生物生命活动所能量的来源。其含量是评价土壤肥力和土壤质量的一项重要指标。而土壤活性有机质是土壤有机质的活性部分,是指土壤中有效性较高、易被土壤微生物分解利用、对植物养分供应有最直接作用的那部分有机质。由图1 可知,不同土地利用方式对土壤有机质总量和活性有机质有明显的影响,总体上为:林地> 农田> 竹林,但农田和竹林差别较小。地带性常绿阔叶林林地的土壤有机质的含量最高,但与木林差别不大,分别为31920 %和31780 %;而活性有机质含量差别较大,比杉木林活性有机质含量高18174 %。这主要是由于阔叶林的凋落物量和质量均高于杉木纯林,其凋落物的C/ N低于杉木凋落物,使其比杉木凋落物更容易分解,将土地利用方式对土壤有机质的影响,在不同土地利用方式下由于管理措施不同、凋落物量和质量的差异,致使土壤有机质总量、活性有机质含量存在明显差异。无论是有机质总量还是活性有机质及其各组分的含量均是地带性常绿阔叶林最高,但取代地带性阔叶林的杉木人工林则较低,这主要是由于杉木根系没有阔叶林发达,凋落量低且质量差、难以分解。农田土壤有机质和活性有机质各组分的含量主要受到施肥、翻耕、灌溉、秸秆处理等管理措施的影响,其活性有机质含量比阔叶林低,高于楠竹林;土壤可溶性有机碳和碳水化合物含量高于杉木人工林,而土壤活性有机质总量和土壤总糖含量则比杉木人工林低,其原因还有待于进一步研究。土
壤活性有机质可以作为由于土壤管理措施变化而引起土壤有机质变化的早期测指标。许多研究者[5 ,13 ,21 ]发现,活性有机质对土壤有机碳的变化较总有机质敏感得多,且与土壤性质的关系比总有机质密切。目前国内对杉木人工林土壤活性有机质及其组分的研究较少,以后需要加强这方面的研究,以便能更深入了解杉木人工林土壤质量下降的原因和机理。由于土壤活性有机质主要分布在土壤团聚体之间的大孔隙中和团聚体内部,是团聚体形成和稳定性的重要影响因素,且对外因素非常敏感、周转速度快,因此是土壤有机质研究的热点之一。
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