礦質化
礦質化
礦質化(植物學定義):有機肥料施入土壤後向兩個方向轉化。一是把複雜的有機質分解為簡單的化合物,最終變成無機化合物,即礦質化過程。
礦質化(生物學定義):細胞壁中含有硅質或鈣質等,其中以含硅質的最常見,如木賊莖和硅藻的細胞壁內含大量硅質。由於二氧化硅的存在,增加了細胞壁的硬度,可作摩擦料應用。
礦質化(土壤地理學定義):土壤動植物殘體及土壤腐殖質在微生物作用下,分解成簡單有機化合物,以至最終徹底分解成無機物化合物的過程,稱為土壤有機質礦質化過程。
礦質化過程是指土壤動、植物殘體及腐殖質物質,在微生物的作用下,分解成簡單無機化合物的過程,礦質化的速度和產物,受土壤有機質的種類和組成,土壤環境條件和土壤微生物種類的影響。在好氣條件下,其分解產物主要有二氧化碳、水、氨和硝酸鹽等;在嫌氣條件下,其分解產物除二氧化碳和水外,還有甲烷、硫化氫和簡單有機酸等。農業上,常通過調節土壤水熱狀況來控制礦質化的進程。藉以避免有害作物的硫化氫、有機酸等物質的積累;控制有機結合態養分轉變為植物可給態的速率。
1 )碳水化合物的轉化
葡萄糖、單糖、澱粉、纖維素與半纖維素的轉化
好氣條件下,產生二氧化碳和水 嫌氣條件下,產生甲烷、二氧化碳和水。
2 )含氮的有機物質轉化
自然界中常見的含氮的有機物有:蛋白質、腐殖質、生物鹼、尿素
轉化過程包括:氨化、硝化、反硝化三個過程
(1)氨化
水解作用:蛋白質通過蛋白分解酶的水解作用,形成氨基酸
氨化作用:氨基酸經微生物分解而釋放氨的過程。
(2)硝化
兩個階段:氨氧化為亞硝酸,二是亞硝酸氧化為硝酸。
外界條件:pH值6-9,通氣良好,C/N小於20:1
(3)反硝化
含磷有機化合物的分解
土壤中含磷有機物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素等,它們在有機磷細菌的作用下進行分解,產生磷酸。
3 )含硫有機化合物的分解
含硫的蛋白質經過生物化學作用,產生硫酸。
硫酸可供植物吸收利用,促進土壤中礦物質養分的轉化。
4 )脂肪的分解
脂肪 甘油+ 脂肪酸
甘油 二氧化碳+水
脂肪酸 二氧化碳+水
5 )單寧和樹脂的分解
單寧 葡萄糖+沒食子酸
樹脂 有機酸+碳氫化合物+醇類
6 )影響礦質化過程的因素
(1)通氣狀況
(2)有機質組分。糖類、蛋白質 > 纖維素、半纖維素> 木質素、脂肪、樹脂
(3)生物殘體C/N
(4)生物殘體的破碎程度
(5)溫度
(6)水分含量