土壤有机质来源十分广泛。土壤有机质可分成腐殖质和非腐殖质。微生物是土壤有机质的最早来源。
下面几种成分是土壤有机质的重要来源:
1)植物残体:包括各类植物的凋落物、死亡的植物体及根系。这是自然状态下土壤有机质的主要来源。森林土壤相对农业土壤而言,具有大量的凋落物和庞大的树木根系等特点。热带雨林凋落物干物质量可达16700kg/(km2·a),而荒漠植物群落凋落物干物质量仅为530kg/(hm2·a)。
2)动物、微生物残体:包括土壤动物和非土壤动物的残体,及各种微生物的残体。这部分来源相对较少。但对原始土壤来说,微生物是土壤有机质的最早来源。
3)动物排泄物和分泌物:土壤有机质的这部分来源虽然量很少,但对土壤有机质的转化起着非常重要的作用。
4)废水废渣:施入土壤中的各种有机肥料(绿肥、堆肥、沤肥等),工农业和生活废水,废渣等,还有各种微生物制品,有机农药等。在传统农业生产中,农夫大量收集人和动物的排泄物,来满足植物营养并维持耕地有机质的。
进入土壤中的有机质一般以3种类型状态存在。
1)新鲜的有机物:指那些进入土壤中尚未被微生物分解的动、植物残体,它们仍保留着原有的形态等特征。
2)分解的有机物:经微生物的分解,已使进入土壤中的动、植物残体失去了原有的形态等特征。有机质已部分分解,并且相互缠结,呈褐色。包括有机质分解产物和新合成的简单有机化合物。
3)腐殖质:指有机质经过微生物分解后并再合成的一种褐色或暗褐色的大分子胶体物质,与土壤矿物质土粒紧密结合,是土壤有机质存在的主要形态类型,占土壤有机质总量的85-90%。
进入土壤的有机物质的组成相当复杂,土壤有机质组成取决于进入土壤的有机物物组成。各种动、植物残体的化学成分和含量因动、植物种类、器官、年龄等不同而有很大的差异。一般情况下,动植物残体主要的有机化合物有碳水化合物、木质素、蛋白质、树脂、蜡质等。土壤有机质的主要元素组成是C、O、H、N,分别占52%-58%、34%-9%、3.3%-4.8%,3.7%-4.1%。
有机质只有进入土壤才能够形成天然中的稳定成分,这个过程是通过矿质化过程完成的,必须有微生物的参加。有机质矿质化过程分为化学转化过程、动物转化过程和微生物的转化过程。这一过程使土壤有机质转化为二氧化碳、水、氨和矿质养分(磷、硫、钾、钙、镁等简单化合物或离子),同时释放出能量。这一过程为植物和土壤微生物提供了养分和能量,并直接或间接地影响着土壤性质,同时也为合成腐殖质提供了物质基础。
耕地退化是在破坏自然生态系统而来的,耕地中的有机质最初是来自天然植物群落土壤封存。中华民族很早就有“用地养地”的良好习惯,中原地区很多耕地连续耕作了四五千年,基本不退化,就是用了生态农业的办法养地。纵观今天,内地耕地连续使用化肥、农药、农膜、除草剂短短不到40年,就出现了严重的退化;草原、荒漠绿洲开垦的耕地,起初有机质很高(>5%),但使用不到10年就严重退化,直到成为荒漠。我们的祖先肯定是不会在风口上开垦土地的,只有那些没有节制的资本才可以任性胡来。