土壤有機質來源十分廣泛。土壤有機質可分成腐殖質和非腐殖質。微生物是土壤有機質的最早來源。下面幾種成分是土壤有機質的重要來源:
1、植物殘體:包括各類植物的凋落物、死亡的植物體及根系。這是自然狀態(tài)下土壤有機質的主要來源。森林土壤相對農業(yè)土壤而言,具有大量的凋落物和龐大的樹木根系等特點。熱帶雨林凋落物干物質量可達16700kg/(km2·a),而荒漠植物群落凋落物干物質量僅為530kg/(hm2·a)。
2、動物、微生物殘體:包括土壤動物和非土壤動物的殘體,及各種微生物的殘體。這部分來源相對較少。但對原始土壤來說,微生物是土壤有機質的最早來源。
3、動物排泄物和分泌物:土壤有機質的這部分來源雖然量很少,但對土壤有機質的轉化起著非常重要的作用。
4、廢水廢渣:施入土壤中的各種有機肥料(綠肥、堆肥、漚肥等),工農業(yè)和生活廢水,廢渣等,還有各種微生物制品,有機農藥等。在傳統(tǒng)農業(yè)生產(chǎn)中,農夫大量收集人和動物的排泄物,來滿足植物營養(yǎng)并維持耕地有機質的。
進入土壤中的有機質一般以3種類型狀態(tài)存在。
1、新鮮的有機物:指那些進入土壤中尚未被微生物分解的動、植物殘體,它們仍保留著原有的形態(tài)等特征。
2、分解的有機物:經(jīng)微生物的分解,已使進入土壤中的動、植物殘體失去了原有的形態(tài)等特征。有機質已部分分解,并且相互纏結,呈褐色。包括有機質分解產(chǎn)物和新合成的簡單有機化合物。
3、腐殖質:指有機質經(jīng)過微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質,與土壤礦物質土粒緊密結合,是土壤有機質存在的主要形態(tài)類型,占土壤有機質總量的85-90%。
進入土壤的有機物質的組成相當復雜,土壤有機質組成取決于進入土壤的有機物物組成。各種動、植物殘體的化學成分和含量因動、植物種類、器官、年齡等不同而有很大的差異。一般情況下,動植物殘體主要的有機化合物有碳水化合物、木質素、蛋白質、樹脂、蠟質等。土壤有機質的主要元素組成是C、O、H、N,分別占52%-58%、34%-9%、3.3%-4.8%,3.7%-4.1%。
有機質只有進入土壤才能夠形成天然中的穩(wěn)定成分,這個過程是通過礦質化過程完成的,必須有微生物的參加。有機質礦質化過程分為化學轉化過程、動物轉化過程和微生物的轉化過程。這一過程使土壤有機質轉化為二氧化碳、水、氨和礦質養(yǎng)分(磷、硫、鉀、鈣、鎂等簡單化合物或離子),同時釋放出能量。這一過程為植物和土壤微生物提供了養(yǎng)分和能量,并直接或間接地影響著土壤性質,同時也為合成腐殖質提供了物質基礎。
耕地退化是在破壞自然生態(tài)系統(tǒng)而來的,耕地中的有機質最初是來自天然植物群落土壤封存。中華民族很早就有“用地養(yǎng)地”的良好習慣,中原地區(qū)很多耕地連續(xù)耕作了四五千年,基本不退化,就是用了生態(tài)農業(yè)的辦法養(yǎng)地。縱觀今天,內地耕地連續(xù)使用化肥、農藥、農膜、除草劑短短不到40年,就出現(xiàn)了嚴重的退化;草原、荒漠綠洲開墾的耕地,起初有機質很高(>5%),但使用不到10年就嚴重退化,直到成為荒漠。我們的祖先肯定是不會在風口上開墾土地的,只有那些沒有節(jié)制的資本才可以任性胡來。