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 农友天地
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| 土壤、腐植酸、微生物之间的关系 |
| 时间：2022-07-20 11:24:18 |
土壤是有生命的，这个生命就是土壤微生物。大家知道，土壤是微生物的大本营，是微生物生长和繁殖的天然培养基。腐植酸贯穿于土壤生命之中，是土壤的“生命核”。没有腐植酸，土壤将失去活性。据此，理清“土壤—腐植酸—微生物”之间的关系，对保护国土资源、促进土壤可持续生产具有重要的现实意义。
1、土壤腐植酸
(1) 土壤生命之本腐植酸是土壤中最深刻的“暗色物质”，其生命的每一个周期皆与生命体相关联。①依生命体而生：主要以动、植物残体(主要是植物残体)为物质来源；②借生命体转化：主要通过微生物的参与和作用，不断分解、转化、合成；③复归生命体：主要通过土壤腐植酸反哺生命体，促进绿色植物(生产者)生长，增强畜禽、水产、人等(消费者)的免疫力，为微生物(分解者)提供营养物质和能量来源。据此，腐植酸伴随着生命的节拍，实现“生存→转化→消亡→重生”的循环，依其存在而成为焕发土壤生命活力的本怀。
(2) 土壤结构之核土壤的结构特性包括3层含义：①在土壤形成过程中，有机质和矿物质形成有机-无机复合体、微小团聚体、大团聚体等；②微团聚体是土壤结构的核心，是土壤发挥其功能最小的、能够独立存在的结构单元(相当于土壤中的细胞)；③土壤利用过程中土壤的结构性对土壤的功能影响很大。微团聚体是“土壤房子”结构稳定的关键所在，而腐植酸是构筑土壤“微房子”的关键成分。在土壤形成过程中，腐植酸与各种微生物分泌的多糖醛酸甙等有机大分子、粘粒矿物以及铁、铝的氢氧化物等，通过不同形式与各种作用力相结合，形成各种类型的有机无机复合体。同时，在各种表面电荷和作用力下，通过团聚作用而形成了不同粒级的微团聚体。据此，腐植酸之微团聚体的形成过程，赋予了土壤有机无机复合体鲜活的生命力，是稳定土壤结构的核心和关键所在。
(3) 土壤功能之要土壤生态系统功能主要包括：土壤中物质转化和能量流通的能力和水平、土壤生物的活性，土壤中营养物质和水分的平衡状况及其对环境的影响等。腐植酸是土壤有机质中最活跃的部分，对土壤生态系统物质循环和能量转换起着至关重要的作用。①土壤形成和土壤肥力的积极参与者与促进者；②促进和制约着土壤金属离子、微量元素的迁移、固定和淋溶；③是土壤结构的稳定剂；④影响着土壤的盐基交换容量；⑤影响着土壤的持水性；⑥是植物物料的仓库。据此，腐植酸可以调节生物系统、土壤系统和环境系统之间的物质循环、能量转换和信息传递，是维持土壤功能稳定的重要物质。
2、土壤微生物
(1) 土壤微生物组成土壤是微生物的大本营，是微生物生长和繁殖的天然“培养基”。土壤微生物是生活在土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类等的总称，是土壤的重要组成成分。其个体微小，一般以微米或毫微米来计算，其种类和数量随成土环境及土壤深度的不同而变化。其中，以细菌最多，放线菌、真菌次之，藻类较少。据推算，每克土壤中有数千乃至数万种，约几亿至几十亿个微生物个体，其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化。一般来说，在每克耕作层土壤中，细菌数量约为10^8～10^9个，放线菌数量约为10^7～10^8个，真菌数量约为10^5～10^6个，藻类数量约为10^4～10^5个，它们都居住在土壤中。
(2) 土壤微生物作用土壤微生物对土壤的形成发育、物质循环、肥力演变以及植物生长等均有重大影响。①细菌：适于中性及微碱性的生存条件。其中，自养细菌有同化二氧化碳的能力，直接影响土壤的理化性质，平衡土壤的酸碱度高低；异养细菌以与作物共生的状态存在，对作物生长有直接促进作用，如豆科植物的根瘤菌等，具强大的固氮作用，在少施氮肥的情况下产生明显的增产效果。②放线菌：适合于中性和微碱性的生存条件。在土壤中放线菌是以需氧性异养状态生活，它们的主要活动是分解土壤中的纤维素、木质素和果胶类物质等，通过这些作用来改善土壤的养分状况，便于作物直接吸收利用土壤养分。③真菌：适于微酸性的生存条件。参与动、植物残体的分解，成为土壤中氮、碳循环不可缺少的动力，特别是在植物有机体分解的早期阶段，真菌比细菌和放线菌更为活跃。④藻类：为一类单细胞生物，主要存在于水生环境。藻类中的蓝细菌也具有固定空气中氮素的作用。它更适于在碱性环境下发挥作用。
(3) 土壤微生物活力土壤微生物不仅是土壤的重要组成部分，也是土壤生态系统活力所在。①各类微生物代谢产生的气体和有机酸等，有助于土壤团粒结构的形成；②分解有机质，合成土壤腐殖质—腐植酸，培肥土壤；③分解矿物质，促进土壤中难溶性物质的溶解(如磷细菌、钾细菌等)；④固定大气氮素，增加土壤氮素养分；⑤调节植物生长，如与植物共生的根瘤菌、菌根、真菌等；⑥分泌抗生素(如放线菌)，防止土传病害；⑦分泌大量的酶，促进土壤养分的转化；⑧降解土壤中残留的有机农药、城市污染物和工厂废弃物等。上述8项，反映了土壤微生物与土壤肥力、土壤健康、植物生长之间的重要关系，是土壤生态系统物质循环和能量流动的主力军。
3、土壤腐植酸与微生物
(1)土壤腐植酸形成的微生物学机理关于腐植酸形成的微生物学机理主要有7种假说：①瓦克斯曼学说认为，植物向腐殖质形成过程中，含氮有机物和无氮有机物通过好气性微生物分解而产生微生物体(土壤蛋白)和木质素，二者再与碱类结合形成腐植土。②威廉斯学说认为，腐植酸是土壤微生物的分泌物；③微生物合成假说认为，微生物利用植物做碳源和能源，可在细胞内合成高分子腐殖质物质，微生物死后释放到土壤中，在细胞外再降解为腐植酸和黄腐酸；④细胞自溶假说认为，腐殖质是植物和微生物死亡之后细胞自溶产物；⑤煤化学说认为，影响植物残体在沼泽的积累和形成泥炭的条件主要有两个，一是使植物残体与空气隔绝的物理条件，另一个就是维持微生物良好活动的化学条件；⑥科诺诺娃学说认为腐殖质的形成包括“分解—缩合”2个阶段，均有土壤微生物的参与；⑦厌氧发酵学说认为腐植酸形成包括“水解—产酸—合成”3个阶段，不同程度提到微生物的作用。不管哪个假说，都充分肯定了微生物在腐植酸形成过程中的重要作用。
(2)土壤微生物繁衍的腐植酸功效腐植酸的形成离不开土壤微生物，土壤微生物的繁衍同样离不开腐植酸。①腐植酸为土壤微生物提供物质和能量来源。土壤微生物营养主要包括碳、氢、氧、氮以及一些矿质元素。腐植酸含有碳、氧、氢、氮等元素，可以为土壤微生物提供碳源、氮源，供其生存和繁衍。②腐植酸为土壤微生物创造适宜的生存环境。土壤微生物生存需要适宜的温度、湿度、pH等。腐植酸可以直接或间接改善土壤温度、水分及透气状况，调节土壤pH，促进土壤微生物的生长和繁殖，增加其数量与种类。③腐植酸为土壤微生物提供生存家园。凡土层深厚、土质疏松、物理性能较好、有效养分较丰富的土壤中微生物总数也较高。腐植酸是土壤肥力的核心，腐植酸兴则土肥兴；土肥兴，则微生物兴。
(3)腐植酸与微生物同为土壤生命共同体腐植酸是土壤生命的承载者，为微生物提供碳源、氮源并伴其终身，对微生物的数量、种类、多样性具有促进作用；微生物是土壤生命的体现者，担当着分解者的角色，对腐植酸的形成与分解功不可灭。腐植酸的形成离不开土壤微生物，土壤微生物的生存和繁衍离不开腐植酸，二者相互依存，共同促进土壤的形成发育、肥力演变、物质循环及能量转化。可见，“土壤—腐植酸—微生物”三者密不可分，属于生命共同体。 |
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