土壤有机质是指存在于土壤中的所含碳的有机物质,包括各种动植物的残体、微生物体及其会分解和合成的各种有机质。
土壤有机质是土壤固相部分的重要组成成分,尽管土壤有机质的含量只占土壤总量的很小一部分,但它对土壤形成、土壤肥力、环境保护及农林业可持续发展等方面都有着极其重要作用的意义。
土壤有机质是植物所需的多种养分的主要来源。土壤中80%以上的氮、20%~76%的磷、75%~95%的硫都是以有机态存在的。它们必须通过矿质化,转化为无机态之后才能被植物吸收利用。在农田中,有机质矿质化释放的CO2是植物光合作用的重要碳源之一。同时土壤有机质转化过程中产生的有机酸、腐殖酸等物质也能促进土壤其他矿质养分的转化,特别是提高溶解度较低的微量营养元素的有效性,改善植物的营养状况。由于腐殖质具有巨大的比表面积和亲水基团,吸水量是黏土矿物的4~6倍,因此可提高土壤保贮水分能力;另外,土壤有机质的保水性和种植绿肥能防止水分的地表径流,减少水土流失。有机质是一种带负电荷量很高的土壤胶体,通过阳离子交换作用能够明显提高土壤的保肥能力。有机质通过与部分营养离子形成盐、络合物或鳌合物,增强土壤的保肥能力。腐殖酸是一种弱酸,它们在土壤中易形成盐,组成相应的缓冲体系,缓冲能力远大于矿物质产生的缓冲能力。土壤有机质主要通过调节矿质土粒间的黏结性来作用于土壤结构、耕性等物理性质。有机质分子能够以一定的方式把矿质土粒团聚在一起,其团聚矿质土粒的能力小于黏粒、却大于沙粒。所以,有机质通过促进大小适中、紧实度适合的良好土壤结构的形成,改善土壤孔隙状况,协调土壤通气透水性与保水性之间的矛盾。另外,由于有机质降低了黏粒之间的团聚力,降低了土壤耕作阻力,改善了土壤的耕性。有机质是土壤微生物的碳源和能源,能够促进微生物的活动。微生物的活性越强,土壤有机质和其他养分的转化速率就越快。同时,通过刺激微生物和动物的活动,可以提高土壤酶的活性,能够改善土壤养分状况。部分小分子质量的腐殖酸具有一定的生理活性,能够促进种子发芽、增强根系活力,促进植物生长。六、土壤有机质对生态环境有重要作用。有机质中的部分官能团将游离于土壤溶液中的重金属离子形成络合物而保留在土壤中,降低其进入地下水产生污染的可能性。部分腐殖酸分子能吸收进入土壤的农药分子,促进其转化分解或减少其进入水源的数量。土壤有机质是陆地上最大的碳库,所含的有机碳量相当于大气中碳的2倍。因此,土壤有机质矿质化速率的快速变化,还可能影响到大气二氧化碳浓度。