1、土壤有機質(zhì)的含量

　　土壤進行有機質(zhì)的含量在不同文化土壤中差異具有很大，高的可達20%～30%,甚至可以更高(例如混炭土、一些國家森林城市土壤等),低的不足0.5%(例如通過一些漠境土和砂質(zhì)土壤)。在土壤學(xué)中，一般把耕層含有機質(zhì)20%以上的土壤環(huán)境稱為有機質(zhì)研究土壤，含有機質(zhì)20%以下的土壤問題稱為一種礦質(zhì)土壤，但在傳統(tǒng)耕作發(fā)展土壤中，表層有機質(zhì)的含量變化通常在5%以下。全球經(jīng)濟土壤0～100cm土層中有機碳和無機碳的含量(有機質(zhì)的含碳量平均為58%,所以對于土壤提供有機質(zhì)的含量分析大致是有機碳含量的1.724倍，也有人需要采用2倍來粗略數(shù)據(jù)估算我國土壤有機質(zhì)的含量),大約有超過一半的有機碳存在于一個有機土、始成土和凍土3個土綱中。不同地區(qū)土壤中有機質(zhì)的含量顯著差異關(guān)系甚大，其實際技術(shù)含量與氣候、植被、地形、土壤污染類型、耕作管理措施等影響社會因素有著密切結(jié)合相關(guān)。

　　2、土壤有機質(zhì)的組成

　　(1)土壤有機質(zhì)的元素組成。

　　土壤有機質(zhì)的主要元素是碳、氧、氫和氮，其次是磷和硫。其中，碳含量為55% ~ 60%，平均為58%;氮含量為3% ~ 6%，平均為5.6%;碳氮比(C\\u002FN)為10 ~ 12: 1。土壤有機質(zhì)中的主要化合物是木質(zhì)素類化合物和蛋白質(zhì)，其次是半纖維素、纖維素以及乙醚和乙醇的可溶性化合物。與植物組織相比，土壤有機質(zhì)中木質(zhì)素和蛋白質(zhì)含量顯著增加，而纖維素和半纖維素含量顯著降低。大多數(shù)土壤有機組分不溶于水，但溶于強堿。水溶性土壤有機質(zhì)只占土壤有機質(zhì)的一小部分，但它容易被土壤微生物分解，在提供土壤養(yǎng)分方面起著重要作用。水溶性有機質(zhì)對土壤生態(tài)系統(tǒng)中元素的生物地球化學(xué)循環(huán)以及污染物的毒性和遷移也有重要影響。

　　(2)土壤腐殖質(zhì)。

　　土壤腐殖質(zhì)是除未分解和半分解的植物和動物殘體以及微生物以外的土壤有機質(zhì)的總稱。土壤腐殖質(zhì)由非腐殖質(zhì)物質(zhì)和腐殖質(zhì)物質(zhì)組成，通常占土壤有機質(zhì)的90% 以上。

　　非腐殖物質(zhì)非腐殖物質(zhì)是具有特定理化性質(zhì)和已知結(jié)構(gòu)的有機化合物，有些是微生物改造的植物有機化合物，有些是微生物合成的有機化合物。非腐殖質(zhì)占土壤腐殖質(zhì)的20% ~ 30%，其中多糖(包括糖醛酸)占土壤有機質(zhì)的5% ~ 25%，平均為10%，對增強土壤團聚體的穩(wěn)定性起著極其重要的作用。此外，非腐殖物質(zhì)還包括氨基糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、蠟、鞭梢(單寧)、木質(zhì)素、樹脂、核酸、有機酸等。雖然這些化合物在土壤中的含量很低，但它們相對容易被微生物降解利用為底物，并且在土壤中存在的時間很短，因此這些物質(zhì)對于氮、磷等一些植物養(yǎng)分的有效性無疑是重要的。

　　腐殖物質(zhì)以及腐殖物質(zhì)是經(jīng)土壤環(huán)境微生物作用后，由多酚和多配類物質(zhì)進行聚合發(fā)展而成的含芳香環(huán)結(jié)構(gòu)的、新形成的黃色至棕黑色的非晶形高分子材料有機結(jié)合化合物。它是通過土壤生物有機質(zhì)的主體，也是我國土壤類型有機質(zhì)中最難實現(xiàn)降解的組分，一般占土壤有機質(zhì)的60%～80%。

　　3、黑碳。

　　黑碳又稱焦炭或木炭，是森林火災(zāi)在自然土壤中產(chǎn)生的一種復(fù)雜的有機物。其碳含量高達70% ~ 85% ，芳香度高，具有多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，表面氧化形成負電荷羧基等官能團，含有一定量的磷、鉀等灰分，pH 值高，化學(xué)和生物穩(wěn)定性高。在大多數(shù)森林土壤中，黑碳占土壤有機質(zhì)的5% -10% 以上。由于秸稈燃燒，農(nóng)業(yè)土壤中也發(fā)現(xiàn)了黑碳。炭黑由于其獨特的性質(zhì)，近年來在土壤改良和肥力提高方面得到了廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中，通常使用生物質(zhì)(例如木材、農(nóng)作物秸稈、動物糞便、植物組織或動物骨骼等) ，在缺氧或厭氧條件下，碳在攝氏200至800度的溫度下熱解，會形成芳香族碳基大分子有機物質(zhì)，稱為生物質(zhì)碳。