礦質化

礦質化

礦質化(植物學定義):有機肥料施入土壤後向兩個方向轉化。一是把複雜的有機質分解為簡單的化合物,最終變成無機化合物,即礦質化過程。 礦質化(生物學定義):細胞壁中含有矽質或鈣質等,其中以含矽質的最常見,如木賊莖和硅藻的細胞壁內含大量矽質。由於二氧化矽的存在,增加了細胞壁的硬度,可作摩擦料套用。 礦質化(土壤地理學定義):土壤動植物殘體及土壤腐殖質在微生物作用下,分解成簡單有機化合物,以至最終徹底分解成無機物化合物的過程,稱為土壤有機質礦質化過程。

礦質化 - 礦質化過程

礦質化過程是指土壤動、植物殘體及腐殖質物質,在微生物的作用下,分解成簡單無機化合物的過程,礦質化的速度和產物,受土壤有機質的種類和組成,土壤環境條件和土壤微生物種類的影響。在好氣條件下,其分解產物主要有二氧化碳、水、氨和硝酸鹽等;在嫌氣條件下,其分解產物除二氧化碳和水外,還有甲烷、硫化氫和簡單有機酸等。農業上,常通過調節土壤水熱狀況來控制礦質化的進程。藉以避免有害作物的硫化氫、有機酸等物質的積累;控制有機結合態養分轉變為植物可給態的速率。

1 )碳水化合物的轉化

葡萄糖、單糖、澱粉、纖維素與半纖維素的轉化

好氣條件下,產生二氧化碳和水 嫌氣條件下,產生甲烷、二氧化碳和水。

2 )含氮的有機物質轉化

自然界中常見的含氮的有機物有:蛋白質、腐殖質、生物鹼、尿素

轉化過程包括:氨化、硝化、反硝化三個過程

(1)氨化

水解作用:蛋白質通過蛋白分解酶的水解作用,形成胺基酸

氨化作用:胺基酸經微生物分解而釋放氨的過程。

(2)硝化

土壤中產生的氨在亞硝化細菌的 作用下,氧化成硝酸和硝酸鹽的過程。

兩個階段:氨氧化為亞硝酸,二是亞硝酸氧化為硝酸。

外界條件:pH值6-9,通氣良好,C/N小於20:1

(3)反硝化

含磷有機化合物的分解

土壤中含磷有機物主要有核蛋白、卵磷脂、核酸、核素等,它們在有機磷細菌的作用下進行分解,產生磷酸。

3 )含硫有機化合物的分解

含硫的蛋白質經過生物化學作用,產生硫酸。

硫酸可供植物吸收利用,促進土壤中礦物質養分的轉化。

4 )脂肪的分解

脂肪 甘油+ 脂肪酸

甘油 二氧化碳+水

脂肪酸 二氧化碳+水

5 )單寧和樹脂的分解

單寧 葡萄糖+沒食子酸

樹脂 有機酸+碳氫化合物+醇類

6 )影響礦質化過程的因素

(1)通氣狀況

(2)有機質組分。糖類、蛋白質 > 纖維素、半纖維素> 木質素、脂肪、樹脂

(3)生物殘體C/N

(4)生物殘體的破碎程度

(5)溫度

(6)水分含量

礦質化 - 礦質化處理

生活垃圾發酵腐熟礦質化處理是垃圾制肥的關鍵是控制酸鹼度;在酸性環境,物質單元球體直徑容易滾大發酵;酸性過強也會產生強度過高的糜爛毒對植物出現殺傷力的;在鹼性環境物質單元球體直徑容易球磨小而金屬化而產生毒性。如礬礦開採不完的道理,整個山體是弱酸性的,會逐漸把岩石成分里的物質單元球體滾大成溶解於水的硫酸鉀鋁。稀土元素礦脈生成也存在上述道理,鹼性風化石會逐漸球磨出稀土金屬元素,被雨水沖刷沉積到下游特定位置形成礦脈。

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