土壤中的有机质如何被根系吸收利用的
土壤有机质含有作物生长所需要的各种营养成分。随着有机质的矿质化，不断地释放出来供作物和微生物利用。同时释放出微生物生命活动所必需的能量。在有机质分解和转化过程中，还可以产生各种低分子有机酸和腐殖酸，对土壤矿物质部分有一定的溶解作用，促进风化，有利于养分的有效化。
此外，土壤有机质还能够和一些多价金属离子形成络合物进入到土壤溶液中，增加了养分的有效性。
土壤有机质的作用是什么
1、提供作物需要的各种养分土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。土壤有机质经矿质化过程释放大量的营养元素为植物生长提供养分。
2、促进植物对其它营养元素的吸收
土壤有机质在分解转化过程中，产生的有机酸和腐殖酸对土壤矿物部分有一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养分的有效化。
一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保留在土壤溶液中，不致沉淀而影响其有效性。土壤腐殖质与铁形成的某些化合物，在酸性或碱性土壤中对植物及微生物是有效的。
3、改善土壤的物理性质
土壤中的腐殖质很少以游离态存在，多数和矿质土粒相互结合，以胶膜形式包被在矿质土粒外表，形成有机-无机复合体。
由于它松软、絮状、多孔，粘结力又比粘粒强11倍，粘着力比粘粒小一半，所以粘粒被它包被后，易形成散碎的团粒，使土壤变得比较松软而不再结成硬块。
扩展资料：
增加有机质的方法
施用有机肥以提高土壤有机质水平是我国劳动人民在长期的生产实践中总结出来的宝贵经验，主要的有机肥源包括：作物秸秆、绿肥、粪肥、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、蚕沙、鱼肥、和泥、塘泥等。
1、增施有机粪肥
堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥等都是良好的有机肥。随着技术的进步，商品化生产的有机肥已经遍布生产的每一个角落，选择腐熟、质地良好的有机肥是增加土壤有机质直接和有效的办法。
2、提倡秸秆还田
大力推广玉米秸秆机械粉碎还田腐熟技术模式对于增加土壤有机质十分有效。作物收获后将秸秆切碎，不经过堆腐直接翻入土壤就是秸秆还田。秸秆还田对促进土壤结构的形成、固定和保存氮素以及促进土壤难溶性养分的释放具有十分明显的效果。
参考资料：
https://baike.baidu.com/item/%E5%9C%9F%E5%A3%A4%E6%9C%89%E6%9C%BA%E8%B4%A8/9696498?fr=aladdin
有机质的累积与分解对土壤形成有哪些影响
1、提供作物需要的各种养分土壤有机质不仅是一种稳定而长效的氮源物质，而且它几乎含有作物和微生物所需要的各种营养元素。大量资料表明，我国主要土壤表土中大约80%以上的氮、20%~76%的磷以有机态存在，在大多数非石灰性土壤中，有机态硫占全硫的75%~95%。随着有机质的矿质化，这些养分都成为矿质盐类（如铵盐、硫酸盐、磷酸盐等），以一定的速率不断地释放出来，供作物和微生物利用。
2、增强土壤的保水保肥能力和缓冲性
腐殖质疏松多孔，又是亲水胶体，能吸持大量水分，故能大大提高土壤的保水能力。此外腐殖质改善了土壤渗透性，可减少水分的蒸发等，为作物提供更多的有效水。
3、改善土壤的物理性质
腐殖质在土壤中主要以胶膜形式包被在矿质土粒的外表。由于它是一种胶体，粘结力和粘着力都大于砂粒，施于砂土后能增加砂土的粘性，可促进团粒结构的形成。由于它松软、絮状、多孔，粘结力又比粘粒汪11倍，粘着力比粘粒小一半，所以粘粒被它包被后，易形成散碎的团粒，使土壤变得比较松软而不再结成硬块。表明有机质能使砂土变紧，粘土变松，土壤的保水、透水必性以及通气性都有所改变。同时使土壤耕性也得到改善，耕翻省力，适耕期长，耕作质量也相应地提高。
4、促进土壤微生物和活动
土壤微生物生命活动所需的能量物质和营养物质均直接和间接来自土壤有机质，并且腐殖质能调节土壤的酸碱反应，促进土壤结构等物理性质的改善，使之有利于微生物的活动。这样就促进了各种微生物对物质的转化能力。土壤微生物生物量是随着土壤有机质质量分数的增加而增加，两者具有极显著的正相关。但因土壤有机质矿化率低，所以不像新鲜植物残体那样会对微生物产生迅猛的激发效应，而是持久稳定地向微生物提供能源。正因为如此，含有机质多的土壤肥力平稳而持久，不易产生作物猛发或脱肥等到现象。
5、减少农药和重金属的污染
腐殖质有助于消除土壤中的农药残毒和重金属污染以及酸性介质中Al、Mn、Fe的毒性。特别是褐腐酸能使残留在土壤中的某些农药，如DDT，三氮杂苯等的溶解度增大，加速其淋出土体，减少污染和毒害。腐殖酸还能和某些金属离子络合，由于络合物的水溶性，而使有毒的金属离子有可能随水排出土体，减少对作物的危害和对土壤的污染。
要增加土壤中的有机质，就必须使土壤有机质的积累和分解这一矛盾统一起来，以达到既能提高土壤有机质的质量分数，使土壤基本肥力有所保证，又能以适当的分解速度向作物提供必须的养分。这是农业生产管理上的一个重要课题，主要措施有：一方面要增加土壤有机质的来源；另一方面则需要了解影响有机质积累和分解的因素，以便调节有机质的积累和分解过程，使土壤有机质的积累和消耗达到动态平衡。
土壤有机质为什么重要
土壤有机质中含有大量的植物营养元素，如N、P、K、Ca、Mg、S、Fe等重要元素，还有一些微量元素。土壤有机质经矿质化过程释放大量的营养元素为植物生长提供养分；有机质的腐殖化过程合成腐殖质，保存了养分，腐殖质又经矿质化过程再度释放养分，从而保证植物生长全过程的养分需求。 有机质的矿质化过程分解产生的CO2是植物碳素营养的重要来源，据估计，土壤有机质的分解及微生物和根系呼吸作用产生的CO2，每年可达135亿七，大致相当于陆地植物的需要量。由此可见，土壤有机质的矿质化过程产生的CO2既是大气中CO2的重要来源，也是植物光合和作用的重要碳源。土壤有机质还是土壤N、P最重要的营养库，是植物速效性N、P的主要来源。土壤全N的92％-98％都是储藏在土壤中的有机N，且 中国土壤有机质提升技术研讨会现场有机N主要集中在腐殖质中，一般是腐殖质含量的5％，据研究，植物吸收的氮素有50％?/FONT>70％是来自土壤。土壤有机质中有机态P的含量一般占土壤全磷的20％-50％，随着有机质的分解而释放出速效磷，供给植物营养。在大多数非石灰性土壤中，有机质中有机态硫占全硫的75％-95％，随着有机质的矿质化过程而释放，被植物吸收利用。 土壤有机质在分解转化过程中，产生的有机酸和腐殖酸对土壤矿物部分有一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养分的有效化。一些与有机酸和富里酸络合的金属离子可以保留在土壤溶液中，不致沉淀而增加其有效性。土壤腐殖质与铁形成的某些化合物，在酸性或碱性土壤中对植物及微生物是有效的
促进植物生长发育
土壤有机质，尤以其中胡敏酸，具有芳香族的多元酚官能团，可以加强植物呼吸过程，提高细胞膜的渗透性，促进养分迅速进入植物体。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用，试验结果证明胡敏酸钠对玉米等禾本科植物及草类的根系生长发育具有极大的促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素（β-吲哚乙酸）、抗生素（链霉素、青霉素）等对植物的生长起促进作用，并能增强植物抗性。
改善土壤的物理性质
有机质在改善土壤物理性质中的作用是多方面的，其中最主要、最直接的作用是改良土壤结构，促进团粒状结构的形成，从而增加土壤的疏松性，改善土壤的通气性和透水性。腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，土壤中的腐殖质很少以游离态存在，多数和矿质土粒相互结合，通过功能基、氢键、范德华力等机制，以胶膜形式包被在矿质土粒外表，形成有机?-无机复合体。所形成的团聚体，大、小孔隙分配合理，且具有较强的水稳性，是较好的结构体。土壤腐殖质的粘结力比砂粒强，在砂性土壤中，可增加砂土的粘结性而促进团粒状结构的形成。腐殖质的粘结力比粘粒小，一般为粘力的1/12，粘着力为粘粒的1/2，当腐殖质覆盖粘粒表面，减少了粘粒间的直接接触，可降低粘粒间的粘结力，有机质的胶结作用可形成较大的团聚体，更进一步降低粘粒的接触面，使土壤的粘性大大降低，因此可以改善粘土的土壤耕性和通透性。有机质通过改善粘性，降低土壤的胀缩性，防止土壤干旱时出现的大的裂隙。 土壤腐殖质是亲水胶体，具有巨大的比表面积和亲水基团，据测定腐殖质的吸水率为500％左右，而粘土矿物的吸水率仅为50％左右，因此，能提高土壤的有效持水量，这对砂土有着重要的意义。腐殖质为棕色呈褐色或黑色物质，被土粒包围后使土壤颜色变暗，从而增加了土壤吸热的能力，提高土壤温度，这一特性对北方早春时节促进种子萌发特别重要。腐殖质的热容量比空气、矿物质大，而比水小，导热性居中，因此，土壤有机质含量高的土壤其土壤温度相对较高，且变幅小，保温性好。
促进微生物和土壤动物的活动
土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源。没有它就不会有土壤中所有的生物化学过程。土壤微生物的种群，数量和活性随有机质含量增加而增加，具有极显著的正相关。土壤有机质的矿质化率低，不会像新鲜植物残体那样对微生物产生迅猛的激发效应，而是持久稳定地向微生物提供能源。因此，富含有机质的土壤，其肥力平稳而持久不易造成植物的徒长和脱肥现象。 土壤动物中有的（如蚯蚓等）也以有机质为食物和能量来源；有机质能改善土壤物理环境，增加疏松程度和提高通透性（对砂土而言则降低通透性），从而为土壤动物的活动提供了良好的条件，而土壤动物本身又加速了有机质的分解（尤其是新鲜有机质的分解）。进一步改善土壤通透性，为土壤微生物和植物生长创造了良好的环境条件。
提高土壤的保肥性和缓冲性
土壤腐殖质是一种胶体，有着巨大的比表面和表面能，腐殖质胶体以带负电荷为主，从而可吸附土壤溶液中的交换性阳离子如K+、NH4+、、Ca2+、Mg2+等，一方面可避免随水流失，另一方面又能被交换下来供植物吸收利用。其保肥性能非常显著。土壤腐殖质和粘土矿物一样，具有较强的吸附能力，但单位质量腐殖质保存阳离子养分的能力比粘土矿物大几倍至几十倍，因此，土壤有机质具有巨大的保肥能力。腐殖酸本身是一种弱酸，腐殖酸和其盐类可构成缓冲体系，缓冲土壤溶液中H+浓度变化，使土壤具有一定的缓冲能力。更重要的是腐殖质是一种胶体，具有较强的吸附性能和较高的阳离子代换能力，因此，使土壤具有较强的缓冲性能。
有机质具有活化磷的作用
土壤中的磷一般不以速效态存在，常以迟效态和缓效态存在。因此土壤中磷的有效性低。土壤有机质具有与难溶性的磷反应的特性，可增加磷的溶解度，从而提高土壤中磷的有效性和磷肥的利用率。此外，土壤腐殖酸被证明是一类生理活性物质，它能加速种子萌发，增强根系活力，促进植物生长，对土壤微生物而言，腐殖酸也是一种促进生长发育的生理活性物质。必须指出的是，有机质在分解时，也能产生一些不利于植物生长或甚至有害的中间物质，特别是在嫌气条件下，这种情况更易发生。
以蛋白质为例说明有机质的矿质化过程。
【答案】：概念：有机质矿化过程指复杂的有机物质，在微生物的作用下，分解为简单的化合物，同时释放出矿质养料的过程。①水解过程：蛋白质在微生物分泌的蛋白水解酶的作用下，逐步分解成各种氨基酸：蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多氨酸(多肽)→氨基酸。这类物质一般不能为作物直接吸收利用，只为进一步转化提供原料。
②氨化过程：氨基酸在微生物分泌的酶的作用下，进一步分解成氨。氨化过程只要温度、湿度适宜，不论在好气或嫌气条件下均能进行。氨化过程可以通过水解、氧化、脱羧基、还原几个途径进行。
③硝化过程：在通气良好的条件下，铵态氮通过亚硝化细菌和硝化细菌的相继作用进一步转化为亚硝态氮和硝态氮，也是植物可利用的氮素养分。若在通气不良条件下，硝态氮经反硝化细菌的作用，进行还原过程，造成土壤中氮的损失。