二、土壤有机质
土壤有机质是指土壤中的各种含碳有机化合物，其中包括动植物残体、微生物体和这些生物残体的不同分解阶段的产物，以及由分解产物合成的腐殖质（humus）等。
土壤有机质是土壤重要的组成物质。它虽然含量很少，但对土壤形成过程以及土壤的物理、化学、生物学等性质影响很大，同时它又是植物和微生物生命活动所需的养分和能量的源泉。不同土壤类型有机质含量有很大差异，高者可达200克每千克土以上，低者在5克每千克土以下，土壤学中将表层有机质含量＞200克每千克土者，叫有机质土，＜200克每千克土者，叫矿质土壤。我国耕作土壤有机质含量绝大多数都在200克每千克土以下，属于矿质土壤。
（一）土壤有机质的来源和组成分
土壤有机质主要来源于动植物残体，但是各类土壤差异很大。作为自然土壤的有机质主要来源于高等植物残体，但因植被类型不同，植物残体的数量和成分差异很大，一般是森林＞草原＞荒漠。森林植被中，热带森林＞亚热带森林＞温带森林＞寒温带针叶林；草原植被中，热带稀树草原＞温带草原＞荒漠化草原＞荒漠植被。植物残体的成分及含量大致如下（图1-16）：
糖和淀粉 1－5％
脂、蜡、单宁等 1－8％
半纤维素 10－28％
木质素 10－30％
纤维素 20－50％
蛋白质 1－15％
耕地土壤则因自然植被的破坏，作物的大部分被耕种者取走，归还土壤中的有机残体远不及自然土壤丰富，因此，有机质的主要来源是人工施用有机肥料，以及人畜排泄物和栽培作物的根槎和根的分泌物。
进入土壤的有机物质，按其化学组成可分为下列几类：
1．碳水化合物 碳水化合物是土壤有机质的重要组成部分，是土壤微生物的主要能源之一，又是形成土壤结构的良好胶结剂，因此，碳水化合物对土壤肥力有一定的影响。它包括各种糖类、淀粉、纤维素、半纤维素等，占植物组成的80％，占土壤有机质的15－27％。简单糖类、淀粉等易溶于水，在土壤中含量甚微。纤维素、木质素易被粘土矿物吸附和与腐殖质结合，或者与金属离子相结合，降低生物的降解作用，因而具有一定的稳定性。
2．含氮化合物 氮是植物生长所必需的营养元素之一。是构成蛋白质的主要成分。土壤中的植物残体，土壤动物和微生物均含有相当多的蛋白质。据美国波特（Porter，1975）估算，在地球表面生物圈中的1913.17×1015克氮中，47.04％的氮存在于海底的有机氮中，39.72％存在于土壤有机氮化合物中，5.23％以无机氮存在于海洋中，7.32％以无机氮存在于土壤中，0.64％的氮存在于陆地上的动植物体中，0.05％存在于海洋中的动植物体中。可见，土壤中的有机氮化合物不仅是植物氮素营养的主要给源之一，而且是地球生物圈中氮素的一个十分重要的存在形式。
蛋白质有易溶于水的，如蛋白；有的不溶于水如球蛋白。它们在土壤中都极易分解。
3．木质素 它是植物木质部的主要组成分，属于芳香族的高分子化合物，它的化学结构相当复杂，含有苯环、羟基、甲氧基和酚羟基等功能团，木质素在植物残体中平均为25％，变幅10－30％。木质素是有机化合物中最难分解的一种物质，但它可被真菌分解。
4．含磷、含硫化合物 磷和硫是植物生长所必需的营养元素。土壤有机质也是磷、硫的主要补给源。土壤中有机磷化合物主要有肌醇磷酸盐、核酸和磷脂，其中以肌醇磷酸盐含量最高，而核酸和磷脂只占很少一部分。
土壤中约有90％以上的硫是以有机态存在的。疏可分为两类，一类是与氧结合的硫化物；另一类是与碳结合的硫化物。绝大多数土壤的表土中，这两类硫化物几乎占土壤总硫量的一半左右。此外，土壤总硫量中还包括一小部分的无机硫酸盐或硫化物。
随着有机质的分解，土壤中含磷和硫的有机物逐步分别转化为
5．脂肪、蜡质、单宁、树脂 这类物质十分复杂，脂肪为高级脂肪酸与甘油所组成的脂类；蜡质是高级脂肪酸和高级一元醇所组成的脂；单宁是葡萄糖和没食子酸结合而成；树脂是一种极其复杂的有机酸。这类物质都不溶于水。除脂肪较易分解外，一般在土壤中很难分解。在嫌气条件下，进行沥青化过程。