土壤生物化學

土壤生物化學是指研究土壤中有機物質的化學組成、結構及其轉化過程中 各種化學變化、消長規律與功能的科學。通過對 它的研究可獲得提高農作物產量和土壤環境質 量及生產力的有益信息,對闡明土壤肥力的演變 規律、土壤養分供應等均有十分重要的作用。其 研究內容涉及:①土壤有機物質的C、H、0、N、P 和S等化學組成,分為特殊本性(包括胡敏酸、富 啡酸和胡敏素)和非特殊本性(包括多肽、核酸、 胺基酸、植酸等含N、P、S的化合物以及糖、低分 子脂肪酸、芳香酸和烷烴、抗生素等)。②土壤有 機C、N、P、S的礦化腐殖化和生物固持、硝化-反 硝化作用及其抑制、銨固定和釋放及其速率與影 響因素等。20世紀80年代末以來,它們已成為 全球氣候變暖一個新的研究熱點。③人工有機物 的降解過程及其中間產物與土壤有機質的反應 等。④土壤酶學研究,包括存在於活細胞內外的 酶。⑤土壤微量、痕量元素的生物化學,如鐵、猛、 銅等元素和鈾、鈽等放射性核素的轉化、遷移等。

土壤生物化學一詞始於1920年左右,是土 壤化學早期歷史的一部分,其實早在1786年就 開始了胡敏酸的研究。伯齊利厄斯(J. j. Berze­lius) 於 1839 年分離 出了富 啡酸; 施賴納 ((). Schreiner)和肖里(E. C Shorey)於 1906 〜 1913年分離鑑定出了很多生物體內常見的有機 化合物。20世紀30年代初,蘇聯建立了第一個 土壤生物化學實驗室。1946年丘林(I.B. Tiurin)提出了腐殖質形成的地帶性規律,1951 年科諾諾娃(M. M. Kononova)提出了腐殖質是 一類特殊的高分子化合物和腐殖質分子中芳香 族結構來源的多樣性。20世紀60年代以來,由 於色譜、紅外光譜、質譜和核磁共振等技術及 C、C.和N同位素的廣泛套用,土壤生物化 學的研究取得了很大發展.研究領域也日益 擴大。
今後的研究重點:①土壤N的內循環;②農 藥降解的生物化學;③甲烷、氮氧化物和揮發性 有機硫的形成、轉化和遷移;④胡敏酸、富啡酸的 化學結構和形成機制;⑤土壤溶液中有機質的組 成;⑥施肥和耕作等對土壤生化特性的影響及其 調節;⑦不同土壤條件下土壤酶活性變化、調節 機理及其與肥力的相互關係等。

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