进入土壤的有机质在微生物的作用下，进行着极其复杂的转化过程。这种转化可包括两个方面，即有机质的矿质化过程和腐殖质化过程。矿质化过程就是有机质被分解成简单的无机化合物（如CO2,H2O和NH3等）,并释放出矿质营养的过程。腐殖化过程则使简单的有机化合物形成新的、较稳定的有机化合物，使有机质及其养分保蓄起来的过程（下图)。
这两个过程是不可分割和互相联系的，随条件的改变而互相转化。矿化过程的中间产物又是形成腐殖质的基本材料，腐殖化过程的产物——腐殖质并不是永远不变的，它可以再经过矿化分解释放其养分。对于农业生产而言，矿化作用为作物生长提供充足的养分，但过强的矿化作用，会使有机质分解过快，造成养分的大量损失，腐殖质难于形成，使土壤肥力水平下降。因此，适当的调控土壤有机质的矿化速度，促使腐殖化作用的进行，有利于改善土壤的理化性质和提高土壤的肥沃度。必须辩证地认识二者的相互关系。 1、含碳有机物质的转化微生物在分解有机质的过程中，首先向外界环境分泌出水解酶，使不溶性的有机质转化为简单的可溶性物质，如葡萄糖首先形成有机酸、醇类及酮类，再经过微生物体内解链酶的作用，使有机物质彻底分解产生简单物质，如CO2,H2O和无机盐类，并释放出能量。但是有机质在氧气充足或缺氧条件下的分解产物和释放出的能量是不一致的。 在通气良好的条件下葡萄糖彻底分解，并放出多量的能量。C6H12O5+9(O)→3C2H2O4(草酸）+3H2O在通气不良缺氧的条件下，分解的不彻底，形成很多有机酸类的中间产物，并产生还原性物质，如CH4,H2等，放出少量的能量。C6H12O6→C4H8O2(丁酸）+2CO2+2H2 2、含氮有机物质的转化 土壤中的氯素主要是以有机化合物的形态存在着，但植物用的氮主要是无机态氧化合物，如NO3-,NH4+等，然而土壤中无机态氮的质量分数很少，必须依靠含氮有机物的不断分解转化才能满足植物的需要，在这转化过程中，微生物起着非常重要的作用。 ①水解过程蛋白质在蛋白质水解酶的作用下，分解成简单的氨基酸一类的含氮物质。 蛋白质→水解蛋白质→消化蛋白质→多缩氨酸（或多肽）→氨基酸 ②氨化过程 蛋白质水解生成的氨基酸在多种微生物及其所分泌的酶的作用下，进一步分解成氨（在土中成为铵盐）的作用，称为氨化作用，氨化作用在好气或嫌气条件下均可进行。RCHNH2COOH+H2O 水解作用 RCHOHCOOH+NH3（RCH2OH(醇）+CO2+NH2）RCHNH2COOH+O2经过氧化作用RCOOH(有机酸）+CO2NH2RCHNH2COOH+H2经过还愿作用RCH2COOH(有机酸）+NH3 ③硝化过程 氨化过程所生成的氨或铵盐可被微生物利用以组成其体细胞，也可被植物利用作为氮素养料的来源，氨或铵盐的另一部分，在微生物的作用下，经过亚硝酸的中间阶进一步氧化为硝酸的过程称硝化过程。2NH3+302亚硝酸细菌2HNO2+2H2O+热 硝酸与土壤中的盐基结合成硝酸盐，也是植物和微生物可以直接利用的氮素养料。
④反硝化过程硝酸盐在反硝化菌作用下还原为N2O和N2的过程称为反硝化过程。其反应式如下：
2HNO3 -2[0] → 2HNO2 -[0] →N2O或N2
硝酸盐的还原作用虽要经由亚硝酸盐阶段，但是亚硝酸盐在正常情况下不在土壤中累积，而直接变为一氧化二氮或氮气。在某些情况下它可经由一氧化氮阶段。 3、磷有机物质的转化 土壤中的含磷有机化合物在多种腐生性微生物的作用下形成磷酸，成为植物能够吸收利用的养料。异养型细菌、真菌、放线菌都具有这种作用，尤其是磷细菌的分解能力最强，含磷有机物质在磷细菌的作用下经过水解而产生磷酸。核蛋白质→核素→核酸→磷酸卵磷脂→甘油磷酸脂→磷酸在嫌气条件下，许多微生物能引起磷酸还原，产生亚磷酸和次磷酸。在有机质丰富的情况下进一步还原成磷化氢。同时土壤中的生物活动与有机质分解所产生的CO2,可以促进不溶性无机磷化合物的溶解，改善植物的磷营养 4、含硫有机物质的转化 土壤中含硫的有机物如胱氨酸等，经过微生物的作用产生硫化氢。在通气良好的条件下，硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸，并和土壤中的盐基作用形成硫酸盐，不仅消除了硫化氢的毒害作用，并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下，硫化氢在嫌气环境中易积累，即发生反硫化作用，使硫酸转变为H2S散失，并对植物和微生物产生毒害。因此，在农业生产上采取技术措施，改善土壤的通气性，就能消除反硫化作用。土壤有机质的腐殖化过程是一个相当复杂的过程。近代研究结果表明，有机质的分解主要靠水解酶，合成腐殖质则主要是氧化酶的作用。一般认为腐殖质的形成要经过两个阶段：第一阶段是微生物将动植物残体转化为腐殖质的组成分（结构单元）,如芳香族化合物（多元酚）和含氮化合物（氨基酸）等。第二阶段是在微生物的作用下，各组成分合成（缩合作用）腐殖质。在这一阶段中微生物分泌的酚氧化酶，将多元酚氧化为醌类，醌易于和其他组成分（氨基酸、肽）缩合成腐殖酸的单体分子。
腐殖质形成后是很难分解的，在不改变其形成的条件下具有相当的稳定性。但当形成条件变化后，微生物种群也发生改变，新的微生物种群就会促进腐殖质的分解，并将其贮藏的营养物质释放出来，为植物利用。所以腐殖质的形成和分解两种对立的过程与土壤肥力都有密切的关系，协调和控制这两种作用是农业生产中的重要问题。 参考文献：
【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京：中国农业大学出版社，2019.35-37.
