土壌有機物
土壌有機物は一般的に、ほとんどの畑土壌で土壌重量の1-6%(w/w)である。最上部の土層において有機物含量が1%未満の土壌はほぼ砂漠地帯に限られるが、低湿潤地域の土壌の有機物含量は90%にも上ることがある。12-18%の有機物を含む土壌は、一般的に有機土壌に分類される。
腐植物質とは、通常の有機化学分析では同定できない土壌有機物の総称である。腐植物質には、土壌中の暗色ないし黒色な有機物の総称という意味もあるが、これは前述の定義の物質と必ずしも一致しない。
腐植物質の形成過程を以下に示す。植物残渣が分解されると、難分解性の物質が形成される。まず、改質リグニン、油、脂質、ワックスが現れる。次にポリサッカライド(多糖類)やポリウロニドなどが合成される。これらの産物と、タンパク質といった窒素化合物が化学反応し、植物残渣中の窒素やその他の植物栄養素は取り込まれて無機化を回避する。以上の物質群が混合し、化合して腐植物質が現れる。
広義の土壌有機物は、土壌中に存在するすべての有機物である。これは生物(バイオマス)と非バイオマスに大きく分けられる。生物は全体の5%であり、そのうち10%程度が植物の根、30%程度が小動物、残りは微生物である。一方、非生物は土壌に95%以上ある。そのうち、未分解または分解不十分な植物資源(落葉・落枝など)が20%程度、化学的に同定可能な有機化合物が30%程度である。この30%の有機化合物の例を以下に示す。
セルロースやヘミセルロースなどの、植物由来の多糖類 - 同定可能な有機化合物画分の大半はこれである。
植物由来の難分解性物質(リグニン、ロウ) - 他の物質と比べて高確率で、あまり変質せずに土壌中に残留する。
生物由来の窒素化合物(ポリアミン、ペプチドグリカン、核酸、キチン) - 単体では微生物によって早く分解されやすいが、難分解性有機物と化学反応して化合し、早期の生分解を免れる。
生物由来のリン化合物(フィチン酸、ATP、リン脂質)
非生物画分の残り50%程度/以上は通常の有機化学の手法では分画や同定が困難な有機化合物(腐植物質)である。土壌中の多糖類も腐植物質に含めることもある。なぜなら、土壌の多糖類は遊離の存在ではなく、腐植物質と強く会合したり、共有結合したりしているためである。
土壌有機物の意味は統一されていない。前述したように、広義の土壌有機物は、生物も含めた土壌中の全有機物である。Kononovaは生物を土壌有機物に含めず、土壌有機物を動植物遺体とその分解産物、微生物による再合成産物、および腐植物質と定義した。