不同比例有机无机肥配施土壤腐殖质组分的光谱学特征

2021-02-03 10:08:16仝利红吕贻忠柳夏艳李应心
光谱学与光谱分析 2021年2期

仝利红,祝 凌,赵 楠,吕贻忠*,柳夏艳,蒋 珊,李应心

1.中国农业大学土地科学与技术学院,北京 100193 2.同济大学环境科学与工程学院,上海 200092 3.中山大学环境科学与工程学院,广东 广州 510275

引 言

土壤有机质是土壤最重要的碳(C)库,其含量变化不仅影响土壤质量,而且影响整个大气系统内C循环,因此提高土壤有机质含量对于提高土壤肥力和生产力、减缓温室效应具有深远意义[1]。土壤腐殖质是土壤有机质的主体部分,它是将来源于动物、植物、微生物等前体材料在微生物作用下经过一系列生物化学反应,形成了具有多相分布且结构复杂,含有羧基、羟基、酚基和醌基等官能团[2]的一类高分子化合物。由于前体材料类型及环境条件不同,所以土壤中形成的腐殖质具有“特异性”。张玉兰等研究表明,长期施用有机肥或氮磷钾混合施用使土壤腐殖质中小分子糖类物质减少,芳香类物质增加。窦森也指出不同环境条件下形成腐殖质的结构具有显著差异[3]。

土壤腐殖质包括胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HU)。HA和FA统称为腐殖酸,是腐殖质中的活性部分,具有较高的生物可利用性,HA和FA的分子结构之间差异显著,且在微生物作用下可相互转化,其物质组成和结构变化直接影响土壤的碳、氮循环[4]。Guo[5]研究表明HA和FA由于苯酚、羧酸、羟基等各种官能团的存在,从而促进了植物生长,有利于土壤养分和水分的保持,并且提高了土壤抑制病虫害的能力。因此,研究土壤中有机质的转化过程需要对其腐殖质组分的组成和结构进行研究分析,而单一的腐殖质组分结构的变化可能无法真实的反映有机质的转化机制。……

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