1 黑龙江省黑土保护利用研究院, 黑龙江省土壤环境与植物营养重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150086
2 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 北京 100081
3 3. Department of Biosystems Engineering (BIOSE), Gembloux Agro-Bio Tech of Université de Liège, Jean Bru, Belgium
4 黑龙江省农业科学院佳木斯分院, 黑龙江 佳木斯 154007
以黑土为研究对象, 分析不同深度玉米秸秆还田(0~2, 3~10, 11~20, 21~30和31~40 cm)后可溶性有机碳(DOC)的荧光特性差异, 探讨秸秆深还田后腐殖化程度的变化特征。 结果表明: 秸秆还田可提高土壤DOC的含量。 三维荧光光谱特征表明, 土壤DOC的荧光组分均为2种, CK~T4处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类色氨酸物质组分(Ex/Em=225~237/340~350 nm), 而T5处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250~275/455 nm)和类酪氨酸物质组分(Ex/Em=225/304 nm), 还田31~40 cm深度有较小的自生成分, 且腐殖化系数最高。 土壤DOC组分C1的荧光强度有随着秸秆还田深度的加深而增大的趋势, C2组分则呈波动性的状态, 荧光强度先增强再减弱。 土壤DOC受自生源和外生源共同作用(FI>1.4, 0.6
秸秆还田 土壤深度 土壤DOC 三维荧光光谱 PARAFAC分析 Straw return Soil depth Soil dissolved organic carbon Three-dimensional fluorescence PARAFAC analysis 光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3243
1 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所, 农业农村部黑土地保护与利用重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150086
2 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所, 北京 100097
3 黑龙江省农业科学院大豆研究所, 黑龙江 哈尔滨 150086
4 东北农业大学资源与环境学院, 黑龙江 哈尔滨 150030
有机无机肥配施是实现土壤培肥、 减少无机肥施用的有效措施。 为探讨黑土区有机肥替代无机肥(氮肥)对土壤溶解性有机碳(DOC)含量及结构的影响, 本研究采用有机肥不同比例替代化学氮肥, 分析土壤DOC的含量及荧光光谱特征。 结果表明, M(100%有机替代化学氮肥)处理土壤DOC显著高于其他处理, 其含量为325.97 mg·kg-1。 与CK(不施肥)处理相比, 各施肥处理荧光峰各波长均有不同程度蓝移, 各处理土壤DOC的荧光指数(FI)分布在1.54~1.59范围内, 腐殖化指数(HIX)均小于0.85, 表明DOC来源受自生源和陆生源共同作用的影响, 土壤腐质化程度均较低。 平行因子分析法分析识别出3个荧光组分, 分别为2个腐殖质类组分(富里酸类物质和腐殖酸类物质) 及1个类蛋白组分(类酪氨酸蛋白质物质)。 各施肥处理3个组分荧光强度均高于CK处理, 其中M和M2N2(25%有机替代化学氮肥)处理下土壤DOC总荧光强度较高, C3组分荧光强度以M2N2处理最高, 土壤DOC中3个有机组分的相对比重以荧光组分C1最高, 接近50%, 表明该地区土壤中小分子物质占有较大比例, 施肥能够提高土壤腐质化程度, 有利于土壤DOC固定, 合理的有机肥配施化学氮肥能增加DOC的有效性, 提升土壤供肥能力。
黑土 有机无机肥配施 可溶性有机碳 三维荧光光谱 Black soil Combined application of organic and inorganic fertilizers Dissolved organic carbon Three-dimensional fluorescence spectroscopy 光谱学与光谱分析
2022, 42(9): 2919
红外与激光工程
2021, 50(6): 20211031
为了探究添加钙基膨润土(CB)对猪粪好氧堆肥过程中水溶性有机物(DOC)动态变化的影响, 向猪粪和木屑混合物料中添加不同质量比的CB, 采用自制的强制通风好氧发酵装置, 进行了为期60天的好氧堆肥试验。 定期采集堆肥样品并进行冷冻干燥, 通过紫外-可见光谱(UV-Vis), 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱(FS)相结合的方法, 对堆肥样品中DOC光谱特征的变化进行研究。 结果表明, 在堆肥过程中DOC呈降低趋势, 且随着CB添加量的增多, DOC的降解率为49.11%~62.92%； 堆肥DOC相应的UV-Vis和FS光谱分析显示, 类腐殖质的特征峰强度不断升高, 而碳水化合物、 类蛋白的特征峰强度逐渐降低； 且与对照相比, 添加钙基膨润土使类腐殖质特征峰的强度增大, 峰位置红移。 堆肥结束时, 相较于对照, 添加CB处理的光谱特征参数SUVA254, SUVA280和腐殖化系数分别增加了16.51%~47.72%, 8.58%~44.02%和23.16%~88.22%, 且5%添加比例最佳, 这被FTIR解析峰密度进一步证实； 相关性分析显示, SUVA254与堆肥腐熟度呈极显著相关, 可指示堆肥腐熟度。 综上所述, 随着堆肥的进行, 有机物由非腐殖质向腐殖质转化, DOC的分子质量及芳构化程度逐渐增加, 且添加CB对这一过程具有促进作用, 并以5%添加比例最佳。
堆肥 钙基膨润土 水溶性有机物 光谱分析 腐殖化程度 Composting Ca-bentonite Dissolved organic carbon Spectra Humification degree 光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1856
