秸秆是重要的有机资源, 研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异, 为有机物料高效利用、 高质腐熟提供理论依据和技术参考。 以水稻秸秆为供试物料, 通过添加不同类型钙盐（不添加（CK）, 添加CaC2O4, Ca(OH)2, CaCO3, CaCl2, CaSO4和Ca(H2PO4)2）, 进行室内秸秆腐解试验, 测定不同腐解时期（30, 60和180 d）各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化, 利用三维荧光光谱（3DEEM）技术和平行因子方法（PARAFAC）探究秸秆腐解产物可溶性有机质（DOM）的化学组成变化特征。 结果表明: （1）较对照而言, CaC2O4, Ca(OH)2, CaCO3和CaSO4处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%, 44.1%, 33.6%和29.7%, 在CaCl2和Ca(H2PO4)2处理分别减小了76.8%和17.5%; CaC2O4和Ca(OH)2处理显著增加腐解产物pH; CaCl2和Ca(H2PO4)2处理显著增加腐解产物的电导率（EC）; 在各腐解时期, CaC2O4和Ca(OH)2处理腐殖质相对含量分别高于对照3.4%～20.9%和2.3%～25.3%。 （2）通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成, 共识别出类色氨酸（C1）、 类富里酸（C2）和类胡敏酸（C3）三种荧光组分; Ca(OH)2, CaCO3和CaC2O4处理类胡敏酸/类富里酸比值（H/F）高于CK处理, 增加了腐解产物的复杂程度; Ca(OH)2, CaCO3和CaC2O4处理腐解产物DOM的腐殖化（HIX）指数略高于CK处理, Ca(H2PO4)2, CaSO4和CaCl2处理的HIX指数显著低于CK处理。 （3）相关性分析表明, pH和EC是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子, 秸秆腐解产物腐殖化程度与pH正相关, 与EC负相关。 综上所述, CaC2O4, Ca(OH)2和CaCO3处理可以促进秸秆的腐殖化进程, 提高腐解产物品质, Ca(H2PO4)2和CaCl2起相反作用, 另外pH和EC为影响秸秆腐殖化的主控因子。 该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、 提高秸秆腐解产物品质提供科学参考。

为掌握川西平原保护性耕作模式下还田秸秆腐解过程的光谱学特性, 追溯还田秸秆对川西地区生态系统结构的影响过程, 采集了该地区主要种植作物油菜、 水稻的秸秆样本, 利用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、 三维荧光光谱（3D-EEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）三种光谱学表征手段, 阐明秸秆各腐解阶段溶解性有机质（DOM）的光谱学特征, 对比不同农作物秸秆快速淋溶阶段DOM（0~0.5 d）与腐解过程（0.5~90 d）的光谱学特征差异性, 解析其变化机理。 结果表明: 还田秸秆腐解过程中DOM的光谱学特性差异明显, 伴随着芳香性物质的溶出、 降解以及新生腐殖类物质的形成; 由秸秆快速淋溶阶段释放DOM的E2/E3值最大而SUVA254值最小可知该阶段溶出的物质芳香性和分子量相对较小; 其芳香性组分的溶出主要集中在腐解前期（≤10 d）, 表现于该阶段E2/E3值逐渐减小且SUVA254值逐渐增大, DOM中多糖峰、 芳香C和酰胺峰变弱; 难分解的纤维素、 半纤维素和大分子蛋白质主要在腐解后期被降解; DOM中酚类、 羰基类和羧酸类物质数量增加, 使得DOM与有机污染物、 金属离子的相互作用增强, 进而调节农田土壤中污染物的迁移转化过程。 本研究为川西平原秸秆还田的环境意义提供了基础数据和新证据, 为该地区农业废弃物处理与资源化提供了依据。

秸秆是农业生产的重要副产物, 其资源化再利用一直是国内外学者关注的热点。 目前, 秸秆还田已成为秸秆资源化利用的主要途径之一。 还田秸秆能在合适的土壤环境和土壤微生物的作用下腐烂分解, 将腐殖质和矿质元素等组分释放进入土壤体系。 这不仅能改变土壤固有的肥力属性, 对于土壤重金属污染物的环境化学行为也将产生一定影响。 实验土壤采集于西部典型黄土区, 采用SEM-EDS、 元素分析、 FTIR和13C NMR等光谱联用技术, 研究复合污染黄土中还田秸秆腐解残体的表面特性及生成胡敏酸性质差异。 实验结果表明: 在秸秆还田全程, 秸秆腐解残体呈现出“结构致密→表面崩解→骨架破坏”的表面形貌动态变化特性, EDS检测结果揭示了腐解残体元素组成的变化行为。 新生成的胡敏酸脂族性较高、 芳香性较低, 属于较“新鲜”和“年轻”的胡敏酸, 有利于提高黄土有机质活性。 秸秆腐解各阶段FTIR图谱具有很高的相似性, 波峰的变化揭示了胡敏酸生成过程的复杂性。 13C NMR结果说明胡敏酸芳香性逐渐降低、 脂族性不断增加, 证实了胡敏酸分子结构的简单化趋势。 光谱联用技术对于揭示黄土区秸秆还田过程胡敏酸的性质差异是可行的。