文献类型: 中文期刊
作者: 李财生 1 ; 吴月颖 1 ; 陈丽铭 1 ; 吴治澎 1 ; 侯正伟 1 ; 黄成 1 ; 吉恒宽 1 ; 符传良 2 ; 吴蔚东 1 ;
作者机构: 1.海南大学热带作物学院
2.海南省农业科学院农业环境与土壤研究所/农业农村部海南耕地保育科学观测实验站/海南省耕地保育重点实验室
关键词: 有机肥;粒径;溶解有机质;光谱特征
期刊名称: 植物营养与肥料学报
ISSN: 1008-505X
年卷期: 2022 年 006 期
页码: 961-971
收录情况: 北大核心 ; CSCD
摘要: 【目的】研究不同来源有机肥释放的溶解有机质(DOM)的粒径分布与光谱特征,为有机肥在农业生产中的应用及DOM后续环境行为的研究提供理论指导。【方法】本研究选择海藻、羊粪、虾肽以及小麦秸秆生物炭4种有机肥,提取有机肥中的DOM (<0.7μm)。利用超滤分级技术对提取的DOM进一步区分为<1 kDa、1~100 kDa、100 kDa~0.2μm和0.2~0.7μm 4个粒级,使用总有机碳(TOC)分析仪测定各粒径DOM的含量并使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(3D-EEM)进行光谱表征。【结果】从全量(粒径<0.7μm)溶解有机碳(DOC)来看,小麦秸秆生物炭(308 mg/kg)<虾肽(1060 mg/kg)<海藻(1266 mg/kg)<羊粪(2989 mg/kg)。供试有机肥中不同粒径的DOC所占比例和含量差异明显,均以最小粒径(<1kDa)所占比例最高,除海藻为47%外,其余有机肥处理皆达到50%及以上。4种不同来源有机肥DOM的紫外和荧光特征值表明,4种有机肥的荧光指数(FI)和自生源指数(BIX)随着DOM粒径的减小而增大,而SUVA254、SUVA260和腐殖化指数(HIX)随着DOM粒径的减小而减小。虾肽DOM各粒径的类蛋白组分含量高且主要为内源DOM,自生来源有机质丰富,生物可利用性高;羊粪DOM各粒径受人类活动影响较大;而小麦秸秆生物炭的DOM大粒径(>100 kDa)组分的FI<1.4,表明其大粒径DOM主要为外源性的,自身生产和微生物活动贡献相对较低。此外,尽管海藻、羊粪和虾肽各粒径的DOM的HIX值随着粒径的减小而逐渐减小,除虾肽DOM的<1 kDa组分外,其腐殖化程度依旧较高(HIX>10),而小麦秸秆生物炭小粒径DOM的HIX<4,表明小麦秸秆生物炭的小粒径DOM疏水组分含量高,腐殖化程度相对较低。荧光组分和红外光谱表明了4种不同来源有机肥DOM以类腐殖质物质为主,且含有大量氨基酸N—H键、O—H键和C—O键等官能团。【结论】依据有机肥释放的DOM的粒径分布和光谱特征,海藻、羊粪、虾肽有机肥中的DOM主要以小粒径为主,其腐殖化程度高,蛋白组分含量较低。小麦秸秆生物炭DOM的生物稳定性要高于其他有机肥,生物可利用性较低,因此,施加过量的生物炭不利于微生物对土壤DOM的降解利用;而虾肽来源有机肥的DOM类蛋白组分贡献最大,生物可利用性高,施用虾肽有机肥可能有利于微生物对土壤DOM的降解利用。
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