不同耕作制度及施肥处理下植烟土壤及其胡敏酸的红外光谱特征

摘要

为探究轮作、连作2种耕作制度下,施用不同肥料对植烟土壤及其胡敏酸官能团组成的影响,以云南省烟草农业科学研究院玉溪试验基地植烟土壤为研究对象,分别对轮作和连作制度下的土壤设置4种施肥处理,即施用常规复合肥1(纯氮用量5g/株)、常规复合肥2(纯氮用量7.5g/株)、常规复合肥+农家肥(农家肥为猪粪的堆肥,堆沤3个月,农家肥用量为1kg/株,按含氮量0.4%扣减常规复合肥)以及不施肥处理,利用傅里叶变换红外光谱(FT－IR)分析不同耕作制度及施肥条件下土壤及其胡敏酸红外光谱特征.结果表明,耕作制度及施肥条件的不同对土壤性质的影响极小,但在一定程度上改变了其官能团组成和数量;与不施肥处理相比,各施肥处理土壤脂肪类、芳香族及含氧化合物含量有所增加,其中以常规复合肥+农家肥的施用效果最为明显.此外,施肥处理也对土壤胡敏酸分子结构及组成产生影响,连作制度下常规复合肥2、常规复合肥+农家肥的施用均增加了胡敏酸中氨基类及芳香族、脂肪族等有机化合物相对含量;而轮作制度下仅施用常规复合肥+农家肥提高了胡敏酸中这些有机化合物相对含量,常规复合肥2的施用则可以基本维持土壤胡敏酸水平,同时常规复合肥1的施用提高了胡敏酸结构中羧基碳的含量.通过红外特征吸收峰的半定量分析发现,轮作制度下施用常规复合肥+农家肥增加了土壤胡敏酸脂肪碳吸收强度/羧基碳吸收强度(I2925/I1700)、脂肪碳吸收强度/芳香碳吸收强度(I2925/I1600)的值,而连作制度下常规复合肥2、常规复合肥+农家肥的施用也增加该比例,这表征着土壤胡敏酸的缩合度及氧化程度下降,脂肪族性增强,胡敏酸分子结构趋于年轻化、简单化、脂肪族化.同时表明增加纯氮用量能在一定程度上改善土壤连作障碍,而农家肥的施用能够更好地促迸连作土壤胡敏酸分子的更新,提升土壤肥力,从而减轻连作障碍.迸一步对胡敏酸脂肪碳吸收强度/羧基碳吸收强度、脂肪碳吸收强度/芳香碳吸收强度的比例与土壤基本理化性质迸行相关性分析,结果表明,土壤中全氮、全磷及速效磷等的含量与胡敏酸碳转化存在一定相关性,从而影响胡敏酸缩合度、脂肪族性及芳香性.