不同处理牛粪对大豆重茬土壤腐殖质组成和结构特征的影响

摘要

[目的]研究施用不同处理牛粪后大豆重茬土壤中腐殖质的组分含量及结构特征变化.[方法]以大豆“九黑1号”为供试品种,设置单施化肥处理(对照,CK)、风干牛粪处理(X)、腐解牛粪处理(F)和蛴螬牛粪处理(Q),采用室内盆栽试验,于2011年5月在施用不同处理牛粪的土壤中第1次播种大豆,09-30收获;2012年5月继续在各处理土壤中播种大豆,09-30收获后采集0～20 cm土层土壤,用元素分析法、红外光谱分析法(IR)及核磁共振光谱法(13C-NMR),研究不同处理牛粪对大豆重茬土壤中胡敏酸(HA)、富里酸(FA)组分的元素组成和结构特性的影响.[结果]不同处理牛粪对大豆重茬土壤HA和FA的元素(C、H、O、N)组成影响有明显差异.不同处理牛粪可以提高大豆重茬土壤HA的氧化度,降低缩合度,使大豆重茬土壤FA氧化度降低.大豆重茬土壤HA含有更多的长链烷烃和酚基碳,FA含有更多的支链和短链烷基碳,且FA的芳化度比HA低.与CK相比,施用牛粪的各处理大豆重茬土壤中HA的烷基成分、羧酸化合物、酰胺类化合物和芳香环类化合物减少,而碳水化合物或多糖类成分增加,脂化度升高,芳化度下降;土壤中FA的烷基成分、多肽类化合物、芳香环类化合物和碳水化合物减少.对不同牛粪处理土壤进行对比分析发现,风干牛粪处理(X)明显增加了大豆重茬土壤HA和FA的羧酸化合物含量,腐解牛粪处理(F)明显增加了大豆重茬土壤FA烷基成分和碳水化合物成分,蛴螬牛粪处理(Q)下大豆重茬土壤HA的碳水化合物或糖类成分明显增加.[结论]不同处理牛粪对大豆重茬土壤HA和FA的元素组成与结构特征产生了不同程度的影响,且明显增加了土壤HA酚基碳含量.