不同来源有机肥释放的溶解有机质粒径分布与光谱特征

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李财生

作者： 李财生;吴月颖;陈丽铭;吴治澎;侯正伟;黄成;吉恒宽;符传良;吴蔚东

作者机构：

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。

分类号： S153.621

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