堆肥及長期施肥對腐殖質組分數(shù)量和結構特征的影響.pdf

1、本論文利用雞糞進行了堆肥試驗，將堆肥時間為0天到26天，運用腐殖質組成修改法對堆肥過程中堆體的腐殖質組分進行了研究，測定了其色調系數(shù)，并對其組分進行定性分離，對胡敏酸(HA)進行純化，分析了堆體中腐殖質各組分數(shù)量、光學性質的變化規(guī)律，并對HA進行了元素分析、差熱分析及紅外光譜分析。同時，本論文主要依據(jù)Pallo分組法，對8年和28年定位試驗的棕壤進行不同施肥處理(CK、01、02、NPK、01+NPK和02+NPK)后，其腐殖質組分含碳

2、量及色調系數(shù)(△logK)的對比研究，分析了長期定位施用化肥、有機肥以及有機肥配施化肥的條件下，棕壤腐殖質組分數(shù)量及光學性質的變化規(guī)律，尤其是不同施肥方式對胡敏素(HM)組分的影響。其研究結果如下： (1)堆肥對腐殖質各組分的影響規(guī)律基本一致。堆肥前期有利于腐殖質各組分的積累，而后期各組分的分解速度會明顯大于形成速度。堆肥過程中水溶物(WSS)和富里酸(FA)的變化較大。堆肥前期，HA的形成速度遠大于FA的形成速度，且HA和FA

3、的形成速度均大于轉化速度，堆肥后期，F(xiàn)A的形成速度逐漸小于轉化速度，且隨堆肥時間的增加，HA和FA的形成轉化速度逐漸趨于平衡。 (2)堆肥過程中，各階段可提取腐殖物質(HE)的分子結構均比FA復雜而簡單于HA。堆肥有利于HE分子結構的簡單化，且堆肥前期，隨堆肥時間的延長其簡單化程度增大，并逐步趨于平穩(wěn)，當達到峰值后，隨時間的延長其簡單化程度開始降低，即堆肥后期，HE的分子結構隨堆肥時間的延長有復雜化的趨勢。堆肥前期，F(xiàn)A分子結構

4、略顯復雜化，而堆肥后期明顯有利于其分子結構的簡單化、降低其氧化程度和芳構化程度；HA在堆肥前期分子結構的簡單化程度較高，但堆肥后期其氧化程度和芳構化程度有增大的趨勢。 (3)松結合態(tài)胡敏酸和穩(wěn)結合態(tài)胡敏酸的縮合度均隨堆肥時間的延長而增大，但在堆肥中期(2-10d)，略有下降。C/N隨堆肥時間的延長不斷增長，但堆肥結束時明顯降低。堆肥使松結合態(tài)胡敏酸(HAⅠ)的脂族化程度減小，芳構化程度增大。而對穩(wěn)結合態(tài)胡敏酸(HAⅡ)的變化則表

5、現(xiàn)為階段性，堆肥前期有利于HAⅡ的脂族化和芳構化，而堆肥后期其脂族化和芳構化程度均減小，且脂肪族化合物減少幅度大于芳香族化合物。 HA隨堆肥時間的延長，脂族化和芳構化程度均明顯增大，且芳構化程度大于脂族化程度。其中堆肥前期(3天)脂族化強于芳構化。胡敏酸所含不飽和芳香族物質在堆肥后含量增多，芳構化程度增強。 (4)棕壤腐殖質各組分含量順序為：非溶性胡敏素(HMr)>游離富里酸(FAf)>氫氧化鈉胡敏酸(HAs)>鐵結合

6、胡敏素(HMi)>焦磷酸鈉胡敏酸(HAp)>粘粒結合胡敏素(HMc)。施肥有利于棕壤SOC的增加，有機肥施用量的增加對其影響更明顯些，且28年棕壤樣品對施肥的反應性強一些。單施有機肥或化肥，8年棕壤樣品的FAf數(shù)量降低，而28年棕壤樣品則增加，且單施比混施對其含量影響更明顯。 8年棕壤樣品，Na4P2O7提取的HE提取率整體呈上升趨勢，NaOH提取的HE提取率整體呈下降趨勢，且化肥會明顯提高HE的提取率，而28年棕壤，化肥的施入

7、會明顯降低HE提取率。經(jīng)施肥處理后Na4P2O7提取的HA的含量均有所增加，而NaOH提取的HA的含量則有所降低?；逝涫┯袡C肥則明顯不利于HAs積累，有機肥的施入更有利于HAp和HAs的積累。 HMi和HMc對有機肥與化肥的反應性基本一致，均為混施影響最大。8年棕壤土樣，高量有機肥配施化肥時，增長率最高，而28年則是低量有機肥配施化肥時，其增長率最高。HMi/HMc總體呈下降趨勢，說明施肥使HMi的積累速度低于HMc。8年棕

8、壤樣品，有機肥不利于HMr的降解，而化肥則有利于HMr的降解。28年棕壤樣品，適量有機肥時有利于HMr的降解，而化肥則明顯不利于HMr的降解。 (5)棕壤腐殖質各組分分子結構由簡單到復雜的順序為：FAf