钙盐对秸秆腐解过程及产物可溶性有机质三维荧光光谱特征的影响

摘要：

秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考.以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC2O4,Ca(OH)2,CaCO3,CaCl2,CaSO4 和Ca(H2 PO4)2),进行室内秸秆腐解试验,测定不同腐解时期(30,60 和 180 d)各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化,利用三维荧光光谱(3 DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物可溶性有机质(DOM)的化学组成变化特征.结果表明:(1)较对照而言,CaC2 O4,Ca(OH)2,CaCO3 和 CaSO4 处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%,44.1%,33.6%和 29.7%,在CaCl2 和Ca(H2 PO4)2 处理分别减小了 76.8%和 17.5%;CaC2 O4 和Ca(OH)2 处理显著增加腐解产物 p H;CaCl2 和Ca(H2 PO4)2 处理显著增加腐解产物的电导率(EC);在各腐解时期,CaC2 O4 和Ca(OH)2 处理腐殖质相对含量分别高于对照 3.4%～20.9%和 2.3%～25.3%.(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类色氨酸(C1)、类富里酸(C2)和类胡敏酸(C3)三种荧光组分;Ca(OH)2,CaCO3 和CaC2 O4 处理类胡敏酸/类富里酸比值(H/F)高于CK处理,增加了腐解产物的复杂程度;Ca(OH)2,CaCO3 和 CaC2 O4 处理腐解产物 DOM的腐殖化(HIX)指数略高于 CK 处理,Ca(H2 PO4)2,CaSO4 和CaCl2 处理的 HIX指数显著低于 CK 处理.(3)相关性分析表明,pH 和 EC 是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子,秸秆腐解产物腐殖化程度与 pH 正相关,与 EC 负相关.综上所述,CaC2 O4,Ca(OH)2 和CaCO3 处理可以促进秸秆的腐殖化进程,提高腐解产物品质,Ca(H2 PO4)2 和 CaCl2起相反作用,另外 pH 和 EC为影响秸秆腐殖化的主控因子.该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、提高秸秆腐解产物品质提供科学参考.

关键词：钙盐、秸秆腐解产物、可溶性有机质、三维荧光光谱、平行因子分析

所属期刊栏目：43

分类号：X712(农业废物处理与综合利用)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省基础研究计划自然科学基金面上项目;镇江市高等专科学校青年专项;江西省重点研发计划一般项目;江西省重点研发计划一般项目

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2301-2307