长期玉米连作下黑土各组分有机质化学结构特征

摘要：

【目的】研究玉米连作24年前后黑土有机质红外光谱特征，探明长期玉米连作对黑土各团聚体及密度组分中有机质结构的影响，完善长期连作下土壤有机质化学结构动态变化理论。【方法】以中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验为研究平台，选取24年玉米连作下耕层（0—20 cm）土壤为研究对象，以试验设置前土样为对照，根据团聚体和密度大小，将土壤有机质进行分级，分别用元素分析仪和傅里叶红外光谱仪测定原土、各粒级团聚体及密度组分中的碳含量和有机质的红外光谱，对比分析玉米连作24年前后土壤有机质含量及红外光谱特征。【结果】玉米连作24年后，全土中碳含量降低5.3%，2—0.25 mm 团聚体中碳含量显著降低，其他粒级团聚体中有降低的趋势；LF(游离态轻组)中碳含量增加32.74%，OF（闭蓄态轻组）中减少16.72%，MF（矿质结合态组分）中没有显著变化。土壤有机质中脂肪族-CH、多糖 C-O、酚醇-OH 吸收峰相对强度增强，芳香族 C=C 和羧基 C=O 吸收峰相对强度降低，脂肪族-CH/芳香族 C=C 比值增加。在各粒级团聚体中，-CH/C=C 比值增加主要表现在＞2 mm 团聚体中，主成分分析也表明＞2 mm 团聚体中有机质结构变化最大，该粒级团聚体中3个密度组分 LF、OF 和 MF 有机质-CH/C=C 比值增加，且 LF 中增加程度最大；在其他粒级中的3个密度组分有机质-CH/C=C 比值有增加的趋势。【结论】长期玉米连作，黑土大粒级团聚体和各密度组分中有机质结构趋于脂肪化、简单化，团聚体和矿物质结合对有机质的保护作用降低，黑土有机质稳定性下降。

关键词：土壤有机质、结构、密度组分、团聚体、红外光谱

所属期刊栏目：49

分类号：S153;TE621;X172

资助基金：国家自然科学基金;公益性行业农业科研专项

在线出版日期：2016-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1913-1924