以16年长期定位试验为基础, 探讨不同比例有机无机肥配施对土壤腐殖质特征的影响。 通过分离纯化腐殖质中的胡敏酸(HA)和富里酸(FA)组分, 并利用元素分析、 红外光谱和核磁共振研究分析了F1(70%化肥+30%有机肥)、 F2(50%有机肥+50%化肥)和F3(100%有机肥)三种施肥方式下的HA和FA含量及结构变化。 结果表明, F3对于提升HA和FA含量的效果优于F1和F2处理, 说明有机肥的施用量越高, 土壤腐殖质组分的含量就越高。 元素分析表明, 不同配比的有机无机肥对HA和FA各元素含量及原子比影响不同。 F2和F3都提高了HA的缩合度, 降低了氧化度和极性, 其中F3的效果更加明显; 有机肥的施用还能促进HA中含氮化合物的形成, 并且在F2中的效果最好; 有机肥的施用同样提高了FA的缩合度而降低了氧化度和极性并促进了含氮化合物的形成, 尤其在F2处理中尤为明显。 腐殖质红外光谱分析表明, 与F1相比, F2和F3提高了HA中脂肪族化合物、 碳水化合物物质的含量, FA的羧基基团、 脂肪基团含量也增加, 且在F3处理中表现最为显著; F2处理则降低了HA中脂肪烃物质的含量, FA中的碳水化合物则达到最高。 ¹³C核磁共振波谱分析显示, 在三种处理中, 有机肥的施用提高了HA和FA的脂化度而降低其芳化度, 其中F2处理中HA官能团变化更加显著, FA在F3处理中则变化更加明显。 综上所述, 有机肥显著提高了土壤腐殖质组分含量, 并且提高了HA和FA的脂化度降低其芳化度, 但是不同用量有机肥下HA和FA的形成机制不同。

可溶性有机物(DOM)作为土壤有机碳库的重要组成部分, 其在碳氮循环、 养分转化及污染物迁移等土壤生物化学过程中具有重要作用。 研究不同类型土壤对堆肥DOM的吸附行为, 可为堆肥在不同类型土壤中合理施用以及研究堆肥DOM的土壤环境化学行为提供理论参考。 该研究选取黑土和潮土两种土壤, 以石英砂作对比, 开展不同吸附时间下三种介质对DOM的吸附试验, 并采用紫外-可见光谱和三维荧光光谱结合平行因子法分析吸附反应溶液中DOM的光谱特征。 结果表明, DOM在土壤中能很快被土壤颗粒吸附, 在最初的20 min内吸附速率最快, 随着吸附时间延长, 吸附速率会逐渐减慢, 并在260 min时达到平衡。 在吸附时间为20 min时, 黑土、 潮土和石英砂对DOM的吸附量, 分别占到260 min时吸附量的61.94%, 67.43%和61.57%。 在吸附时间达260 min时, 黑土对DOM的吸附量为9.30 mg·g^-1, 潮土对DOM的吸附量为9.18 mg·g^-1, 石英砂对DOM的吸附量为8.90 mg·g^-1。 紫外-可见光谱分析结果显示, 在200~600 nm波长范围内, 不同吸附反应溶液中DOM的吸光度值随吸附时间延长均降低, 在最初5 min内降低幅度大于5~260 min时段, 此外, 吸附反应溶液中DOM的SUVA₂₅₄值先升高再降低。 平行因子分析(PARAFAC)结果显示, 吸附反应溶液中存在三个有机荧光组分, 其中C1组分(325/410 nm)鉴定为UV类腐殖酸, C2组分(主峰为265/440 nm、 次峰360/440 nm)鉴定为陆地植物源类腐殖酸, C3组分(主峰为370/485 nm、 次峰290/485 nm)为典型的类腐殖质组分。 C3组分的相对分子质量高于C1和C2组分, 但芳香性构化程度低于C1和C2组分。 黑土对C3组分的吸附能力最强, 潮土对C1组分的吸附能力最强, 石英砂对C2组分的吸附能力最强。 综上所述, 土壤类型和DOM自身的组成结构特征会影响土壤对DOM的吸附行为。 该研究可为堆肥在不同类型土壤上合理施用提供理论依据。