不同美拉德反应底物溶液及其混合液添加对稻草腐解产物的影响

作者：杨柠蔚; 郭洪鹏; 刘悦; 赵鑫; 白成鑫; 王帅; 王楠^*

来源：土壤通报, 2023, 54(04): 864-871.

DOI：10.19336/j.cnki.trtb.2022050802

• 稻草
• 美拉德反应底物
• 腐解产物
• 腐殖质组成

【目的】稻草还田是黑土地保护的必然要求，但稻草富含木质素，单独腐解较难，能否借助美拉德(Maillard)反应底物对腐殖质形成的激发效应来加速稻草的腐解？【方法】本研究采用室内培养法，以稻草为供试对象，加入适量MnO2粉末，分别添加葡萄糖(Glucose,Glu)、邻苯二酚(Catechol,Cat)和甘氨酸(Glycine,Gly)的单一、两两组合(Glu-Cat、Glu-Gly和Cat-Gly)溶液及其混合液(Ms)，以添加等体积无菌水为对照，接种EM微生物菌剂，在28℃恒温条件下培养90 d，在0、30、60和90 d分别取样进行腐殖质组成分析。【结果】(1)无论是否添加美拉德反应底物，稻草经腐解后水溶性物质碳含量(CWSS)均有所上升，相比之下，3种美拉德反应底物混合液的添加更有利于CWSS的提升，其次为Gly；添加美拉德反应底物更有利于胡敏素(Hu)的分解。(2)添加不同美拉德反应底物溶液及其混合液的影响下，稻草腐解产物可提取腐殖酸碳含量(CHE)的变化趋势不一。Glu-Cat处理对CHE含量的提升作用最大，其次为Glu，而Gly和Glu-Gly处理则不利于可提取腐殖酸(HE)的形成；(3)稻草腐解过程胡敏酸(HA)分子结构先简单而后渐趋复杂，重新缩合的HA分子结构更加简单，Cat-Gly处理更有利于HA的分解，使其分子结构简单化，除此之外的其他处理，与CK相比，均可有效抑制HA分子的简单化，其中，添加葡萄糖的效果最佳，更有利于HA分子结构的稳定性，且可提升CHA/CFA，使腐殖质品质得以改善，而Cat不利于腐殖质品质提升、却更易促进Hu的分解。【结论】添加美拉德反应底物更有利于稻草腐解产物CWSS的提升以及Hu的分解，添加葡萄糖更有利于提升稻草腐解产物HA分子结构的稳定性，进而改善其腐殖质品质。

• 单位
  吉林农业科技学院