基于荧光光谱分析秸秆深埋还田黑土剖面DOC组分结构变化特征

作者：匡恩俊; 迟凤琴; 张久明; **岗^*; Gilles Colinet; 宿庆瑞; 郝小雨; 朱宝国

来源：光谱学与光谱分析, 2022, 42(10): 3243-3248.

• 秸秆还田
• 土壤深度
• 土壤DOC
• 三维荧光光谱
• PARAFAC分析

以黑土为研究对象，分析不同深度玉米秸秆还田(0～2, 3～10, 11～20, 21～30和31～40 cm)后可溶性有机碳(DOC)的荧光特性差异，探讨秸秆深还田后腐殖化程度的变化特征。结果表明：秸秆还田可提高土壤DOC的含量。三维荧光光谱特征表明，土壤DOC的荧光组分均为2种，CK～T4处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250～275/455 nm)和类色氨酸物质组分(Ex/Em=225～237/340～350 nm),而T5处理分别为类腐殖质物质组分(Ex/Em=250～275/455 nm)和类酪氨酸物质组分(Ex/Em=225/304 nm),还田31～40 cm深度有较小的自生成分，且腐殖化系数最高。土壤DOC组分C1的荧光强度有随着秸秆还田深度的加深而增大的趋势，C2组分则呈波动性的状态，荧光强度先增强再减弱。土壤DOC受自生源和外生源共同作用(FI>1.4, 0.6<BIX<0.8),呈现弱腐殖化的状态(HIX<1.0),各处理FI的值均在1.4～1.6之间，说明土壤中DOC主要来源于秸秆还田后经过微生物分解作用而产生新的DOC。各处理的FI值以秸秆还田21～30 cm深度略高。相关分析表明，土壤深度、秸秆还田及二者的互作对DOC及其组分的影响均为极显著水平。土壤DOC借助于土壤中土著微生物的作用提高，加快了土壤腐殖质物质间的转化速度。秸秆深还田可以储存更多的碳，改善土壤有效碳库的质量，维持土壤有机碳保持平衡。

• 单位
  中国农业科学院农业资源与农业区划研究所; 黑龙江省农业科学院佳木斯分院