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摘要
富里酸(FA)是土壤腐殖质的重要组成成分,是土壤腐殖化过程中的中间物质,其结构特性对提高土壤有机质具有重要的指示作用。有机无机肥配施是实现土壤培肥、秸秆资源利用、减少无机肥施用的有效措施。为探讨黑龙江省黑土区秸秆有机肥替代无机肥对土壤FA的影响,设置不施肥(CK)、单施无机肥(NPK)、有机肥替代无机氮肥25%(NPKM1)、有机肥替代无机氮肥50%(NPKM2)、有机肥替代无机氮肥75%(NPKM3)及有机肥替代无机氮肥100%(NPKM4)6个处理,测定土壤有机碳(SOC)和FA含量。利用荧光指数(FI)、自生源指数(BIX)表征土壤FA的来源,腐殖化指数(HIX)指示土壤的腐殖化程度。采用三维荧光光谱-平行因子分析法,分析土壤FA的荧光组分及最大荧光强度(Fmax),并利用冗余分析(RDA)探讨荧光强度、土壤有机碳和试验处理间的响应关系。结果表明:与NPK处理相比,有机无机肥配施处理均显著提高了SOC和土壤FA含量,其中对NPKM2处理影响最大,SOC含量提高8.06%,土壤FA含量提高13.84%。土壤FA受自生源和外生源共同作用的影响(FI>1.4, 0.8<BIX<1.0),呈现强腐殖化和重要的新近自生源特征(1.5<HIX<3.0), NPKM2处理土壤腐殖化程度最高。土壤FA共包含3种荧光组分:类富里酸(紫外光区类富里酸和可见光区类富里酸,Ex/Em=275 nm,325 nm/410 nm),类胡敏酸(Ex/Em=250 nm,350 nm/460 nm)和类蛋白质(短波类色氨酸和长波类色氨酸,Ex/Em=275 nm,225 nm/340 nm)。随着有机肥比例升高,类富里酸和类胡敏酸的Fmax值先升高后降低,类蛋白质Fmax值逐渐降低。NPKM2处理类富里酸和类胡敏酸的Fmax值最高,类富里酸的相对百分比最高。RDA结果表明NPKM2处理对SOC、土壤FA含量和Fmax值的影响最大。因此,基于土壤FA荧光光谱特性分析可知,为提高土壤有机质含量、增加秸秆利用率、减施无机肥,秸秆有机肥替代无机氮肥50%处理为最佳有机无机肥配比。
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