基于荧光光谱技术研究增效肥料对土壤富里酸荧光特性的影响

作者：胡钰; 魏丹^*; 李艳; 王伟; 白杨; 金梁; 蔡姗姗

来源：光谱学与光谱分析, 2021, 41(05): 1360-1366.

• 增效肥料
• 富里酸
• 腐殖化
• 三维荧光光谱
• 平行因子分析

为探讨施用增效肥料后对土壤富里酸(FA)荧光特性及腐殖化程度的影响,在黑龙江省黑河市嫩江县和爱辉区两个试验区采取相同施肥处理,设置5个处理组:平衡施肥(NE)、平衡施肥减量25%(CK)、平衡施肥减量25%+纳米碳增效剂(T1)、平衡施肥减量25%+沸石增效剂(T2)、平衡施肥减量25%+生物炭增效剂(T3),分析土壤中FA荧光光谱特性的变化情况。三维荧光区域积分(FRI)方法不同肥料处理区域Fmax相对含量的变化表明,施用增效肥料可以提高土壤腐殖化程度,其中T2>T1>T3>NE>CK,沸石增效处理对于提高土壤腐殖化程度、提高土壤的供肥水平表现最为显著,其在嫩江试验区的可见荧光FA区域Ⅴ与紫外荧光FA区域Ⅲ所对应的物质相对含量的比值(PⅤ,n/PⅢ,n)较CK处理提高了5.81%,根据平行因子分析方法将土壤FA分为C1组分和C2组分,其中C2组分与C1组分Fmax的比值(C2/C1)较CK处理提高了22.09%;在爱辉试验区的PⅤ,n/PⅢ,n较CK处理提高了4.65%,C2/C1较CK处理提高了20.93%;根据平行因子分析(PARAFAC)结果,各处理土壤FA可分为C1和C2两个组分,C1组分为类富里酸(Ex/Em=230nm,320/410nm),C2组分为类胡敏酸(Ex/Em=265/465nm),施用三种增效肥料均可以提高土壤的供肥能力,其中NE>T2>T1>T3>CK。与CK处理相比,T1,T2和T3三个增效处理中,T2增效处理的提升作用最为明显,采用沸石作为肥料增效剂对于土壤FA的积极作用要优于纳米碳和生物炭,因此长期施用沸石增效肥料可有效提高土壤供肥能力,能够改善土壤生态环境。

• 单位
  东北农业大学; 沈阳农业大学; 北京市农林科学院; 土地与环境学院; 黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所