不同稻虾种养模式土壤溶解性有机质光谱特征

作者：梁以豪; 倪才英; 刘星星; 黎衍亮; 刘方平; 徐涛

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2022, 1-16.

• 稻虾种养
• 不同模式
• 溶解性有机质（DOM）
• 平行因子分析
• 三维荧光光谱
• 紫外-可见吸收光谱

稻虾种养的农业活动显著改变了田间生物化学因子， 土壤溶解性有机质（DOM）是其中之一。本研究利用紫外-可见吸收光和三维荧光光谱技术， 耦合平行因子分析（PARAFAC）， 对有环沟式稻虾轮作和共作、无环沟式稻虾共作和传统稻作4种稻虾种养模式土壤DOM的特征进行了研究。结果显示， 不同稻虾种养模式土壤DOM紫外吸光度UV254和比吸收系数SUVA254和均低于传统稻作， SR均值为0.9～2.0; E2/E3值在无环沟稻虾共作模式中最小， 稻田单作中E2/E3值相对于稻虾种养模式大， E3/E4在稻虾种养模式均＜3.5， 稻田单作＞3.5; 4种模式光谱斜率的荧光参数均值荧光指数FI＞1.9， 腐殖化指数HIX＜4， 自生源指数BIX为0.6～0.7; 不同模式均解析出2个类蛋白质组分（C1、C3）和2个类腐殖质组分（C2、C4）， 与生物源密切相关的C1占比较高且与其他组分均呈负相关， 其余组分相互呈正相关。上述结果中， 紫外-可见吸收光谱参数表明稻虾种养降低了土壤DOM的腐殖化程度、芳香性和物质组成， 稻虾种养土壤腐殖质类DOM腐殖酸为主， 稻田单作以富里酸为主; 4种模式的土壤DOM既有内源也有外源， 其中无环沟稻虾共作模式土壤DOM分子量最大， 且有一定外源性特征， 说明土壤保肥能力较好， 在4种模式中综合效益最佳; 三维荧光光谱分析表明不同模式下土壤DOM的物质组成无明显差异， 研究认为这与农田管理措施的间接影响等有关， 占比较高的络氨酸组分C1来源不同于其他组分， 可能与微生物对DOM或其他物质的分解转化有关， 而C2、C3、C4很可能有着高度的同源性; 不同种养模式之间的淹水差异通过影响溶解性有机碳（DOC）和DOM的释放， 从而影响种养模式之间DOM光谱特征。

• 单位
  江西省灌溉试验中心站; 江西师范大学; 鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室