【摘要】：以河南封丘長(zhǎng)期肥料試驗(yàn)為平臺(tái),選擇有機(jī)肥(OM)、化肥NPK(NPK)和不施肥(CK)3種處理,研究了不同施肥措施對(duì)潮土胡敏酸(HA)結(jié)構(gòu)特征的影響。HA樣品經(jīng)提取純化后,采用一系列固態(tài)~(13)C核磁共振(NMR)技術(shù)并結(jié)合元素分析和穩(wěn)定碳同位素(δ~(13)C)技術(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量表征。其中NMR技術(shù)包括高速多重傾斜幅度交叉極化/魔角自旋(multiCP/MAS)、偶極相移、化學(xué)位移各向異性過(guò)濾和質(zhì)子碳編輯技術(shù)。結(jié)果表明:長(zhǎng)期施有機(jī)肥和NPK肥增加了HA的飽和程度、氧化程度和極性,但縮合程度降低;HA的δ~(13)C值降低,表明有新的有機(jī)碳進(jìn)入HA中。潮土HA以脂肪族化合物為主,烷基比例最高,占全碳的24.1%~26.3%;δ64~44處同時(shí)存在含氮烷基和甲氧基,且含氮烷基比例更高;另外異頭碳和烷氧基中的非質(zhì)子碳比例均很低。HA的芳香族成分中,δ142~113芳香碳以質(zhì)子碳為主,且有少量質(zhì)子芳香碳存在于δ113~93。結(jié)果還表明施肥均降低了HA的羧基和δ142~113芳香碳比例,增加了烷氧基和甲氧基比例;施有機(jī)肥還增加了酚碳和含氮烷基比例,降低了烷基比例。本研究表明長(zhǎng)期施用有機(jī)肥和NPK肥使潮土HA結(jié)構(gòu)向著疏水性程度和分解程度降低的方向發(fā)展;OM和NPK處理均使糖類物質(zhì)增加,OM處理還使木質(zhì)素和多肽增加,脂類物質(zhì)降低。不同施肥模式下HA的形成機(jī)制不同。
【圖文】：

６５０逡逑土邋壤學(xué)報(bào)逡逑５４卷逡逑６邐７逡逑１邐羧基邋Ｃ００／Ｎ－Ｃ＝０逡逑２邐酣碳邋Ａｒｏｍａｔｉｃ邋Ｃ－Ｏ逡逑３邐芳＃碳邋Ａｒｏｍａｔｉｃ邋Ｃ逡逑４邐異頭雜邋Ａｎｏｍｅｒｉｃ邋Ｃ逡逑５烷氧基Ｏ－ａｌｋｙｌ逡逑６甲氧基＋含氮烷基ＯＣＨ／ＮＣＨ逡逑７烷基Ａｌｋｙｌ逡逑８非質(zhì)子芳香碳Ａｒｏｍａｔｉｃ邋ＯＣ逡逑９非質(zhì)子異頭碳ＯＣｑＯ逡逑１０甲氧基ＯＣＨ，逡逑圖１邋ＨＡ的ｍｕｌｔｉＣＰ／ＭＡＳ１３Ｃ邋ＮＭＲ圖譜（黑線）和偶極相移圖譜（灰線）逡逑Ｆｉｇ．邋１邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋ｃｒｏｓｓ－ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ／ｍａｇｉｃ邋ａｎｇｌｅ邋ｓｐｉｎｎｉｎｇ邋ｌ３Ｃ邋ＮＭＲ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋（邋ｂｌａｃｋ邋ｌｉｎｅｓ）邋ｏｆ邋ＨＡｓ，邋ｃｏｍｂｉｎｅｄ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅｉｒ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ逡逑ｄｉｐｏｌａｒ邋ｄｅｐｈａｓｉｎｇ邋ｓｕｂｓｐｅｃｔｒａ邋（邋ｇｒａｙ邋ｌｉｎｅｓ邋）逡逑和烷基（ａｌｋｙｌ）；而偶極相移圖譜則顯示出非質(zhì)逡逑子碳和可轉(zhuǎn)動(dòng)碳的共振峰信號(hào)，包括羧基、酚逡逑碳、非質(zhì)子芳香碳、非質(zhì)子烷氧基（0Ｃｑ）、逡逑非質(zhì)子異頭碳（0ＣｑＯ）、甲氧基、甲基和聚亞逡逑甲基。逡逑潮土邋ＨＡ全碳圖譜的最大共振峰均在５３０處，且逡逑均含有較高的羧基峰Ｓ１７３，而在５２２０邋￣邋１８８內(nèi)信號(hào)逡逑強(qiáng)度不明顯，表明存在較少的羰基；Ｓ１２９處均顯逡逑示出較強(qiáng)的芳香碳信號(hào)，且ＯＭ處理的峰最低，而逡逑ＣＫ處理的最高，幾乎與竣基峰齊平。與ＣＫ相比，逡逑施有機(jī)肥后ＨＡ在５１５３、５１１３￣９３和５５６處的信號(hào)逡逑增強(qiáng)，而ＮＰＫ處理則變化不明顯。經(jīng)偶極相移技術(shù)逡逑處理后，潮土ＨＡ除在５２２０邋￣邋１４２內(nèi)碳信號(hào)基本不變逡逑外

６５２逡逑土邋壤學(xué)報(bào)逡逑５４卷逡逑由于官能團(tuán)相對(duì)比例的變化，，施肥后ＨＡ的Ａ／逡逑０－Ａ、芳香度和疏水性指數(shù)也發(fā)生了變化。由圖３逡逑可知，Ａ／０－Ａ和疏水性指數(shù)表現(xiàn)出ＣＫ邋＞邋ＮＰＫ邋＞逡逑０Ｍ的規(guī)律，說(shuō)明施肥降低了有機(jī)碳的分解程度逡逑和疏水性特征。ＨＡ主要偏脂肪性，芳香度較低為逡逑０．２９邋￣邋０．３３，施肥后芳香度略有降低。逡逑３討論逡逑３．１長(zhǎng)期施肥對(duì)潮土邋ＨＡ元素組成和Ｓ１３Ｃ值的影響逡逑元素組成能簡(jiǎn)單判別有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性［ｉｅ］。逡逑本研究表明長(zhǎng)期施肥尤其是有機(jī)肥降低了邋ＨＡ的Ｃ逡逑含量，增加了Ｎ和０含量（表２），與吳景貴等［２］逡逑及孟安華和吳景貴［１°］的研究結(jié)果一致。有機(jī)肥和逡逑ＮＰＫ肥的施用相比不施肥對(duì)照增加了土壤中的全逡逑氮和有效氮含量（表１邋），這部分增量則可能通過(guò)逡逑腐殖化過(guò)程反映在胡敏酸Ｎ含量的增加上。施肥后逡逑ＨＡ的（Ｎ＋Ｏ）邋／Ｃ比值增加，表明其極性增加，這逡逑和施肥后ＨＡ疏水性指數(shù)降低是一致的（圖３邋）；說(shuō)逡逑明施肥后ＨＡ的電性增強(qiáng)，保肥能力貢獻(xiàn)更大［１１邋］。逡逑同時(shí)ＨＡ的Ｈ／Ｃ增加、０／Ｃ增加，表明其飽和程度和逡逑氧化程度增加，縮合度減�。郏矗�，暗示施肥后ＨＡ的逡逑Ｋ基和燒氧基比值Ａ／０－Ａ邋芳香度Ａｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ逡逑疏水性指數(shù)ＨＩ逡逑結(jié)構(gòu)特征邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ逡逑圖３不同處理間ＨＡ的Ａ／０－Ａ、芳香度和疏水性指數(shù)變化逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ邋ｏｆ邋Ａ／Ｏ－Ａ，邋ａｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ邋ａｎｄ邋ＨＩ邋ｏｆ邋ｈｕｍｉｃ邋ａｃｉｄｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ逡逑脂肪性增加，這與施肥后芳香度降低是
【作者單位】： 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所);中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0200107,2016YFD0300802) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-03)共同資助~~
【分類號(hào)】：S153.6

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本文編號(hào)：2539920