开垦对黑土有机质化学结构的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2022年第5期北京时间：

作者：钟鑫，苗淑杰，郝翔翔，李娜，乔云发

单位：(1.南京信息工程大学应用气象学院，江苏 南京 210044;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所，黑龙江 哈尔滨 150081)

摘要：基于傅里叶红外光谱研究东北黑土开垦对土壤有机质化学结构特征的影响，探明各粒级团聚体及密度组分中有机质化学结构变化特征，为开垦黑土农田土壤有机质结构变化提供理论参考。依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验研究平台，以试验开垦前自然草地土壤为对照，选取开垦8年、没有有机物料投入的耕层(0～20 cm)土壤为研究对象，采用湿筛法、密度分组将土壤有机质分成不同组分，用傅里叶红外光谱仪测定原土及各组分有机质红外光谱，分析开垦对土壤有机质化学结构的影响。结果表明:开垦前后，有机质红外结构特征峰相似，均以多糖C—O和醇酚—OH为主。全土芳香族CC含量较开垦前显著减少4.77%，有机质稳定性下降6.32%。在>0.25 mm团聚体中芳香族CC和羰基CO相对强度较开垦前分别显著降低29.91%和27.16%，醇酚—OH相对强度显著增加15.60%；0.25～0.053 mm团聚体中，多糖C—O相对强度增加4.57%，脂肪族—CH相对强度显著减少23.85%。0.053 mm粒级团聚体和LF、OF组分有机质结构影响最大，各官能团中多糖C—O相对强度增加最明显。综上，开垦使黑土大团聚体和LF的有机质芳香族组分减少，有机质结构趋于简单化，有机质结构稳定性下降。

关键词：黑土;有机质;红外光谱;团聚体;密度组分

基金资助：基金项目:国家自然科学基金项目“稻麦轮作区秸秆还田引起土壤有机质激发效应的分子结构机制(42177279)”；江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金“稻麦轮作生态系统应对气候变化的影响及适应性技术研究(BE2022312)”。