绿肥对华北潮土土壤可溶性有机物的影响

在华北潮土上种植不同绿肥,于绿肥翻压前原位采集其地上部及土壤样品,进行56d的绿肥翻压模拟试验。设毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)、二月兰(Orychophragmus Violaceus L.)、黑麦(Secale cereale L.)三个绿肥处理和无绿肥对照处理,分析培养过程中土壤可溶性有机物(DOM)组分及其紫外-可见光谱参数的变化,以探究绿肥对土壤DOM的影响。种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机碳(DOC)、总有机酸碳(TOAs)和总碳水化合物碳(TCs)含量,三者的变化趋势一致,各处理均在培养第1d上升至峰值后迅速下降。毛叶苕子提高DOC和TOAs的效果最好,最高比对照增加114.01%(培养第1d)和109.10%(培养第14d)。黑麦提高TCs的效果最好,最高比对照增加323.18%(培养第42d)。种植和翻压绿肥增加土壤可溶性有机氮(DON)含量,与DOC变化趋势不同,各处理在培养第1d上升后迅速下降一段时间后又迅速上升。毛叶苕子提高DON的效果最好,最高比对照增加305.83%(培养第42d)。绿肥增加了SUVA_(254),SUVA_(260),SUVA_(272),SUVA_(280),SAUC_(240-400),降低了A_(250)/A_(365)和A_(240)/A_(420)。紫外-可见光谱参数的主成分分析显示SUVA_(254),SUVA_(260),SUVA_(272),SUVA_(280)间有很高正相关性,A_(250)/A_(365)和A_(240)/A_(420)间亦有很高正相关性,SAUC_(240-400)是这些参数中表征DOM性质的关键因子。综上结果表明,种植翻压绿肥增加了土壤DOM含量,提高了土壤DOM的芳香性、疏水性、腐殖化程度、平均分子量,增加了土壤DOM的稳定性。

土壤溶解性有机物的动态变化对水溶态铜的影响

目前中国部分地区土壤铜污染严重,耕地点位超标率高达2.1%。重金属毒性及生物有效性由其形态决定,而并非其总量决定。水溶态铜含量活性最高,最容易被植物吸收利用,因而受到广泛关注。秸秆常用于土壤重金属污染原位钝化修复中。秸秆还田后会产生溶解性有机物,这部分周转最快、活性最高的土壤有机质对土壤中水溶态铜含量有重要影响。基于此,本研究选取中国3种地带性土壤(红壤、褐土和黑土),设计添加铜和秸秆的土壤培养试验,温室培养12个月,每4个月取样一次。测定土壤中水溶态铜、溶解性有机碳(DOC)、氮(DON)和溶解性有机物的紫外光谱特性。研究结果表明,(1)红壤、褐土及黑土的秸秆处理中DOC含量较对照显著增加292%—567%,107%—202%,114%—141%。培养后8个月,3种土壤中DON含量较对照显著下降。其中,红壤、褐土及黑土中DON含量下降的幅度分别为88%—90%,47%—93%,62%—88%。在培养的第8—12个月,红壤和褐土的秸秆处理中DON含量较对照分别显著增加28%,22%,说明微生物在激发效应过程中优先利用溶解性有机氮。(2)秸秆处理中溶解性有机物芳香环上取代基种类增加,芳香性增强,分子量增加;随时间推移,3种土壤中溶解性有机物的芳香性及分子量随时间逐渐下降。(3)由于溶解性有机物对铜离子的络合作用,有机物加入后3种土壤中水溶态铜含量较对照显著增加;多元线性逐步回归分析结果表明:在3种土壤中,DOC含量与水溶态铜含量呈显著正相关。该研究表明,相比于溶解性有机物的紫外光谱性质,溶解性有机物的含量对水溶态铜含量的影响更大。