秸稈還田對土壤有機質(zhì)元素組成及化學結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、秸稈還田是維持和提高土壤肥力和作物產(chǎn)量的重要措施之一。近年來，秸稈還田措施的推廣促進了農(nóng)田土壤有機質(zhì)（Soil Organic Matter）水平的快速增長，但是農(nóng)作物秸稈還田不僅可以促進土壤有機質(zhì)積累，還會影響土壤有機質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化。因此探究秸稈還田后對土壤有機質(zhì)化學結(jié)構(gòu)方面的影響對我國的農(nóng)業(yè)資源的可持續(xù)利用具有重要意義。本研究采用田間試驗和室內(nèi)模擬相結(jié)合的方法，運用傅里葉變換紅外光譜（Fourier Transform Infrare

2、d Spectroscopy，F(xiàn)TIR）和固態(tài)核磁共振技術(shù)技術(shù)（Solid State Nuclear Magnetic Resonance，NMR）分析作物秸稈在不同還田模式下對土壤碳氮含量，土壤有機質(zhì)元素組成及其化學結(jié)構(gòu)的影響。主要結(jié)果如下：
　　1）田間試驗結(jié)果表明，秸稈還田能夠顯著增加土壤碳、氮含量。與空白處理相比較，秸稈還田后土壤有機質(zhì)的含量提高了4％-16%，土壤全氮含量提高了3%-17%。農(nóng)作物秸稈還田對土壤有機質(zhì)的

3、化學結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響。傅里葉變換紅外光譜結(jié)果顯示，小麥和玉米秸稈還田增加了 SOM中的酰胺物質(zhì)的含量（1655cm-1/1550cm-1），且玉米秸稈還田后SOM中酰胺物質(zhì)的含量要明顯高于小麥秸稈還田后SOM中酰胺物質(zhì)的含量。固態(tài)核磁共振圖譜表明，小麥和玉米秸稈還田能夠增加SOM中烷氧碳的相對含量，降低SOM中芳基碳的相對含量。玉米秸稈還田后SOM的芳香度要高于小麥秸稈還田后SOM的芳香度。
　　2）室內(nèi)試驗結(jié)果表明，與0天相比

4、較，在好氧和厭氧條件下小麥秸稈還田360天后土壤有機碳的含量分別提高了37.8%和48.1%。但是土壤全氮的含量分別降低了5%和9%。元素分析結(jié)果表明，好氧和厭氧條件下小麥秸稈還田后SOM、POM（Particulate Organic Matter）500-53μm的C/N比下降。POM500-53μm的C/N比值要明顯高于POM53μm的C/N比值。固態(tài)核磁共振圖譜表明，在好氧條件下SOM、POM500-53μm和POM53μm中烷

5、氧碳的相對含量較高，而烷基碳的相對含量較低。而在厭氧條件下，小麥秸稈還田后SOM、POM500-53μm和POM53μm中烷基碳的相對含量較多，烷氧碳的相對含量較少。
　　小麥秸稈和玉米秸稈還田能夠提高土壤有機質(zhì)中烷氧碳的相對含量，并且玉米秸稈還田后SOM中的酰胺含量和芳香度都要高于小麥秸稈還田后SOM中的酰胺含量和芳香度。不同的水分管理條件下小麥秸稈降解影響了 SOM和 POM的化學結(jié)構(gòu)。好氧條件下，秸稈還田后增加了SOM，PO