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新闻公告
封丘站在长期施肥下潮土腐殖质结构变化研究方面取得进展
作者: 封丘站 更新时间: 2017-12-12

胡敏素,在任何pH下不溶于水性溶剂,是土壤有机质(SOM)中最顽固和最大的一部分,在全球碳平衡中扮演着重要的角色。然而,关于胡敏素的定量结构信息以及参与该腐殖质组分形成有关的土壤微生物的作用知之甚少。

封丘站赵炳梓研究员课题组依托中科院封丘农业生态实验站施肥长期定位试验,采用高级固态13C核磁共振(NMR)光谱技术,深入了解在华北平原潮土上长期平衡施肥对胡敏素结构变化的影响,同时也研究了微生物生物量、微生物熵(qmic)和代谢熵(qCO2)等微生物特性与胡敏素结构之间的关系。胡敏素具有相当大的(35-44%)比例的芳香族C未被质子化,而绝大多数O-烷基和端基异构体C被质子化。在胡敏素中占主导地位的是烷基(全部C24-27%),芳香族C17-28%)和O-烷基(13-20%)。结果表明,长期施肥促进了胡敏素的脂肪族性质,导致O-烷基、端基异构体和NCH官能团增加,芳香族C和芳香族C-O基团减少。相对于对照组和无机肥(NPK)处理,有机肥(OF)处理和无机肥配施有机肥(NPKOF)处理中上述所有这些变化更为明显。施肥还降低了胡敏素的烷基/O-烷基比例、芳香性和疏水性,表明对照组土壤中胡敏素的分解和腐殖化程度更高。而且,土壤微生物学特性与胡敏素各种官能团有很强的相关性,特别是微生物生物量C是一个相对敏感的指标,与含氧官能团COO / N-C = O和质子化O-烷基C呈正相关,与非质子化芳香族C呈负相关。qmicqCO2也与NCH和芳香族C-O呈显著正相关。上述研究结果加深了我们对于长期施肥如何影响腐殖质结构的理解,并且突出了微生物特性与SOM中惰性部分(而不仅仅是活性部分)之间的联系。该研究结果发表在Science of the Total Environment上。  

论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717313128



光谱编辑技术用于识别不同施肥处理的潮土胡敏素中的官能团

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