有机物料腐解过程胡敏酸与Fe~(2+)的络合特征

采用玉米秸、绿豆秸、猪粪、羊粪4种有机物料进行腐解试验,研究了腐解过程形成的胡敏酸在不同条件下(pH、离子强度)与Fe2+的络合特征,结果表明,在相同条件下,粪肥腐解形成的胡敏酸与Fe2+的络合能力相对比秸秆的强。腐解过程胡敏酸与Fe2+的络合能力呈动态变化,胡敏酸与Fe2+的络合稳定常数与其羧基、总酸度成极显著正相关。在碱性条件下(pH=8.0),各有机物料腐解形成的胡敏酸与Fe2+的络合能力下降。     

稻草腐解过程中形成胡敏酸的组成和结构研究

通过稻草腐解实验,采用化学分析方法,研究了稻草腐解过程中土壤胡敏酸的化学特征的动态变化,旨在丰富农作物秸秆还田过程中的胡敏酸化学组成、性质与结构变化的特征。在试验培养条件下,施用稻草后土壤的有机碳含量提高了31.71%,腐殖质含量增加了51.93%,都在90d时达到最大值。施用稻草45d时的PQ值(HA在HS中所占的比例)明显降低,在90d和135d时的PQ值与45d时变化不大。施用稻草后土壤胡敏酸的色调系数(ΔlogK)逐渐减少,相对色度(RF)值迅速增大,胡敏酸的氧化程度和芳构化程度增强。胡敏酸的元素组成以碳为主,含量在52%左右,其次为氧。H/C的比值逐渐降低,O/C的比值不断增大。羧基和酚羟基为主要的酸性基团。羧基含量先降低,后随着腐解的进行,其含量不断升高;酚羟基的含量变化与羧基的含量变化趋势相反;羰基含量逐渐增加。施用稻草会引起紫色水稻土胡敏酸化学组成和结构的变化。     

胡敏酸的氮素形态分布及其未知态氮的部分鉴定

作者比较研究了水稻土和旱地土壤胡敏酸(和新形成胡敏酸)的氮素形态分布,并对胡敏酸水解液中铵态氮的来源、水解性未知态氮中非α-氨基酸态氮的含量和非水解性氮中N—苯氧基氨基酸的含量进行了研究。供试的土壤胡敏酸有3组,同组胡敏酸提取自发育于同一母质且地块毗邻的水田和旱地(或自然土壤)的表土。新形成胡敏酸也分为3组,同组胡敏酸提取自pH条件相同但水分状况不同的稻草腐解产物。     

石灰性母质对土壤腐殖质组成和性质的影响

本文研究了采自泰安、南京、昆明3地在相近植被类型下的石灰性土壤和非石灰性土壤的腐殖质组成和胡敏酸的结构特征。结果表明,和同一地区的非石灰性土壤相比,石灰性土壤不但胡敏酸/富里酸比值恒较高,活性胡敏酸的相对含量显著较低,且其胡敏酸的芳化度和羧基含量较高,全氮及酰胺态氮的含量较低。看来,土壤呈微碱性反应不仅有利于有机物质腐解过程的进行,而且有利于游离基的形成,从而有利于酚类物质相互之间以及酚类物质与含氮化合物之间的缩聚反应和腐殖酸的脱胺作用的进行。     

有机物料腐解过程胡敏酸的分级研究

采用培养试验,在研究玉米秸、绿豆秸、猪粪、羊粪4种有机物料腐解过程腐殖物质的组成(H/F比)、胡敏酸性质动态变化的基础上,利用酒精沉淀法对胡敏酸进行分级,研究了不同腐解期胡敏酸的级分组成变异。结果表明,有机物料腐解形成的胡敏酸以级分3、4、5所占比例较多,级分1、2相对较少。级分3在整个腐解过程明显增加;级分1、2前期有所波动,后期呈增加趋势,级分4、5以减小趋势为主。胡敏酸性质变化与其级分组成变化有密切关系。     

母质对新形成腐殖质的影响

本文研究了在旱地和水田条件下,母质对新形成腐殖质的影响.供试物料为紫云英、绿萍、稻草和水葫芦.结果表明:1.除绿萍外,各物料腐解三年后均已分解较完全.腐解产物的C/有机N值和腐殖质组成均随原始物料而异.2.当植物物料和母质相同时,与水田条件下的相比,旱地条件下的腐解产物的C/有机N值大多较窄,中性糖量较高,六碳糖/五碳糖值较宽,腐殖酸的提取率较高.3.当水分条件和植物物料相同时,与第四纪红色粘土中的相比,下蜀黄土中腐解产物的胡敏酸的C/N值大多较窄,六碳糖/五碳糖值和胡敏酸/富里酸值大多较宽.作者认为,二者中腐殖质组成的差别在一定程度上系由于粘土矿物的组成不同所致.     

玉米秸秆腐解过程中形成胡敏酸的组成和结构研究

采用化学方法和谱学方法对玉米秸秆腐解生成胡敏酸（CCSR HA）的组成和结构进行了研究.结果表明,CCSR HA的碳组成可分成三个部分：脂肪族碳、芳香族碳和羧基碳,它们的含量分别为59.62%、26.94%和13.44%.CCSR HA主要的官能团包括羟基、烷基、羧基、酰胺基、苯环、烷氧基及碳水化合物结构,木质素残体是其骨架,碳水化合物结构或类糖结构及烷基片段是其主要组成单元.其类型属于Rp型胡敏酸.未腐解的玉米秸秆本身就含有类胡敏酸物质（OCSR HA）,OCSR HA和CCSR HA的官能团组成上有一定差异,后者结构中,甲基、亚甲基、次甲基、醚键官能团和酚羟基的含量降低,而酰胺成分、游离的羧基、甲氧基、碳水化合物组分相对含量升高,脂族性升高,芳香性降低,芳香度由初始的42.19降至腐解后的29.97,并且与无机物质的结合能力增强.就元素组成的变化看,CCSR HA中C和H元素的含量趋于降低,而N和O元素的含量趋于升高.CCSR HA同土壤胡敏酸相比,糖类结构含量较高,并且以片段的形式与水解木质素残体相连.羧基含量较低,但以不同的连接方式存在着.     

紫色水稻土胡敏酸的形成——稻草腐解试验

土壤腐植酸类物质的形成是土壤固碳的重要过程,但对腐植酸类物质形成过程的了解仍不甚清楚,为了丰富土壤腐植酸类物质形成理论,采用富立叶变换红外光谱和固态交叉极化-魔角旋转^13C-核磁共振光谱技术分析了紫色水稻土稻草腐解过程中胡敏酸的波谱学特征。结果表明,稻草腐解的前期,胡敏酸的红外光谱所有吸收峰（3364、2933、1653、1599、1508、1461、1421、1331、1225、1126、1033cm^-1）强度皆有明显减弱,核磁共振光谱的烷基、多羟基和芳基的共振峰明显减弱且甲氧基的共振峰显著增强,即表明提取的胡敏酸为类胡敏酸的木质素;随着腐解的进行,胡敏酸的红外光谱的吸收峰强度皆显著增强,核磁共振光谱的烷基、芳基和羰基的共振峰增强,即表明此时的胡敏酸已是以木质素残体为核心并结合烷基、酰胺以及糖类物质反应形成的高分子聚合体;稻草腐解的后期,胡敏酸的红外光谱的2933cm^-1处的吸收峰强度减弱,1651、1599、1508、1461、1422和1224cm^-1处的吸收峰小幅增强,核磁共振光谱的烷基共振峰减弱,甲氧基共振峰增强,表明此时的胡敏酸发生脱烷基（主要是甲基）过程。因此,红外光谱吸收峰强度与核磁共振光谱共振峰强度的规律性变化反映了稻草腐解过程紫色水稻土胡敏酸的形成过程具有阶段性,紫色水稻±胡敏酸的形成过程符合木质素学说。     

Fe2+与胡敏酸的络合特征及其抗氧化性和生物有效性研究

在研究不同来源胡敏酸性质的基础上,研究了Fe2+与胡敏酸的络合特征以及络合态Fe2+的抗氧化性和生物有效性。结果表明,来源于土的胡敏酸属于A型,而来源于腐解秸秆、粪肥的胡敏酸属于RP型。A型胡敏酸与Fe2+络合能力大于RP型。HA-Fe2+络合物的络合稳定常数越大,络合物中Fe2+抗氧化性越强,玉米叶片中全铁含量也越高,但存在活性铁含量和全铁含量不一致现象。     

水稻土胡敏酸中的氨基酸

对比研究了两种水分条件下的土壤胡敏酸以及新形成胡敏酸中的氨基酸组成及含量，结果表明：１．水分条件对胡敏酸的氨基酸组成无显著影响；２．胡敏酸酸解残渣中的氨基酸组成和第一次酸解液的有明显的不同３．胡敏酸中已检测出的各类氨基酸氮量占全氮量的一半以上。     

有机肥腐解过程的红外光谱研究

对玉米秸秆、树叶、鸡粪及牛粪4种有机肥腐解过程中形成的水溶性有机物(WOM)进行了化学分析并做了红外光谱研究。结果表明,不同的有机肥的WOM总量及各组分的含量有很大的差异,树叶和玉米秸秆腐解形成的WOM中,水溶性胡敏酸(WHA)所占的比例较大;而牛粪和鸡粪腐解形成的WOM中,水溶性小分子有机物(WLOM)所占的比例较大。随着有机肥的腐解,所形成的WLOM中,脂肪族化合物、酰胺类化合物逐渐减少,有机酸的比例不断增大。WHA中的甲基、亚甲基和次甲基的含量升高,脂族性增强,酰胺结构成分逐渐减少。树叶腐解形成的碱提胡敏酸(AHA)的脂肪链结构和碳水化合物成分含量较低。牛粪腐解形成的AHA的脂肪链结构成分和碳水化合物成分含量较高。鸡粪腐解形成的AHA缺乏脂肪链结构成分,碳水化合物成分含量较高。而玉米秸秆腐解形成的AHA在不同的腐解时期有一定差异。     

土壤中无机纳米粒子对玉米秸秆有机质分解的影响

该文从纳米尺度分析土壤颗粒对作物残体有机质分解的影响。将黑土B层提取出的纳米粒子溶液施入正在腐解的秸秆中，在不同的培养时期提取腐解产物，并用重铬酸钾—硫酸容量法测定有机质各分解组分含量和傅里叶红外光谱仪分析主要分解组分 功能团。含量分析结果表明：无机纳米粒子对水溶性有机化合物的生成在腐解前期和后期有显著抑制作用；腐解前期促进碱溶性有机化合物和碱溶性富里酸的生成，在后期没有显著影响；整个腐解过程均促进秸秆腐解生成小分子化合物，并降低水溶性胡敏酸含量。红外光谱分析结果表明：无机纳米粒子在腐解前期和中期抑制碳水化合物生成，腐解中期促进碳酸盐物质生成；整个腐解周期均能显著提高脂肪链结构、甲基、亚甲基生成。该研究证明土壤无机纳米微粒对有机质分解转化有显著影响。     

不同绿肥与牛粪混合堆腐过程中有机组分的动态变化

通过苜蓿、猫尾草、籽粒苋分别与牛粪混合堆腐进行改性处理,研究堆腐过程中有机组分的动态变化。结果表明,绿肥与牛粪混合堆腐可以使堆腐产物中水溶性有机组分的含量增加,提供更多的营养物质供作物直接吸收利用,并且显著提高了堆腐产物持续生成水溶性胡敏酸的能力,其中添加苜蓿堆腐处理产生的水溶性有机组分含量大于其它处理。添加苜蓿和猫尾草堆腐不但可以增加堆腐产物中碱溶性有机物和碱溶性胡敏酸的含量,提高堆腐产物的HA/FA值,而且在堆腐后期可以降低堆腐产物中碱溶性富里酸的减小,添加籽粒苋堆腐处理这种作用不明显。     

土壤母质和水分状况对新形成的腐殖质的影响

环境条件影响有机物质的腐解过程。为了解土壤母质和水分条件对新形成腐殖质性质的影响,我们用砂滤管为容器,将植物物料与土壤母质混匀,分别置于旱地和水田表土层中进行腐解,然后测定腐解产物的组成。     

秸秆还田条件下内陆盐碱土腐殖质的动态变化

采用室内培养试验的方法,研究了秸秆加入条件下内陆盐碱土的腐殖质及其组分(胡敏酸、富里酸)的动态变化。结果表明,在秸秆腐解过程中,盐碱土腐殖质、富里酸、胡敏酸含量均呈现持续上升趋势,分别平均增加了112.5%,269.54%和92.9%富里酸的含量明显高于胡敏酸的含量,是胡敏酸含量的约3~10倍。土壤的HA/FA(腐殖酸/富里酸)呈现出先增长后降低的趋势,并且在90d时达到平均最高值(0.283)。尿素添加量7.2g的处理土壤腐殖质含量在0.19%~0.38%,该处理秸秆分解的速率最快。土壤腐殖质和富里酸随着尿素含量梯度的增加呈现先上升,后下降,再上升的趋势,且分别平均增加了46.7%和55.3%胡敏酸的变化趋势与腐殖质相反,平均减少了14.3%HA/FA呈下降趋势,但下降趋势不明显。     

不同处理牛粪对植菜土壤腐殖质结构特征的影响

通过元素组成分析法、红外光谱分析法(IR)、核磁共振光谱分析法(13 C-NMR)等现代分析方法,研究施用新鲜牛粪、腐解牛粪和蛴螬牛粪2a后对植菜轮作土壤胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的影响。结果表明,与单施化肥(CK)相比,不同牛粪处理对植菜土壤胡敏酸和富里酸的元素组成影响有较大的差异,各牛粪处理均引发植菜土壤胡敏酸C含量和C/H降低,O含量、O/C和(N+O)/C升高,富里酸C含量和C/N升高,N、O含量和O/C降低,降低了植菜土壤胡敏酸的缩合程度,升高了土壤胡敏酸的氧化程度和极性,降低了植菜土壤富里酸的氧化程度。不同牛粪处理使植菜土壤胡敏酸的脂肪族化合物减少,且均含有苯基碳、酚羟基C、芳香醚和(或)与O、N等取代基邻、对位的连H芳香C,使芳构化程度增加,富里酸的脂肪族化合物增加,芳香类、羧基类化合物减少,芳构化程度降低。不同牛粪处理的植菜土壤未改变土壤腐殖质的基本结构特征,只引起植菜土壤的结构单元和官能团数量上的差异。     

基于荧光分析的不同有机碳水平水稻土添加外源有机物培养对DOC的影响

以江西省红壤研究所内的水稻土有机肥长期定位试验(始于1981年)为研究对象,基于三维荧光技术,在室内培养条件下,研究外源有机物(葡萄糖和秸秆,分别代表易分解和难降解碳)对不同碳水平水稻土可溶性有机碳含量与结构的影响。结果表明:添加葡萄糖对高碳和低碳水稻土可溶性有机碳(DOC)含量均无显著影响(p0.05),但可以促进DOC结构中类溶性微生物代谢产物的增加与类胡敏酸类富里酸的减少。添加秸秆则对高碳和低碳水稻土DOC有不同的影响:低碳土壤中,在培养末期(60d),添加秸秆处理的DOC含量显著提高(p0.05),而高碳土壤处理则无显著变化。在DOC结构方面,秸秆可以促进低碳土壤中类蛋白物质转化为更稳定的类胡敏酸和类富里酸物质;对于高碳土壤,则可以促进类溶性微生物代谢产物的积累,促进类胡敏酸与类富里酸的分解利用。低碳土壤DOC含量相对稳定,结构受外源有机碳影响较大;高碳土壤DOC结构相对稳定,但含量变化较大。     

黑土无机纳米微粒对玉米秸秆腐解水溶性产物的影响

通过秸秆腐解试验研究黑土无机纳米粒子对玉米秸秆腐解过程中水溶性化合物含量和C、N元素组成的影响。结果表明:在腐解初期,纳米粒子处理的水溶性有机化合物(WOM)、水溶性小分子有机化合物(WLOM)和水溶性胡敏酸(WHA)的含量分别高出对照21.9%,2.8%,18.3%,随着腐解进行,黑土无机纳米粒子显著抑制了三者含量;在腐解的前期,黑土无机纳米粒子对水溶性有机化合物(WOM)总C量无显著影响,降低了WHA的C含量,提高了WLOM的C含量。在腐解中后期,黑土无机纳米粒子降低了水溶性产物(WOM、WHA、WLOM)的C含量。在整个腐解时期,黑土纳米粒子降低了WOM和WHA中的N含量,而对WLOM含N量无显著影响。     

有机物料施用下原生盐碱土胡敏酸结构特征

为研究不同有机物料对原生盐碱土胡敏酸官能团组成的影响,以吉林省大安市原生盐碱地为研究对象,设置空白处理(CK)、颗粒状秸秆处理(KL)、正常玉米秸秆处理(JG)、牧草处理(MC)和羊粪处理(YF),通过红外光谱与主成分分析(Principal component analysis,PCA)相结合,研究不同有机物料施用下土壤胡敏酸红外光谱特征。结果表明,有机物料各处理与CK处理相比增加了土壤胡敏酸中脂肪碳和芳香碳的相对含量,减少了羧基碳的含量。除KL处理外,其他处理均增加了土壤胡敏酸中氨基化合物的相对含量。同时有机物料的施用增加了土壤胡敏酸的脂族碳/羧基碳和脂族碳/芳香碳比值,表征有机物料的施用使得土壤胡敏酸结构缩合度和氧化度下降,脂族性增强,芳香性降低,胡敏酸结构趋于脂族化、简单化、年轻化。对比两种秸秆处理,发现KL处理更有利于土壤新形成结构年轻化、简单化、脂族性强的胡敏酸分子。根据PCA结果,有机物料的施用是土壤中脂族性碳、芳香族碳以及氨基化合物的主要来源之一,为探讨胡敏酸官能团的来源提供依据。通过红外光谱结合PCA,发现了土壤胡敏酸官能团组成对有机物料的不同响应,为研究有机物料的施...     

不同施肥处理土壤胡敏酸及其级分 与 Fe2+的络合特征 Ⅰ.胡敏酸原样与 Fe2+的络合特征

采用 17年不同施肥处理 (无肥、化肥、秸秆、厩肥 )土耕层土样 ,在对土壤胡敏酸性质研究的基础上 ,着重研究不同施肥处理土壤胡敏酸与Fe2+的络合特征 ,揭示络合作用与胡敏酸性质以及环境条件的关系。结果表明 ,不同施肥处理土壤胡敏酸与Fe2+的络合能力不同。和无肥处理相比 ,化肥处理胡敏酸的络合能力加强 ,logk值 (络合稳定常数 )增大 ,有机肥处理则使胡敏酸的络合能力下降 ,logk值减小。logk值大小与胡敏酸的羧基、酚羟基以及总酸度有关。pH值、温度、离子强度是影响络合稳定常数大小的环境因素 ,pH值由 4到 7,各处理胡敏酸的logk值增大 ,络合配位数也有增加趋势。温度升高 ,离子强度增大 ,logk值降低。胡敏酸与Fe2+络合反应是一个自发的放热反应 ,络合后整个体系的有序性增强 ,熵值减小。