土壤是人类赖以生存的一种重要的自然资源,可以为人类生产生活所需的食物和纤维,随着近年来经济的迅速发展,人们对土地过度的开发利用及不合理施肥措施,导致了土地退化,粮食减产和粮食安全等一系列问题,对人类社会的可持续发展造成了威胁,所以改良土壤是当今世界普遍关注与探讨的问题。有机质是农田土壤的一个关键因子,腐殖物质是有机物的重要组成之一,被认为是自然界中最丰富的有机成分,在生态系统中起着很大的作用,腐殖物质按其溶解性可分为胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(Hu)。秸秆是一类及其丰富的并且最可能直接利用的可再生资源,在土壤急需培肥和农业机械化水平提高的情况下,秸秆深施成为了提高土壤肥力,增加土壤有机质,促进农业生产和为人们生活提供保障的重要手段之一。本文采用腐殖质组成修改法研究秸秆深施对土壤腐殖质各组分有机碳含量的影响,并提取土壤胡敏酸(HA)和胡敏素(Hu)固体样品,利用元素组成分析、差热分析和红外光谱分析对其进行结构表征。研究结果如下:
(1)对于农大黑土和阜新潮褐土来说,CK和CS处理的表层土壤的有机碳含量均大于亚表层土壤,秸秆深还后表层土壤的有机碳含量分别升高了1.556%和33.11%,而亚表层土壤有机碳含量与CK相比有所降低。
(2)对于黑土和潮褐土来说,秸秆深还后表层和亚表层土壤的WSS的有机碳含量均有所上升,表层土壤中的FA、HA和Hu的有机碳含量均有不同程度的上升,而亚表层中的FA、HA和Hu的有机碳含量均有一些下降。
(3)对于黑土来说,秸秆深还后表层和亚表层土壤的PQ值均有一些上升;但是对于潮褐土来说,表层土壤的PQ值略有上升,亚表层土壤中的PQ值略有下降。
(4)对于黑土来说,秸秆深还后HA的分子结构向复杂化方向发展,缩合度变大,芳香结构或高温放热成分比例增加,热稳定性也相对提高;对于潮褐土来说秸秆深还同样使HA的分子结构向复杂化方向发展,缩合度提高,以及芳香结构或高温放热成分比例增加和热稳定性提高,。
(5)对于潮褐土来说,秸秆深还后土壤表层和亚表层土壤Hu的缩合度变小。