今年2月,由我國中山大學、華南師范大學、中國農業大學、中國科學院生態環境科學研究中心與加拿大農業及農業食品部等聯合研究52年持續施肥和輪作后土壤中腐植酸的化學和光譜特征變化取得重要進展,該成果以“Chemical and spectroscopic characteristics of humic acid from a clay loam soil in Ontario after 52 years of consistent fertilization and crop rotation”為題,發表在Pedosphere(土壤圈)上。
該研究在加拿大安大略省南部的粘質壤土上,通過52年的田間研究,對比分析了施肥和種植類型(單一栽培玉米、草地早熟禾以及玉米-燕麥-苜蓿-苜蓿輪作)對土壤腐植酸組成的影響。研究發現:
1.長期施肥和輪作可以影響有機碳的固存以及土壤的碳組成和腐植酸中含有的抗性更強的有機碳化合物。
2.長期輪作和施肥均極大地改變了土壤腐植酸的組成、結構和光譜特征。
3.與未施肥相比,連續施肥52年增加了土壤有機碳和全氮含量,對土壤腐植酸中O/C比有顯著影響。
4.作物輪作不僅影響土壤腐植酸中C、N、O含量,還對土壤腐植酸中C/N含量有顯著影響。
5.相對于施肥而言,非施肥處理導致土壤O含量較高,C含量較低。施肥導致腐植酸的芳香度增高,有更多的O-烷基-C和酚基-C。
6.作物輪作和施肥導致有機物結構復雜,有利于有機碳的固存,而且-OH官能團的增加或腐植酸中C=O的降低可促進有機碳的增加。
7.土壤腐植酸的分子組成和土壤有機碳之間具有顯著關系。因此,土壤腐植酸可以作為土壤相對固碳能力、土壤質量和作物管理措施長期可持續性的指標。