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有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化及其紫外-可见光谱特征

2021-08-13范之馨张焕朝王艮梅

安徽农业大学学报 2021年3期
关键词:盐渍溶解性比值

范之馨,张焕朝,陈 捷,王艮梅*

有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化及其紫外-可见光谱特征

范之馨1,2,张焕朝1,2,陈 捷1,2,王艮梅1,2*

(1. 南方现代林业协同创新中心,南京 210037;2. 南京林业大学林学院,南京 210037)

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性。结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤DOC含量更高。在200~800 nm波长范围内,两种盐分土壤DOC溶液的吸光值随着波长增加均呈降低趋势,在230~280 nm内出现吸收平台。低盐土壤,DOC含量和紫外-可见光谱特征区域面积积分比值均对应地高于高盐土壤的值,而A250/A365及A240/A420比值则低于高盐。相关性分析表明,土壤DOC含量与254 nm处吸光值呈显著线性相关(2>0.9,<0.05),用于表征DOC特征的紫外光谱特征参数之间的相关性在高盐、低盐土壤上并不完全一致。由此说明,有机物料处理后,低盐土壤的DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度都对应的比高盐土壤的更高。在高盐土壤上,添加不同物料的土壤DOC各项紫外特征参数之间无显著差异;在低盐土壤上,秸秆处理后土壤DOC的芳香性及疏水性与其他处理有显著差异。DOC结构复杂且受环境影响较大,需要结合多种参数判断其结构特征。

有机物料;盐渍土;溶解性有机碳;性质;紫外-可见光谱

土壤溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)是指可以通过0.45 μm微孔滤膜并能溶于水的有机碳总称[1]。作为土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)的一部分,能快速感应有机碳库的变化,可直接影响着C、N、P、S等营养物质在生态系统中的功效和流动,可以作为评价土壤质量的指标之一,在全球碳循环中发挥着巨大的作用,对全球气候变暖也有着深远的影响[2-3]。滨海盐渍土壤在我国分布广泛,具有土壤盐分含量高、结构差和土壤有机质含量低等特点,是我国重要的潜在土壤资源,也是不可忽视的碳汇[4],添加外源有机物料是改良滨海盐渍土常用的农艺措施,不仅可以改良盐渍土,同时也是增加盐渍土壤碳汇最直接有效方法之一[5],其中秸秆、有机肥和生物炭应用最为广泛[6-7]。众多研究表明,外源有机物质的添加对土壤DOC的特征具有明显的影响[8-10],外源有机物料的加入使土壤环境因子发生变化,进而改变土壤有机质的转化及DOC的性质[10],土壤DOC微小的变化便会引起土壤有机碳库的巨大变化,从而影响土壤碳库的稳定性[11]。有学者研究发现,秸秆、有机肥和生物炭作为外源有机物质施入土壤均可以改变土壤DOC含量及其组分[12-14]。那么,滨海盐渍土中添加有机物料后土壤DOC的特征变化是否与前期研究结果一致?土壤的盐分是否会对DOC特征变化产生影响?

目前,紫外-可见光(UV-Visible)光谱技术被广泛应用于表征DOC的组分,对DOC的来源与宏观结构具有一定的指示作用[15]。常用的光谱学参数指标涉及较多,如SUVA254、SUVA260、A250/A365、A240/A420、SR等[15-16],在DOC的特征研究方面都发挥了重要作用。就现有文献报道显示,利用紫外-可见光谱学技术对DOC特征的研究涉及范围有:水体环境[17]、农业土壤[18]和森林土壤[19]等,且大多研究仅仅是停留在调查层面,而对于滨海盐渍土中土壤DOC的性质研究,尤其是盐渍土添加有机物料添加后土壤DOC的变化在国内外尚不多见。而这些研究恰恰对于深入探究滨海盐渍土壤碳库的稳定性及其合理利用具有重要意义。

因此,本研究利用紫外-可见光谱学技术手段,研究不同盐分浓度的滨海盐渍土添加不同有机物料6个月后,土壤DOC的性质变化,以期为滨海盐渍土壤碳库稳定性的深入研究及滨海盐渍土的改良提供理论依据,对滨海盐渍土在减缓温室效应及发挥其碳汇作用具有现实和科学意义。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

本研究试验地为江苏省沿海地区农业科学研究所下属的沿海农业科技示范园(33°0′~33°01′N, 120°48′~120°49′E),临近大丰麋鹿国家级自然保护区,濒临黄海,该地区是典型的淤积平原,位于北亚热带季风气候区,四季分明,寒暑显著,日照充足,雨水充沛,多年平均气温14.1℃,无霜期220 d,日照2 169.6 h,平均降水量1 051.0 mm。土壤质地为海相沉积物发育而成的砂质壤土。

1.2 试验材料与试验设计

1.2.1 试验材料 供试有机物料为秸秆、生物炭、有机肥。供试秸秆为小麦秸秆,为当地小麦收获后的新鲜秸秆地上部分,切碎至2~5 cm;生物炭为小麦秸秆在400 ℃下炭化而成,购自湖北金日生态能源股份有限公司;有机肥为牛粪商品有机肥,购自东台田娘农业生态有机肥有限公司。

1.2.2 试验设计 在试验区内分别选取盐分浓度不同的两块样地,每一样地的面积约1 000 m2,其中样地一的盐分浓度为5.57 g·kg-1(高盐土壤),其pH为8.10,有机质含量为12.11 g·kg-1土壤未被利用过;样地二的盐分浓度为1.95 g·kg-1(低盐土壤),其pH为8.56,有机质含量16.03 g·kg-1,本试验开始前已种植田菁3年。2019年7月上旬在预先选取的两块样地上布置野外试验。试验共设计3种不同有机物料的处理,分别为添加秸秆(S)、生物炭(B)和有机肥(C),同时设计对照处理(CK),每个处理3个重复,共计24个试验小区,每个小区面积为 4 m×8 m,各小区之间设置4 m宽的保护行及50 cm深的地沟。有机物料添加量为3×104kg·hm2,相当于每处理小区添加96 kg物料(按耕层土重1.3%添加)。

1.3 分析项目及方法

1.3.1 土壤TOC的测定 采用重铬酸钾氧化-外加热法测定土壤TOC含量[20]。

1.3.2 土壤DOC的提取及含量测定 称取过2 mm筛的鲜土(折算为10 g干土)于100 mL离心管中,按照5∶1的水土比加入去离子水,在25 ℃条件下连续振荡4 h,8 000 r·min-1的高速离心机上低温离心10 min,上清液过0.45 μm微孔滤膜[21],滤液于4 ℃冰箱保存待测(保存时间一周之内)。DOC采用TOC仪(TOC-L,shimadzu)测定。

1.3.3 紫外-可见光谱分析 采用紫外-可见分光光度计(SP-2100UV,spectrum)测定滤液的吸光值,以超纯水为空白,用光程10 mm的石英比色皿在波长为200~800 nm范围内扫描,波段间隔为1 nm。计算特征波长吸收值、特征波段斜率和特征波段的积分面积,其中选取特征波长254、260 nm的单位吸光度值SUVA254、 SUVA260及特征波段光谱斜率比值SR具体计算公式(1)—(4)如下:

式中,a()是在nm下测量吸收系数(nm·m-1),A()为波长λ处吸光度,是光程的路径(m),DOC为溶解性有机碳含量(mg·kg-1),SUVAλ表示单位DOC浓度在波长λ nm处的吸收系数(L·mg-1·m-1)。

1.4 数据统计分析

土壤DOC、紫外特征参数指标等数据均采用SPSS 19.0软件进行统计分析,在独立样本T检验、单因素方差分析(ANOVA)和最小显著差异法(LSD)方法下进行不同处理之间的多重比较,分析不同有机物料处理在<0.05和<0.01水平下的差异显著性,用Pearson分析检验各项紫外特征参数与DOC的相关性。采用origin 2018作图。

2 结果与分析

2.1 不同有机物料添加对土壤DOC含量的影响

3种有机物料添加后土壤DOC含量的变化结果见图1。从图中可以看出,总体而言,有机物料添加均显著增加了土壤DOC的含量,2种盐分土壤上均表现为秸秆(S)处理的土壤DOC含量最高。在低盐土壤上,有机物料添加后土壤DOC含量介于112.73~349.31 mg·kg-1,其中秸秆(S)和生物炭(B)处理的土壤DOC含量分别为349.31 mg·kg-1和237.91 mg·kg-1,显著高于对照处理(CK)(<0.05),比对照处理分别高236.58 mg·kg-1和81.36 mg·kg-1。在高盐土壤上,有机物料添加后土壤DOC含量介于67.01~211.17 mg·kg-1,其中秸秆(S)和有机肥(C)处理的土壤DOC含量分别为211.17 mg·kg-1和159.80 mg·kg-1,显著高于对照处理(<0.05),比对照处理(CK)分别高144.16 mg·kg-1和92.79 mg·kg-1。

图中不同小写字母表示不同处理间的差异显著性,不同大写字母表示不同盐分间的差异显著性(P<0.05)。下同。

Figure 1 Values of soil DOC

图2 DOC/TOC比值

Figure 2 The ratio of DOC/TOC

独立样本T检验结果表明,除添加有机肥(C)处理的土壤外,秸秆(S)、生物炭(B)处理的两种盐分土壤的DOC均存在显著差异,低盐土壤显著高于高盐土壤(<0.05);对于添加同种物料的土壤DOC增量而言,也表现为低盐土壤显著高于高盐土壤(<0.05)。为了探究外源有机物料添加后对土壤DOC占比是否会存在影响,本研究对各处理土壤的DOC/TOC比值进行了比较,结果如图2所示。从图2可以看出,除了高盐土壤添加生物炭(B)的处理及低盐土壤添加有机肥(C)的处理外,两种盐分浓度的土壤上有机物料的添加均显著增加了DOC在有机碳中的占比(<0.05),这说明,外源有机物料添加后的短时期内土壤有机碳的活性组分增加。低盐土壤上,有机物料添加后土壤DOC/TOC比值介于1.04%~2.89%,高盐土壤上,DOC/TOC比值介于0.72%~1.99%,此外,从图2还发现,DOC/TOC比值与土壤DOC含量变化规律一致,这与胡玉福等人研究结果一致[22]。

玉溪市农业科学院针对近几年当地品种品质退化、产量不高及抗性较差等实际问题,借助云南省创新人才培养计划项目和云南省油菜产业技术体系玉溪综合试验站建设项目资金及玉溪育种重点实验室人才、技术和设备优势,通过自主选育[3-5]与合作引进适应当地栽培的油菜新品种进行比较试验研究,以期为当地农户在油菜品种选择上提供指导,为优质油菜品种的大力推广奠定基础,同时也为玉溪大力发展油菜产业提供技术支撑。

有机物料添加后土壤DOC含量升高主要有两方面原因:一方面是有机物料自身含有大量的DOC,且微生物在分解利用有机物料时会释放一部分DOC;另一方面有机物料的输入促进了土壤中原有有机质的分解,释放出DOC[23]。DOC作为土壤活性物质易溶于水移动[24],而高盐土壤中由于持水能力较差,且含有更多的盐分降低了DOC的移动性,从而导致高盐土壤DOC含量及增量均没有低盐土壤高。也有可能是由于低盐土壤前期种植过田菁导致有机质含量较高,其更有利于微生物代谢分解,从而造成低盐土壤DOC含量更高。

添加秸秆处理的两种土壤DOC含量均显著提高,可能是因为生物炭经过高温碳化、牛粪经过堆肥腐熟导致单位质量的物料中DOC的含量相比于秸秆较低。生物炭处理DOC含量受盐分影响较大,与低盐土壤相比,高盐土壤添加生物炭后土壤有机碳短期内的含量和增量较低,原因可能是生物炭疏松多孔、比表面大从而吸附土壤中DOC的能力较强,且生物炭本身在土壤环境中分解十分缓慢,分解产生的DOC量少,此外,高盐土壤中原本的有机质含量较低,微生物活性低,分解转化产生的DOC含量少,在这些因素的综合影响下表现为高盐土壤添加生物炭后DOC的含量和增量效果不如低盐土壤上的对应处理。

图3 土壤DOC紫外-可见光谱曲线

Figure 3 UV-Vis spectrum curves of soil DOC

图4 土壤DOC的SUVA254和SUVA260值

Figure 4 Values of SUVA254and SUVA260

图5 土壤A250/A365比值

Figure 5 The ratio of A250/A365

图6 土壤A240/A420比值

Figure 6 The ratio of A240/A420

2.2 不同有机物料对土壤DOC紫外-可见光谱特征的影响

添加有机物料后土壤DOC溶液的紫外-可见光谱扫描结果如图3。在200~800 nm波长区间,吸光值均随着波长的增加而降低。其中可见光波长范围内(400~800 nm)的吸光值随波长变化范围较小,紫外光波长范围内(200~400 nm)吸光值随波长变化的范围较大,在波长200 nm处的吸光值最高,即吸收曲线存在末端吸收现象,这种现象一般由胺类物质→σ*跃迁所产生[25]。图3还显示,在230~280 nm范围内出现吸收平台,此范围内属于B吸收带,主要为芳香族化合物的特征吸收带,是由苯环的π→π*跃迁和苯环振动叠加引起的[26],说明添加有机物料后的滨海盐渍土土壤DOC中含有芳香性物质,这与滇池陆生植物及其土壤溶解性有机质以及三峡库区土壤溶解性有机质的光谱学特征所一致[25, 27-28]。

图7 特征波段吸光度面积积分的比值

Figure 7 Specific absorption ratio of different area integrals

图8 光谱斜率比值SR

Figure 8 Values of SR

从图3还可看出,不同处理在紫外光波长范围内(200~400 nm)的光谱曲线与坐标轴围成的面积具有较高的区分度,低盐土壤上,各处理的紫外波段光谱曲线与坐标轴的面积表现为:秸秆(S)>生物炭(B)>有机肥(C)>对照(CK);高盐土壤上的则表现为:秸秆(S)>有机肥(C)>生物炭(B)>对照(CK)。结合前文添加不同有机物料的土壤DOC含量可知,土壤DOC含量越大,其紫外光谱曲线与坐标轴所围成的面积也越大,张苗苗对不同草地土壤DOC的紫外-可见光谱学性质的研究也有类似的发现[29]。

土壤DOC紫外-可见光谱特征参数指标可以用来指示DOC的特征,如腐殖化程度、芳香性和分子量大小等结构性质。SUVA254为单位DOC浓度下254 nm处的吸收系数,主要是由于芳香族化合物中C-C键产生的,代表着土壤DOC芳香性,可以表征DOC的腐殖化程度,SUVA254值与腐殖化程度成正比[19, 30]。如图4所示,低盐土壤上,有机物料添加后土壤DOC的SUVA254的值均低于对照(CK)处理,尤其是秸秆(S)处理与对照(CK)达到显著差异水平(<0.05),而在高盐土壤上则表现为相反规律,即有机物料添加后土壤DOC的SUVA254的值均高于对照处理(CK),但处理间无显著差异(>0.05)。这说明低盐土壤上有机物料处理后土壤DOC芳香性及腐殖化程度均比对照有所下降,原因可能是由于低盐土壤上微生物活性较高,外源添加有机物料后增强了微生物对土壤有机质的分解能力,产生了较多的小分子有机物,一般认为小分子有机物芳香性及腐殖化程度低于大分子有机物[31]。高盐土壤上,因盐分的胁迫,土壤微生物活性较低,对外源加入的有机物料分解能力弱,产生的小分子DOC少,另一方面可能是由于外源有机物料本身DOC的芳香性和腐殖化程度高于土壤。

SUVA260为单位浓度下260 nm处的吸收系数,通常可以反映DOC的疏水性组分的含量,其值与疏水性含量成正比[27]。本次研究试验区内的高盐、低盐土壤差异性与SUVA254一致(图4),其变化规律及转化原因同SUVA254,这是由于有机质在腐质化过程中被逐步分解成疏水性腐殖质[28]。

A250/A365为波长250 nm和波长365 nm处吸光度的比值,可以表征DOC分子量的大小。A250/A365<3.5时,主要反映胡敏酸的吸收特性,相对分子量较大;A250/A365>3.5时,主要反映DOC中富里酸的吸收特性,分子量较小[32-33]。由图5显示,高盐土壤中添加有机物料后富里酸类物质的含量大于胡敏酸类物质的含量,DOC的相对分子量较小,而在对应处理的低盐土壤中胡敏酸类物质的含量较高,DOC的相对分子量较大;两种土壤不同处理之间的A250/A365值均无显著差异(>0.05)。说明高盐土壤中含有更多复杂的羧基、酚羟基等官能团,低盐土壤中则是酚羟基和甲氧基等官能团数目较多。

A240/A420为波长240 nm和波长420 nm处吸光度的比值,反映同一物质对紫外光和可见光吸收能力的相对关系,与DOC的团聚化程度及分子量呈负相关关系[34-35]。图6显示,高盐土壤上各处理土壤DOC的A240/A420值均对应的大于低盐土壤上的A240/A420值,表明添加有机物料后的低盐土壤DOC的团聚化程度更高,相对分子量较大,这与A250/A365的结果一致。在低盐土壤上,除有机肥处理外,秸秆处理的土壤DOC的A240/A420值显著高于其他处理(<0.05),秸秆的成分以纤维素和多糖等大分子结构为主,因此添加秸秆处理后土壤DOC的A240/A420比值更高,团聚化程度及分子量相对低。

图9 土壤DOC与A254相关性

Figure 9 Correlation between DOC and A254

表1 土壤DOC紫外-可见光谱特征参数之间的相关性分析

注:*和**分别为0.05及0.01水平上的显著性差异。

紫外-可见光谱特定区域面积的积分,可用于表示腐殖质的分子特性。本试验选取全波长内具有代表性的几个吸收带进行区域面积积分分析,A1(吸收范围260~280 nm)、A2(吸收范围460~480 nm)和A3(吸收范围600~670 nm),分别与木质素及醌基、类蛋白质和芳香类物质有关,代表着DOC初始阶段的转化、腐殖化初期和高度腐殖化时期[36]。其积分比值又可表示不同腐殖化程度,A2/A1表示在腐殖化初期木质素与其他物质的比例,A3/A2表示DOC芳香化程度的高低,A3/A1表示强腐殖化物质与非腐殖化物质之间的关系[37]。如图7所示,低盐土壤DOC紫外-可见光谱各特定区域面积积分的比值均比高盐土壤上的对应比值高,从图7还可看出,处理之间各面积积分的比值均无显著差异(>0.05),说明低盐土壤各处理中DOC芳香化和分子聚合度均比高盐各处理高,且腐殖化水平较高,这是由于低盐土壤微生物活性更高,添加的物料加速了初期DOC组分中各种木质素醌基和蛋白质类物质的分解,因此所有比值均较高。

光谱斜率比值SR是对光谱斜率S的改进,可以用来判断DOC的来源,SR<1时,表征DOC主要为外源;SR>1时,表征DOC主要为生物源[38-39]。试验区内低盐、高盐土壤SR值均小于1(图8),外源特征十分显著,同时验证了施用外源有机物料会影响土壤DOC结构与性质,但在高盐土壤上不同物料之间无显著差异(>0.05)。

2.3 土壤DOC与紫外-可见光谱参数的关系

鉴于TOC仪测定DOC耗时长且费用高等原因,用紫外分光光度法间接测定DOC因其用量少,测定快的优点,近些年来在某些土壤的DOC含量测定上得到了一定的应用,但其对DOC含量测定的准确性及更多类型土壤上应用的可行性需要进一步研究。将添加有机物料后测得的土壤DOC含量与紫外-可见光谱254 nm处吸光值做线性回归分析,所得结果如图9,可知DOC含量与254 nm处吸光值呈现显著相关性(2>0.9,<0.05),说明可以用紫外-可见光谱构建估算DOC含量的模型,这与盛浩等关于紫外分光光度法测定DOC含量的结论所一致[40]。

多种参数结合,可以更好的探究土壤DOC的结构性质。本试验对两种土壤的8种紫外-可见光谱特征参数进行相关性分析,结果如表1所示。从表中可以看出,SUVA254与SUVA260相关性极显著(<0.01),说明DOC的腐质化程度和疏水性组分关系密切,这主要是由于有机质在腐质化过程中被逐步分解成疏水性腐殖质;A250/A365与A240/A420呈极显著正相关关系(<0.01),表明DOC的分子团聚化程度与分子量大小密切相关。A2/A1和A3/A1均与A250/A365及A240/A420呈显著负相关(<0.05),表明DOC的分子团聚化程度及分子量大小可以表征木质素和醌基在腐殖化初期与其他物质的比例以及强腐殖化物质与非腐殖化物质之间的关系;此外,SR分别与A2/A1、A3/A1、A3/A2有显著负相关关系(<0.05),说明SR也可以表征DOC腐质化程度[41]。

从表1还可以看出,DOC紫外-可见光谱特征参数之间的相关性在低盐和高盐土壤上存在一定的差异。在低盐土壤上,A3/A2与A250/A365和A2/A1呈极显著相关关系(<0.01),而在高盐土壤上A3/A2与A250/A365和A2/A1无相关性,说明低盐土壤腐殖化物质含量受DOC分子量及木质素、醌基在腐殖化初期与其他物质的比例影响。表1还显示在高盐土壤上,A250/A365和A240/A420与SUVA254和SUVA260均呈极显著负相关关系(<0.01),而在低盐土壤上并无相关性,即高盐土壤上DOC的腐殖化、疏水性、团聚化、分子量大小均有密不可分的关系;A2/A1与SUVA254和SUVA260(<0.05)呈显著正相关关系,显示DOC在腐殖化开始阶段木质素和醌基结构含量越低,DOC腐殖化、疏水性程度越高;此外,A3/A2与A3/A1也呈极显著正相关关系(<0.01),证明土壤腐殖化物质的含量还受DOC芳香度的影响。

由于DOC的结构的复杂性,不同样品中DOC紫外-可见光谱特征参数差异较大。李帅东等[28]和马琦琦等[38]研究发现A250/A365与A240/A420和SUVA254呈显著负相关关系,吴东明等[34]和闫金龙等[42]发现A250/A365与A240/A420和SUVA254并无相关性;也有学者有和本研究类似的发现,SUVA254与SUVA260呈显著正相关关系[28,43];还有研究发现A3/A2、A3/A1及A2/A1均呈显著相关关系[44]。

3 结论

有机物料添加能显著增加盐渍土壤DOC含量,在两种盐分条件下秸秆处理均有较好表现。在低盐条件下,牛粪有机肥处理高于秸秆生物炭处理,在高盐条件下则相反。

由紫外-可见光谱可见,在波长200~800 nm间,两种盐分土壤DOC的吸光值均随波长增加而降低,两种土壤中都可能存在芳香性物质。在高盐土壤上,添加不同处理的DOC紫外-可见光谱各特征参数均无显著差异;对低盐土壤而言,添加秸秆处理的 SUVA254和SUVA260与其他处理间有显著差异,SR值在生物炭和有机肥处理间也有显著差异。添加处理后的低盐土壤样品DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度均高于高盐土壤。

本研究中的土壤DOC紫外-可见光谱在254 nm处的吸光值与DOC含量存在显著的线性正相关关系,说明用A254值估算DOC含量具有一定的可行性。DOC结构复杂,紫外-可见光谱的表征参数对不同的土壤DOC有不同的表现,需多种参数结合判断DOC的结构特征。

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Ultraviolet-visible spectral characteristics of soil dissolved organic carbon (DOC) in coastal saline soil after adding organic materials

FAN Zhixin1, 2, ZHANG Huanchao1, 2, CHEN Jie1, 2, WANG Genmei1, 2

(1. Co-Innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037; 2. College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037)

To explore the stability of the saline soil carbon pool, the UV-Vis spectroscopy technology was used to study the changes in the UV-Vis spectral characteristics of soil DOC after adding different organic materials to soils with different salt levels (low salinity, high salinity). The results showed that DOC content was higher in soil with wheat straw than in soil with biochar or organic fertilizer. In the 200-800 nm wavelength range, the absorbance value of soil DOC solutions decreased with the increase of wavelength, and an absorption plateau appeared in 230-280 nm. The results also showed that, in low salinity soil, for all treatments, the DOC contents in and the integral ratios of the area of each characteristic region of the ultraviolet-visible spectrum were correspondingly higher than those in soils with high salinity. However, the ratios of A250/A365and A240/A420were lower than those in high salinity soils. Correlation analysis showed that there was a significant linear correlation between the content of soil DOC and the absorbance value at 254 nm (2>0.9,<0.05). The correlation among the characteristic parameters of the ultraviolet spectrum used to characterize DOC characteristics were different in high salinity soil and low salinity soil. As a whole, it showed that the degree of humification, aromaticity, relative molecular weight and agglomeration of DOC in low salinity soils were correspondingly greater or higher than those in high salinity soils with the addition of organic materials. There was no significant difference among the UV characteristic parameters of soil DOC with different organic materials regardless of high salinity soils. DOC composition was complex and easily affected by the environment conditions. To clarify the characterization of DOC from different sources need to use multiple parameters.

organic materials; salt soil; dissolved organic carbon (DOC); characterization; Ultraviolet-visible spectrum

S153.62

A

1672-352X (2021)03-0444-08

10.13610/j.cnki.1672-352x.20210706.024

2021-7-7 9:59:46

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20210706.1700.048.html

2020-09-21

江苏省农业科技自主创新项目[CX(17)1004]资助。

范之馨,硕士研究生。E-mail:fanzhixin_fzx@163.com

王艮梅,博士,副教授。E-mail:wanggenmei@njfu.edu.cn

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