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小麥秸稈堆肥水溶性有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和組成演變

     
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摘要

堆肥是小麥秸稈資源化利用重要的途徑之一,然而目前關(guān)于秸稈單一物料堆肥的研究較少.水溶性有機(jī)物(DOM)被普遍認(rèn)為是堆肥中最活躍的有機(jī)組分,因此探討DOM的演變特征可有效評(píng)價(jià)秸稈的腐熟過(guò)程.以小麥秸稈好氧堆肥過(guò)程中的DOM為研究對(duì)象,利用總有機(jī)碳、紫外-可見(jiàn)光光譜(UV-Vis)、三維熒光光譜(EEM)結(jié)合平行因子(PARAFAC)分析方法,闡明小麥秸稈堆肥過(guò)程中DOM的含量、結(jié)構(gòu)和組成的演變特征.結(jié)果表明:堆肥過(guò)程中DOM的有機(jī)碳含量降低了23％,說(shuō)明DOM是堆肥中活躍的有機(jī)質(zhì)組分.值得注意的是,堆肥前期DOM微生物降解最為劇烈.U V-Vis譜圖顯示DOM光譜隨堆肥進(jìn)行不斷降低,表明堆肥過(guò)程芳香族物質(zhì)不斷降解.EEM光譜顯示出顯著的熒光峰演變趨勢(shì),由堆肥前期較強(qiáng)的類(lèi)蛋白熒光峰(D,E)演變?yōu)槎逊屎笃谳^強(qiáng)的類(lèi)腐殖質(zhì)熒光峰(H),表明堆肥過(guò)程DOM的物質(zhì)組成發(fā)生改變.通過(guò)光譜參數(shù)SUVA254和HIX的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)隨著堆肥進(jìn)行,DOM的芳香度和腐殖化程度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化,整體呈增強(qiáng)趨勢(shì).由此可推測(cè)堆肥過(guò)程DOM降解的成分主要為非腐殖質(zhì),而腐殖質(zhì)類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量則不斷提升、整體芳構(gòu)化和腐殖化程度增加.EEM-PARAFAC進(jìn)一步定量分析了DOM組分的演變特征.隨著堆肥的進(jìn)行,DOM中的類(lèi)蛋白物質(zhì)(C3)相對(duì)含量顯著降低(～46％),而類(lèi)富里酸(C1)和類(lèi)腐殖酸(C2)物質(zhì)相對(duì)含量分別提高了45％ 和80％.DOM中的組成由堆肥初期的C1:C2:C3=41:17:42演變成堆肥后期的53:27:20.結(jié)果揭示出堆肥過(guò)程中類(lèi)蛋白物質(zhì)發(fā)生顯著的降解,而類(lèi)腐殖質(zhì)則由于分子聚合生成作用和微生物降解速率較慢等因素逐漸演變成堆肥DOM的主要組分.相關(guān)性分析結(jié)果顯示HIX與C1和C2均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)(r=0.806～0.853),表明腐殖化指數(shù)(HIX)可有效指示DOM的腐殖質(zhì)物質(zhì)組成.本研究結(jié)果可為進(jìn)一步優(yōu)化小麥秸稈堆肥條件,改善秸稈有機(jī)肥質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù).

著錄項(xiàng)

  • 來(lái)源
    《光譜學(xué)與光譜分析》 |2021年第4期|1199-1204|共6頁(yè)
  • 作者單位

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所土壤環(huán)境與污染修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇 南京 210008;

    安徽科技學(xué)院農(nóng)學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

    安徽科技學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院 安徽 鳳陽(yáng) 233100;

  • 原文格式 PDF
  • 正文語(yǔ)種 chi
  • 中圖分類(lèi) 光化學(xué)分析法（光譜分析法）;
  • 關(guān)鍵詞

    秸稈堆肥; 水溶性有機(jī)物; 芳香度; 腐殖化; 三維熒光-平行因子分析;

相似文獻(xiàn)

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