《表6 不同样品FA、HA和Hu的红外光谱主要吸收峰的相对强度》

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《不同来源腐殖质的化学组成与结构特征研究》


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注:表内数值为某峰面积占各峰总面积的比例,%;2 920/1 620比值为2 920+2 850处面积与1 620处面积的比值Note:The value of each absorption peak equals to the proportion of the area of a certain absorption peak to the total area of the absorption peak(%);2 920/1 6

有机肥与木本泥炭稳定性的差异还可由它们不同的元素组成和官能团结构特征而得出。C/N比的高低可影响有机物料被微生物利用的难易程度,微生物可直接利用C/N比低的有机物料,但对C/N比高的有机物料,通常需要添加额外的N源[19]。混合发酵肥和发酵鸡粪腐殖质各组分的C含量不仅较高,它们的N含量也均为最大值,从而使得两种有机肥的腐殖质在不同样品中具有最小的C/N比(表4)。再考虑到两种有机肥均含有较高的P、K等养分(表1),将有机肥施入土壤后无疑能极大地促进土壤微生物的活性[20],从而具有较高的生物降解速率。相反,尽管木本泥炭原样和腐殖质的C含量极高,但其原样的P、K含量和腐殖质中N含量均较低。木本泥炭FA、HA和Hu组分C/N比分别为100.4、117.1和158.6,约为土壤和有机肥的5倍~11倍和9倍~14倍(表4),其原样的C/N比也分别为土壤和有机肥的5.3倍~5.8倍和6.0倍~6.8倍(表1),这揭示木本泥炭相对更难于被微生物分解。H/C的大小(即缩合度的高低)揭示腐殖质分子结构的复杂程度,FTIR光谱分析中的2 920/1 620和2 920/2 850的比值则揭示腐殖质芳香化度和聚亚甲基化程度的高低。由表4和表6的结果可看出,两种有机肥的缩合度、芳香化度和聚亚甲基化程度均小于木本泥炭。相反,木本泥炭腐殖质中占比最多的HA组分在不同样品中具有几乎最低的缩合度,其HA和Hu组分的芳香化度和聚亚甲基化程度也要高于有机肥和土壤。这说明木本泥炭腐殖质总体上具有较有机肥和土壤更复杂的分子结构,微生物降解时需要更多的能量[13]。然而,与土壤和有机肥腐殖质相比较,木本泥炭腐殖质HA组分的(O+S)/C(氧化度)较高。在表征羧基C=O和C-O伸展的1 720 cm-1和1 240 cm-1处的红外光谱吸收峰强度也表明,木本泥炭腐殖质FA和HA组分基本的羧基含量均高于有机肥和土壤(图2,表6),这揭示木本泥炭中含氧官能团尚未得到充分降解,仍具有降解可能。另一方面,木本泥炭FA和HA组分更高的羧基含量,表明其较土壤和有机肥腐殖质具有更强的吸水和持水性能。