热解耦合傅里叶变换红外光谱技术预测土壤氮矿化潜力的创新研究

为解决土壤有机氮矿化潜力预测难题，研究人员开发了在线热解耦合气相傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术，通过分析土壤样品在25-850°C（升温速率10 K min?1）的热解氨释放曲线，发现热稳定性参数T50与12周矿化实验的氮释放量呈显著负相关（R=-0.70, P<0.01），为土壤氮循环研究提供了新方法学基础。

　　

土壤氮作为植物营养的核心要素，其有机态矿化潜力的精准预测始终是农业生态学的未解难题。新兴的分析热解技术(Pyrolysis)近年来被广泛应用于土壤有机质特性解析，尤其对碳组分热稳定性的研究已趋成熟。基于此，一项突破性研究将热解技术与气相傅里叶变换红外光谱(FTIR)在线联用，创新性地构建了土壤氮热稳定性评估体系。

实验设计中，土壤样本经历从25°C至850°C的程序升温（速率10 K min^?1），通过实时监测热解过程中氨(NH₃)的特征红外吸收峰，绘制出动态释放的"热解指纹谱"。研究人员首次引入半分解温度T50——即50%有机氮发生热解转化的特征温度点，作为量化氮组分热稳定性的关键指标。

令人振奋的是，当T50参数与12周实验室矿化实验数据比对时，揭示出显著的负相关性（Pearson系数R=-0.70，显著性P<0.01）。这一发现证实：热解动力学特性与生物矿化过程存在内在关联，热稳定性较低的氮组分更易被微生物转化为植物可利用形态。该研究不仅为土壤氮循环机制研究开辟了新视角，更建立了首个基于热化学参数的矿化潜力预测模型，对精准农业施肥管理和碳氮耦合研究具有重要指导价值。