秸秆和生物炭施用对土壤溶解性有机质含量及化学组成的影响

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Impacts of Straw and Biochar Amendment on Content and Chemical Composition of Soil Dissolved Organic Matter

　　作物秸秆及其生物炭还田是提高土壤碳固持能力的可行策略。本文研究了玉米秸秆及其生物炭还田对潮土中溶解性有机质（DOM）含量和化学组成的影响。田间试验设五个处理：秸秆还田（9000和13500 kg ha?1）、生物炭还田（生物炭产出率为50%，4500和6750 kg ha?1），以及无秸秆和生物炭的对照处理。采用紫外光谱和三维荧光光谱结合平行因子分析确定DOM的化学组成。与对照相比，秸秆和生物炭还田处理后，溶解性有机碳（DOC）含量分别提高了2.78–22.2%和7.38–26.9%。DOM在254 nm（8.10–14.1）和260 nm（7.82–13.5）处的比紫外吸光度值，以及荧光指数（1.72–1.91）、生物指数（0.64–0.75）和腐殖化指数（2.47–4.86）在秸秆和生物炭还田处理下均更高。此外，生物炭处理中的DOC含量、比紫外吸光度值和荧光指数均高于秸秆处理，且高施用量的处理高于低施用量的处理。冗余分析表明，碳水解酶活性和微生物量磷是塑造DOM含量和化学组成的显著因子。偏最小二乘路径模型表明，秸秆和生物炭通过提高DOM稳定性增加了DOC含量。生物炭还田通过增强DOM的芳香性、疏水性和腐殖化，更有助于促进DOC的累积。本研究为理解DOM对秸秆来源碳输入响应的机制提供了新的信息。

图文摘要