草甸土腐殖質(zhì)分組研究

文/ 趙林 張麗娜

吉林省大安市林業(yè)局 吉林白城 131300

吉林省大安市農(nóng)業(yè)局 吉林白城 131300

土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分，在土壤肥力、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都具有重要作用。腐殖物質(zhì)作為土壤有機質(zhì)的主體，其研究一直受到各國學(xué)者的普遍重視。由于腐殖物質(zhì)本身是結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的高分子聚合物，對其進行分組研究十分必要。近年來，Pallo[1]提出了一種新的分組方法，該方法的主要特點是不僅將HA、FA分為不同的組分，而且將HM也分為溶解性組分（SHM）和非溶解性組分（ISHM），這對于認(rèn)識HM的本性具有重要意義。本文中，我們采用Pallo法對該種耕地土壤的腐殖質(zhì)進行分組，并初步研究了各組分的數(shù)量和結(jié)構(gòu)特征。

不同肥力水平的黑土中，有機碳的含量變化，胡敏酸A組的含量是荒地各層均相應(yīng)地比耕地高?；牡厥潜韺幼罡?，往下隨深度的增加而逐漸減少。兩個耕地剖面中胡敏酸A的情況相似外，其他各層的含量都較胡敏酸A組的低.兩組的絕對含量在表土和心土層有都是肥地比瘦地高.胡敏酸B的含量在土層中的變化都是表土最高，往下逐漸減少，在表土中，肥地的較瘦地的顯著地高，反映了肥地調(diào)節(jié)供應(yīng)養(yǎng)分的潛力較瘦地的大。胡敏素的含量都是表層較高，心土層次之，底土層最低，不同黑土間的差異不大?？傊?，腐殖質(zhì)在土層中的分布規(guī)律雖相似，但其貯量存在著肥地較瘦地高的明顯差異，顯示了肥地各類腐殖質(zhì)貯存量大的特點.

不同肥力水平的黑土中，腐殖質(zhì)氮在土層中的含量變化，胡敏素氮的含量在所有土壤中都是表土最高，往下則隨著深度而減少，但對不同的土壤來說，減少的幅度都不同，而荒地中隨土層深度而急劇減少，在耕地中則是緩慢下降。

不同肥力水平的黑土中，有機磷的含量變化，整個土層中的有機磷含量是荒地＞肥地＞瘦地；耕地表土有機磷很低，無機磷卻很高，這可能是由于地區(qū)內(nèi)的黑土，在耕種過程中長期施用化肥的緣故。

總結(jié)，黑土荒地有機質(zhì)含量高，主要營養(yǎng)含量比耕地多，全量碳、氮、磷的含量及有機磷的貯兩按下列順序減少：荒地＞肥地＞瘦地.在知道了這些基本數(shù)據(jù)以后我們就可以更好地用Pallo法對該種耕地土壤腐殖質(zhì)進行分組。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

該種草甸土采自嫩江地區(qū)，分0～20cm、20～40cm和40～60cm三層取樣，風(fēng)干后過0.25mm篩供分組用。

1.2 分析方法

1.2.1 土壤腐殖質(zhì)的分組

采用Pallo法，共將土壤腐殖質(zhì)劃分為9個組分。首先用2mol/L H3PO4提取出游離FA（FAf）；然后用0.1mol/L Na4P2O7提取焦磷酸鈉HA（HAp）和焦磷酸鈉FA（FAp）；繼而用0.1mol/L NaOH提取出氫氧化鈉HA（HAs）和氫氧化鈉FA（FAs）。直接將上述提取出HA、FA的剩余殘渣（即HM）先用0.5mol/L H2SO4溶解鐵、鋁氧化物和氫氧化物，然后用0.1mol/L NaOH提取出鐵結(jié)合HM（HMi）；通過1mol/L HF-HCl混合液破壞粘土礦物與HM之間的緊密結(jié)合，再用0.1mol/L NaOH提取出粘粒結(jié)合HM（HMc）；HMi和HMc可以統(tǒng)稱為溶解性HM（SHM）；剩余的組分稱為非溶解性HM（ISHM）。

1.2.2 測定方法

各組分有機碳用重鉻酸鉀容量（外加熱）法測定，HA、FA、HN有機碳為各自組分有機碳之和。色調(diào)系數(shù)（Δlogk）用Kumada法測定[2]。其余用常規(guī)法測定[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤腐殖質(zhì)組分?jǐn)?shù)量特征

這種土壤有機質(zhì)組成均以HA、HM為主，F(xiàn)A含量較低。一般隨土層深度增加，HA、FA、HM的絕對含量均為表層（0～20cm）最高，下層（40～60cm）最低，這與全土有機碳量的變化一致；HA、HM的相對含量也下降，F(xiàn)A的相對含量增加。HA與FA相比，表層中HA的含碳量明顯高于FA，草甸土中約高119%；隨深度增加，HA的含碳量較高，草甸土中分別為88.7%、6.63%，由此導(dǎo)致HA/FA比值隨深度增加逐漸降低（圖1）。上述結(jié)果說明，土壤表層中更有利于HA的積累，腐殖化程度較高；而下層中則更有利于FA的積累，腐殖化程度較低。這可能與FA溶解性較大，易隨水分等遷移至下層有關(guān)。

2.2 土壤腐殖質(zhì)組分結(jié)構(gòu)特征

一般認(rèn)為，色調(diào)系數(shù)（Δlogk）能夠反映腐殖質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，即Δlogk越高，說明其分子結(jié)構(gòu)越簡單；反之，Δlogk越低，則說明其分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。Δlogk與E4/E6比值正相關(guān)，而與表示腐殖化度的另一個指標(biāo)——相對色度（RF）負(fù)相關(guān)。我們以往的研究表明，用Δlogk作為結(jié)構(gòu)表征指標(biāo)，不僅容易測定，而且與用其它方法所得結(jié)果基本一致。目前，Δlogk主要用于HA、FA，而很少用于HM的結(jié)構(gòu)表征。

必須指出的是，由于腐殖質(zhì)本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因此上述用Δlogk所得結(jié)果只是十分初步的，還需用其它方法和指標(biāo)進行驗證。

3 小結(jié)

采用Pallo法對草甸土土壤腐殖質(zhì)分組組分的研究表明：HAp是HA的主要組分；FAf是FA的主要組分；ISHM是HM的主要組分。一般來看，F(xiàn)Ap、FAs比相應(yīng)的HAp、HAs的分子結(jié)構(gòu)簡單；HMi比HMc的分子結(jié)構(gòu)簡單；隨土層深度增加，HAp、HAs的分子結(jié)構(gòu)變簡單，而HMi、HMc的分子結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。