東北黑土不同粒級有機(jī)質(zhì)化學(xué)特征及其對長期有機(jī)培肥的響應(yīng)

陳 陽，高 健，朱 平，高洪軍，婁翼來，王義東

（1.天津師范大學(xué) 天津市水資源與水環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300387；2.天津師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津 300387；3.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，長春 130033；4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081）

土壤有機(jī)質(zhì)（soil organic matter，SOM）是土壤質(zhì)量的關(guān)鍵屬性，在土壤肥力、生產(chǎn)力、生物多樣性、可持續(xù)發(fā)展和氣候變化等方面起著重要作用[1].目前，針對SOM的研究主要集中在數(shù)量方面，對其化學(xué)成分的認(rèn)識還較為薄弱[1].SOM的化學(xué)成分主要包括脂肪族化合物、芳香族化合物、木質(zhì)素、酚類化合物、多糖類化合物以及含氮化合物[2]，這些化合物成分是SOM發(fā)揮功能的基礎(chǔ)，因此探討SOM的化學(xué)成分特征變化具有重要意義[1-2].SOM的組分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在高度異質(zhì)性[3]，即不同組分的理化性質(zhì)和周轉(zhuǎn)穩(wěn)定存在顯著差異.物理分組是探究SOM化學(xué)成分變化的重要方法，包括密度分組、粒級分組和團(tuán)聚體分組.相比于化學(xué)分組，物理分組對土壤的化學(xué)性質(zhì)破壞性較小，能更好地保護(hù)有機(jī)質(zhì)特性.Six等[4]提出的團(tuán)聚體分組技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于SOM的研究中.粒級分組能夠有效地反映有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)和腐解程度，因?yàn)轭w粒態(tài)組分（particulate organic matter，POM）和礦質(zhì)結(jié)合組分（mineral-associated organic matter，MAOM）是通過特定過程形成的，具有不同的持久性和功能性[5].顆粒態(tài)組分主要包含未分解或半分解的動植物殘?bào)w，其碳氮比（C/N）一般為10~40，易被微生物分解利用；而礦質(zhì)結(jié)合組分是SOM分解較徹底且與土壤礦質(zhì)相結(jié)合的部分，主要來自微生物殘?bào)w，其C/N通常為8~13[6-7]，難被微生物進(jìn)一步利用，因此表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性和較長的滯留時(shí)間[8].顆粒態(tài)組分可以進(jìn)一步分級為粗顆粒組分（coarse particulate organic matter，cPOM：>250μm）和細(xì)顆粒組分（fine particulate organic matter，f POM：53~250μm）[9].有機(jī)培肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的管理措施，長期有機(jī)培肥（有機(jī)肥施用、秸桿還田）會影響SOM的含量、元素組成和化學(xué)成分[10-13]，但如何影響SOM的粒級分異及化學(xué)特征尚不清楚，亟需深入研究.

黑土是我國寶貴的高肥力土壤資源，本課題組借助東北黑土長期定位實(shí)驗(yàn)，基于粒級分組，利用元素分析儀和熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜技術(shù)（Py-GC/MS）研究有機(jī)培肥對SOM粒級分異和化學(xué)特征的影響.假設(shè)：①相比于有機(jī)培肥，粒級主要調(diào)控著SOM的碳、氮組成和化學(xué)成分特征，因?yàn)椴煌＜壨碚髦鳶OM的不同腐解程度；②秸稈還田和有機(jī)肥施用對SOM的碳、氮組成和化學(xué)成分具有不同的影響，因?yàn)槎咴诘孜镔|(zhì)量上差異明顯.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

公主嶺黑土長期施肥試驗(yàn)地位于吉林省公主嶺的國家黑土肥力和肥料效益長期定位實(shí)驗(yàn)基地（43°30′23″N，124°48′34″E），屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫5.6℃，年降水量450~600 mm，年蒸發(fā)量1 200~1 600 mm.全年無霜期為144 d，每年日照時(shí)間約為2 330 h.該區(qū)土壤母質(zhì)為第四紀(jì)黃土狀沉積物，屬于黑土土類黑土亞類肥黑土土種.田間耕作方式為玉米連作或者玉米-大豆輪作，一年一熟，且為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，常規(guī)操作.

初始耕層土壤性質(zhì)：pH值為7.6、土壤有機(jī)碳（SOC）13.23 g/kg、總氮（TN）1.4 g/kg、總磷（TP）1.39 g/kg、總鉀（TK）22.1 g/kg、堿解氮114 mg/kg、速效磷27 mg/kg、速效鉀190 mg/kg.

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品采集

實(shí)驗(yàn)開始于1990年，共設(shè)置12種實(shí)驗(yàn)處理，本研究選取其中3種處理：施加氮肥+磷肥+鉀肥（NPK—單施化肥）、NPK+秸稈（NPKS—秸稈還田）、NPK+豬糞（NPKM—有機(jī)肥施用）.所施用的化肥量分別為：氮肥16.5 kg/hm2、磷肥82.5 kg/hm2、鉀肥82.5 kg/hm2.有機(jī)肥豬糞作底肥，施用量為23 000 kg/hm2，1/3氮肥、磷肥和鉀肥作口肥，而其余2/3氮肥于拔節(jié)前追施于表土下10 cm處.秸稈還田即將每季作物秸稈的一半還田，不考慮其養(yǎng)分.2017年秋收后，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)采用“S”型取樣法隨機(jī)選擇5個(gè)點(diǎn)，使用螺旋鉆采集取樣點(diǎn)處0~20 cm深度的土壤，均勻混合成一個(gè)樣品后裝入自封袋中，編號并密封，每種處理重復(fù)取樣3次.將樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，去除雜質(zhì)（如動植物殘基、礫石等），在室溫下風(fēng)干，過2 mm篩后保存?zhèn)溆?

1.3 土壤有機(jī)質(zhì)粒級分組

參照文獻(xiàn)[4，13]的改良方法，用濕篩法分離土壤的3個(gè)粒級（cPOM：>250μm，fPOM：53~250μm，MAOM：<53μm）.具體操作方法為：稱取土壤樣品25 g，置于100 mL塑料瓶中，加入25顆玻璃珠（直徑4 mm），60 mL超純水，將塑料瓶置于振蕩器上，在180 r/min轉(zhuǎn)速下振蕩1 h（25℃），之后將土樣混合液用250μm的篩網(wǎng)篩分，用超純水沖洗篩上部分至流下的水澄清.將篩上殘留部分收集至鋁盒中，在60℃下烘干至恒重，得到粗顆粒組分.將篩下部分物質(zhì)用超純水沖洗到大鋁盒中，在60℃條件下烘干至恒重，之后將土樣轉(zhuǎn)移至100 mL塑料瓶內(nèi)，加入60 mL六偏磷酸鈉溶液（5 g/L）和25顆玻璃珠，將塑料瓶置于振蕩器上，在180 r/min轉(zhuǎn)速下振蕩18 h（25℃）.振蕩完成后將塑料瓶中土樣混合液用53μm的篩網(wǎng)篩分，用超純水沖洗篩上部分至流下的水澄清，將篩上和篩下部分分別轉(zhuǎn)移到鋁盒中，在60℃下烘干至恒重.篩上部分為細(xì)顆粒組分，篩下部分為礦質(zhì)結(jié)合組分.冷卻后，對3部分樣品分別進(jìn)行稱重，將土壤樣品研磨并通過100目的土壤篩，留存?zhèn)溆?

1.4 樣品分析與測試

利用元素分析儀（PerkinElmer 2400Ⅱ，美國）測定全土與各粒級組分中SOC和TN的含量，C/N為SOC和TN含量的比值.利用雙擊式裂解器（PY-2020iD，F(xiàn)rontier Laboratories Ltd，日本）與聯(lián)用的QP2010氣相色譜-質(zhì)譜儀（GC/MS，QP-2010Ultra，日本）對樣品進(jìn)行化學(xué)成分測定.取5 mg充分研磨后的土樣置于白金小舟中，以自由落體方式將樣品投入到石英裂解管中（裂解溫度550℃）.裂解結(jié)束后，將化合物轉(zhuǎn)入氣相色譜儀（界面溫度為300℃）.實(shí)驗(yàn)采用DB-5型色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm，F(xiàn)rontier Laboratories Ltd，日本），分流進(jìn)樣比為100∶1（載氣為He，流速為0.8 mL/min）.升溫順序?yàn)椋撼跏紲囟葹?0℃，保持3 min，然后以10℃/min的速率升至260℃后，再以15°C/min的速率升至300℃，保持5 min.質(zhì)譜條件采用電子轟擊離子源（EI）模式，電子能量為70 eV，接口溫度為300℃，全掃描模式，質(zhì)荷比（m/z）的掃描范圍為29~500.參照國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）化合物數(shù)據(jù)庫（2011版）、已發(fā)布的光譜標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，采用歸一化法計(jì)算峰面積，從而對熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定.共鑒定出了332種化學(xué)成分，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和相似性分析分為10組[14-15]：脂肪族化合物、單環(huán)芳香烴、多環(huán)芳香烴、木質(zhì)素、酚類化合物、多糖、氨基酸氮、雜環(huán)氮、其他含氮化合物和其他化合物.熱裂解過程中，氨基酸氮易轉(zhuǎn)化為常見的腈、吲哚、咪唑、吡咯、吡啶、吡嗪[15]，因此將這6種含氨基氮的化合物組合在一起，以減少分類誤差.其他化合物包括含有鹵素原子（Br、I、Cl）的化合物和具有更復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的化合物.

所有熱裂解化合物分為3種來源：植物來源、微生物來源和多重來源（植物+微生物）[16].長鏈脂質(zhì)（>18個(gè)C原子）、木質(zhì)素、酚類化合物、多糖、氨基酸氮（吲哚類）和雜環(huán)氮（嗪類）主要?dú)w為植物來源；短鏈脂質(zhì)（<16個(gè)C原子）、芳香族化合物、氨基酸氮（吡咯、吡啶、腈）和其他含氮化合物被歸為微生物來源；而一些脂類（16~18個(gè)C原子）和其他化合物歸為多重來源化合物[14-16].

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用單因素方差分析（one-way ANOVA）中的Tukey多重比較和對應(yīng)分析檢驗(yàn)不同施肥處理以及不同粒級組分下物質(zhì)間的差異性（P<0.05）.用SPSS 26進(jìn)行方差分析和對應(yīng)分析，用Origin 2018進(jìn)行繪圖.

2 結(jié)果

2.1 不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量占比特征

不同施肥條件下不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量占比特征如圖1所示.

圖1 不同施肥條件下不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量占比特征Fig.1 Mass distribution of the different particle size classes under different fertilization regimes

土壤各粒級組分的質(zhì)量占比特征為：礦質(zhì)結(jié)合組分（>80%）>粗顆粒組分（7%~9%）>細(xì)顆粒組分（6%~7%），礦質(zhì)結(jié)合組分的質(zhì)量占比顯著高于粗顆粒組分和細(xì)顆粒組分的質(zhì)量占比（P<0.05）.有機(jī)肥施用使細(xì)顆粒組分質(zhì)量占比提高了19.7%，使礦質(zhì)結(jié)合組分質(zhì)量占比降低了4.1%；秸稈還田對不同粒級土壤組分無顯著影響.

2.2 不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)的碳氮含量與碳氮比

不同粒級土壤中有機(jī)碳和總氮的含量以及碳氮比如圖2所示.

圖2 土壤有機(jī)碳和總氮的含量以及碳氮比在全土和不同粒級組分中的分布Fig.2 Pools of SOC and TN content，and C/N ratio in the bulk soil and different particle size classes

經(jīng)過27 a的實(shí)驗(yàn)，與單施化肥相比，秸稈還田、有機(jī)肥施用分別使全土中SOC含量提高了19%和65%，礦質(zhì)結(jié)合組分中SOC含量最高，與顆粒態(tài)組分中SOC含量的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.有機(jī)肥施用使粗顆粒、細(xì)顆粒、礦質(zhì)結(jié)合組分的SOC含量分別提升了162%、174%、40%（圖2（a））.對于TN而言，秸稈還田和有機(jī)肥施用分別使全土中TN的含量顯著提升了92%和96%.各個(gè)粒級組分TN含量與SOC含量的變化趨勢一致，礦質(zhì)結(jié)合組分中TN的含量遠(yuǎn)超過其他兩種組分中的含量.添加秸稈未改變顆粒態(tài)組分的TN含量，但使礦質(zhì)結(jié)合組分中TN的含量顯著提升98%；有機(jī)肥的添加使粗顆粒組分、細(xì)顆粒組分、礦質(zhì)結(jié)合組分的TN含量分別提升244%、302%和77%（圖2（b））.秸稈還田顯著降低了全土中的C/N，約降低38%.同一施肥方式下C/N隨著粒級的減小呈現(xiàn)出降低的趨勢，顆粒態(tài)有機(jī)質(zhì)的C/N顯著高于礦質(zhì)結(jié)合組分的C/N.秸稈還田和有機(jī)肥施用均使得各個(gè)顆粒組分的C/N降低約13%~40%（圖2（c））.

2.3 不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)組分化學(xué)特征

不同粒級土壤中有機(jī)質(zhì)組分的化學(xué)成分也有所不同，成分及分析如圖3和圖4所示.

圖3 土壤有機(jī)質(zhì)化學(xué)成分Fig.3 Chemical composition of soil organic matter

顆粒態(tài)組分主要富集脂肪族化合物、單環(huán)芳香烴、酚類化合物和多糖，其中，細(xì)顆粒組分的脂肪族化合物和單環(huán)芳香烴相對豐度分別比礦質(zhì)結(jié)合組分高出20%和25%，而礦質(zhì)結(jié)合組分主要富集含氮化合物，相對豐度占比超過75%.與單施化肥相比，有機(jī)肥施用使全土中木質(zhì)素和酚類化合物的相對豐度分別提高了174%和58%，秸稈還田使全土中酚類化合物相對豐度增加了129%.有機(jī)肥施用使粗顆粒組分中氨基酸氮的相對豐度降低了49%，細(xì)顆粒組分中脂肪族化合物的相對豐度降低了37%，礦質(zhì)結(jié)合組分中多環(huán)芳香烴的相對豐度降低92%，但細(xì)顆粒中的木質(zhì)素和多糖相對豐度分別提升了1 188%和23%.秸稈還田幾乎未對各粒級土壤化學(xué)組成產(chǎn)生顯著影響.由圖4可知，以維度1原點(diǎn)為界，礦質(zhì)結(jié)合組分分布在左側(cè)，而顆粒態(tài)組分主要分布在右側(cè)；多環(huán)芳香烴、含氮化合物和其他化合物富集在左側(cè)，脂肪族化合物、單環(huán)芳香烴、木質(zhì)素、酚類化合物和多糖富集在右側(cè)，表明化學(xué)成分存在明顯的粒級分異.

圖4 土壤有機(jī)質(zhì)化學(xué)成分（相對豐度）對應(yīng)分析Fig.4 Correspondence analysis of the chemical composition（relative abundance）of soil organic matter

2.4 不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)來源分析

不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)來源也有所不同，如圖5和圖6所示.植物來源化合物在粗顆粒和細(xì)顆粒中相對富集，相對豐度達(dá)到20%~45%；而在礦質(zhì)結(jié)合組分中，微生物來源化合物相對富集，相對豐度達(dá)到55%~72%.全土中植物來源化合物約占17%~20%，微生物來源占56%~70%，不同施肥方式對化合物來源的影響不大.但添加有機(jī)肥料后，礦質(zhì)結(jié)合組分中植物來源化合物為13%~20%，顯著低于其他2個(gè)組分（P<0.05）.秸稈還田和有機(jī)肥施用使細(xì)顆粒的植物來源化合物分別增加了76%和91%，微生物來源化合物均減少了約20%，多重來源化合物分別減少了47%和82%.由圖6可知，以維度1原點(diǎn)為界，礦質(zhì)結(jié)合組分主要分布在左側(cè)，而顆粒態(tài)組分主要分布在右側(cè)；多重來源化合物富集在左側(cè)，植物來源化合物富集在右側(cè)，而微生物來源化合物處于中間位置，表明有機(jī)質(zhì)來源存在粒級分異，但分異較小.

圖5 土壤有機(jī)質(zhì)來源Fig.5 Sources of soil organic matter

圖6 土壤有機(jī)質(zhì)來源（相對豐度）對應(yīng)分析Fig.6 Correspondence analysis of sources（relative abundance）of soil organic matter

3 討論與結(jié)論

3.1 不同粒級土壤有機(jī)碳、總氮含量和C/N對長期有機(jī)培肥的響應(yīng)

本研究顯示，長期不同施肥條件下，黑土中礦質(zhì)結(jié)合組分質(zhì)量占比均最大（>80%），顯著高于其他2個(gè)組分.大部分SOC和TN集中在礦質(zhì)結(jié)合組分中，主要是由于礦質(zhì)結(jié)合組分在農(nóng)業(yè)用地土壤中所占比例很高[5-6，9]，周轉(zhuǎn)速率慢，有利于SOC和TN的穩(wěn)定與固存[17]，進(jìn)而更能被微生物持續(xù)性利用，這支持了前文第一個(gè)假設(shè).SOM結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能夠?qū)Σ煌氖┓侍幚矸绞窖杆夙憫?yīng)，從而改變土壤的理化性質(zhì)[18].就有機(jī)培肥而言，有機(jī)肥施用提升了粗顆粒組分和細(xì)顆粒組分的質(zhì)量占比，降低了礦質(zhì)結(jié)合組分的質(zhì)量占比，且細(xì)顆粒組分和礦質(zhì)結(jié)合組分受有機(jī)肥施用處理影響顯著，這與以往的研究結(jié)果類似.因此，長期施用有機(jī)肥會增加作物生物量（地上部分和地下根系）和根系代謝產(chǎn)物，促進(jìn)新鮮有機(jī)質(zhì)的輸入，從而促進(jìn)小粒級組分向大粒級組分膠結(jié)[19].秸稈還田沒有顯著增加SOC的含量，可能是因?yàn)榻斩掃€田量以及還田年限的限制[12].2種有機(jī)培肥處理均顯著增加了全土和各個(gè)粒級組分中TN的含量.

SOC和TN的變化使得粗顆粒組分和細(xì)顆粒組分具有較高的C/N，而礦質(zhì)結(jié)合組分的C/N最低，這與粗顆粒組分和細(xì)顆粒組分中植物來源化合物較多的結(jié)果相符.此外，有機(jī)物肥料的添加可使C/N降低，而C/N越低，表明有機(jī)質(zhì)的腐解程度越高.對此提出2個(gè)解釋：①POM部分受到團(tuán)聚體的保護(hù)[9]，因此分解程度低；②隨著秸稈還田和有機(jī)肥施用的投入，土壤中微生物活動及其代謝作用增強(qiáng)，有足夠的氮來進(jìn)行消耗，而同化同質(zhì)量的氮需要消耗更多的碳，從而反作用于土壤的C/N[20].

3.2 不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)化學(xué)組成對長期有機(jī)培肥的響應(yīng)

相比于礦質(zhì)結(jié)合組分，粗顆粒組分和細(xì)顆粒組分可富集更多的脂肪族化合物、單環(huán)芳香烴、木質(zhì)素、酚類化合物和多糖[21-22].POM組分選擇性地保留了具有頑固性特點(diǎn)的植物來源化合物，以實(shí)現(xiàn)短期的持久性運(yùn)轉(zhuǎn)，盡管長期以來，物理保護(hù)是這些物質(zhì)長期留存的主要原因[7，23].另外，部分細(xì)顆粒組分可能被微團(tuán)聚體封閉[12]，保留芳香族化合物和木質(zhì)素.而礦質(zhì)結(jié)合組分中含氮化合物的相對豐度很高[7]，這也表明了它積累了許多微生物殘?bào)w[7，15]，它們很容易被黏土礦物吸附，形成有機(jī)質(zhì)礦物結(jié)合體，從而增加這些礦質(zhì)結(jié)合組分在土壤中的貯存時(shí)間[2，24].基于單因素方差分析，發(fā)現(xiàn)SOM的化學(xué)成分主要在粒級方面產(chǎn)生分異，這支持了第一個(gè)假設(shè).但本研究結(jié)果也再次表明，細(xì)顆粒組分并不是3種粒級組分的過渡部分，這可能歸因于：①與沙粒相關(guān)的有機(jī)質(zhì)向粗顆粒組分偏移；②微團(tuán)聚體對細(xì)顆粒組分有物理保護(hù)[9].

全土中，有機(jī)培肥主要影響的是木質(zhì)素和酚類化合物的含量.對各個(gè)粒級組分主要影響為：粗顆粒組分中氨基酸氮減少；細(xì)顆粒組分中脂肪族化合物減少，木質(zhì)素和多糖增多；礦質(zhì)結(jié)合組分中多環(huán)芳香族化合物減少.由于木質(zhì)素類化合物和多糖類化合物是由植物殘?bào)w（細(xì)胞壁）衍生而來，其中部分產(chǎn)物在動物消化和微生物代謝中得以保留[25]，這可以解釋在有機(jī)培肥作用下，細(xì)顆粒組分中這些物質(zhì)相對增加，這一結(jié)論也支持了第二個(gè)假設(shè)，微團(tuán)聚體對細(xì)顆粒組分的物理保護(hù)為這一結(jié)果做出了進(jìn)一步解釋[9].但是與單施化肥相比，粗顆粒組分的氨基酸氮隨著有機(jī)肥施用而減少，這可能與含氮物質(zhì)被利用有關(guān).而在全土以及其他2個(gè)組分中，含氮化合物的相對豐度幾乎不受施肥條件的影響，因?yàn)檫@些含氮化合物主要來自微生物，從而促成了其穩(wěn)定的來源[14-16].

微生物來源的化合物對SOM的總體貢獻(xiàn)率為55%~70%，這與以往的研究結(jié)果類似[16].本研究顯示，礦質(zhì)結(jié)合組分中植物來源化合物降低，微生物來源相應(yīng)增加，木質(zhì)素和多糖含量的降低也直接造成了這一結(jié)果.含氮化合物以氨基酸氮為主，其主要來源為微生物，有研究表明微生物來源的化合物能夠穩(wěn)定在土壤礦物表面[14]，這也印證了本研究的結(jié)果.SOM的穩(wěn)定性和周轉(zhuǎn)速率取決于其分子的化學(xué)組成特征[26]，但是在添加有機(jī)肥后，除細(xì)顆粒組分的化合物中植物來源增多以及微生物和多重來源減少外，全土和其他2個(gè)組分并未對來源組成做出響應(yīng).

4 結(jié)論

本研究以東北黑土長期有機(jī)培肥為研究平臺，研究了不同粒級土壤有機(jī)質(zhì)的碳、氮含量和化學(xué)組成特征，結(jié)論如下：

（1）各粒級組分中，礦質(zhì)結(jié)合組分質(zhì)量占比最大，且主導(dǎo)著SOC、TN庫.秸稈還田增加了TN的含量，而有機(jī)肥施用增加了SOC和TN含量.

（2）有機(jī)培肥后顆粒態(tài)組分中脂肪族化合物、芳香族化合物、木質(zhì)素、酚類化合物和多糖相對豐度增加.礦質(zhì)結(jié)合組分中含氮化合物，特別是氨基酸氮相對豐度增加.有機(jī)培肥后礦質(zhì)結(jié)合組分的化學(xué)組成變化小，表明該部分的SOM化學(xué)特征比較穩(wěn)定.SOM的來源組成在粒級間變化不明顯，但2種有機(jī)培肥均改變了細(xì)顆粒SOM的來源.

綜上，粒級組分主要調(diào)控著SOM的含量與元素組成、化合物組成特征，而有機(jī)培肥的影響相對較小.