氫氟酸對發(fā)酵前后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

宋鑫，胥漢杰，雷梣岑，張玉，李芳芳*

（1.昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，昆明 650500；2.云南省土壤固碳與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650500）

土壤有機(jī)質(zhì)（Soil organic matter，SOM）是由不同降解程度的植物、動(dòng)物以及微生物殘余物組成的混合有機(jī)體系[1]。植物殘?bào)w包含多種生物分子組成，如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和單寧酸[2]。在這些植物源性分子中，木質(zhì)素通常被認(rèn)為是植物向土壤輸入有機(jī)碳的關(guān)鍵來源，其對于SOM 的積累具有重要作用[3]。植物凋落物和土壤沉積物中許多有機(jī)質(zhì)的組成信息來自于分子水平上對特定植物或微生物成分的化學(xué)分析[4]。木質(zhì)素單體結(jié)構(gòu)特征顯著、性質(zhì)較穩(wěn)定，在土壤中周轉(zhuǎn)時(shí)間較長，因而常被用作分子生物標(biāo)志物來示蹤土壤有機(jī)質(zhì)的來源、降解和積累[5]。目前，木質(zhì)素主要包含三類單體：V 代表香草基單元體，S 代表紫丁香基單元體，C 代表肉桂基單元體[6]。研究中常用堿性氧化銅水解法將木質(zhì)素分解成其基本單元，再借助這些化合物的比值來示蹤SOM 的降解和來源，例如，木質(zhì)素單體V 和單體S 中對應(yīng)的酸和醛的比值增加表明其側(cè)鏈氧化程度增加[7-9]。然而近些年來，研究者發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素的化學(xué)穩(wěn)定性及其難降解性被過分高估。在SOM 穩(wěn)定機(jī)制中，更多的研究指向礦物對SOM 保護(hù)的重要性[10-11]。值得注意的是，SOM 與礦物結(jié)合形成的有機(jī)無機(jī)復(fù)合體，雖然提高了SOM 的穩(wěn)定性，但這可能會使得結(jié)合態(tài)有機(jī)質(zhì)的提取變得更為困難，甚至導(dǎo)致這部分有機(jī)質(zhì)無法被萃取和檢測，從而干擾了穩(wěn)定SOM 的定性及定量分析[12]。

在過去的幾十年中，由于鐵鋁氧化物等磁性礦物會阻礙儀器測定的靈敏度，因此，研究者常用2%或者10%的氫氟酸（HF）作為核磁共振碳譜（13C NMR）分析固態(tài)有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)組成和分子生物標(biāo)志物時(shí)的前處理試劑[12-13]。HF 處理土壤樣品或者污泥沉積物可以消除磁性礦物的干擾，釋放出更多有機(jī)碳，進(jìn)而提高SOM 中官能團(tuán)在13C NMR 譜圖中的響應(yīng)和分子生物標(biāo)志物的提取率[13-14]。另外，在HF 處理過程中，有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)也可能被改變，從而不再具備原始有機(jī)質(zhì)的代表性[15]。HF 處理是濃縮復(fù)雜地質(zhì)體中有機(jī)物的重要實(shí)驗(yàn)方法，對于環(huán)境樣品的生物標(biāo)志物、核磁共振等表征檢測都有重要的意義。但HF處理對于有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響尚不清楚。研究表明，3 種不同種類的木質(zhì)素和針鐵礦吸附后，鹽酸處理提取到的木質(zhì)素的酸醛比[（Ad/Al）s、（Ad/Al）v]顯著增加，來源參數(shù)S/V、C/V沒有發(fā)生改變，說明側(cè)鏈氧化程度增加，但SOM 的母源結(jié)構(gòu)沒有變化[16]。然而，Rumpel等[17]指出不同濃度的HF 處理后土壤中木質(zhì)素分子組成發(fā)生了變化，（Ad/Al）v、（Ad/Al）s升高，S/V降低，表明經(jīng)過HF處理后木質(zhì)素的氧化程度更高，丁香基酚含量降低。此外，也有研究報(bào)道礦物去除后木質(zhì)素的來源參數(shù)沒有發(fā)生改變，但是木質(zhì)素大量流失[18-19]。這些爭議是因?yàn)橐酝芯恐饕P(guān)注于酸洗前后固體組成的變化而缺失了酸洗液中有機(jī)質(zhì)信息。酸處理一方面可能是HF溶解了礦物，導(dǎo)致部分極性強(qiáng)的SOM 的釋放，如氧化程度高的木質(zhì)素片段溶于水，另一方面可能是HF 水解了蛋白、多糖等特定SOM 的結(jié)構(gòu)，使更多小分子有機(jī)物溶出，這可能依賴于SOM的組成和性質(zhì)差異。

有機(jī)碳的積累和分解不僅取決于其含量，還取決于有機(jī)碳的化學(xué)成分，反過來化學(xué)組分又控制著有機(jī)碳的功能[20]。因此，本研究采用微生物發(fā)酵前后的玉米秸稈模擬土壤中降解程度不同的有機(jī)質(zhì)，再用不同濃度（0、2%、10%）的HF 對其進(jìn)行酸處理，借助13C NMR 和木質(zhì)素分子生物標(biāo)志物信息，識別HF 處理后不同降解程度有機(jī)質(zhì)組成和性質(zhì)的變化，并直接證明HF能否改變有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)結(jié)合元素分析、傅里葉紅外光譜（FIRT）和穩(wěn)定碳同位素比值判斷HF對碳分餾的影響，從而綜合判斷不同濃度HF 處理后固體和酸洗液中木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的變化情況，為土壤中木質(zhì)素，特別是礦物保護(hù)強(qiáng)的木質(zhì)素的提取提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品處理及保存

本實(shí)驗(yàn)按照菌劑∶葡萄糖∶水=1∶5∶100（m∶m∶m）的比例配制發(fā)酵液，發(fā)酵液靜置6~8 h，等待微生物充分激活后，將發(fā)酵液逐層均勻噴灑在玉米秸稈上，控制發(fā)酵原料濕度在50%~60%，然后用泡沫箱子密封發(fā)酵20 d左右，得到發(fā)酵后的玉米秸稈[21]。將發(fā)酵完成后的玉米秸稈樣品采集回實(shí)驗(yàn)室，玉米秸稈樣品自然風(fēng)干后于60 ℃下烘干。再將樣品研磨粉碎，過20目篩。為了滿足表征的需求，取少量樣品進(jìn)一步過70目篩。樣品均避光保存在常溫下，待下一步實(shí)驗(yàn)。

1.2 HF預(yù)處理

稱取一定質(zhì)量的發(fā)酵前后的玉米秸稈于離心管中，并按照樣品和酸液1∶2（m∶V）的比例加入配制好的HF 溶液，擰緊瓶蓋，放入搖床中，每隔2 h 離心1次，設(shè)置離心機(jī)參數(shù)4 000 r·min-1，15 min，離心后收集上清液，再重新加入酸溶液重復(fù)洗6~7 次，同時(shí)收集保存酸洗液[22]。HF 的配制：以10%HF 溶液為例，加250 g 的濃HF（40%質(zhì)量濃度的HF 溶液），750 g 去離子水制成1 kg 酸溶液。將發(fā)酵前的固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)命名為BS；發(fā)酵前的酸洗液命名為BL；發(fā)酵后的固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)命名為AS；發(fā)酵后的酸洗液命名為AL。

將收集到的上清液依次倒入存放有活化好的XAD-8、XAD-4 離子交換樹脂的試管中。再用甲醇將離子交換樹脂中吸附的有機(jī)質(zhì)反向洗脫出來，分別得到疏水有機(jī)質(zhì)和過渡親水有機(jī)質(zhì)，最后將洗脫液一起倒入活化好的陽離子交換樹脂試管中，再吸附其中的陽離子，收集流出后的溶液[23]，進(jìn)行蒸發(fā)、冷凍干燥，得到的樣品用于后續(xù)表征。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

元素分析測定：所有固體樣品研磨過70 目篩，使用元素分析儀專用的錫舟，加入2.0 mg 左右的樣品，將包好的樣品放入元素分析儀中進(jìn)行樣品測定。將氦氣和氧氣閥門分別打開，均調(diào)至250 kPa，確保氦氣流量為140 mL·min-1，氧氣流量為100 mL·min-1。選擇CHNS 模式（燃燒爐和還原爐溫度分別為950 ℃和1 060 ℃）測定C、H、N、S 的含量，選擇O 模式（燃燒爐溫度在1 060 ℃）測定O的含量。

FTIR 測定[24]：將干燥的樣品和溴化鉀按照1∶200（m∶m）的比例在瑪瑙研缽中磨碎壓片，然后用壓片機(jī)再進(jìn)行壓片，取出放入儀器（Varian 640-IR）的測定窗口中，設(shè)置掃描波長范圍4 000~400 cm-1，以8 cm-1精度掃描20次，以表征樣品官能團(tuán)的性質(zhì)。

13C NMR 測定[25]：固體樣品在600 Hz 核磁光譜（JE?OL ECZ600R）下進(jìn)行核磁掃描，參數(shù)設(shè)置為x_Freq=150.90 Hz、x_sweep=400 ppm，contact time=3 ms、relax?ation dalay=2 s。

木質(zhì)素的提取：堿性氧化銅水解法[26-27]。稱取0.5 g樣品于反應(yīng)釜中，再加入15 mL 2 mol·L-1的氫氧化鈉溶液，通氮?dú)?.5 h 除氧，并迅速蓋上蓋子，在170 ℃烘箱條件下反應(yīng)2.5 h。冷卻后，將上清液轉(zhuǎn)移至離心管中，并在3 500 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心15 min。離心后的上清液另外轉(zhuǎn)移到新的50 mL 離心管中，用錫箔紙包好避光，加入6 mol·L-1的鹽酸使其pH 調(diào)至1 附近，靜置1 h。靜置后再次離心，取上層清液于分液漏斗中進(jìn)行萃取，有機(jī)相轉(zhuǎn)入錐形瓶中。同時(shí)向錐形瓶中加入無水硫酸鈉吸水，靜置后將錐形瓶中的液體轉(zhuǎn)至圓底燒瓶中，蒸發(fā)濃縮至1 mL 左右，用2 mL乙酸乙酯潤洗，轉(zhuǎn)移到15 mL 液相瓶，氮吹干后定容，衍生化上機(jī)檢測。

1.4 GC-MS定量分析

提取的木質(zhì)素利用氣相串聯(lián)質(zhì)譜儀（Agilent，GC7890A，MS5975C）進(jìn)行定量分析。升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟?5 ℃，保持2 min；以6 ℃·min-1的速率上升至300 ℃，并在300 ℃下保持20 min。載氣為氦氣，進(jìn)樣體積為1 μL，分流比為2∶1。離子源和四極桿溫度分別為230 ℃和150 ℃，質(zhì)量掃描范圍為50~650 Da，容積延遲時(shí)間為8 min[10]。采用外標(biāo)法定量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010，制圖采用Origin 2020和Excel 2010。本研究使用SPSS 26.0進(jìn)行單因素分析（One-way ANOVA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸處理下發(fā)酵前后玉米秸稈的樣品表征

不同濃度HF處理發(fā)酵前后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)元素分析見表1。不同濃度HF 處理下，BS 中C 含量基本維持在40%左右。與對照組（0%HF）相比，隨著HF 濃度的增加，BS 中N 含量增加17.48%~21.68%，O含量增加8.47%~16.67%，導(dǎo)致其C/N 降低，O/C 增加。與BS相比，AS經(jīng)不同濃度的HF處理后，N含量明顯增加，C含量也有一定幅度增加，導(dǎo)致C/N明顯降低。AS中的H含量和O含量在不同濃度HF處理間的變化都不明顯，因而O/C 和H/C 的變化不明顯。酸洗過程中玉米秸稈質(zhì)量損失（QS）為19.84%~24.19%，其中0%HF處理有機(jī)質(zhì)的損失更多。

表1 不同酸處理下樣品的元素分析Table 1 Elemental analysis of different concentrations HF treatment

為了進(jìn)一步探究不同濃度HF處理對秸稈有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，本實(shí)驗(yàn)借助FITR 和13C NMR 直觀分析了有機(jī)質(zhì)的官能團(tuán)變化，其結(jié)果如圖1 和圖2 所示。與BS 相比，AS 沒有產(chǎn)生新的官能團(tuán)吸收峰，只是吸收峰強(qiáng)度存在差異。不同濃度HF 處理后，固體樣品和酸洗液中的有機(jī)質(zhì)官能團(tuán)存在差異，固體樣品有機(jī)質(zhì)在3 290 cm-1和1 560 cm-1附近振動(dòng)，有機(jī)質(zhì)主要在1 460 cm-1附近振動(dòng)。進(jìn)一步對比固體樣品13C NMR 發(fā)現(xiàn)，酸洗前后的主峰都集中在75 ppm 和105 ppm。通過計(jì)算13C NMR 中官能團(tuán)的相對貢獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，酸洗后玉米有機(jī)質(zhì)中官能團(tuán)的相對貢獻(xiàn)降低，但是沒有產(chǎn)生新的位移，說明酸洗并不會改變有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，更可能是使部分溶出性有機(jī)質(zhì)流失。相對發(fā)酵前，發(fā)酵后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的烷基對有機(jī)質(zhì)官能團(tuán)的貢獻(xiàn)由10%增加到20%，烷氧烴的相對貢獻(xiàn)從70%下降到50%左右，表明烷氧碳等易降解組分隨著發(fā)酵進(jìn)程優(yōu)先被降解，而難降解的有機(jī)質(zhì)相對富集。

圖1 不同濃度HF處理后固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)和酸洗液中紅外光譜圖Figure 1 FIRT spectrum of solids and supernatant after HF treatment with different concentrations

圖2 不同濃度HF處理后固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的核磁圖Figure 2 13C NMR of organic matter of solid corn straw treated with different concentrations of HF

2.2 酸處理下發(fā)酵前后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中木質(zhì)素含量和參數(shù)的變化

不同濃度HF處理的發(fā)酵前后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中木質(zhì)素的總量及參數(shù)變化如圖3所示。BS和AS有機(jī)質(zhì)中木質(zhì)素總量分別為（18.81±7.44）mg·g-1和（12.01±1.75）mg·g-1。AS 中V、S、C 單體及其總量與BS相比變化均不顯著，但是S和C單體含量明顯高于V 單體。氧化程度相同的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)，即BS 和AS，經(jīng)0、2%和10%HF 處理后，木質(zhì)素的總量沒有發(fā)生顯著的減少。此外，發(fā)酵前后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中香草基木質(zhì)素的（Ad/Al）v和來源參數(shù)（S/V 和C/V）都沒有顯著增加。

圖3 酸處理后發(fā)酵前后固體樣品中木質(zhì)素總量及參數(shù)變化Figure 3 The changes of the total amount and structure of lignin in the solid before and after HF treatment

與0%HF 的酸洗相比，酸處理后的上清液中溶出性木質(zhì)素含量更低，尤其是AL 的木質(zhì)素含量降低得更為明顯。從表2 可知，不同濃度HF 處理后酸洗液中的木質(zhì)素總量遠(yuǎn)低于固體樣品。與0%HF 處理相比，2%HF 和10%HF 處理的上清液中木質(zhì)素含量都很低，說明HF 基本不會改變有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)而導(dǎo)致其溶出，而更多的是水溶液導(dǎo)致的溶出。由于上清液中肉桂基單元體含量較低，未檢測出，因而未對其降解參數(shù)和來源參數(shù)進(jìn)行分析。

表2 酸洗上清液中木質(zhì)素含量及結(jié)構(gòu)的變化Table 2 Changes in the lignin content and structure of the HF-washed supernatant

2.3 酸處理下發(fā)酵前后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)同位素變化

結(jié)合上文光譜學(xué)信息可知，上清液中有機(jī)碳的含量較低，故實(shí)驗(yàn)中只分析了不同濃度酸處理后固體秸稈的同位素信息，結(jié)果見圖4。不同濃度酸處理后發(fā)酵前后固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的δ13C有顯著差異，其中發(fā)酵前玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的δ13C為-12.83‰±0.25‰，發(fā)酵后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的δ13C 是-13.63‰±0.09‰。值得注意的是，發(fā)酵后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的δ13C顯著降低。然而，相同氧化程度的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)經(jīng)不同濃度HF 處理后的δ13C 并沒有顯著性差異，說明酸處理不會使有機(jī)質(zhì)發(fā)生分餾，氧化程度不同的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)經(jīng)不同濃度HF 處理后OM 結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變，只是發(fā)酵后降解程度高的有機(jī)質(zhì)更容易流失。

圖4 酸處理對發(fā)酵前后固體玉米秸稈的同位素比值變化Figure 4 The δ13C value of maize straw before and after fermentation treat with HF

3 討論

3.1 發(fā)酵前后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)變化

發(fā)酵前后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)存在一定的差異。表1 顯示，AS 的N 含量和C 含量顯著增加，O 含量顯著降低，但是其C/N 明顯降低。一方面可能是發(fā)酵過程中微生物的降解作用釋放了更多氨基化合物等含氮素的物質(zhì)，另一方面O元素的流失導(dǎo)致C元素的相對富集，相比之下N的積累強(qiáng)于C的富集，因而導(dǎo)致發(fā)酵后C/N 降低[28]。根據(jù)圖4 穩(wěn)定碳同位素分析可知，BS 的δ13C 值為-12.83‰±0.25‰，AS 的δ13C 值為-13.63‰±0.09‰，發(fā)酵后的玉米秸稈δ13C 值更加偏負(fù)，這與Lynch 等[29]報(bào)道的玉米秸稈堆肥后的δ13C 由-12.8‰±0.6‰變?yōu)?14.1‰±0.0‰相吻合。本研究中13C 貧化主要是因?yàn)槎唐诎l(fā)酵過程中微生物優(yōu)先利用13C含量更高的多糖和蛋白質(zhì)[30]。但是更多的文獻(xiàn)報(bào)道有機(jī)質(zhì)降解過程會使13C 富集，這主要?dú)w因于凋落物或者有機(jī)質(zhì)的降解過程中微生物優(yōu)先分解12C以及微生物殘?bào)w對于13C的貢獻(xiàn)[31-33]。另外，也有研究報(bào)道隨著降解時(shí)間的增加，整體的δ13C 呈先貧化再富集的趨勢，這可能是降解初期微生物優(yōu)先利用13C高的易降解組分，后期礦物抑制了凋落物的降解導(dǎo)致了13C 富集[34]。隨著熱裂解技術(shù)（Py-GC/MS）的發(fā)展，San-Emeterio等[35]發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素、纖維素、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等特異性化合物中13C 都顯著富集，這歸因于降解過程中微生物對特定化合物中12C的優(yōu)先利用。可見有機(jī)質(zhì)的組成會改變δ13C，后期研究中可以考慮利用特異性化合物中的單體同位素識別有機(jī)質(zhì)的降解。另外，發(fā)酵前后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)FTIR 和13C NMR 都沒有新的位移，但是AS 的吸收峰明顯減弱，這可能是發(fā)酵過程中有機(jī)碳損失造成的[36]。對比AS 和BS，AS 的木質(zhì)素總量有一定的降低，且AS 的降解程度大于BS，這也進(jìn)一步證實(shí)了AS的溶出性更大。

3.2 不同濃度酸處理對玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的影響

圖1 和圖2光譜學(xué)數(shù)據(jù)顯示，不同濃度HF處理后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變，這與研究報(bào)道的HF 處理不會改變有機(jī)質(zhì)的13C NMR 具有一致性[37]。研究表明2%HF 處理會導(dǎo)致有機(jī)碳損失8%~17%，但是這些損失的有機(jī)碳不會對13C NMR 中化學(xué)結(jié)構(gòu)信息造成顯著的影響[38]。同樣，本研究發(fā)現(xiàn)酸洗過程會導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)的流失，結(jié)合酸處理前后13C NMR信息和玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量損失分析，酸洗上清液中主要是易降解組分（如酰胺、氨基糖等），酸處理發(fā)酵前后的固體玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中都主要包含芳香族化合物和碳碳雙鍵類的化合物，但是不同濃度HF 處理不會導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變[39-40]。不同濃度酸處理發(fā)酵前的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中C含量基本保持不變。然而，酸處理發(fā)酵后玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的C含量明顯增加，O 含量降低，導(dǎo)致發(fā)酵后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)中C元素相對富集。氧化程度相同的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)，經(jīng)不同濃度的HF 處理后其δ13C 并沒有發(fā)生顯著的改變，HF 處理不會改變玉米秸稈有機(jī)質(zhì)的碳同位素組成，這與研究報(bào)道的酸處理不會明顯改變δ13C 和δ15N信號值的結(jié)果具有一致性[17]。

不同濃度HF 處理發(fā)酵前后的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)后，木質(zhì)素分子生物標(biāo)志物信息顯示（圖3）HF不會顯著改變其降解參數(shù)，分子層面顯示HF 處理后玉米秸稈中木質(zhì)素的降解程度相同。相反，有研究報(bào)道10%HF 處理不同深度的土壤有機(jī)質(zhì)后，其來源參數(shù)和降解參數(shù)發(fā)生了改變，分子層面有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變[17]。酸處理前后分子生物標(biāo)志物出現(xiàn)不一致的情形極有可能是礦物對有機(jī)質(zhì)保護(hù)所致。同樣，Li等[41]報(bào)道酸處理提高了游離態(tài)脂類化合物分子生物標(biāo)志物的萃取，但是礦物去除前后其降解參數(shù)CPI 差異較大，甚至出現(xiàn)相反的趨勢。Chang 等[42]利用1 mol·L-1HCl/10%HF 去除土壤礦物后，苯多羧酸（Ben?zene-polycarboxylic acids，BPCAs）分子標(biāo)志物的萃取量顯著升高。綜上所述，礦物嚴(yán)重阻礙了分子生物標(biāo)志物的提取和識別，后續(xù)研究中有必要用溫和的酸先對礦物進(jìn)行去除。

4 結(jié)論

（1）不同濃度HF 處理不會改變SOM 的結(jié)構(gòu)，但HF 酸洗會導(dǎo)致溶出性有機(jī)碳的流失，尤其是發(fā)酵后高氧化程度的玉米秸稈有機(jī)質(zhì)。為獲得高氧化程度有機(jī)質(zhì)，實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)選擇適宜濃度酸對固體樣品進(jìn)行前處理，并對酸洗液進(jìn)行濃縮純化，表征分析其理化性質(zhì)，更好地評價(jià)整體有機(jī)質(zhì)的組成變化。

（2）結(jié)合穩(wěn)定碳同位素和分子標(biāo)志物信息，HF處理不僅可以揭示礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)質(zhì)組分信息，而且還能提高分子標(biāo)志物（木質(zhì)素、脂類、BPCAs）的萃取率。酸處理前后分子標(biāo)志物的信息變化為理解礦物對有機(jī)質(zhì)的保護(hù)機(jī)制和不同土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)提供了研究思路。