土壤中溶解性有机质对不同类型堆肥的响应差异

作     者：席北斗 王燕 檀文炳 余红 崔东宇 程东会 党秋玲 XI Bei-dou;WANG Yan;TAN Wen-bing;YU Hong;CUI Dong-yu;CHENG Dong-hui;DANG Qiu-ling

作者机构：中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室北京100012 长安大学水利与环境学院西安710054 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2021年第42卷第7期

页      面：3565-3576页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52000165,51808519) 国家重点研发计划项目(2019YFC1806204,2018YFC1900102) 

主　　题：堆肥 牛粪堆肥 餐厨垃圾堆肥 污泥堆肥 溶解性有机质(DOM) 

摘      要：为探究不同类型堆肥施用对土壤溶解性有机质(DOM)的影响,以空白土壤为对照,采用紫外、荧光光谱并结合平行因子分析对分别添加不同比例的牛粪堆肥、餐厨垃圾堆肥和污泥堆肥土壤中DOM进行分析,探究DOM结构变化特征及其驱动因素.结果表明,3种堆肥施用后土壤中AN、NH^(+)_(4)-N、DOC和SOM含量均显著提高,SOM和DOC含量随堆肥添加量的增加而增加;施用牛粪和餐厨垃圾堆肥更有利于土壤中AN、NO^(-)_(3)-N和DOC含量的提高,而施用污泥堆肥土壤中NH^(+)_(4)-N和SOM含量更高.堆肥施用后DOM结构特性的改变主要表现为共轭苯环结构、疏水性组分、醌基和显色组分含量显著提高,不饱和有机分子π→π*的跃迁更为活跃,DOM分子量增大,腐殖化程度增强.堆肥低剂量添加(5%)时,餐厨垃圾堆肥更有利于DOM的芳构化和腐殖化;堆肥较高剂量添加(10%和20%)时,牛粪堆肥更能驱动DOM结构变化;污泥堆肥对DOM结构影响最弱.堆肥施用后土壤DOM荧光组分相对含量发生改变,小分子类腐殖质相对含量增加,类蛋白相对含量降低.二维相关光谱表明,施用牛粪和餐厨垃圾堆肥土壤中DOM荧光组分变化顺序为:类蛋白大分子类富里酸小分子类腐殖质;而施用污泥堆肥土壤中表现为:大分子类富里酸类蛋白小分子类腐殖质.DOM结构变化受多种因素共同影响,影响程度表现为:堆肥种类添加比例理化因子培养时间.DOC和AN含量的增加是引起DOM腐殖化程度增强和类蛋白相对含量降低的重要因素,小分子类腐殖质相对含量与NO^(-)_(3)-N含量显著正相关,DOM中大分子类富里酸相对含量因外源SOM的输入而增加.