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復(fù)合污染旱田黃土中還田秸稈動(dòng)態(tài)腐解的光譜學(xué)特性

文檔作者：范春輝１張穎超２許吉婷１王家宏１文檔來(lái)源：１暢陜西科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院２暢清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年05月12日
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第３ ４ 卷，第４ 期　　　　　　　　　　　　光譜學(xué)與光譜分析Vol暢３４ ，No暢４ ，pp１０４５‐１０４９
２ ０ １ ４ 年４ 月　　　　　　　　　　　　Spectroscopy and Spectral Analysis April ，２０１４ 　
復(fù)合污染旱田黃土中還田秸稈動(dòng)態(tài)腐解的光譜學(xué)特性
范春輝１ ，張穎超２ ，許吉婷１ ，王家宏１
１暢陜西科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，陜西西安　７１００２１
２暢清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京?。保埃埃埃福?
摘　要　秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要副產(chǎn)物，其資源化再利用一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，秸稈還田已
成為秸稈資源化利用的主要途徑之一。還田秸稈能在合適的土壤環(huán)境和土壤微生物的作用下腐爛分解，將
腐殖質(zhì)和礦質(zhì)元素等組分釋放進(jìn)入土壤體系。這不僅能改變土壤固有的肥力屬性，對(duì)于土壤重金屬污染物
的環(huán)境化學(xué)行為也將產(chǎn)生一定影響。實(shí)驗(yàn)土壤采集于西部典型黃土區(qū)，采用SEM‐EDS 、元素分析、FTIR 和
１３ C NMR 等光譜聯(lián)用技術(shù)，研究復(fù)合污染黃土中還田秸稈腐解殘?bào)w的表面特性及生成胡敏酸性質(zhì)差異。實(shí)
驗(yàn)結(jié)果表明：在秸稈還田全程，秸稈腐解殘?bào)w呈現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)致密→ 表面崩解→ 骨架破壞”的表面形貌動(dòng)態(tài)變
化特性，EDS 檢測(cè)結(jié)果揭示了腐解殘?bào)w元素組成的變化行為。新生成的胡敏酸脂族性較高、芳香性較低，屬
于較“新鮮”和“年輕”的胡敏酸，有利于提高黃土有機(jī)質(zhì)活性。秸稈腐解各階段FTIR 圖譜具有很高的相似
性，波峰的變化揭示了胡敏酸生成過(guò)程的復(fù)雜性。１３ C NMR 結(jié)果說(shuō)明胡敏酸芳香性逐漸降低、脂族性不斷
增加，證實(shí)了胡敏酸分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化趨勢(shì)。光譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)于揭示黃土區(qū)秸稈還田過(guò)程胡敏酸的性質(zhì)差
異是可行的。
關(guān)鍵詞　秸稈還田；胡敏酸；腐解特性；黃土；光譜學(xué)
中圖分類號(hào)：O６５７暢３ ；S１３２ 　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 　　　DOI ：１０暢３９６４／j暢issn暢１０００‐０５９３（２０１４）０４‐１０４５‐０５
　收稿日期：２０１３‐０６‐１９ ，修訂日期：２０１３‐１１‐２０
　基金項(xiàng)目：中國(guó)博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目（２０１２M５１１９６８） ，陜西省教育廳項(xiàng)目（１２JK０４７４）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（２１１０７０６５）資助
　作者簡(jiǎn)介：范春輝，１９８２ 年生，陜西科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院講師　　e‐mail ：fanchunhui＠ sust暢edu暢cn
引　言
　　秸稈還田（straw incorporation）是土壤有機(jī)質(zhì)提升工程
的主要農(nóng)藝措施，是農(nóng)業(yè)秸稈資源化利用的重要途徑［１］ 。還
田秸稈能在土壤微生物的作用下發(fā)生腐解，同時(shí)將自身組分
釋放進(jìn)入土壤體系。國(guó)家“十二五”規(guī)劃明確提出“加大秸稈
還田力度，保障農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展” 。隨著國(guó)家
對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量問題的日益重視，秸稈還田正重新成為新的
研究熱點(diǎn)。
腐殖質(zhì)（humus）是土壤有機(jī)質(zhì)分解后形成的（暗）褐色膠
體狀有機(jī)化合物，主要包括胡敏酸（humic acid ，HA） 、富里
酸（fulvic acid ，F(xiàn)A）和胡敏素（humin ，HM） 三種組分［２］ 。作
為一種大分子物質(zhì)，腐殖質(zhì)含有大量的活性官能團(tuán)（ — OH ，
— COOH 等） ，這些基團(tuán)可能與土壤重金屬或農(nóng)藥類污染物
通過(guò)氫鍵、絡(luò)合作用等牢固結(jié)合，對(duì)土壤污染物的遷移轉(zhuǎn)化
行為具有重要調(diào)控作用。有研究表明：秸稈還田后能夠發(fā)生
天然的腐殖化過(guò)程，土壤腐殖質(zhì)的理化特性也會(huì)有所不
同［３］ 。在適宜的環(huán)境條件下，HA 與FA 含量的比值、各類原
子的組成比例都會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化，預(yù)示著土壤有機(jī)質(zhì)的腐
殖化特性差異［４］ 。實(shí)際上還田秸稈腐殖化過(guò)程較為復(fù)雜，不
同土壤環(huán)境條件也能導(dǎo)致秸稈腐解過(guò)程的差異，非常有必要
對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行精細(xì)化研究。
HA 分子結(jié)構(gòu)中含有酚基、醌基等氧化還原活性官能
團(tuán)，能夠改變可變價(jià)金屬離子的環(huán)境行為和絡(luò)合參數(shù)、吸持
容量等絡(luò)合特征，對(duì)金屬離子的存在形態(tài)和生物有效性具有
重要影響。在之前的研究中，筆者系統(tǒng)揭示了秸稈還田對(duì)黃
土有機(jī)質(zhì)三維熒光光譜及重金屬有效性的影響。本工作以復(fù)
合污染旱田黃土為研究對(duì)象，采用SEM‐EDS 、元素分析、
FTIR 、１３ C NMR 等手段綜合評(píng)價(jià)還田秸稈腐解全程HA 性
質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化行為，為深入明確秸稈腐解特性、闡明還田秸
稈培肥機(jī)制提供參考。
１ 　實(shí)驗(yàn)部分
1暢1 　材料與試劑
小麥秸稈取自西安市臨潼區(qū)代王鎮(zhèn)，用純凈水洗凈，６０
℃ 烘干６ h 后，粉碎成４ mm 左右段狀，作為秸稈腐解原料。
實(shí)驗(yàn)用水為桶裝純凈水，化學(xué)試劑均為分析純或光譜純（天
津市科密歐化學(xué)試劑有限公司） 。
1暢2 　樣品
供試土壤為黃土，２０１３ 年３ 月采集于陜西科技大學(xué)教學(xué)
區(qū)南側(cè)樹林— 草坪植被帶（此處６ 年前為附近村莊旱作農(nóng)
田） 。采用五點(diǎn)取樣法采集０ ～ ２０ cm 土壤表層樣品，挑出砂
礫、石塊、植物根莖等雜物，過(guò)１ mm 孔徑尼龍篩。將過(guò)篩后
的１ kg 土樣裝入聚乙烯塑料專用樣品袋，貼標(biāo)簽，放于４ ℃
冰箱中保存?zhèn)溆?。供試黃土基本理化性質(zhì)如下：pH 值８暢１０ ，
有機(jī)質(zhì)含量２２暢９２ g · kg － １ ，含水率１２暢６０％ ，砂粒含量
５暢８８％ ，粉粒含量７８暢８１％ ，粘粒含量１５暢３１％ 。
1暢3 　方法
１暢３暢１ 　黃土浸提液提取
將黃土與純凈水按１ ∶ ４ 的質(zhì)量比放入具塞錐形瓶，帶
孔保鮮膜封口。２５ ℃ 下于１２０ r · min－ １ 搖床中振蕩４ h 后靜
置２０ h ，５ ０００ r · min－ １ 離心１０ min ，過(guò)濾后的上清液即為
黃土浸提液。
１暢３暢２ 　還田秸稈腐解實(shí)驗(yàn)
準(zhǔn)確稱?。保?g 秸稈置于５００ mL 錐形瓶中，依次向其中
加入２００ mL 土壤浸提液、５０ mL Pb（NO３ ）２ 溶液（１００ mg ·
L － １ ） 和５０ mL 氯吡硫磷水溶液（１ mg · L － １ ） ，用可透氣的保
鮮膜封口后培養(yǎng)（２５ ℃ ） ，定期補(bǔ)充損失的水分。在秸稈腐解
過(guò)程的第０ ，１５ ，３０ ，４５ 和６０ d 分別提取胡敏酸，分析胡敏
酸組成特性的動(dòng)態(tài)差異，同時(shí)取秸稈腐解殘?bào)w進(jìn)行檢測(cè)。每
個(gè)樣品設(shè)３ 次重復(fù)，同時(shí)做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
１暢３暢３ 　胡敏酸提取
胡敏酸的提取和純化參照國(guó)際腐殖質(zhì)學(xué)會(huì)（IHSS）提供
的方法進(jìn)行［５］ ，此處不再贅述。
1暢4 　表征方法
將風(fēng)干的腐解秸稈樣品噴金后裝入樣品盒，觀察秸稈腐
Fig暢1 　SEM micrographs of incorporated straw during the decomposition process
１０４６ 光譜學(xué)與光譜分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 ３４卷
解不同時(shí)期樣品表面形貌變化，SEM‐EDS（S‐４８００ ， HITACHI）
放大倍數(shù)為× ２ ０００ 和× ５ ０００ 。胡敏酸的元素組成在元
素分析儀（Vario EL Ⅲ ，ELEMERAOR） 上測(cè)定，其中C ，
H ，N 含量為實(shí)測(cè)值，O 含量采用差減法求得。胡敏酸的
FTIR（VECTOR‐２２ ，BRUKER） 分析采用KBr 壓片法，掃描
范圍４ ０００ ～ ４００ cm － １ 。１３ C NMR 波譜在核磁共振波譜儀
（ADVANCE Ⅲ ４００ MHz ，BRUKER）上完成。
２ 　結(jié)果與討論
2暢1 　SEM‐EDS
秸稈還田不同時(shí)期腐解殘?bào)w的表觀形貌如圖１ 所示。由
圖１（a）和（b）可以發(fā)現(xiàn)秸稈原樣橫截面蜂窩狀的微孔結(jié)構(gòu)，
具有較完整的導(dǎo)管和維管束結(jié)構(gòu)。秸稈表面完整平滑，結(jié)構(gòu)
致密，這是由Si 細(xì)胞和纖維組織構(gòu)成的骨架表觀。還田秸稈
腐解１５ d［圖１（c）］和３０ d［圖１（d）］后，秸稈原有結(jié)構(gòu)被初步
破壞，體現(xiàn)在表面孔隙度增大，致密表面崩解，同時(shí)發(fā)現(xiàn)若
干顆粒物零星分布于秸稈表面。經(jīng)過(guò)４５ d［圖１（e）］的腐解過(guò)
程，秸稈表面變得疏松多孔、粗糙不平，深層機(jī)械組織明顯
暴露，秸稈微觀形貌變化很大。當(dāng)還田時(shí)間達(dá)到６０ d［圖１
（f）］時(shí)，秸稈表面出現(xiàn)諸多孔洞，結(jié)構(gòu)松散斷裂，表面骨架
結(jié)構(gòu)大部分被破壞，形成的顆粒狀殘片結(jié)構(gòu)零星或聚集出
現(xiàn)。此過(guò)程即是在土壤微生物的參與下，還田秸稈完成腐解
和組分釋放轉(zhuǎn)化的理化過(guò)程。經(jīng)EDS 檢測(cè)得到的秸稈殘?bào)w
元素組成特性見表１ ：相比于秸稈原樣，腐解秸稈元素的種
類較少，多樣性有所降低，其中Mg ，S ，Cl 和K 元素在不同
時(shí)段都有含量改變或檢測(cè)不出的現(xiàn)象。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)一些新
的元素被檢測(cè)出來(lái)，推測(cè)是秸稈腐解殘?bào)w對(duì)黃土浸提液中元
素的吸附（解吸）作用造成的。這種元素種類和含量的差異也
初步暗示了秸稈動(dòng)態(tài)腐解過(guò)程的復(fù)雜性。
Table 1 　EDS analysis of incorporated straw in the decomposition process
還田時(shí)間／d 重量百分比／Wt％
C Si O Mg S Cl K Al Ca Pb Fe
０ ３９暢 ６７ １３暢 ２６ ３４暢 ８２ ０暢 ４９ ０暢 ８８ ２暢 ７２ ８暢 １８ － － － － １５ １６暢 ７３ ３１暢 ９９ １３暢 ６５ １暢 ５４ － － ４暢 ５０ ８暢 ００ １５暢 ４４ ０暢 ４２ ７暢 ７３ ３０ ５９暢 ０８ ５暢 ９３ ２５暢 ４４ ０暢 ５２ － － １暢 ４３ ２暢 ６０ ４暢 ０６ ０暢 ９４ － ４５ ５３暢 ８６ １暢 ０４ ４３暢 ９６ － － ０暢 １２ － － － １暢 ０２ － ６０ ４４暢 ９１ ５暢 ６１ ４８暢 ０９ － － ０暢 ４９ － － － ０暢 ９１ － 2暢2 　元素分析
還田秸稈腐解過(guò)程胡敏酸元素含量的動(dòng)態(tài)變化結(jié)果見表
２ 。在秸稈腐解周期內(nèi)（０ ～ ６０ d） ，隨著還田時(shí)間的延長(zhǎng)，C 和
H 的元素含量總體降低，N 和O 元素含量總體增加，其中C
和O 元素含量變化較大，分別波動(dòng)于４７５暢５１ ～ ５０５暢１４ 和
４０３暢４５ ～ ４３１暢４７ g · kg － １ 之間。一般認(rèn)為， H／C 和O／H 的
比值能夠區(qū)分出胡敏酸脂族性和芳香性差異［６］ 。由表２ 可知
胡敏酸的H／C 和O／H 比值分別在１暢４６７ ～ １暢５５４ 和０暢４０８ ～
０暢４３８ 之間，表明還田秸稈腐解形成的胡敏酸很“新鮮”［７］ ，
且脂族性較高、芳香性較低，預(yù)期能有效提高黃土有機(jī)質(zhì)活
性。
Table 2 　Elemental content of humic acids from incorporated straw in the decomposition process
還田時(shí)間／d 元素含量／（g · kg － １ ）
C H N O
摩爾比
H／C O／C N／C O／H
０ ４９５暢 ２７ ６２暢 １８ ２８暢 ８４ ４１３暢 ７１ １暢 ５０７ ０暢 ６２６ ０暢 ０５０ ０暢 ４１６ １５ ５０５暢 １４ ６１暢 ７５ ２９暢 ６６ ４０３暢 ４５ １暢 ４６７ ０暢 ５９９ ０暢 ０５０ ０暢 ４０８ ３０ ４８７暢 ３５ ６２暢 ０９ ３０暢 ５１ ４２０暢 ０５ １暢 ５２９ ０暢 ６４６ ０暢 ０５４ ０暢 ４２３ ４５ ４８２暢 ６９ ６１暢 ９４ ３１暢 ０７ ４２４暢 ３０ １暢 ５４０ ０暢 ６５９ ０暢 ０５５ ０暢 ４２８ ６０ ４７５暢 ５１ ６１暢 ５８ ３１暢 ４４ ４３１暢 ４７ １暢 ５５４ ０暢 ６８１ ０暢 ０５７ ０暢 ４３８ 2暢3 　FTIR
還田秸稈腐解過(guò)程胡敏酸的FTIR 圖譜見圖２ 。實(shí)驗(yàn)結(jié)
果表明：（１）總體上看，某些波峰的峰形和峰強(qiáng)有一定區(qū)別，
體現(xiàn)出胡敏酸特征官能團(tuán)的性質(zhì)差異。（２）在腐解時(shí)間為０ d
時(shí)，圖譜中的特征峰主要體現(xiàn)在３ ４４１ cm － １ （碳水化合物
中— OH 的伸縮振動(dòng)峰） 、１ ６４５ cm－ １ （芳香族不飽和化合物
C C 或C O 伸縮振動(dòng)引起） 、１ ０３２ cm － １ （源于類多糖
物質(zhì)的C — O 或硅氧化合物的Si — O 不對(duì)稱伸縮振動(dòng)）等。
（３）隨著腐解過(guò)程的進(jìn)行，１ ６４５ cm － １ 特征峰的吸收強(qiáng)度有所
增加，說(shuō)明胡敏酸中游離— COOH 的增加導(dǎo)致羧酸鹽含量增
加［８］ 。但在還田時(shí)間為４５ d 時(shí)，吸收峰強(qiáng)略有降低，推測(cè)可
能是因?yàn)楹羲徂D(zhuǎn)化成了其他形態(tài)的土壤有機(jī)質(zhì)，使得其芳
香族成分含量降低的緣故［９ ，１０］ 。（４）１ ０３２ cm－ １ 附近的寬吸
收帶變化很大，說(shuō)明多糖類物質(zhì)官能團(tuán)含量較多，同時(shí)也暗
示了碳水化合物可能是秸稈腐解過(guò)程最具活性的組分之一。
（５）秸稈腐解后期，２ ９２８ cm － １ 處新出現(xiàn)弱峰，經(jīng)鑒定為
— CH２ 的反對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，特征峰增強(qiáng)、減弱的交替出現(xiàn)
說(shuō)明了腐解過(guò)程對(duì)胡敏酸— CH２ 片段結(jié)構(gòu)的影響。（６）秸稈
腐解各階段FTIR 圖譜表現(xiàn)出很高的相似性，推測(cè)組成胡敏
酸的基本結(jié)構(gòu)單元變化不大。
第 ４期 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 光譜學(xué)與光譜分析 １０４７
Fig暢2 　FTIR spectra of humic acids from incorporated
straw in the decomposition process
2暢4 　13 C NMR
還田秸稈腐解過(guò)程形成胡敏酸的１３ C NMR 波譜示于圖
３ ，這里僅對(duì)０ ，３０ 和６０ d 的結(jié)果進(jìn)行比較。由圖３ 可見：秸
稈還田不同時(shí)期胡敏酸的波譜形狀相近，但可以較清晰地對(duì)
比出化學(xué)位移峰的吸收強(qiáng)度差異?？傮w上，１３ C NMR 波譜可
以劃分為３ 個(gè)共振區(qū)域［１１］ ，即脂族C 區(qū)域（０ ～ ９０ ppm） 、烯
烴C 和芳香C 區(qū)域（９０ ～ １６０ ppm） 和羰基C 區(qū)域（１６０ ～ ２００
ppm） 。對(duì)每個(gè)振動(dòng)區(qū)域進(jìn)行深入分析，可將共振信號(hào)峰歸屬
如下：（１）脂族C 區(qū)域中的δ ＝ ２６暢７ ppm 處為胡敏酸中與末
端C 原子相連CH２ 的特征吸收，δ ＝ ３３暢３ ppm 的信號(hào)峰
源于長(zhǎng)鏈烷烴中亞甲基C 的化學(xué)位移，而δ ＝ １９暢４ 和δ ＝
４０暢８ ppm 吸收峰是由與氨基酸相連烷基C ，或與芳香環(huán)相
連— CH２ — （ — CH — ） 的共振吸收引起的。（２ ） δ ＝ ５５暢８ ，
６２暢４ 和７１暢３ ppm 所在的共振區(qū)域也稱為烷氧C 區(qū)，共振信
號(hào)產(chǎn)生于碳水化合物結(jié)構(gòu)中與— OH 連接C 的化學(xué)位移，也
可以分別歸屬于甲氧基C 、伯醇和仲醇基C 的共振吸收［１２］ 。
（３）化學(xué)位移在芳環(huán)C 區(qū)域（δ ＝ １２７暢７ ppm）和酚氧C 區(qū)域（δ
＝ １５４暢６ ppm）的信號(hào)分別歸屬于類糖結(jié)構(gòu)中的半縮醛C（或
類單寧結(jié)構(gòu)中的C） 、與O 和N 等取代基間位未被取代的芳
香C 和被O 取代的芳香C［１３ ］ ，其中δ ＝ １２７暢７ ppm 為整個(gè)波
譜中的最大吸收峰。（４）羰基C 區(qū)域中的δ ＝ １７４暢８ ppm 寬峰
信號(hào)源于羧基和酯類化合物結(jié)構(gòu)。
一般認(rèn)為，共振信號(hào)強(qiáng)度差異說(shuō)明了各類含C 官能團(tuán)相
對(duì)含量的不同。隨著秸稈還田時(shí)間的增加，胡敏酸１３ C NMR
波譜主要吸收峰的強(qiáng)度都有增加的趨勢(shì)，尤其對(duì)于δ ＝ ２６暢７ ，
５５暢８ 和１７４暢８ ppm 的效果更加明顯，這表明秸稈還田對(duì)于增
加胡敏酸中的烷基C 、甲氧基C 和羧基C 是有利的。在還田
秸稈腐解全程，胡敏酸C 含量的變化結(jié)果見表３ 。研究發(fā)現(xiàn)：
烷基C 和烷氧C 含量隨著秸稈腐解時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，說(shuō)明
秸稈還田能夠增加黃土胡敏酸的脂族特性；芳香C 含量持續(xù)
下降，證明胡敏酸分子的復(fù)雜程度和氧化程度都在降低［１４］ ，
即胡敏酸有“年輕化”趨勢(shì)，有利于改善黃土理化性質(zhì)。這與
元素分析結(jié)果基本相符。
Fig暢3 　13 C NMR spectra of humic acids from incorporated
straw in the decomposition process
Table 3 　Functional groups contents of humic acids from incorporated
straw in the decomposition process
還田時(shí)間／d 烷基C 烷氧C 芳香C 羰基C 芳香度
０ １５暢 １８ ２４暢 ５５ ３６暢 ６８ ２３暢 ５９ ４８暢 ００ １５ １６暢 ４９ ２５暢 ０１ ３４暢 １９ ２４暢 ３１ ４５暢 １７ ３０ １６暢 ２１ ２５暢 ８７ ３３暢 ３６ ２４暢 ５６ ４４暢 ２２ ４５ １６暢 ９７ ２６暢 ４１ ３２暢 ８８ ２３暢 ７４ ４３暢 １２ ６０ １７暢 ２２ ２６暢 ７９ ３１暢 ５７ ２４暢 ４２ ４１暢 ７７ ３ 　結(jié)　論
　　復(fù)合污染旱田黃土中，不同時(shí)期還田秸稈腐解殘?bào)w及形
成胡敏酸的光譜特性有較大變化。在秸稈還田全程，腐解殘
體的表觀形貌呈現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)致密→ 表面崩解→ 骨架破壞”的變
化特性，EDS 檢測(cè)得到的元素種類和含量差異暗示了秸稈腐
解過(guò)程的復(fù)雜性。元素分析結(jié)果證實(shí)了生成的胡敏酸脂族性
較高，芳香性較低，屬于較“新鮮”的胡敏酸，這對(duì)提高黃土
有機(jī)質(zhì)活性是有利的。秸稈腐解各階段FTIR 圖譜具有很高
的相似性，波峰的變化揭示了秸稈腐解過(guò)程胡敏酸的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)
化特性。隨著秸稈還田時(shí)間的增加，胡敏酸芳香性逐漸降
低，脂族性不斷增加，有利于胡敏酸分子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化和年
輕化。光譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)于揭示秸稈還田釋放胡敏酸的組分差
異是可行的。下一步我們擬對(duì)比污染和未污染黃土中秸稈還
田胡敏酸的釋放特性，相信會(huì)為同類研究提供很好的參考和
借鑒。
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１０４８ 光譜學(xué)與光譜分析 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第 ３４卷
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Spectral Characteristics of Decomposition of Incorporated Straw in
Compound Polluted Arid Loess
FAN Chun‐hui１ ，ZHANG Ying‐chao２ ，XU Ji‐ting１ ，WANG Jia‐hong１
１ ．College of Resource &amp;amp; Environment ，Shaanxi University of Science &amp;amp; Technology ，Xi’an ?。罚保埃埃玻?，China
２ ．College of Environment ，Tsinghua University ，Beijing ?。保埃埃埃福?，China
Abstract 　The original loess from western China was used as soil sample ，the spectral methods of scanning electron microscopeenergy
dispersive X‐ray spectroscopy （SEM‐EDS） ，elemental analysis ，F(xiàn)ourier transform infrared spectroscopy （FT‐IR） and １３ C
nuclear magnetic resonance （１３ C NMR） were used to investigate the characteristics of decomposed straw and formed humic acids
in compound polluted arid loess ． The SEM micrographs show the variation from dense to decomposed surface ，and finally to
damaged structure ，and the EDS data reveal the phenomenon of element transfer ．The newly‐formed humic acids are of low aromaticity
，helpful for increasing the activity of organic matters in loess ．The FTIR spectra in the whole process are similar ，indicating
the complexity of transformation dynamics of humic acids ． The molecular structure of humic acids becomes simpler ，
shown from １３ C NMR spectra ．The spectral methods are useful for humic acids identification in loess region in straw incorporation
process ．
Keywords 　Straw incorporation ；Humic acids ；Decomposition characteristics ；Loess ；Spectroscopy
（Received Jun ．１９ ，２０１３ ；accepted Nov ．２０ ，２０１３） 　　
第 ４期 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 光譜學(xué)與光譜分析 １０４９

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