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作者：吕凤莲;单晓玲;赵冉;郑伟;
单位：西北农林科技大学资源环境学院农业部西北植物营养与农业环境重点实验室;西北农林科技大学资源环境学院资源与环境科学研究实验中心;
摘要：【目的】探究应用热分析和红外光谱技术测定土壤有机碳化学结构和热稳定性的方法及可行性，为同时、快速、可靠表征有机碳组成及含量提供科学依据。【方法】基于长期定位试验，设置7个施肥处理，分别为对照不施肥（CK）、单施氮磷钾化肥（NPK）、化肥氮的25%、50%、75%和100%由有机肥氮提供（分别为25%M、50%M、75%M和100%M）以及在NPK处理的基础上增加小麦和玉米秸秆还田（SNPK）。通过热分析和红外光谱技术测定不同施肥处理的土壤有机碳化学结构及稳定性特征。【结果】结果发现，以空坩埚为对照、扣除测试背景值，使用10mg的土壤样品，以10 K min-1的升温速率以及20 mL min-1的气体流量测定时，保证了样品的均匀性和代表性，同时保证了样品曲线的稳定性及样品的完全燃烧。基于此，进一步分析不同施肥处理下土壤的热分析曲线特征，发现样品失重主要分为盐和有机物的化学结合水和吸湿水损失（100℃～200℃）、有机质的脱氢和脱羧作用损失（200℃～400℃）、黏土矿物的脱羟基作用和极细颗粒的脱碳作用损失（400℃～650℃）、不同种类碳酸盐的挥发损失（650℃～900℃）4个阶段。由红外光谱特征峰发现，长期有机无机肥配施处理下土壤有机碳的化合物组分主要为羧酸、醇类、苯酚、多糖等物质。并且热分析第二阶段的失重量与有机碳化学官能团组分之间有显著相关性，尤其是与醇、酚类化合物和芳香族化合物呈极显著正相关关系（P <0.001）。【结论】热分析和红外分析技术均是半定量分析土壤有机碳质量和组分的有效方法，红外光谱特征峰和吸收峰面积也是表征有机碳化学官能团的有效手段。两者相互验证和结合可以更有效地分析不同有机肥替代化肥处理下土壤有机碳化学结构的变化。
关键词：热重分析法;;热稳定性;;化学官能团;;有机肥;;塿土
基金资助：西北农林科技大学实验技术研究与实验室管理创新类面上项目（SY20230209）;西北农林科技大学教育教学改革研究一般项目（JY2303063）资助
