黑龙江耕地保育与农业环境科学观测实验站于1979年建立, 位于中国黑龙江省哈尔滨市民主乡光明村(E 126° 51'05″, N45° 50'30″), 海拔151 m, 属松花江二级阶地。 土壤为发育于黄土状母质上的中层黑土, 黑土层厚度为50 cm, 质地为壤质, 土壤粘粒> 30%。 气候属中温带大陆性季风气候, ≥ 10 ℃年平均有效积温2 700 ℃, 年降雨533 mm, 无霜期135 d。 试验设24个处理, 3次重复, 每个小区面积36 m², 定位试验之前种植作物为小麦(1979年), 基本养分性状见表1。 长期定位试验采用小麦(1980年)— 大豆— 玉米轮作方式, 在不同作物年份施肥用量见表2。 有机肥为纯马粪, 采集于固定养马农户, 按纯氮量75 kg· hm^-2(约马粪18 600 kg· hm^-2)施用, 每轮作周期玉米收获后施入。 马粪中氮、 磷(P₂O₅)和钾(K₂O)含量分别为0.58%, 0.65%和0.90%。 氮、 磷、 钾肥均为秋季施肥(玉米季氮肥50%秋施, 50%于大喇叭口期追肥), 氮肥为尿素(N 46%), 磷肥为重过磷酸钙(P₂O₅ 46%), 钾肥为硫酸钾(K₂O 50%)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 供试土壤基本性质(1979年) Table 1 Basic properties of the tested soil(1979) 有机碳/ (g· kg-1) 全氮/ (g· kg-1) 全磷/ (g· kg-1) 全钾/(g· kg-1) 速效氮/ (mg· kg-1) 速效磷/ (mg· kg-1) 速效钾/ (mg· kg-1) pH 15.50 1.47 1.07 25.16 151.1 51.0 200.0 7.2 Note: results were measured for soil samples in September 1979 注: 1979年9月采集土样测定结果

表1 供试土壤基本性质(1979年) Table 1 Basic properties of the tested soil(1979)

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 长期定位试验处理及施肥量 Table 2 Long-term localized test treatment and fertilizer application 处理 N/(kg· hm-2) P2O5/(kg· hm-2) K2O/ (kg· hm-2) 有机肥/ (t· hm-2) 小麦 大豆 玉米 小麦 大豆 玉米 CK 0 0 0 0 0 0 0 0 NPK 150 75 150 75 150 75 75 0 M 0 0 0 0 0 0 0 18.6 MNPK 150 75 150 75 150 75 75 18.6

表2 长期定位试验处理及施肥量 Table 2 Long-term localized test treatment and fertilizer application

选取长期定位试验中的4个处理: 对照 (不施肥, CK)、 有机肥(M)、 化肥氮磷钾配施(NPK)、 有机肥与无机肥氮磷钾配施(MNPK)。 供试土壤样品分别采集于1979年(试验前)、 1997年(玉米)、 2002年(大豆)、 2008年(大豆)、 2012年(玉米)秋季收获后, 采用S型取样, 共取5点, 采集深度为0~20 cm。 于收获期将小区划分10 m²样区, 作物全部收获, 人工脱粒, 计算作物产量。

1.3.1 土壤Hu的提取与纯化

称取过0.25 mm筛的风干土样10 g于100 mL离心管中, 加80 mL蒸馏水提取24 h离心后弃去上清液, 上述方法进行2次。 向离心管中加入80 mL的0.1 mol· L^-1 NaOH溶液, 24 h后离心得到腐殖质(HE, 可用于提取FA和HA), 重复此方法直至提取液颜色很浅为止。 离心管中的残渣依次用体积比为0.5%, 2.5%, 5%, 10%, 20%, 30%和40%的HCl-HF混合液分别处理7, 7, 11, 6, 4, 2和1次, 每次间隔12 h。 如以上步骤后感觉还有沙粒没有洗净, 可适当用20%的混合酸再洗几次, 最后用蒸馏水洗至无Cl^-反应(AgNO₃检验), 再经冷冻干燥, 得到纯Hu^[5]。

1.3.2 测试及分析仪器

(1)红外光谱(FTIR)分析

应用美国NICOLET-EZ360红外光谱仪, 扫描范围为4 000~400 cm^-1。 采用KBr压片法测定。 将待测有机质样品经真空冷冻干燥后, 粉碎研细到小于2 μ m, 然后分别用微量或半微量天平称取土壤有机质样品和KBr粉末, 并以样品∶ KBr=1∶ 200的比例, 在玛瑙研钵中混磨后压片。 以4 000, 2 000和860 cm^{- 1}处作为零吸收点, 将通过3点的直线作为基线, 进行吸收强度的测定, 并加以比较。 测定时, 仪器的分辨率设为4 cm^-1。

(2) 核磁共振波谱(CPMAS ¹³C-NMR)分析

采用固态¹³C核磁共振波谱用瑞士BrukerAV400型核磁共振仪测定, 运用交叉极化魔角自旋(CPMAS)技术, ¹³C共振频率为400.18 MHz, 魔角自旋频率为8 kHz, 接触时间为2 ms, 循环延迟时间为3 s, 数据点为3 000个, 化学位移用外标2, 2-二甲基-2-硅戊烷-5-磺酸钠(DSS)校正, 积分面积由仪器自动给出, 各类型碳相对含量用某化学位移区间积分面积占总积分面积的百分数表示。

(3)养分测定及养分平衡计算方法

土壤及作物养分含量采用常规分析方法测定^[6]。 土壤养分平衡(kg· hm^-2)=有机和化学肥料施入总量-作物养分吸收量^[7], 本研究中, 化学肥料每年施1次, 有机肥只在每个轮作周期(小麦— 大豆— 玉米)施1次, 故计算养分平衡时以轮作周期(每3 a)为单位, 即计算小麦-大豆-玉米这3a内的养分输入总量和养分输出总量, 差减法得出养分平衡值。 本研究没有考虑通过种子、 作物根茬、 降水、 生物固氮和干湿沉降等途径进入土壤的养分量, 也不考虑通过氨挥发、 N₂O排放和淋失等途径损失的养分量。

(4)数据统计分析

红外光谱分析采用Nicolet Omnic8.0专业软件分析, 核磁共振波谱(CPMAS ¹³C-NMR)采用MestRe Nova专业软件分析, 收集数据。 经过分析提取源数据后采用Microsoft Office Excel 2010 和 Origin 8.0软件进行数据处理和绘图, Origin绘图将“ Available Data” 中数据以拟合曲线叠加方式进行绘制; SPSS 19.0统计分析软件对数据进行差异显著性检验(邓肯法)和相关分析。

施肥处理历年平均产量分析表明, 长期施肥可以提高作物的产量。 图1所示, 不同施肥处理与CK相比, M施肥处理增产效果最低, MNPK施肥处理增产效果最高, 其产量大小顺序为MNPK> NPK> M> CK, 并且不同施肥处理在小麦和玉米作物产量上差异显著(p< 0.05)。 施肥处理对不同作物增产效应不同, MNPK和NPK分别较CK增产87.5%和82.5%(小麦), 36.7%和35.6%(玉米), 14.3%和13.3%(大豆), 作物之间的增产效果是小麦> 玉米> 大豆。

图1

Fig.1

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	图1 长期施肥条件下作物产量Fig.1 Average grain yields under long-term fertilization

各施肥处理1980年— 2014年, 轮作周期养分收支情况显示, 施肥和作物吸收的差异导致土壤中氮、 磷、 钾素收支不同(表3)。 CK处理土壤氮、 磷、 钾亏缺量分别为262.6, 99.7和218.9 kg· hm^-2; 单施有机肥(M)处理不能满足作物对土壤养分的吸收, 土壤氮、 磷、 钾亏缺量分别为269.1, 53.0和166.9 kg· hm^-2, 土壤氮的亏损量大于不施肥处理, 表明M施肥处理较CK提高产量的同时, 作物带走土壤中更多的氮。 MNPK和NPK施肥处理土壤氮和钾素呈现亏缺, 但亏缺程度较CK和M施肥处理降低, 而土壤磷素含量盈余。 表明MNPK和NPK施肥处理磷肥的施入可以有效增加土壤磷养分含量, 同时也缓解了土壤氮、 钾养分含量的流失。 轮作周期后CK土壤亏损平均养分总量为581.2 kg· hm^-2, 其次是M施肥处理土壤亏损养分总量为489.0 kg· hm^-2, NPK施肥处理土壤养分亏缺总量为163.1 kg· hm^-2, 只有MNPK施肥处理土壤养分结余40.0 kg· hm^-2。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 长期施肥处理养分平衡状况 Table 3 Nutrient balance under long-term different fertilization treatments 处理 养分投入量/(kg· hm-2) 养分吸收量/(kg· hm-2) 养分收支/(kg· hm-2) 养分盈亏总量 /(kg· hm-2) N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O CK 0 0 0 262.6 99.7 218.9 -262.6 -99.7 -218.9 -581.2 NPK 375 300 225 464.2 199.9 399.0 -89.2 100.1 -174.0 -163.1 M 75 85 117 344.1 138.0 283.9 -269.1 -53.0 -166.9 -489.0 MNPK 450 385 342 502.5 201.3 433.2 -52.5 183.7 -91.2 40.0 Note: Calculations are performed for a crop rotation (every three years) 注: 计算以轮作周期(每3年)为单位

表3 长期施肥处理养分平衡状况 Table 3 Nutrient balance under long-term different fertilization treatments

土壤中有机质决定了土壤的供肥和保肥能力, 是土壤肥力的基础, 耕作方式与施肥等措施都可以增加土壤有机碳、 微生物量碳等活性有机碳库的数量^[8]。 长期施肥试验结果表明(表4), 本研究选取的时间节点分别为1997年(玉米)、 2002年(大豆)、 2008年(大豆)、 2012年(玉米), 采样时间节点各施肥处理土壤有机碳含量均较1997年略有下降, 但在15年间MNPK, M, NPK施肥处理的有机碳含量较CK平均增加了14.1%, 10.6%, 7.5%。 虽然年际间有机碳的升降幅度有所差异, 但总的趋势是长期施用肥料的处理土壤有机碳呈增加趋势, 其中以MNPK施肥处理的增加作用最为显著, 并且M施肥处理土壤有机碳含量高于NPK处理。 各施肥处理土壤全氮含量均较CK处理增加, 与土壤有机碳具有很好相关性。 不同施肥处理C/N分析表明, MNPK施肥处理的C/N较CK下降1.6%, NPK施肥处理增加5.8%, M施肥处理C/N较CK略有下降。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 施肥处理土壤碳、 氮含量变化 Table 4 The change of soil organic carbon and total nitrogen under different treatments 年份 处理 有机碳/ (g· kg-1) 全氮/ (g· kg-1) C/N 1997 CK 13.00± 0.07c 1.29± 0.10c 10.08 NPK 13.16± 0.04c 1.28± 0.03c 10.28 M 14.01± 0.25b 1.52± 0.04a 9.22 MNPK 14.91± 0.48a 1.48± 0.11b 10.07 2002 CK 13.37± 0.33c 1.40± 0.07b 9.55 NPK 14.36± 0.37b 1.32± 0.05b 10.88 M 14.53± 0.25b 1.34± 0.08b 10.84 MNPK 14.68± 0.27a 1.50± 0.04a 9.79 2008 CK 14.19± 0.30c 1.23± 0.04b 11.54 NPK 15.02± 0.42b 1.33± 0.07b 11.29 M 15.53± 0.37b 1.34± 0.05b 11.59 MNPK 16.04± 0.12a 1.42± 0.02a 11.30 2012 CK 12.41± 0.11c 1.21± 0.03c 10.26 NPK 14.39± 0.12b 1.26± 0.06b 11.42 M 14.50± 0.20b 1.51± 0.02a 9.60 MNPK 14.79± 0.18a 1.54± 0.02a 9.60 Note: Different lowercase letters indicate that different treatments are significantly different at the p< 0.05 level 注: 不同小写字母表示不同处理在p< 0.05水平上呈显著差异

表4 施肥处理土壤碳、 氮含量变化 Table 4 The change of soil organic carbon and total nitrogen under different treatments

2.4.1 Hu的红外光谱及官能团特征

图2所示, Hu的IR图谱具有相似的特征, 但吸收强度不同。 不同施肥处理土壤Hu在2 920 cm^-1(脂族聚亚甲基)和1 620 cm^-1(芳香类)处振动最为显著, 说明分子中脂族链烃和芳香结构较多。 不同施肥处理的Hu图谱峰型均显示出3 400 cm^-1(— NH₂, — NH游离), 2 920 cm^-1(脂肪族中— CH₂— 的— C— H的伸缩振动), 2 850 cm^-1(— CH₂), 1 620 cm^-1C=C 酰胺Ⅱ 带), 1 520 cm^-1(酰胺Ⅱ 带伸缩振动), 1 420 cm^-1处(脂族C— H变形振动), 1 240 cm^-1(羧基上的C— O伸缩振动), 1 030 cm^-1左右处吸收峰(糖或脂族C— O伸缩振动)^[9]。

图2

Fig.2

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	图2 不同施肥处理黑土Hu红外光谱Fig.2 IR spectrum of Hu in different fertilization treatments of Black soil

红外光谱吸收峰2 920和2 850 cm^-1代表腐殖质脂肪族成分, 1 620 cm^-1代表芳香族成分, 为了更好分析土壤Hu的结构变化, 以2 920/1 620和2 920/2 850比值代表其脂族性和脂族链烃的数量。 自1997年至2012年15年间与CK处理相比, 2 920/1 620比值的高低顺序为MNPK> M> NPK> CK, 施入有机肥的处理2 920/1 620比值较CK提高, 表明其脂族性增强, 芳香性减弱。 不同施肥处理土壤Hu的2 920/2 850值的高低顺序为M> MNPK> NPK> CK, 表明施肥可以增加土壤Hu分子中脂族链烃的数量, 有机培肥处理增加数量大于单施化肥处理。 1997年— 2012年随着施肥年限的增加, MNPK处理Hu的2 920/1 620比值呈现上升的趋势, 而M和NPK处理下降, CK处理变化幅度不大。 表明: MNPK处理施肥年限的增加可以提高土壤Hu脂族性, 并且2 920/2 850比值较CK不同程度提高, 说明分子中脂族链烃数量比例增多, 而其他处理没有表现出相同趋势。

2.4.2 Hu的固态¹³C核磁共振波谱及类型C分布

NMR波谱特征: 腐殖质的¹³C核磁共振波谱图中碳谱可划分为4个主要的共振区, 即烷基C区(0~50 mg· L^-1)、 烷氧C区(50~110 mg· L^-1)、 芳香C区(110~160 mg· L^-1)和羰基C区(160~200 mg· L^-1)^[10]。 一般各共振区的烷基C区主要吸收峰及归属在21, 26, 30, 33和44 mg· L^-1观察到吸收峰, 它们分别为芳环相连的CH₃, CH₂, 无定型(CH₂)n长链C、 晶型(CH₂)n长链C和支链烷基C, 烷氧C区中, 54~55 mg· L^-1为甲氧基C的吸收, 61~62, 72~75, 83~87 mg· L^-1为碳水化合物C的吸收, 103~105 mg· L^-1为双烷氧C的吸收, 芳香C区中, 128~132 mg· L^-1主要是被羧基或羧甲基取代的芳香C以及与O, N等取代基间位的连H芳香C的吸收; 羰基C区中, 主要信号出现在170~172 mg· L^-1, 为羧酸、 酯和酰胺C的吸收^[2]。 图3所示, 本研究中不同施肥处理中土壤Hu的烷基C吸收峰在29~30 mg· L^-1最为明显, 是长链烷烃或环烷烃结构中的亚甲基C的化学位移; 烷氧C吸收峰主要在73 mg· L^-1附近, 归属为碳水化合物C的吸收; 芳香C主要是在128 mg· L^-1附近, 羰基C区主要在171 mg· L^-1附近的酯和酰胺C。

图3

Fig.3

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	图3 不同施肥处理黑土腐殖质组分Hu的CPMAS-13CNMR波谱Fig.3 CPMAS-13CNMR spectrum of Hu in different fertilization treatments of Black soil

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 不同施肥处理黑土Hu的固态CPMAS-13CNMR不同类型C分布 Table 5 Distributions of different types of Hu C of solid state CPMAS-13CNMR in different fertilizer treatments of Black soil 处理 烷基C/% 烷氧C/% 芳香C/% 羰基C/% 脂族C/芳香C 烷基C/烷氧C 疏水C/亲水C 1997年 CK 21.7 26.1 39.3 12.9 1.22 0.83 1.56 NPK 23.9 27.5 38.8 9.9 1.33 0.87 1.68 M 22.8 26.8 40.1 10.4 1.23 0.85 1.69 MNPK 23.8 27.3 38.3 10.8 1.33 0.87 1.63 2002年 CK 22.3 25.6 40.1 12.0 1.19 0.87 1.66 NPK 21.8 27.1 41.2 9.9 1.19 0.80 1.70 M 22.3 28.0 38.8 11.0 1.30 0.79 1.56 MNPK 21.6 27.9 40.1 10.4 1.23 0.77 1.61 2008年 CK 24.8 29.4 34.9 10.9 1.56 0.84 1.48 NPK 22.3 31.1 36.0 10.6 1.48 0.72 1.40 M 25.0 28.3 34.8 12.0 1.53 0.88 1.48 MNPK 26.9 29.8 33.0 10.3 1.72 0.90 1.49 2012年 CK 21.9 28.8 38.3 11.1 1.32 0.76 1.51 NPK 27.7 28.0 32.1 12.1 1.73 0.99 1.49 M 25.0 26.6 35.9 12.6 1.44 0.94 1.55 MNPK 23.5 26.4 38.1 12.0 1.31 0.89 1.61 Note: Aliphatic C/Aromatic C=(Alkyl C+O-alkyl C)/Aromatic C; Hydrophobic C/Hydrophilic C=(Alkyl C+Aromatic C)/(O-alkyl C+Carbonyl C) 注: 脂族C/芳香C=(烷基C+烷氧C)/芳香C; 疏水C/亲水C=(烷基C+芳香C)/(烷氧C+羧基C)

表5 不同施肥处理黑土Hu的固态CPMAS-13CNMR不同类型C分布 Table 5 Distributions of different types of Hu C of solid state CPMAS-13CNMR in different fertilizer treatments of Black soil

不同类型C的分布: 1997年— 2012年15年间, 与CK相比, MNPK, M, NPK施肥处理土壤Hu的脂族C(烷基C+烷氧C)分别提高3.2%, 2.1%, 4.4%, 芳香C降低2.0%, 2.0%, 2.9%。 上述不同类型C相对比例的变化, 导致Hu的脂族C/芳香C、 烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值也产生了规律性的变化。 不同施肥处理较CK处理增加土壤Hu的脂族C/芳香C、 烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C比值。

随着施肥年限的增加, 在试验选择的4个年份间MNPK, M, NPK, CK施肥处理土壤Hu的脂族C整体平均含量较1997年提高1.4%, 3.2%, 1.8%, 4.9%, 芳香C下降2.4%, 6.7%, 4.6%, 2.9%。 表明, 黑土长期不同施肥土壤Hu的脂族C含量均呈现增加的趋势, 而芳香C含量降低。 并且施肥年限增加, 各处理土壤Hu的脂族C/芳香C比值均呈现增加趋势, 疏水C/亲水C比值均呈降低趋势。 M处理烷基C/烷氧C比值增加, MNPK和NPK处理烷基C/烷氧C比值降低、 CK处理Hu的烷基C/烷氧C比值基本相同。

农田养分平衡的状况不仅反映在当季作物产量上, 还影响后续农业生产中养分循环再利用和农田土壤的养分供应能力^[7], 土壤养分的亏缺状况也会引起土壤腐殖质结构的相应改变。 表6所示, N和P₂O₅养分盈亏量与总养分盈亏量呈显著正相关, 表明N和 P₂O₅养分的施入对土壤总养分含量影响较大。 土壤养分盈亏状况与土壤Hu的结构特征参数相关分析表明, N, P₂O₅和K₂O养分盈亏量和总养分盈亏量与2 920/1 620、 脂族C呈正相关, 与芳香C呈负相关趋势。 土壤Hu的结构特征参数2 920/2 850与N, P₂O₅总养分盈亏量成负相关, 但不显著。 各养分盈亏量与土壤Hu的结构特征参数之间具有相关性, 但都没有达到显著相关水平。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 土壤养分平衡与Hu结构特征的相关性 Table 6 The relationship between soil nutrient balance and structural features of Hu 因素Factors N盈 亏量 P2O5 盈亏量 K2O 盈亏量 总养分 盈亏量 2 920/1 620 2 920/2 850 芳香C 脂族C N盈亏量 1 -0.977* 0.726 0.975* 0.435 -0.543 -0.646 0.815 P2O5盈亏量 1 0.851 0.999* * 0.609 -0.375 -0.683 0.819 K2O盈亏量 1 0.86 0.935 0.023 -0.506 0.565 总养分盈亏量 1 0.622 -0.381 -0.661 0.8 2 920/1 620 1 0.301 -0.317 0.309 2 920/2 850 1 -0.124 -0.131 芳香C 1 -0.965* 脂族C 1 Note: * means 5% significant difference, * * means 1% very significantly difference 注: * 表示在 5%水平相关性显著; * * 表示在 1%水平相关性显著

表6 土壤养分平衡与Hu结构特征的相关性 Table 6 The relationship between soil nutrient balance and structural features of Hu

各施肥处理较CK增加土壤有机碳含量, 有机培肥处理(MNPK, M)增加幅度高于NPK施肥处理, 有机培肥处理(MNPK, M)C/N比值较CK下降, 而NPK施肥处理C/N比值较CK增加。 施用有机肥较不施肥, 土壤Hu的有机碳含量增加, 说明有机肥的施用有利于Hu的形成和积累^[2]。 长期施肥土壤养分收支情况表明, 只有MNPK施肥处理土壤总养分有盈余。 土壤养分状况直接影响作物的产量, 长期定位施肥处理历年产量大小顺序为MNPK> NPK> M> CK。 从可持续生产的角度, 轮作周期施入一次有机肥虽然可以提高产量, 但不能维持土壤的养分平衡。 虽然NPK施肥处理可以明显提高作物产量, 但土壤养分总量同样出现亏缺状态, 不利于土壤培肥和持续利用。

红外光谱分析显示, 施入有机肥后2 920/1 620和2 920/2 850比值明显增加, 表明黑土Hu分子中脂族链烃的数量增加, 其脂族性增强, 芳香性减弱。 Tsutsuki对土壤Hu结构研究得出Hu中主要以脂肪结构存在。 有机物料还田后可以减少土壤Hu的芳香结构, 缩合度降低, 脂肪性增加。 随着施肥年限的增加MNPK可以提高土壤Hu脂族性, 分子中脂族链烃数量比例增多, M和NPK没有表现出相同趋势。 CPMAS-¹³CNMR波谱分析显示, 脂族C/芳香C比值高表明腐殖物质中芳香核结构越少、 脂肪族侧链越多、 缩合程度越低, 分子结构越简单^[2]。 本研究表明, 随着施肥年限的增加各施肥处理土壤Hu的脂族C/芳香C比值增加, 分子结构趋于简单化。 M处理土壤Hu的烷基C/烷氧C比值呈增加趋势, 而MNPK和NPK施肥处理呈下降趋势, MNPK下降趋势小于NPK处理。 一般认为, 烷基C来源于植物生物聚合物(如角质、 木栓质、 蜡质)和微生物代谢产物, 是难以降解的稳定有机碳组分, 而烷氧C则相对易于分解^[2]。 原因可能是有机肥施入增加微生物活性, 使得烷氧C利用强度增加, 烷基C相对富集导致。 Preston等^[11]的研究表明, 长期施用氮肥使土壤Hu的烷基C/烷氧C比值降低, 与本研究结果相一致。 疏水C/亲水C比值越大则土壤有机碳和团聚体的稳定性也越高^[3]。 本研究不同施肥处理疏水C/亲水C均呈下降趋势, 表明施肥可以增加土壤活性有机碳, 减少惰性有机碳组分含量。 而CK处理各类型C比值变化较稳定。

张夫道研究表明^[12], 土壤氮化合物的转化与腐殖质的转化密切相关。 各施肥处理在土壤N和K₂O养分亏损状态下, 土壤Hu的芳香C降低, 脂族C增加, 意味着土壤在养分亏缺条件下, 会将惰性有机碳向活性有机碳组分转化, 以满足作物对养分的需求, 本研究不同施肥处理疏水C/亲水C均呈下降趋势, 也证明了这点。 作为土壤总养分盈亏量主要影响因素的P₂O₅养分在施肥处理之间表现不一致, 但总养分盈亏量是CK, M, NPK处理亏缺, MNPK略有盈余。 土壤Hu的¹³C-NMR结果表明, 随着施肥年限的增加, MNPK, M, NPK, CK施肥处理土壤Hu的脂族C含量增加, 芳香C含量降低, 也证明了研究结果的一致性。

李灿院士:在催化光谱研究领域做出了杰出贡献。 特别是发展了原位红外光谱、 紫外共振拉曼光谱、 短波长手性拉曼光谱和光电成像光谱技术等, 解决了多相催化、 手性催化和光(电)催化的若干重大科学问题。

田中群院士:在表面增强拉曼光谱和谱学电化学的研究领域做出杰出贡献。 在壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱研究方面取得了原创性的研究成果, 基本解决了该领域长期未决的发展瓶颈问题; 发展电化学拉曼光谱的实验及理论研究方法。

孙世刚院士:在原位红外光谱领域做出了杰出贡献。 发展电化学原位红外反射光谱、 时间分辨光谱和空间分辨光谱技术, 应用于电催化、 界面电化学和电化学能源等方面研究, 取得了原创性的成果。