裂解气相色谱-质谱法分析土壤有机质的化学组成

发布时间：2021-07-11 06:30

　　土壤有机质（SOM）是土壤的重要组成部分,对土壤的肥力、水分含量等各种性质具有重要作用。本研究采集了中国东部7个地区不同深度的土壤,采用直接进样-热裂解-气相色谱/质谱法（Py-GC/MS,直接进样法）和四甲基氢氧化铵衍生-热裂解-气相色谱/质谱法（TMAH-Py-GC/MS,TMAH衍生法）,对土壤有机质进行了定性和半定量分析。TMAH衍生法采用25%TMAH的甲醇溶液浸没24 h进行衍生化,选择DB-5 ms（30 m×0.25 mm, 0.25μm）色谱柱进行气相色谱-质谱分析,测试条件与直接进样法相同。TMAH衍生法和直接进样法分别鉴定出261种和117种土壤有机质的标识物,TMAH衍生法检测到的物质种类更多、结构更多样,显著提高了木质素类和脂质类标识物的数目。两种方法检测出的各类物质含量也存在差异,直接进样法中多糖（28%）、脂质（22%）占比较高;TMAH衍生法中脂质（33%）含量较高,其它类物质除酚类化合物外,含量均接近10%。烷烃、烯烃、脂肪酸等物质的色谱峰保留时间与碳原子数之间线性关系显著,相关系数（R²）均大于0.95。同时还对比了两种方法所获... 

【文章来源】：分析化学. 2020,48(11)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：27 页

【部分图文】：

YS样地(0～2 cm)TMAH衍生法(A)和直接进样法(B)土壤有机质的色谱图

上述研究结果表明,相比直接进样法,TMAH衍生法检测到的标识物更多、结构更丰富,并提高了木质素和脂质的含量,能更全面地揭示土壤有机质化学组成的信息。3.1.3 各类物质随深度、纬度分布格局的比较

TMAH衍生法的结果表明,木质素含量随土壤深度增加明显减少(图3A); 脂质含量也在大部分地区随着土壤深度增加而逐渐减少(图3B); 除PG、YS外,含氮化合物含量也随着土壤深度增加而显著下降(图3C); 非木质素的芳香族化合物含量则随着深度变化不显著(图3D); 多糖含量在偏北方的4个地区(PG、HYS、BA、HZY)随着深度增加而减少,而在偏南方的3个地区(XY、HS、YS)则与深度没有显著相关性(图3E); 酚类化合物含量随土壤深度增加而下降(图3F)。 6类物质均未呈现出随纬度的一致变化规律。在直接进样法中,木质素类物质含量随土壤深度增加而剧烈减少(图4A),与TMAH衍生法的结果类似; 随土壤深度增加,脂质的含量减少(图4B),其下降趋势比TMAH衍生法更明显; 随土壤深度增加,含氮化合物含量增加(图4C),与TMAH衍生法的结果相反; 与TMAH衍生法的结果相似,非木质素的芳香族类物质随土壤深度的变化基本不显著(图4D); 各地区的多糖含量都随深度变化较小(图4E); 酚类化合物含量随土壤深度变化普遍不显著,与TMAH衍生法的结果有差异(图4F)。6类物质均没有表现出随纬度的明显分布趋势。

【参考文献】：
期刊论文
[1]植物残体向土壤有机质转化过程及其稳定机制的研究进展[J]. 汪景宽,徐英德,丁凡,高晓丹,李双异,孙良杰,安婷婷,裴久渤,李明,王阳,张维俊,葛壮.  土壤学报. 2019(03)
[2]基于固态13C核磁共振波谱研究植物残体分解和转化机制的进展[J]. 李昌明,王晓玥,孙波.  土壤. 2017(04)



本文编号：3277536