Tính chất của axit humic trong đất rừng Địa Trung Hải (Nam Ý): ảnh hưởng của các loại che phủ thực vật khác nhau

European Journal of Forest Research - Tập 130 Số 6 - Trang 1045-1054 - 2011
Traversa, Andreina1, Said-Pullicino, Daniel2, D’Orazio, Valeria1, Gigliotti, Giovanni2, Senesi, Nicola1
1Dipartimento di Biologia e Chimica Agroforestale ed Ambientale, University of Bari, Bari, Italy
2Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali, University of Perugia, Perugia, Italy

Tóm tắt

Các tính chất hóa học và quang phổ của axit humic (HAs) được phân lập từ bốn loại chất thải hữu cơ và các loại đất nền tương ứng ở ba độ sâu trong một khu rừng được bảo vệ tại Nam Ý đã được nghiên cứu dựa trên bốn loại che phủ thực vật khác nhau: Quercus ilex L., hỗn hợp Carpinus betulus L. và C. orientalis Mill., Pinus halepensis L., và hỗn hợp Quercus trojana Webb. và Q. ilex L.. Khu rừng này là một phần của một cao nguyên chứa canxi, có đặc điểm là đất đồng nhất được phân loại là Eutric Cambisols kết hợp với Calcic Luvisols. Sự thay đổi trong thành phần của HAs theo độ sâu của đất đã được đánh giá dựa trên các phân tích hóa học (thành phần nguyên tố và nhóm COOH) và phân tích quang phổ (tỷ lệ E4/E6 và quang phổ FT IR), và các sản phẩm oxi hóa CuO từ lignin. Một sự phân bố khác nhau về các nguyên tố chính đã được tìm thấy trong các HAs khác nhau mà dường như liên quan đến loại phân tử sinh học tiền chất axit humic trong các chất thải hữu cơ mẹ. Các HAs được phân lập từ đất dưới Q. ilex và các loài Carpinus hỗn hợp cho thấy một sự gia tăng nhẹ trong tỷ lệ C/H và hàm lượng COOH theo chiều sâu của hồ sơ đất, cho thấy sự gia tăng polycondensation thơm và mức độ humification theo độ sâu. Ngược lại, không có xu hướng nào được quan sát thấy đối với các HAs từ đất dưới Pinus halepensis L. và các loài Quercus hỗn hợp, cho thấy sự kết hợp một phần của các dư lượng phát sinh từ sự phân hủy chất thải hữu cơ vào những HAs này. Hơn nữa, hàm lượng phenol derivated từ lignin cao hơn trong các lớp của Pinus halepensis L. và các loài Quercus hỗn hợp, với xu hướng tương tự được đo cho các HAs tương ứng, do đó xác nhận sự đóng góp từ lignin liên quan đến loại lignin của che phủ thực vật.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Wood Sci Technol; citation_title=Lignin-past, present and future; citation_author=E Adler; citation_volume=11; citation_publication_date=1977; citation_pages=69-218; citation_doi=10.1007/BF00365615; citation_id=CR1 citation_journal_title=Soil Sci Soc Am J; citation_title=Lignin in particle-size fractions of native grassland soils as influenced by climate; citation_author=W Amelung, KW Flach, W Zech; citation_volume=63; citation_publication_date=1999; citation_pages=1222-1228; citation_doi=10.2136/sssaj1999.6351222x; citation_id=CR2 citation_journal_title=Limnol Oceanogr; citation_title=Linkages among the bioreactivity, chemical composition, and diagenetic state of marine dissolved organic matter; citation_author=RMW Amon, HP Fritznar, R Benner; citation_volume=46; citation_publication_date=2001; citation_pages=287-297; citation_doi=10.4319/lo.2001.46.2.0287; citation_id=CR3 citation_journal_title=Soil Sci Soc Am J; citation_title=Information provided on humic substances by E4/E6 ratios; citation_author=Y Chen, N Senesi, M Schnitzer; citation_volume=41; citation_publication_date=1977; citation_pages=352-358; citation_doi=10.2136/sssaj1977.03615995004100020037x; citation_id=CR4 citation_journal_title=Chemosphere; citation_title=Binding of organic pollutants to humic and fulvic acids: influence of pH and the structure of humic material; citation_author=F Paolis, J Kukkonen; citation_volume=34; citation_publication_date=1997; citation_pages=1693-1704; citation_doi=10.1016/S0045-6535(97)00026-X; citation_id=CR5 citation_journal_title=Geochim Cosmochim Acta; citation_title=The lignin component of humic substances: distribution among soil and sedimentary humic, fulvic and base-insoluble fractions; citation_author=JR Ertel, JI Hedges; citation_volume=48; citation_publication_date=1984; citation_pages=2065-2074; citation_doi=10.1016/0016-7037(84)90387-9; citation_id=CR6 citation_journal_title=Geochim Cosmochim Acta; citation_title=Sources of sedimentary humic substances: vascular plant debris; citation_author=JR Ertel, JI Hedges; citation_volume=49; citation_publication_date=1985; citation_pages=2065-2074; citation_doi=10.1016/0016-7037(85)90067-5; citation_id=CR7 citation_journal_title=Geoderma; citation_title=Comparison of the composition of forest soil litter derived from three different sites at various decompositional stages using FTIR spectroscopy; citation_author=G Haberhauer, B Rafferty, F Strebl, MH Gerzabek; citation_volume=83; citation_publication_date=1998; citation_pages=331-342; citation_doi=10.1016/S0016-7061(98)00008-1; citation_id=CR8 citation_journal_title=Anal Chem; citation_title=Characterization of lignin by gas capillary chromatography of cupric oxidation products; citation_author=JI Hedges, JR Ertel; citation_volume=54; citation_publication_date=1982; citation_pages=174-178; citation_doi=10.1021/ac00239a007; citation_id=CR9 citation_journal_title=Geochim Cosmochim Acta; citation_title=The characterization of plant tissues by their lignin oxidation products; citation_author=JI Hedges, DC Mann; citation_volume=43; citation_publication_date=1979; citation_pages=1803-1807; citation_doi=10.1016/0016-7037(79)90028-0; citation_id=CR10 Hofmann A, Heim A, Schmidt MWI (2006) Tracking the fate of lignin monomers in arable soil: does input of aboveground plant residues affect lignin degradation? In: Proceedings of the 13th international meeting IHSS, Karlsrhue, Germany 45-II, pp 689–692 citation_journal_title=Soil Biol Biochem; citation_title=Effects of tree species and soil physico-chemical conditions on the nature of soil organic matter; citation_author=PJA Howard, DM Howard, LE Lowe; citation_volume=30; citation_issue=3; citation_publication_date=1998; citation_pages=285-297; citation_doi=10.1016/S0038-0717(97)00138-7; citation_id=CR12 citation_journal_title=Biogeochemistry; citation_title=Seasonal variations in the chemical composition of dissolved organic matter in organic forest floor layer leachates of old-growth Scots pine (Pinus sylvestris L.) and European beech (Fagus sylvatica L.) stands in northeastern Bavaria, Germany; citation_author=K Kaiser, G Guggenberger, L Haumaier, W Zech; citation_volume=55; citation_publication_date=2001; citation_pages=103-143; citation_id=CR55 citation_journal_title=Soil Biol Biochem; citation_title=Changes in properties of soil-derived dissolved organic matter induced by biodegradation; citation_author=K Kalbitz, D Schwesig, J Schmerwitz, K Kaiser, L Haumaier, B Glaser, R Ellerbrock, P Leinweber; citation_volume=35; citation_publication_date=2003; citation_pages=1129-1142; citation_doi=10.1016/S0038-0717(03)00165-2; citation_id=CR13 citation_journal_title=Annu Rev Microbiol; citation_title=Enzymatic combustion: the microbial degradation of lignin; citation_author=TK Kirk, RL Farrel; citation_volume=41; citation_publication_date=1987; citation_pages=465-505; citation_doi=10.1146/annurev.mi.41.100187.002341; citation_id=CR14 Klinka K, Green RN, Trowbridge RL, Lowe LE (1981) Taxonomic classification of humus forms in ecosystems of British Columbia. First approximation. Land management report no. 8, Ministry of forests, Victoria, BC, Canada citation_journal_title=Soil Biol Biochem; citation_title=Estimation and decomposition pattern of the lignin component in forest soils; citation_author=I Kögel; citation_volume=18; citation_publication_date=1986; citation_pages=589-594; citation_doi=10.1016/0038-0717(86)90080-5; citation_id=CR16 citation_journal_title=Soil Biochem; citation_title=Biodegradation and humification processes in forest soils; citation_author=I Kögel-Knabner; citation_volume=8; citation_publication_date=1993; citation_pages=101-137; citation_id=CR17 citation_journal_title=Z Pflanzenernahr Bodenkd; citation_title=Chemical composition of the organic matter in forest soils III. The humus layer; citation_author=I Kögel-Knabner, W Zech, PG Hatcher; citation_volume=151; citation_publication_date=1988; citation_pages=331-340; citation_doi=10.1002/jpln.19881510512; citation_id=CR18 citation_journal_title=Soil Sci Soc Am J; citation_title=Chemical structural studies of forest soil humic acids–aromatic carbon fraction; citation_author=I Kögel-Knabner, PG Hatcher, W Zech; citation_volume=55; citation_publication_date=1991; citation_pages=241-247; citation_doi=10.2136/sssaj1991.03615995005500010041x; citation_id=CR19 citation_title=Plant resins: chemistry, evolution, ecology and ethnobotany; citation_publication_date=2003; citation_id=CR20; citation_author=JH Langenheim; citation_publisher=Timber Press citation_title=Lignins; citation_publication_date=1971; citation_id=CR21; citation_author=KV Sarkanen; citation_author=CH Ludwig; citation_publisher=Wiley Schintzer M (1982) Organic Matter Characterization. In: Page AL (ed) Methods of soil analysis, part 2. American Society of Agronomy, Soil Science, Madison, WI, pp 581–594 citation_journal_title=Environ Sci Technol; citation_title=The identification of plant derived structures in humic materials using three-dimensional NMR spectroscopy; citation_author=AJ Simpson, WL Kingery, PG Hatcher; citation_volume=37; citation_publication_date=2003; citation_pages=337-342; citation_doi=10.1021/es025956j; citation_id=CR23 Swift RS (1996) In: Sparks DL, Page AL, Helmke PA, Loeppert RH, Soltanpour PN, Tabatabai MA, Johnston CT, Sumner ME (eds) Methods of soil analysis: part 3. Chemical methods. SSSA Book Series No. 5, ASA and SSSA, Madison, WI, pp 1011–1069 citation_journal_title=Forest Ecol Manag; citation_title=Properties of dissolved organic matter in forest soils: influence of different plant covering; citation_author=A Traversa, V D’Orazio, N Senesi; citation_volume=256; citation_publication_date=2008; citation_pages=2018-2028; citation_doi=10.1016/j.foreco.2008.07.038; citation_id=CR25 citation_journal_title=Soil Sci Plant Nutrition; citation_title=Chemical studies of soil humic acids. II. Composition of oxygen-containing functional groups of humic acids; citation_author=K Tsutsuki, S Kuwatsuka; citation_volume=24; citation_publication_date=1978; citation_pages=547-560; citation_id=CR26 citation_title=Patterns and regulation of organic matter transformation in soils: litter decomposition and humification; citation_inbook_title=Flux control in biological systems; citation_publication_date=1994; citation_pages=303-334; citation_id=CR27; citation_author=W Zech; citation_author=I Kögel-Knabner; citation_publisher=Academic Press citation_journal_title=Sci Tot Environ; citation_title=Humic substances and transformation in forest soils; citation_author=W Zech, F Zeigler, I Kogel-Knabner, L Haumaier; citation_volume=117; citation_issue=118; citation_publication_date=1992; citation_pages=155-174; citation_doi=10.1016/0048-9697(92)90084-6; citation_id=CR28 citation_journal_title=Z Pflanzenernahr Bodenkd; citation_title=Alteration of gymnosperm and angiosperm lignin during decomposition in forest humus layers; citation_author=F Ziegler, I Kögel, W Zech; citation_volume=153; citation_publication_date=1986; citation_pages=323-331; citation_doi=10.1002/jpln.19861490309; citation_id=CR29