作物多樣性（輪作）下磚紅壤溶解性有機質含量及光譜特征

摘要：本研究依托海南儋州熱帶農業生態系統國家野外科學觀測研究站長期定位試驗，設置玉米連作（單作物）、辣椒+玉米輪作（雙作物）、辣椒+玉米/綠肥套種（三作物）和辣椒/玉米套種+豆角/綠肥套種（四作物）4種處理，利用紫外吸收光譜、三維熒光光譜結合平行因子法考察作物多樣性（輪作）對研究區磚紅壤溶解性有機質（DOM）含量及光譜特征的影響。結果顯示，相比于單作物連作，增加作物多樣性的輪作處理土壤有機質含量和持水率增加，但DOM含量降低。不同處理土壤DOM由可見光區類富里酸（Ex/Em=355 nm/432 nm，C1）、類腐植酸（Ex/Em=425 nm/471 nm，C2）和類蛋白（Ex/Em=325 nm/336 nm，C3）3種熒光組分組成，組分C1對DOM熒光組分貢獻最高（47%～76%）。相比于單作物連作，增加作物多樣性的輪作處理土壤DOM的C1組分相對豐度增加，而C2和C3相對豐度降低。光譜特征參數結果顯示，單作物連作處理土壤DOM的芳香度（UV254、SUVA254）、腐殖化程度（HIX）及分子量（E2/E3、光譜斜率比SR）高于作物多樣性輪作處理土壤。豆科作物的引入降低了三作物和四作物輪作處理土壤DOM的自生源特征。HIX與C1組分呈顯著正相關（R2=0.96，Plt;0.05），表明土壤腐殖化程度主要由類富里酸物質貢獻。研究結果可為熱帶地區土壤農業種植模式的構建和優化提供理論依據。

關鍵詞：作物多樣性；輪作；磚紅壤；溶解性有機質；光譜分析

中圖分類號：S153.6；S344 文獻標志碼：A 文章編號：2095-6819（2025）01-0149-10 doi： 10.13254/j.jare.2023.0627

盡管現代集約化農業為滿足糧食安全作出了巨大貢獻，但其所帶來的資源環境代價與糧食安全及可持續發展之間的矛盾日益突出。因此，在確保國家糧食安全的同時，迫切需要構建可持續的作物生產系統，實現我國農業的綠色轉型發展[1]?！?br>