【摘要】 土壤表面构成了陆地生态系统中最大的碳储量，共有1550 Gt的有机碳（OC）。

土壤表面构成了陆地生态系统中最大的碳储量，共有1550 Gt的有机碳（OC）。其中，土壤有机质（SOM）是土壤有机碳（SOC）的最大来源，在恢复和建立碳平衡、土壤元素、环境可持续性和气候条件方面发挥着重要作用。SOM直接和间接影响地下成分的化学、生物和物理特性。因此，为了阐明这些生态系统服务，有必要探索这种复杂生态系统的特征：在过去的几十年里，通过分析方法对SOM的研究进展迅速。

其中利用Py-GCMS可以对土壤有机质进行分析。Py-GCMS是一种通过加热导致样品分解的方法，目的是产生可通过气相色谱分离并可通过质谱检测的较小化合物。称重后，将每个SOM样品引入Fe-Ni胶囊中。然后加入四甲基氢氧化铵，以检测作为甲基衍生物的酚羟基和羧基（这些更易挥发）。样品被热解，产物被注入并分离到气体色谱图（GC）中，GC与四极质谱仪相连。EI产生的离子在四极中被过滤，这取决于它们在施加到棒上的电场中的轨迹，棒上的正负电荷交替。结果显示为检测到的离子相对丰度的光谱，即总离子电流色谱图。这表示总质量范围内（在每个点检测到）的累积强度，作为所有检测到离子的质荷比（m/z）的函数。样品中的化合物（可以是分子或单原子）是通过典型的碎裂模式识别的，这依赖于可用于化合物鉴定和结构阐明的大型数据库。

Dorado等人通过Py-GC/MS研究了长期管理实践对旱地农田土壤腐殖酸（HA）结构特征的影响。田间试验（始于1987年）包括常规、少耕和免耕地块以及非耕地地块。从不同地块分离出的HA在热解行为上表现出显著差异，特别是在烷基热解化合物（脂肪酸、烯烃和烷烃）的总丰度方面。在未开垦的地块中出现的极短链脂肪酸（C5–C11）可能表明来自未扰动土壤的残余HA中存在组成烷基结构。土壤耕作管理的效果显著增加了保护措施（主要是免耕）下地块的脂肪酸总丰度。[1]

Jiménez-Morillo等人通过Py-GC/MS证明粗粒级土壤主要由木质纤维素植物残渣组成。精细的土壤粒级具有更成熟/进化的SOM，并且富含脂质和芳香化合物。[2]

[1] J. Dorado, G. Almendros, F.J. González-Vila Response of humic acid structure to soil tillage management as revealed by analytical pyrolysis J. Anal. Appl. Pyrolysis, 117 (2016), pp. 56-63

[2] N.T. Jiménez-Morillo, F.J. González-Vila, A. Jordán, L.M. Zavala, J.M. De La Rosa, J.A. González-Pérez Speciation of organic matter in sandy soil size fractions as revealed by analytical pyrolysis (Py-GC/MS) and FT-IR spectroscopy Geophys. Res. Lett., 17 (2014)

 

科学指南针是互联网+科技服务平台,500多家检测机构,提供近5万种设备和服务项目,涵盖生物医药、智能硬件、化学化工等多个领域,由专业人员1对1跟踪服务,保证检测质量与效率。