四种生物炭对潮土土壤微生物群落结构的影响

来源：《农业环境科学学报》2019 年 02 期

作者：陈义轩^1,2，宋婷婷^1,2，方明²，于志国¹，李洁^2*，赖欣^2*，张贵龙^1,2*

单位：1. 沈阳农业大学植物保护学院；2. 农业农村部环境保护科研监测所

摘   要

为探究生物炭对土壤微生物群落结构的影响，以花生壳生物炭（PBC）、玉米秆生物炭（MBC）、杨木屑生物炭（ABC）和竹屑生物炭（BBC）为试验材料，每种生物炭分别以0、20.0、40.0、80.0、160.0 g·kg^-1 的浓度添加到供试潮土中，经过45d 的室内培养后用磷脂脂肪酸（PLFAs）法分析土壤中微生物群落结构。

研究结果表明：施用PBC、MBC 和ABC 对土壤总微生物总量、土壤细菌量有促进作用，但其增加幅度随生物炭浓度的升高呈现降低趋势，而添加BBC 则会显著降低土壤微生物总量、土壤细菌量；PBC、MBC、 ABC 和BBC 对土壤真菌细菌比有显著的促进作用；适量添加生物炭（20.0、40.0、80.0 g·kg^-1）会增加真菌量，但大量（160 g·kg^-1）添加PBC、BBC 会显著降低真菌量。

施入生物炭后，生物炭自身特殊理化性质和土壤理化性质，如酸碱度、土壤电导率、比表面积、孔径等的变化是导致土壤微生物群落变化的主要原因；适量施加ABC、PBC 相比于BBC、MBC 更有利于潮土土壤微生物群落结构的发展。

结   论：

（1）不同种类生物炭孔径、比表面积、CEC 及灰分等自身理化性质的不同，显著影响土壤pH 值和电导率，也直接影响土壤NO₃^--N 与NH₄ -N 的动态变化。

（2）添加PBC、ABC、MBC 可提高土壤微生物PLFA 总量及真菌、细菌、放线菌和革兰氏阳性菌、阴性菌等组分的PLFA 含量；而BBC 则降低土壤微生物总PLFA 含量及各组分PLFA 含量。

（3）通过相关性和冗余分析可知，土壤pH、EC 和矿质态氮含量，及孔径、比表面积和灰分等生物炭属性是影响各处理土壤PLFA 总量和各菌群PLFA 含量的主要控制因素。