生物炭通过改变根际微环境缓解棕壤酸化

摘要

[目的]探究苹果木生物炭对酸化棕壤的改良效果及其通过调节土壤化学性质和细菌群落促进花生生长的作用机制。[方法]采用盆栽试验，设置5个生物炭梯度（0、7.5、15、45、75 t/hm²），测定土壤化学性质（pH、有机质、交换性酸等）和花生农艺性状、根系形态、根际细菌群落结构。[结果]生物炭显著提升土壤pH（75 t/hm²处理较对照提高1.13）并降低交换性酸（75 t/hm²降幅达56.67%）;45 t/hm²以上处理显著增加花生生物量（64.83%）、根长（106.8%）和根表面积（95.4%）；生物炭增加了土壤的细菌丰富度和多样性，15 t/hm²以上处理下细菌丰富度显著高于对照，75 t/hm²细菌多样性显著高于对照；RDA分析表明pH、交换性盐基、交换性酸、交换性Al³⁺、交换性H⁺、地下部生物量是影响细菌群落结构的主要环境因素（P<0.05）；变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinomycetota）是丰度最高的细菌门；芽厚胞菌属（Gemmatimonas）与植株生物量、根系性状、pH以及交换性盐基呈显著正相关关系，与交换性酸、交换性Al³⁺、交换性H⁺呈显著负相关关系；厚被膜杆菌属（Occallatibacter）与生物量指标和pH值呈显著负相关，与交换性酸、交换性Al³⁺、交换性H⁺等酸化土壤指标呈显著正相关关系。[结论]800℃裂解苹果木生物炭通过提高土壤pH、降低活性铝毒性及优化细菌群落结构缓解棕壤酸化，以45 t/hm²为最佳施用量。

关键词

棕壤酸化 / 生物炭 / 花生生长 / 根际细菌 / 土壤化学性质 / 群落多样性