生物炭对白浆土土壤微生物功能多样性的影响

2021-06-01陆欣春郑永照韩晓增邹文秀

土壤与作物 2021年2期

陆欣春，郑永照，韩晓增，陈旭，邹文秀，严君

(1.中国科学院东北地理与农业生态研究所，黑龙江哈尔滨 150081；2.通化市农业科学研究院,吉林梅河口 135007)

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生物炭施用能够改变土壤物理化学属性，改变土壤微生物群落组成和丰度，减少温室气体释放，降低有毒元素对植物的侵害，提升土壤肥力和增加作物产量[1-4]。生物炭作为一种新型的土壤改良剂，因其独特的物理化学性质(高碱度、高比表面积、多孔隙结构和高灰分等)，被认为可能是未来改良酸性土壤的有效途径，也因此引起了国内外科研工作者的广泛关注[5]。

目前主要采用Biolog-Eco技术通过对碳源底物利用情况的分析，评价微生物群落功能多样性。然而，不同的生物炭类型、施用水平之间生物炭添加对土壤微生物群落功能的影响是不同的[6]。施用生物炭提高根际土壤微生物对糖类、氨基酸类和羧酸类碳源的利用能力，生物质炭≥40 t·hm-2塿土土壤微生物对氨基酸类、羧酸类的利用能力最强[7]。武爱莲等[8]通过在褐土上施用生物炭的研究表明，施用生物炭后改变了土壤微生物群落结构组成，降低了褐土土壤中的微生物活性，进而减少或改变了褐土土壤微生物对碳源的利用种类和强度。Zhu等[9]研究表明，我国北方地区农民为追求高产而过度施用化肥，不施用有机肥，使土壤无法分解肥害，致使土壤严重酸化(pH<4.0)，严重影响玉米产量。目前，关于生物炭对土壤改良、肥力提升以及土壤微生物群落结构方面已有很多报道[4,10-11]，而针对中国东北长期施化肥造成的酸化土壤中微生物群落功能对生物炭改良的反应的研究还较少。本研究选取了我国东北典型旱地白浆土土壤，以玉米秸秆生物炭为原料，采用不同施用量的生物炭改良酸化白浆土土壤，以明确其改良过程中生物炭施用对土壤微生物对碳源的代谢利用特征。