四種生物炭對潮土土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

陳義軒，宋婷婷，方 明，于志國，李 潔*，賴 欣*，張貴龍*

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，沈陽110866；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，天津300191）

生物炭（Biochar）是由作物秸稈、木屑、糞便等廢棄生物質(zhì)，在絕氧條件下經(jīng)高溫?zé)峤猱a(chǎn)生的黑色固態(tài)炭質(zhì)，一般呈堿性[1]。具有比表面積大、孔徑大[2]和離子交換量大[3]等特性的生物炭，不僅可以減少土壤中氮素的流失，減少N2O 和CO2等氣體的排放，而且具有長久的碳貯存能力[4]。生物炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)可以吸附無機(jī)離子、可溶性有機(jī)物質(zhì)及揮發(fā)性氣體，為土壤中的微生物提供良好的棲息環(huán)境，從而改變微生物的群落結(jié)構(gòu)[5-6]。土壤微生物作為土壤的重要組成成分，其群落結(jié)構(gòu)與土壤化學(xué)循環(huán)密切相關(guān)，并且直接影響著土壤肥力[7]。已有研究表明，生物炭的多孔性結(jié)構(gòu)能夠顯著增加土壤通氣性，影響反硝化微生物組分，抑制硝態(tài)氮（NO-3-N）的反硝化損失[8]；生物炭表面富含有機(jī)陰離子官能團(tuán)，負(fù)電荷伴隨著芳環(huán)結(jié)構(gòu)形成的多交換位點(diǎn)，使得生物炭具有較高的陽離子交換量（CEC），有利于吸附銨態(tài)氮（NH+4-N），減少NH+4-N的生物可利用性及其向NO-3-N 的轉(zhuǎn)化[9]。但生物炭的種類和用量對土壤微生物數(shù)量及組成的影響以及微生物-土壤氮素養(yǎng)分循環(huán)之間的關(guān)聯(lián)，仍是科學(xué)研究的難點(diǎn)。

磷脂脂肪酸（PLFA）是活體微生物細(xì)胞膜的主要成分，具有生物特異性，因此測定土壤PLFA 可揭示土壤微生物量及其結(jié)構(gòu)組成信息。近年來PLFA 法也成為分析土壤微生物群落組成的常用方法[10]。Xu等[11]研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈生物炭能夠改變土柱淋溶試驗(yàn)后潮褐土中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)組成。Bamminger等[12]通過37 d的培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物炭添加能顯著提高微生物PLFA 總含量和細(xì)菌類、真菌類PLFA 含量。并且，已有研究發(fā)現(xiàn)，不同性質(zhì)的生物炭添加到土壤中會被不同的微生物群落利用，其引起的微生物群落結(jié)構(gòu)變化也存在明顯的差異[13]。Ameloot 等[14]研究發(fā)現(xiàn)添加生物炭（350 ℃熱解柳樹、豬糞）使土壤革蘭氏陽性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌的豐度增加。Farrell 等[15]研究發(fā)現(xiàn)添加450 ℃熱解小麥秸稈生物炭會極顯著提高細(xì)菌生物量，而真菌則偏向利用桉樹生物炭。

不同原料生物炭及其對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響差異較大，這種差異可能與生物炭的組成結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)以及生物炭的用量有關(guān)[5，16]。本研究選用原料差異較大的花生殼生物炭（PBC）、玉米稈生物炭（MBC）、楊木屑生物炭（ABC）以及竹屑生物炭（BBC），分別按0（對照）、20.0、40.0、80.0、160.0 g·kg-1施入華北地區(qū)菜地潮土，采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)，測定不同處理對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)合生物炭自身性質(zhì)、土壤理化性質(zhì)與微生物群落特征綜合分析，研究不同原料生物炭、不同施入量對土壤及其微生物的影響及可能的作用機(jī)制，以期為生物炭的實(shí)際應(yīng)用提供施生物炭土壤與微生物反饋?zhàn)饔玫睦碚搮⒖肌?/p>

1 材料與方法

1.1 供試土壤性質(zhì)

供試土壤采集自天津西青區(qū)益利來生態(tài)農(nóng)場（39°14′6″N，116°9′53.5″E）設(shè)施大棚，種植作物為黃瓜等蔬菜。土樣剔除動、植物殘?bào)w后充分混合，過20目篩后待用。土壤基本理化性質(zhì)如表1所示。

1.2 供試生物炭性質(zhì)

以宋婷婷等[17]試驗(yàn)為基礎(chǔ)，用玉米稈、花生殼、楊木屑、竹屑四種生物質(zhì)作為供試材料。收集玉米稈、花生殼、楊木屑和竹屑，將其風(fēng)干、粉碎、研磨后過20目篩，于HBYQ 馬弗爐2200 中通N2狀態(tài)500 ℃燒制120 min，冷卻至室溫，過100目篩，干燥保存?zhèn)溆?。不同材料制備的生物炭的理化性質(zhì)如表2、圖1 和圖2所示。

1.3 理化性質(zhì)測定方法

土壤基本理化性質(zhì)測定參照鮑士旦的《土壤農(nóng)化分析》[18]。土壤pH 值、電導(dǎo)率參照NY/T 1377—2007、HJ 802—2016 進(jìn)行測定。土壤NO-3-N 和NH+4-N 濃度采用全自動連續(xù)流動分析儀（AA3，Bran+Luebbe Corp.）測定。生物炭pH 值測定參考GB/T 12496.7—1999；陽離子交換量采用火焰分光光度計(jì)進(jìn)行測定；生物炭的比表面積采用比表面積分析儀測定；灰分含量采用緩慢灰化法測定；揮發(fā)分的測定參照GB/T 2001—2013；固定碳的計(jì)算方法為固定碳（%）=100-灰分-揮發(fā)分；生物炭相對原子含量（%）測定使用X射線光電子能譜（XPS）的方法。傅里葉變換紅外光譜分析（FITR）：用傅里葉變換紅外光譜儀（Nicolet 380，Nicolet Corp.，美國）測定生物炭的紅外光譜，采用KBr壓片制樣，掃描波數(shù)范圍為400～4500 cm-1。掃面電鏡圖（SEM）：采用TM-1000型掃描電鏡（Hitachi，日本），冷場發(fā)射式，對生物炭進(jìn)行表征。

表1 土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of soil

表2 生物炭理化性質(zhì)與工業(yè)分析Table 2 The proximate analysis and chemical properties of biochar

圖1 四種不同原料生物炭的傅里葉紅外光譜圖Figure 1 FT-IR spectra of biochar of different raw materials

1.4 培養(yǎng)試驗(yàn)

稱取100 g 新鮮潮土，根據(jù)處理分別稱取20.0、40.0、80.0、160.0 g·kg-1四種不同生物炭，混合均勻后置于平底玻璃筒中，每個(gè)處理3 次重復(fù)。調(diào)節(jié)水分至田間持水量的45%，封口膜封口，并在封口膜中間留一個(gè)小孔，將其置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)45 d，用稱重法定期校正土壤水分含量。在培養(yǎng)試驗(yàn)的1、3、6、9、14、20、30、45 d 破壞性取樣，測定土壤中的NO-3-N和NH+4-N。培養(yǎng)結(jié)束后，測定微生物PLFAs。

1.5 PLFA測定

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析采用PLFA 方法進(jìn)行分析[10]。稱取凍干土樣3 g 加入氯仿∶甲醇∶檸檬酸=1∶2∶0.8 單相提取劑15.8 mL，室溫振蕩離心，收集上清液，二次振蕩提取離心，合并上清液，加入檸檬酸緩沖液和氯仿，靜置過夜后氯仿相（下層）氮?dú)獯蹈伞⒅愞D(zhuǎn)移到SPE 柱中，萃取純化PLFA。利用安捷倫GC-MS（6890-5975C）檢測樣品。脂肪酸定量用內(nèi)標(biāo)法，十九脂肪酸甲酯（C19：0）作為內(nèi)標(biāo)，PLFA 含量用nmol·g-1表示。根據(jù)不同微生物群落脂肪酸的分子結(jié)構(gòu)和基團(tuán)位置，Kulmatiski 等[10]將微生物群落分為真菌、放線菌、細(xì)菌（革蘭氏陽性菌G+和陰性菌G-）等，PLFA總量以檢測得到的脂肪酸加和表示。不同類型脂肪酸和微生物的對應(yīng)關(guān)系見表3。

1.6 數(shù)據(jù)處理分析

圖2 四種不同原料生物炭的電鏡掃描圖（×2000倍）Figure 2 SEM（×2000 times）of different raw materials biochar

采用Excel 2016 對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 22 進(jìn)行顯著性分析、雙因素方差Duncan′s 分析（Two-ways ANOVA）和相關(guān)性分析等比較生物炭種類與添加量對土壤微生物群落的影響，Origin Pro 2017 作圖，Canoco 5.0進(jìn)行冗余分析排列諸多因素中對土壤微生物影響較大的理化指標(biāo)。文中出現(xiàn)的數(shù)值均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭對土壤pH值和電導(dǎo)率的影響

添加生物炭對土壤pH值和電導(dǎo)率的影響均呈增加趨勢，但因用量與種類不同，處理間差異顯著。與對照相比，隨生物炭用量增加，施入四種生物炭處理的土壤pH 值和電導(dǎo)率均顯著升高（表4、表5）；土壤pH 增幅在5.01%～7.19%，電導(dǎo)率增幅在-7.60%～65.79%。其中MBC 處理二者增幅最大，隨著MBC 添加量的增加，pH 最高為8.35，同時(shí)土壤EC 值由3.42 mS·cm-1升高到5.67 mS·cm-1，增幅達(dá)65.79%；而ABC和PBC處理對土壤pH值和EC值影響較小。

2.2 生物炭對土壤礦質(zhì)態(tài)氮（-N-N）含量的影響

2.3 施加不同種類生物炭對土壤微生物的影響

土壤微生物PLFA 總量及細(xì)菌、真菌、放線菌等土壤微生物群落組分PLFA 表征結(jié)果（圖5）顯示，供試PLFA 碳原子數(shù)從14～22 共26 種PLFA 被檢測出，基于含量較高的PLFA 進(jìn)行微生物類型劃分，發(fā)現(xiàn)供試土壤表現(xiàn)為細(xì)菌含量最高，其次為真菌和放線菌。添加生物炭的結(jié)果顯示，不同種類生物炭對土壤微生物群落組成和結(jié)構(gòu)，整體呈“低量促進(jìn)，高量抑制”的趨勢。其中施用PBC、MBC 和ABC 20 g·kg-1和40 g·kg-1時(shí)可顯著提高土壤微生物PLFA 總量，PLFA 總量最高；而BBC 則對微生物PLFA 總量表現(xiàn)出顯著的抑制作用。

表3 磷脂脂肪酸命名歸屬Table 3 PLFA interpretations

表4 不同種類生物炭對土壤pH值的影響Table 4 The effect of different types of biochar on soil pH

表5 不同種類生物炭對土壤電導(dǎo)率的影響（mS·cm-1）Table 5 The effect of different types of biochar on soil EC（mS·cm-1）

圖3 不同種類生物炭對土壤硝態(tài)氮含量的影響Figure 3 The effect of different types of biochar on soil nitrite nitrogen

進(jìn)一步對細(xì)菌、真菌和放線菌等土壤微生物群落組分PLFA 指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，不同生物炭對土壤微生物各組分的影響顯著，進(jìn)而導(dǎo)致土壤微生物PLFAs 總量和結(jié)構(gòu)的變化。在20 g·kg-1和40 g·kg-1PBC 處理中，細(xì)菌PLFA 量極顯著增加，分別較對照增幅為72.68%和34.3%，占該處理土壤微生物PLFA 總量的58.51%和49.60%。而隨PBC 添加量的增加，細(xì)菌PLFA 量在80 g·kg-1PBC 處理快速降低，導(dǎo)致其真菌細(xì)菌比值在20 g·kg-1和40 g·kg-1時(shí)較小，80 g·kg-1添加下出現(xiàn)0.72的峰值（圖6）。

ABC 顯著提高了真菌PLFA 含量。其中，ABC 添加量為20 g·kg-1和40 g·kg-1時(shí)，真菌PLFA 量為9.35 nmol·g-1和8.55 nmol·g-1，占該處理土壤微生物PLFA總量的27.91%和30.29%，該添加量下的各生物炭處理相比，ABC真菌細(xì)菌比顯著高于其他三種生物炭。

MBC 是四種生物炭中唯一大幅度提高放線菌生物量的處理。20 g·kg-1添加量下，PLFA 達(dá)到3.06 nmol·g-1，顯著高于其他處理。BBC 顯著抑制了土壤細(xì)菌和真菌PLFA 量，導(dǎo)致相同添加量下其土壤微生物PLFA總量顯著低于其他處理。

圖6 生物炭添加對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)（真菌細(xì)菌比）的影響Figure 6 The effect of biochar to fungi-to-bacteria ratio

2.4 生物炭種類與添加量對土壤微生物群落組分PLFA的影響

由表6 可知，生物炭種類和添加量對土壤微生物群落總PLFA 量，及其細(xì)菌、真菌、革蘭氏陽性菌PLFA 和真菌細(xì)菌比的影響顯著，而對放線菌PLFA含量影響不顯著。其中生物炭種類與添加量對細(xì)菌、真菌和真菌細(xì)菌比產(chǎn)生顯著交互作用。生物炭種類和添加量均對革蘭氏陽性菌產(chǎn)生了極顯著的影響，但革蘭氏陰性菌PLFA 僅與生物炭種類顯著相關(guān)，且交互作用不顯著。

2.5 微生物群落組分與土壤理化指標(biāo)和生物炭物理指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系

以土壤各菌群PLFA 量作為生物樣本，土壤和生物炭理化性質(zhì)作為環(huán)境變量對各因素進(jìn)行相關(guān)性分析（表7）。結(jié)果顯示，pH、EC、孔徑、比表面積和礦質(zhì)態(tài)氮含量是影響微生物PLFA 總量的主要控制因素，其中，細(xì)菌PLFA 含量與pH、EC、孔徑、NH+4-N 呈顯著負(fù)相關(guān)，與比表面積呈顯著正相關(guān)；真菌、革蘭氏陽性、陰性菌PLFA 含量和生物炭孔徑及土壤NH+4-N 呈顯著負(fù)相關(guān)，與比表面積呈顯著正相關(guān)；而放線菌PLFA含量與pH呈顯著負(fù)相關(guān)。

冗余參數(shù)如表8 所示，環(huán)境變量解釋了總變量的82.52%，不同種類生物炭分布在不同象限，說明生物炭種類對土壤微生物群落組成的影響差異顯著（圖7）。結(jié)果顯示，PBC、ABC 和20、40 g·kg-1MBC 的添加提高土壤真菌、細(xì)菌、放線菌和革蘭氏陰性菌、陽性菌PLFA 含量，其中孔徑、比表面積、CEC、灰分和礦質(zhì)態(tài)氮是促進(jìn)其土壤各菌群PLFA 含量的主要控制因素；而BBC和80、160 g·kg-1MBC處理則降低土壤真菌、細(xì)菌、放線菌和革蘭氏陰性菌、陽性菌PLFA 含量，其中pH、EC、孔徑是控制其土壤各菌群PLFA 含量的主要控制因素。

3 討論

3.1 四種生物炭對土壤理化性質(zhì)的影響

生物炭具富碳、孔隙度高、表面負(fù)載官能團(tuán)等特點(diǎn)，施入土壤通常會影響其理化性質(zhì)，阻控養(yǎng)分淋失，同時(shí)擾動土壤微生物群落[1，5]。諸多研究指出，生物炭制備過程產(chǎn)生的灰分物質(zhì)，是導(dǎo)致土壤pH 值和電導(dǎo)率升高的主要因素[3，19-20]。由于生物炭灰分物質(zhì)中含有Na、Ca 和Mg 等堿金屬元素，且表面負(fù)載豐富的-COO-、-O-等有機(jī)陰離子官能團(tuán)[21]，故生物炭一般呈堿性。在本研究中，PBC、MBC、ABC、BBC 的pH 值分別為9.92、9.84、8.76 和9.32；隨著生物炭添加量的增加，土壤pH 值升高（表4）。這與Zhang 等[22]和雷海迪等[23]的研究相近，其認(rèn)為生物炭含有的堿性灰分物質(zhì)多呈可溶態(tài)，增加土壤鹽基飽和度，降低土壤交換性氫離子和鋁離子的水平。但一些研究[24]也指出，潮土本身偏堿性，具有較高的鹽基飽和度，且具有一定緩沖性，因此，生物炭對潮土pH 值影響可能不顯著。本研究供試潮土為連續(xù)種植的設(shè)施菜地土壤，其土壤pH 值為7.79，明顯低于文獻(xiàn)[24]中的8.30 的土壤pH。此外，本研究僅發(fā)現(xiàn)MBC 對供試土壤pH 值和電導(dǎo)率影響明顯，MBC 在四種生物炭中灰分最高，說明可能其本身含有較多的可溶性鹽或在有機(jī)質(zhì)分解的時(shí)候釋放出礦質(zhì)鹽分，從而提高供試土壤電導(dǎo)率。

表6 生物炭種類（B）與添加量（M）對土壤微生物群落影響的雙因素方差分析Table 6 Two-way-ANOVA for soil microbial community with biochar types（B）and addition content（M）

表7 皮爾遜相關(guān)性分析Table 7 Pearson′s correlations between microbial quantities and the properties of biochar and its amendment soils

表8 冗余分析參數(shù)表Table 8 Redundancy analysis summary table

圖7 不同環(huán)境變量對微生物群落的影響Figure 7 Effects of different environmental variables on microbial community

在快速熱解條件下制備生物炭時(shí)，原材料花生殼、玉米秸稈、楊木屑及竹屑中的N、P、S 等非金屬元素會在該過程中揮發(fā)損失，因此，生物炭自身礦質(zhì)態(tài)氮含量可忽略不計(jì)。前期研究指出[16]，四種生物炭表面分布的含氧官能團(tuán)（-OH、-C=O、-C-O）均參與了對-N、-N的吸附。本研究中，添加MBC處理土壤-N 下降幅度最大，這可能與MBC 參與-N吸附的含氧官能團(tuán)有關(guān)，從紅外譜圖中可以看出，與其他三種生物炭相比，MBC 在3156～3800、1620 cm-1和1300～1000 cm-1處出現(xiàn)的醇羥基、芳香環(huán)羰基和醚類伸縮振動最為明顯（圖1），一定程度說明了在MBC對-N 的吸附過程中，含氧官能團(tuán)的參與作用更為顯著。另一些研究指出生物炭對土壤礦質(zhì)態(tài)氮變化的影響，也與生物炭可提供富含電子供體的有機(jī)物質(zhì)及高碳氮比間接影響反硝化細(xì)菌的能量轉(zhuǎn)化相關(guān)[25]。一方面，生物炭表面的陰離子含氧官能團(tuán)通過絡(luò)合或靜電作用與Ca2+、Mg2+等金屬離子結(jié)合形成金屬橋，增加對土壤-N 的吸附潛力[22]，另一方面這些官能團(tuán)還可以提供豐富的電子供體與受體，促進(jìn)土壤厭氧反硝化作用，進(jìn)而導(dǎo)致土壤-N 含量的降低[26-27]。本研究培養(yǎng)初期，隨各生物炭添加量增加，土壤-N 含量呈顯著降低的趨勢，與上述學(xué)者研究結(jié)果相似。而經(jīng)過一段時(shí)間培養(yǎng)，土壤-N含量趨于平穩(wěn)，可能是因?yàn)樯锾恐饾u向土壤底層沉積，或者是由于生物炭表面吸附不穩(wěn)定態(tài)碳，使反應(yīng)底物濃度降低的緣故[28]。

隨生物炭的輸入，土壤碳氮比和pH值的提高，一定程度上能改變土壤微生物碳氮利用率[29]。生物炭提高了土壤pH 值，打破了土壤溶液中NH3與的轉(zhuǎn)化平衡，堿性環(huán)境更利于向NH3轉(zhuǎn)化[8]，因此，本試驗(yàn)隨生物炭用量的增加，培養(yǎng)初期土壤-N含量下降。韓光明[30]對潮土施加玉米芯生物炭的研究顯示，添加生物炭明顯提高氨氧化細(xì)菌與固氮微生物數(shù)量，加快對胺類碳源的利用。

3.2 土壤微生物對四種生物炭的響應(yīng)及其機(jī)制探討

生物炭的輸入改變了土壤理化條件，影響土壤微生物的生存環(huán)境，進(jìn)而影響微生物群落分布，引起土壤微生物群落變化[5]。本研究結(jié)果顯示，PBC、MBC和ABC 可顯著提高土壤微生物PLFA 含量，該結(jié)果與梁韻等[32]和張又弛等[33]的報(bào)道一致。研究表明，生物炭疏松、多孔的特殊表面結(jié)構(gòu)以及自身易分解的成分，能夠?yàn)槲⑸锏纳嫣峁鏊宛B(yǎng)分來源，促進(jìn)特定種類微生物的生長和繁殖[34]。

添加不同種類生物炭，能被不同的土壤微生物群落利用，其引起的微生物群落結(jié)構(gòu)變化也存在顯著差異[35]。有研究指出生物炭表面的氫鍵或靜電作用能使細(xì)菌留在生物炭的孔隙中，不受土壤淋洗的影響，從而增加土壤細(xì)菌的數(shù)量[5，36]。在本研究中，PBC 有較大的比表面積，且PBC 施入量為20 g·kg-1時(shí)細(xì)菌PLFA 量達(dá)到最大，這可能與PBC 有易產(chǎn)生氫鍵的灰分、合適的CEC及孔隙大小有關(guān)。

生物炭對真菌的影響與比表面積、孔徑、含水量、pH、灰分、高碳氮比等因素密切相關(guān)[5，37]。本試驗(yàn)PLFA 結(jié)果顯示，相同施用量下，ABC 各處理真菌PLFA 量總能保持較高水平，這可能是因?yàn)锳BC 的pH 值、表面粗糙有序的孔隙和較大的孔徑更適宜真菌定植。

放線菌能分泌胞外酶，參與復(fù)雜芳香類物質(zhì)的降解過程[38]，紅外譜圖顯示，只有MBC 在2000～1600 cm-1處有較明顯的芳香族物質(zhì)的泛頻峰，說明MBC對芳香烴類基團(tuán)有較強(qiáng)的吸附性，因此一定程度上可以促進(jìn)利用該類物質(zhì)的放線菌的生長。此外，BBC對微生物PLFA 總量起顯著抑制作用，通過電鏡掃描與理化分析結(jié)果顯示，與其他生物炭相比，BBC 具有比表面積、CEC較小，孔徑較大和表面結(jié)構(gòu)不規(guī)則等特點(diǎn)，可能對微生物的生長繁殖和定植有不利影響[39]。

真菌細(xì)菌比可以反映真菌和細(xì)菌相對含量的變化及其相對豐富度，是判斷土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)。本研究顯示，與空白對照相比，除20 g·kg-1PBC 和160 g·kg-1BBC 處理外，其余生物炭處理的土壤真菌細(xì)菌比值顯著增加，說明生物炭改善了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，有利于土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[40]。

綜上所述，不同種類生物炭和用量對土壤養(yǎng)分與微生物群落結(jié)構(gòu)特征影響顯著。因此需根據(jù)不同生物炭材料，考慮土壤微生物組成和結(jié)構(gòu)，確定安全用量，為生物炭安全施用提供理論依據(jù)。此外，本試驗(yàn)為室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，后期也應(yīng)該進(jìn)一步開展長期田間試驗(yàn)，探索生物炭對土壤氮素行為和微生物群落之間的作用與機(jī)制。

4 結(jié)論

（1）不同種類生物炭孔徑、比表面積、CEC及灰分等自身理化性質(zhì)的不同，顯著影響土壤pH 值和電導(dǎo)率，也直接影響土壤-N與-N的動態(tài)變化。

（2）添加PBC、ABC、MBC 可提高土壤微生物PLFA 總量及真菌、細(xì)菌、放線菌和革蘭氏陽性菌、陰性菌等組分的PLFA 含量；而BBC 則降低土壤微生物總PLFA含量及各組分PLFA含量。

（3）通過相關(guān)性和冗余分析可知，土壤pH、EC 和礦質(zhì)態(tài)氮含量，及孔徑、比表面積和灰分等生物炭屬性是影響各處理土壤PLFA 總量和各菌群PLFA 含量的主要控制因素。