生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗生物量及其林下土壤微生物活性的影響

任涵 黃寶靈 康凱 丁瑋 呂成群

摘要：【目的】研究施用益生菌和不同濃度生物炭對(duì)桉樹幼苗生物量及其林下土壤微生物活性的影響，為調(diào)控桉樹生長的土壤理化環(huán)境提供參考依據(jù)?！痉椒ā恳澡駱溆酌鐬檠芯繉?duì)象，進(jìn)行2種濃度（20.0和40.0 t/ha）生物炭+5×1010 CFU/mL益生菌水平的野外栽培試驗(yàn)，測(cè)定分析各處理桉樹幼苗的生長量和干生物量、林下土壤微生物數(shù)量、土壤氮素含量和土壤酶活性?！窘Y(jié)果】單獨(dú)施用20.0 t/ha生物炭可顯著提高桉樹幼苗的莖、葉生物量和總生物量（P<0.05，下同），單獨(dú)施用5×1010 CFU/mL益生菌能顯著降低桉樹幼苗的樹高、冠幅、地徑、葉生物量和總生物量;單獨(dú)施用5×1010 CFU/mL益生菌或20.0 t/ha生物炭均能顯著降低桉樹幼苗林下土壤的過氧化氫酶（CAT）活性，而5×1010 CFU/mL益生菌與20.0 t/ha生物炭混施可顯著增加桉樹幼苗林下土壤真菌數(shù)量。因子分析及相關(guān)性分析結(jié)果表明，土壤放線菌數(shù)量與土壤因子[硝態(tài)氮（NO3--N）、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）]呈顯著正相關(guān)，即微生物數(shù)量可反映桉樹幼苗林下土壤營養(yǎng)狀況和微生物數(shù)量;低濃度生物炭處理在各公因子上的得分和排名最高，表明施用適宜濃度生物炭能提升桉樹幼苗林下土壤元素的固持能力和微生物數(shù)量?！窘Y(jié)論】土壤微生物數(shù)量與土壤養(yǎng)分含量、酶活性及微生物量碳氮含量等關(guān)系密切，施用20.0 t/ha生物炭可顯著提高桉樹幼苗的根、莖、葉生物量，同時(shí)能提高其對(duì)林下土壤營養(yǎng)元素的固持能力和微生物量碳氮含量。

關(guān)鍵詞： 桉樹;益生菌;生物炭;微生物;土壤酶;營養(yǎng)元素

中圖分類號(hào)： S792.39;S714.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2019）08-1785-07

The impact of biochar and probiotics on eucalyptus seedlings biomass and soil microbial activity under the forest

REN Han， HUANG Bao-ling， KANG Kai， DING Wei， LYU Cheng-qun*

（Forestry College， Guangxi University， Nanning? 530004， China）

Abstract：【Objective】The objective of this study was to investigate the impact of biochar and eucalyptus probiotics on eucalyptus seedling biomass and soil microbial activity under the forest， and? provide a reference for the optimum soil physicochemical environment regulation for eucalyptus growth. 【Method】Eucalyptus seedlings were research targets. Two concentrations（20.0 and 40.0 t/ha） of biochar+5×1010 CFU/mL probiotics were used to conduct field cultivation test. Growth， dry biomass， soil microbial activity under the forest， soil nitrogen content and soil enzyme activity were detec-ted and analyzed. 【Result】Single application of 20.0 t/ha biochar significantly? increased stem and foliar biomass（P<0.05，the same below）， and single application of 5×1010 CFU/mL probiotics significantly? decreased seedling height，crown dia-meter，ground diameter，foliage biomassand total biomass. Catalase（CAT） activity in soil under eucalyptus forest was signi-ficantly decreased by 5×1010 CFU/mL probiotics and low-level concentration（20.0 t/ha） of biochar.Fungi quantity under eucalyptus forest were significantly increased by mixed application of 5×1010 CFU/mL probiotics and 20.0 t/ha biochar. The factorialanalysis and correlation analysis demonstrated that soil actinomyces quantity was significantly positively correla-ted to soil factor（NO3--N），microbial biomass carbon（MBC） and microbial biomass nitrogen（MBN），indicating that soil microbial quantity was able to reflect soil nutrient condition and microbial biomass. What was more，low concentration of biochar treatment ranked and scored the highest on all common factors，indicating that a suitable concentration of biochar increased the retention capacity of soil nutrient and soil microbial biomass under eucalyptus forest. 【Conclusion】Soil microbial quantity is highly related to soil available nutrient content，enzyme activity， MBC and MBN. The biomass of eucalyptus root， stem and leaf can be significantly increased by 20.0 t/h biochar， meanwhile the capacity of soil nutrient retention， and soil microbial carbon and nitrogen concentrations are improved.

Key words： eucalyptus; probiotics; biochar; microbial; soil enzyme; nutrient element

0 引言

【研究意義】生物炭是一種在缺氧或絕氧環(huán)境中高溫裂解有機(jī)質(zhì)的固態(tài)物質(zhì)，可作為土壤理化性質(zhì)改良劑和二氧化碳封存劑（Lehmann et al.，2006），是近年來農(nóng)林、環(huán)境和新能源等諸多領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。生物炭主要由碳、氫和氧及少量氮和硫等元素組成，其中碳元素占60%以上，具有高度羧酸醋化及芳香化結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定。生物炭對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響主要在于其對(duì)土壤pH、鹽基飽和度和陽離子交換量等方面的效應(yīng)（Chan et al.，2008）。植物根際益生菌（PGPR）可促進(jìn)植物生長和吸收礦質(zhì)營養(yǎng)元素及抑制有害微生物生長，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和植物修復(fù)（Compant et al.，2010）。桉樹是我國三大速生樹種之一，因具有生長快速、種類繁多、抗逆性強(qiáng)等特性使其成為目前世界上最的重要紙漿原材料（朱育峰等，2018）。桉樹也是廣西喀斯特地區(qū)、廣東和福建等沿海地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)樹種（文曉萍等，2008;朱育峰等，2018），但隨著桉樹人工林面積的不斷擴(kuò)大，社會(huì)對(duì)其影響生態(tài)環(huán)境的負(fù)面評(píng)價(jià)越來越多，包括桉樹種植導(dǎo)致的林地土壤退化、區(qū)域水資源量下降和林下生物多樣性降低等問題（平亮和謝宗強(qiáng)，2009）。Khan等（2000）研究表明，PGPR能通過提高植物根系與植物體的元素交換而降低土壤中對(duì)植物體有害的有機(jī)物含量。因此，探討植物益生菌和生物炭對(duì)桉樹生長及其林下土壤微生物活性的影響，對(duì)提高桉樹林下土壤氮素利用率和改善桉樹苗木生長的土壤環(huán)境具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】Glaser等（2002）、Chan等（2008）研究表明，生物炭表面豐富的官能團(tuán)可提高土壤陽離子交換量（CEC）和土壤鹽基飽和度，增加可利用磷和鹽基陽離子含量進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。Welbaum Gregory（2004）研究發(fā)現(xiàn)，在一些林木根際施加從菌根或根際土壤分離得到的益生菌可顯著改善苗木的生長環(huán)境、增加苗木對(duì)生物和非生物脅迫的抗性及提高苗木的生長速度。文曉萍等（2008）將根瘤菌接種至臺(tái)灣相思和巨尾桉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)根瘤菌能顯著提升苗木的苗高、地徑、生物量及土壤含氮量。Laird（2008）研究認(rèn)為，生物炭進(jìn)入土壤后，通過氧化作用其表面會(huì)形成羧基和酚基等對(duì)陽離子具有較強(qiáng)吸附能力的基團(tuán)，增加對(duì)陽離子如NH4+的吸附進(jìn)而緩解淋溶作用。Subramanian等（2015）研究認(rèn)為，氮作為植物—土壤生態(tài)系統(tǒng)中的必需元素是由于氮是形成氨基酸、蛋白質(zhì)和葉綠素的重要組分。程效義等（2016）研究顯示，施用生物炭可增強(qiáng)土壤保持養(yǎng)分的能力和土壤養(yǎng)分的利用效率。Pham等（2017）在溫室條件下將從水稻根際分離到的固氮菌Pseudomonas stutzeri A15施加到水稻幼苗，結(jié)果顯示，施加益生菌的水稻幼苗生長狀況明顯優(yōu)于空白對(duì)照和化肥對(duì)照組。【本研究切入點(diǎn)】目前，已有大量關(guān)于益生菌和生物炭應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的研究報(bào)道，但將二者同時(shí)應(yīng)用于桉樹幼苗及其對(duì)林下土壤理化性質(zhì)和微生物影響的研究鮮見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】對(duì)尾葉桉（Eucalypt urophylla×E. grandis）幼苗混施桉樹益生菌和不同濃度的生物炭，探討生物炭+益生菌對(duì)桉樹幼苗生長、林下植被生物量、林下土壤微生物數(shù)量和土壤—植物氮素循環(huán)的影響，為調(diào)控桉樹生長的土壤理化環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年1—4月在廣西國有高峰林場(chǎng)長客分場(chǎng)（東經(jīng)108°21′，北緯22°58′）進(jìn)行。樣地地處亞熱帶，年均氣溫21.6 ℃，年均降水量800～1600 mm，空氣濕度70%～80%，年均霜期5 d。供試土壤為赤紅壤，成土母質(zhì)有花崗巖和砂頁巖風(fēng)化物，酸度高，pH 4.5～5.5（水土比2.5∶1），有機(jī)質(zhì)和全氮含量中等偏低，磷和鉀含量欠豐富。

1. 2 試驗(yàn)材料

生物炭購自河南泰然有機(jī)肥企業(yè)，該產(chǎn)品是以小麥秸稈為原料，經(jīng)高溫裂解分離而成。其主要技術(shù)指標(biāo)：生物質(zhì)活性炭含量≥50%，pH 8.0。益生菌由廣西大學(xué)林學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室黃寶靈研究員從桉樹根際土壤中分離純化，并由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司鑒定為巨大芽孢桿菌屬，菌株編號(hào)DU07，在GenBank上的登錄號(hào)為MK391000。通用引物為Y1（5'-TGGCTCAGAACGAACGCTGGCGGC-3'）和Y2（5'-CCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGT-3'），委托上海美吉生物公司合成。供試所用尾葉桉DH32-29為其無性系組培苗，由廣西東門林場(chǎng)苗圃提供。

1. 3 試驗(yàn)方法

1. 3. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參考Gaskin等（2008）的方法，設(shè)5個(gè)處理：不施用益生菌和生物炭[M0B0，對(duì)照（CK）]、單獨(dú)施用生物炭20.0 t/ha（M0B20）、單獨(dú)施用益生菌5×1010 CFU/mL（MB0）、混施5×1010 CFU/mL益生菌+20.0 t/ha生物炭（MB20）和混施5×1010 CFU/mL益生菌+40.0 t/ha生物炭（MB40）。樣地總面積約667 m2 （20.0 m×33.3 m），每處理面積約115 m2，25～30個(gè)重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。處理間設(shè)1.0 m寬緩沖帶以減少相互影響。

1. 3. 2 測(cè)定指標(biāo)及方法 2018年1月從每處理樣地隨機(jī)抽取3個(gè)點(diǎn)采集0～10 cm表層土樣并混合均勻得到一個(gè)混合樣，帶回實(shí)驗(yàn)室后分成兩份，一份置于4 ℃冰箱儲(chǔ)存，用于微生物相關(guān)指標(biāo)測(cè)定，另一份風(fēng)干過篩用于測(cè)定土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活性。土壤微生物數(shù)量采用平板稀釋法進(jìn)行測(cè)定;土壤無機(jī)氮（硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，用NO3--N和NH4+-N表示）含量使用CaCl2浸提法測(cè)定;土壤經(jīng)H2SO4和HClO4消煮后用連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3）測(cè)定全氮（TN）含量，在全自動(dòng)酶標(biāo)儀（Infinite 200）上700 nm波長處測(cè)定全磷（TP）含量，在火焰光度計(jì)上測(cè)定全鉀（TK）含量;土壤微生物生物量碳氮（MBC和MBN）含量采用氯仿熏蒸結(jié)合K2SO4浸提，以總有機(jī)碳分析儀（MULTIN/C3100）進(jìn)行測(cè)定。參考關(guān)松蔭（1986）的方法，土壤蛋白酶（Protease）活性采用茚三酮比色法測(cè)定，蔗糖酶（Sucrase）和纖維素酶（Cellulase）活性采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定，過氧化氫酶（CAT）活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定。每次進(jìn)行土壤采集時(shí)，每處理隨機(jī)抽取3株幼苗進(jìn)行樹高和地徑測(cè)量，并做好標(biāo)記帶回實(shí)驗(yàn)室，105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干至恒重，用以測(cè)定根莖葉的干生物量。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;以Pearson系數(shù)對(duì)5個(gè)處理的桉樹幼苗生物量、土壤微生物數(shù)量、土壤氮素含量和土壤酶活性進(jìn)行相關(guān)性分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 施用生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗生長量的影響

由表1可知，各處理桉樹幼苗的根生物量差異不顯著（P>0.05，下同）;M0B20處理桉樹幼苗的樹高、冠幅和地徑與CK無顯著差異，但根生物量明顯高于CK，莖和葉的生物量及總生物量分別較CK顯著升高73.68%、22.85%和45.02%（P<0.05，下同）;MB0處理桉樹幼苗的樹高、冠幅、地徑、莖生物量、葉生物量和總生物量較CK顯著降低30.43%、38.82%、19.11%、56.13%、51.68%和56.40%，說明單獨(dú)施用益生菌短期內(nèi)會(huì)顯著降低桉樹幼苗的生長量和莖、葉生物量及總生物量;MB20處理桉樹幼苗的冠幅和總生物量較CK顯著降低11.76%和13.51%，其他指標(biāo)與CK差異不顯著;MB40處理桉樹幼苗的冠幅、地徑、葉生物量和總生物量分別較CK顯著降低20.00%、13.33%、42.32%和25.12%，樹高和莖生物量與CK差異不顯著;MB20和MB40處理桉樹幼苗的樹高、冠幅及莖生物量和總生物量均顯著高于MB0處理，地徑、根生物量、葉生物量明顯高于MB0處理，說明桉樹幼苗施用生物炭可在短期內(nèi)迅速改良其林下土壤水分、營養(yǎng)元素和通氣條件等，從而改變桉樹幼苗根系對(duì)水肥的利用速率;混施20.0或40.0 t/ha生物炭+益生菌相比于單獨(dú)施用益生菌均能顯著提高桉樹幼苗的樹高、冠幅及莖生物量和總生物量。

2. 2 施用生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗林下土壤酶活性的影響

由表2可知，MB0和M0B20處理的土壤CAT活性顯著低于CK，MB20和MB40處理的土壤CAT活性與CK無顯著差異;M0B20、MB0和MB40處理的土壤CAT活性均顯著低于MB20處理;M0B20、MB0、MB20、MB40處理及CK間的蛋白酶活性、蔗糖酶活性和纖維酶活性無顯著差異。說明低濃度（20.0 t/ha）生物炭與益生菌混施可顯著提升桉樹幼苗林下土壤CAT的酶促反應(yīng)速度，但生物炭與益生菌混施對(duì)土壤蔗糖酶、蛋白酶和纖維素酶活性無顯著影響。

2. 3 施用生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗林下土壤微生物數(shù)量的影響

從表2可看出，MB20處理桉樹幼苗林下土壤的真菌數(shù)量顯著多于CK及其他處理，M0B20、MB0和MB40處理及CK桉樹幼苗林下土壤的真菌數(shù)量間差異不顯著;各處理林下土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量在CK與各處理間差異均不顯著。說明低濃度（20.0 t/ha）生物炭與益生菌混施可顯著促進(jìn)桉樹幼苗林下土壤真菌生長繁殖，而對(duì)細(xì)菌和放線菌的繁殖無顯著促進(jìn)作用。

2. 4 施用生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗林下土壤MBC、MBN和養(yǎng)分含量的影響

由表3可知，施用生物炭和益生菌對(duì)桉樹幼苗林下土壤MBC、MBN、NO3--N、NH4+-N和TN含量無顯著影響，但相較于CK，MB20處理可提高M(jìn)BN、NO3--N、NNH4+-N、TP和TK含量，M0B20處理可提高M(jìn)BC、MBN、NO3--N、NH4+-N、TP和TK含量。說明短期內(nèi)桉樹幼苗林下土壤微生物量和土壤養(yǎng)分對(duì)施用生物炭和益生菌的響應(yīng)不顯著。

2. 5 土壤營養(yǎng)元素、微生物量碳氮和酶活性的相關(guān)性

從圖1可看出，NO3--N含量與MBC含量呈顯著正相關(guān)（R2=0.53），NH4+-N含量與蛋白酶活性呈顯著正相關(guān)（R2=0.52），TN含量與TP含量呈顯著正相關(guān)（R2=0.57），TP含量與纖維素酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01，下同;R2=-0.67），MBC含量與MBN含量呈極顯著正相關(guān)（R2=0.73），MBC含量和MBN含量分別與蔗糖酶活性呈極顯著和顯著正相關(guān)（R2分別為0.69和0.51），土壤CAT活性與纖維素酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)（R2=-0.64）。說明土壤微生物可直接利用的碳源主要來源于地上凋落物和土壤有機(jī)質(zhì)。

對(duì)桉樹幼苗林下土壤微生物量碳氮和N素含量7個(gè)因素提取公因式，提取的3個(gè)主成分PC1（第一主成分）、PC2（第二主成分）和PC3（第三主成分）可分別解釋33.231%、26.36%和17.99%的方差，合計(jì)能解釋75.58%的方差（P=0.014）。PC1主要代表NO3--N、MBC和MBN因子，其荷載分別為0.734、0.857和0.703;PC2主要代表TN、TK和TP因子，其荷載分別為0.892、0733和0.775;PC3主要代表NH4+-N因子，其荷載為0.595。由表4可知，公因子PC1與放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)，與PC2呈顯著負(fù)相關(guān)，與PC3和細(xì)菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，與真菌數(shù)量呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著;PC2與PC3和細(xì)菌數(shù)量呈正相關(guān)，與真菌數(shù)量和放線菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著;PC3與細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量和放線菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著;細(xì)菌數(shù)量與真菌數(shù)量和放線菌數(shù)量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著;真菌數(shù)量與放線菌數(shù)量呈顯著相關(guān)。因此，放線菌數(shù)量可表征土壤因子中NO3--N、MBC含量和MBN含量的動(dòng)態(tài)變化。將各處理桉樹幼苗林下的土壤營養(yǎng)元素含量和微生物量碳氮含量代入以下方程計(jì)算其總得分，得到PC（M0B0）=1.24，PC（MB0）=0.98，PC（MB40）=1.09，PC（M0B20）=1.45，PC（MB20）=1.18。

PC1=0.36×NO3--N含量+0.096×NH4+-N含量-

0.15×TN含量+0.068×TK含量+0.066×TP

含量+0.42×MBC含量+0.34MBN含量

PC2=-0.31×NO3--N含量+0.079×NH4+-N含量+

0.57×TN含量+0.17×TK含量+0.52×TP

含量-0.098×MBC含量+0.035×MBN含量

PC3=0.35×NO3--N含量+0.49×NH4+-N含量-

0.024×TN含量-0.604×TK含量-0.12×TP

含量-0.003×MBC含量-0.15×MBN含量

PC=0.44×PC1+0.35×PC2+0.21×PC3

綜上所述，施用低濃度（20.0 t/ha）生物炭相對(duì)于CK和其他處理均能明顯提高桉樹幼苗林下土壤養(yǎng)分和微生物量碳氮含量，且桉樹幼苗林下土壤環(huán)境因子NO3--N、MBC和MBN含量與放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)。

3 討論

本研究結(jié)果表明，與CK相比，單獨(dú)施用生物炭可顯著提高桉樹幼苗的莖葉生物量和總生物量，單獨(dú)施用益生菌則顯著降低桉樹幼苗的生物量（根生物量除外）和生長量，與覃小紅等（2012）對(duì)桉樹幼苗的研究結(jié)果不一致，但與李明等（2015）對(duì)水稻的研究結(jié)果相似。覃小紅等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，施用益生菌對(duì)桉樹幼苗生物量和生長量無顯著影響，其原因是桉樹幼苗生長初期根系生長不發(fā)達(dá)，供給益生菌生長繁殖所需碳源和能源的根際分泌物較少，益生菌在幼苗生長初期固氮作用不明顯，供給幼苗直接利用的土壤氮素不足。李明等（2015）研究認(rèn)為，施用生物炭在短期內(nèi)可迅速改良水稻土的水分狀況、營養(yǎng)元素含量和通氣條件，從而改變水稻根系對(duì)水肥的利用速率。本研究中，混施益生菌+20.0 t/ha生物炭桉樹幼苗的冠幅和葉生物量顯著低于CK，其他指標(biāo)與CK差異不顯著;混施益生菌+40.0 t/ha生物炭桉樹幼苗的冠幅、地徑、葉生物量和總生物量顯著低于CK，樹高與CK差異不顯著，可能與施用生物炭短期內(nèi)迅速改變土壤持水率、養(yǎng)分因子和pH，從而改變益生菌生長環(huán)境，降低益生菌固氮效率有關(guān)（Muhammad et al.，2014）。

本研究中，單獨(dú)施用益生菌桉樹幼苗林下土壤的CAT活性顯著低于CK，與李媛媛（2015）研究認(rèn)為土壤CAT主要來源于植物根系分泌物及土壤細(xì)菌和真菌，在根系生長不發(fā)達(dá)的土壤中CAT活性相對(duì)較弱的觀點(diǎn)一致。土壤蛋白酶作為土壤氮素轉(zhuǎn)化的主要水解酶，其活性與土壤可利用氮素水平直接相關(guān)。王曉峰等（2015）研究表明，蛋白酶和谷氨酰胺酶等氮轉(zhuǎn)化酶的提升均有利于土壤氮素固持，本研究中土壤NH4+-N含量與蛋白酶活性呈顯著正相關(guān)的研究結(jié)果與其一致。本研究結(jié)果顯示，MBC含量與NO3--N含量呈顯著相關(guān)，與王艷芳等（2018）對(duì)旱作花生的研究結(jié)果相似;MBC含量與MBN含量呈顯著正相關(guān)，與符鮮等（2018）對(duì)套作小麥—玉米土壤的研究結(jié)果一致。

本研究中，各處理桉樹幼苗林下土壤的細(xì)菌數(shù)量和放線菌數(shù)量間均無顯著差異，但CK的細(xì)菌數(shù)量明顯多于其他處理，放線菌數(shù)量明顯少于其他處理。究其原因可能是高溫時(shí)生物炭揮發(fā)的濃縮物是極易被土壤放線菌分解的碳源（Ogawa and Okimori，2010），但大量施用生物炭會(huì)降低土壤細(xì)菌對(duì)酚酸類碳源的利用能力（胡瑞文等，2018），從而使細(xì)菌和放線菌數(shù)量呈相反的變化趨勢(shì);土壤真菌數(shù)量表現(xiàn)為MB20處理顯著高于CK和其他處理，其原因是生物炭的多孔隙結(jié)構(gòu)能為真菌菌絲附著提供良好的棲息環(huán)境，同時(shí)添加的益生菌兼具固氮、解磷、解鉀功能，能增加土壤供給真菌生長利用的營養(yǎng)元素，但施用高濃度生物炭會(huì)使磷成為固氮菌生長繁殖的限制因子而降低固氮菌的固氮量，與Rondon等（2007）的研究結(jié)果一致。韓建剛和李占斌（2011）研究表明，真菌數(shù)量隨單獨(dú)施用生物炭量的增加而減少，其原因是土壤細(xì)菌和放線菌能在短期內(nèi)吸收利用生物炭表面提供的有機(jī)碳氮從而快速、大量繁殖，進(jìn)而抑制真菌繁殖。

本研究結(jié)果表明，桉樹幼苗林下土壤環(huán)境因子NO3--N、MBC和MBN含量與放線菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)，說明土壤微生物數(shù)量與微生物量碳氮含量和土壤養(yǎng)分含量間具有統(tǒng)一性，同時(shí)證實(shí)微生物數(shù)量可作為判斷土壤有效養(yǎng)分水平和微生物生物量的科學(xué)依據(jù)，與盧成陽等（2013）對(duì)土壤微生物、微生物生物量和土壤有效養(yǎng)分的研究結(jié)果一致。從不同處理在公因子上的排名可知，施用低濃度（20.0 t/ha）生物炭相對(duì)于CK和其他處理均能明顯提高土壤養(yǎng)分和微生物量碳氮含量，體現(xiàn)了施用適宜濃度生物炭對(duì)土壤營養(yǎng)元素的固持作用和對(duì)微生物生長繁殖的促進(jìn)作用（張千豐和王光華，2012）。因此，在考慮土壤養(yǎng)分變化和桉樹幼苗生長對(duì)施用生物炭和益生菌的響應(yīng)時(shí)，應(yīng)該充分考慮土壤養(yǎng)分與土壤微生物間的聯(lián)系特征及其耦合關(guān)系，以保障土壤生態(tài)系統(tǒng)朝著更健康、更完備的方向發(fā)展。

4 結(jié)論

桉樹幼苗林下土壤的微生物數(shù)量與土壤養(yǎng)分含量、酶活性及微生物量碳氮含量等關(guān)系密切，施用20.0 t/ha生物炭可顯著提高桉樹幼苗的根、莖、葉生物量，同時(shí)能提高其對(duì)林下土壤營養(yǎng)元素的固持能力和微生物量碳氮含量。

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