短期生物炭刺激對(duì)紅壤和潮土微生物群落的影響

方明 李潔 賴欣

摘要：通過(guò)施用不同質(zhì)量比的生物炭（0.5%、1.0%、2.0%、4.0%），研究生物炭施用對(duì)紅壤和潮土微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)土柱培養(yǎng)試驗(yàn)，采用磷脂脂肪酸法測(cè)定不同處理土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)。添加1.0%、2.0%、4.0%生物炭處理與添加05%生物炭處理相比，潮土細(xì)菌PLFAs含量增加了9.5%～56.7%;添加0.5%和1.0%生物炭細(xì)菌的磷脂脂肪酸（PLFAs）含量分別顯著降低了33.7%、27.3%;添加0.5%、2.0%、4.0%生物炭處理的革蘭氏陰性細(xì)菌PLFAs的含量與單施氮肥處理相比顯著下降了276%～48.8%，生物炭施用對(duì)真菌、放線菌、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌、真菌PLFAs含量和細(xì)菌PLFAs含量的比值（真/細(xì)）和總PLFAs含量總體沒(méi)有顯著影響。生物炭施用對(duì)紅壤的微生物PLFAs含量沒(méi)有顯著影響。在添加生物炭的處理中，生物炭施用量的增加使飽和脂肪酸含量/不飽和脂肪酸含量有降低的趨勢(shì)。通過(guò)比值分析、多樣性分析和主成分分析可知，短期生物炭刺激對(duì)紅壤和潮土的微生物群落結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯著影響，2種土壤微生物生態(tài)位未產(chǎn)生分化。

關(guān)鍵詞：生物炭;紅壤;潮土;土壤微生物;PLFAs;群落結(jié)構(gòu);主成分分析

中圖分類號(hào)： S154.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）11-0250-09

收稿日期：2019-07-08

基金項(xiàng)目：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程。

作者簡(jiǎn)介：方 明（1992—），男，黑龍江佳木斯人，碩士，主要從事生物炭對(duì)土壤碳氮養(yǎng)分循環(huán)影響的研究。E-mail：fangmingzhxy@163.com。

通信作者：張貴龍，博士，副研究員，主要從事土壤碳氮循環(huán)研究，E-mail：zhangguilong@caas.cn;姜淑苓，碩士，研究員，主要從事果樹(shù)學(xué)研究，E-mail：jshuling@163.com。 ?菜地土壤的氮肥施用量大，大量的氮素盈余造成了地下水污染、土壤酸化、溫室氣體大量排放等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題[1]。生物炭作為一種性質(zhì)穩(wěn)定的生物質(zhì)材料，其比表面積和孔隙度較大，含碳量較高，這些性質(zhì)決定了生物炭具有較高的吸附性、穩(wěn)定性和養(yǎng)分含量[2]。生物炭能夠提高土壤pH值、土壤的透氣透水性以及固持土壤中的養(yǎng)分等，減少氮素流失，提高作物的氮素利用效率。土壤微生物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，是土壤氮素循環(huán)和轉(zhuǎn)化的重要驅(qū)動(dòng)力，通過(guò)分析土壤微生物的變化情況來(lái)探討生物炭對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的作用，是研究生物炭施用益處和風(fēng)險(xiǎn)的途徑之一。

有研究表明，向土壤中添加生物炭后，能夠改變土壤細(xì)菌、真菌和古菌的群落組成[3-4]，向黑土中添加生物炭后，土壤細(xì)菌阿爾法多樣性（alpha diversity）增加[5]。姚欽利用變性梯度凝膠電泳（DGGE）法分析了亞馬遜黑土和未改造土壤的細(xì)菌和古菌的群落結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，富含生物炭的亞馬遜黑土土壤細(xì)菌和古菌的群落結(jié)構(gòu)與相鄰未改造土存在顯著差異[6]。PLFAs是細(xì)胞膜上的磷脂脂肪酸，其種類的不同可以標(biāo)記出不同的微生物類群，被廣泛應(yīng)用在土壤微生物學(xué)研究中。Bamminger等通過(guò)37 d的培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加生物炭能顯著提高微生物PLFAs總含量以及細(xì)菌類和真菌類PLFAs含量[7]。Steinbeiss等利用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了生物炭施用對(duì)土壤4類主要微生物的影響，發(fā)現(xiàn)源自酵母的生物炭會(huì)促進(jìn)真菌的生長(zhǎng)，而源于葡萄糖的生物炭主要促進(jìn)革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)[8]。土壤類型影響著生物炭的作用效果[9]。Abujabhah等發(fā)現(xiàn)，桉樹(shù)生物炭對(duì)土壤微生物群落和氮循環(huán)細(xì)菌的影響主要取決于土壤類型，其中對(duì)紅壤和黑土的作用明顯高于棕壤[10]。Liu等施用了0～40 t/hm2 的稻殼生物炭（400 ℃）于紅壤、棕壤和鹽漬土中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生物炭對(duì)紅壤細(xì)菌群落的改變最為顯著[11]。武愛(ài)蓮等發(fā)現(xiàn)，隨著生物炭施用量的增加，土壤細(xì)菌的操作分類單元（OTU）數(shù)目及豐富度指數(shù)（Chao1）呈增加趨勢(shì)[12]。顧美英等發(fā)現(xiàn)，不同的生物炭用量對(duì)不同土壤微生物的影響不同[13]。生物炭對(duì)土壤微生物量、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用量、類型以及土壤類型等有關(guān)。

多數(shù)研究結(jié)果表明，生物炭對(duì)紅壤有改良效果[14-15]，但缺少關(guān)于生物炭對(duì)紅壤和潮土作用的對(duì)比研究。紅壤和潮土為我國(guó)2類分布廣泛、性質(zhì)相反的土壤，對(duì)比分析生物炭對(duì)2類土壤微生物群落的作用，對(duì)于闡明生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，指導(dǎo)生物炭在農(nóng)田中的應(yīng)用具有重要的意義。因此，本試驗(yàn)采用在500 ℃厭氧條件下制備的花生殼生物炭，設(shè)置生物炭和菜地土壤質(zhì)量比分別為0.5%、1%、2%、4%，通過(guò)培養(yǎng)試驗(yàn)和PLFA法，以2種土壤的PLFAs含量表征土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，分析不同施炭量對(duì)紅壤和潮土微生物群落結(jié)構(gòu)特征的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

潮土采集地點(diǎn)為天津市武清區(qū)梅廠鎮(zhèn)周莊村（39°36′N(xiāo)，117°13′E），紅壤采集地點(diǎn)為湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)沙縣金井鎮(zhèn)脫甲村（28°25′N(xiāo)，113°21′E）。供試花生殼生物炭由河南三利新能源有限公司提供，為在500 ℃厭氧條件下熱解制備的生物炭。供試土壤的基本理化性質(zhì)如表1所示。供試生物炭基本理化性質(zhì)如下：pH值為9.71，比表面積為5.38 m2/g，孔容為0.01 cm3/g，孔徑為5.81 mm，灰分含量為333%，碳、氫、氮、氧含量分別為719.26、20.51、17.63、90.22 g/kg。施用生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]。

1.2 生物炭表面特征

通過(guò)對(duì)生物炭進(jìn)行電鏡掃描和能譜分析可以看出，生物炭中含有大量的孔隙結(jié)構(gòu)（圖1），這是生物炭表現(xiàn)出各種功能的重要結(jié)構(gòu)原因。由傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）圖譜可以得出，波數(shù)為 3 700 cm-1 左右的吸收峰由羥基（—OH）引起， 3 400 cm-1 左右的吸收峰由—CH2和—CH3的伸縮振動(dòng)引起，2 300 cm-1、1 600 cm-1和 1 000 cm-1 左右的吸收峰分別是由烯烴（炔烴）、芳香環(huán)和醇類基團(tuán)引起的，說(shuō)明生物炭中含有該類功能基團(tuán)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用土柱培養(yǎng)試驗(yàn)，每種土壤各設(shè)計(jì)6個(gè)處理，其中包括空白對(duì)照處理（CK），單獨(dú)添加氮肥處理（N），生物炭與土壤的質(zhì)量比為0.5%（B1）、1%（B2）、2%（B3）、4%（B4）處理，則紅壤（R）各處理依次表示為RCK、RN、RB1N、RB2N，RB3N、RB4N;潮土（M）各處理依次表示為MCK、MN、MB1N、MB2N、MB3N、MB4N，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。土柱裝置為直徑 21 cm，高度45 cm的不銹鋼圓柱管。試驗(yàn)于2017年3月開(kāi)始進(jìn)行，將不同比例生物炭均勻施入到過(guò)5 mm篩的土壤中，將土壤與生物炭按質(zhì)量比充分混勻后慢慢壓實(shí)裝入土柱裝置中[14]。每個(gè)土柱內(nèi)裝填的生物炭和土壤總質(zhì)量均為12 kg，不添加生物炭與添加4%生物炭處理高度相差不超過(guò)2 cm。培養(yǎng)期間種植小白菜，每個(gè)處理種植5顆小白菜，同年6月底收獲。土壤培養(yǎng)和小白菜種植方法參考文獻(xiàn)[16]。

1.4 樣品采集

試驗(yàn)結(jié)束后，采集土柱中0～20 cm耕層土壤，土樣采集后分成 2 份，一份于-20 ℃ 冰箱鮮樣保

存，用于測(cè)定土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和微生物指標(biāo);另一份先風(fēng)干，然后研磨過(guò)篩（20目和100目），用于土壤pH值、有機(jī)碳含量、全氮含量等土壤理化性狀的測(cè)定。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

采用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì)含量;利用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重;土壤pH值用MP511型pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定;采用凱氏定氮法測(cè)定土壤全氮含量;利用AA3型流動(dòng)分析儀（德國(guó)Bran+Luebbe公司）測(cè)定土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量。生物炭的理化性質(zhì)采用元素分析儀（德國(guó)Elementar公司）測(cè)定。

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)采用PLFA法測(cè)定，具體如下：

（1）脂肪酸的提取。采用修正的Wu等方法[17]提取脂肪酸。（2）磷脂脂肪酸的分離。用固相萃?。⊿PE）柱，利用氯仿和丙酮將中性脂和糖脂淋洗出來(lái)，然后加入甲醇，淋洗出磷脂脂肪酸，最后用氮?dú)獯蹈?。?）磷脂脂肪酸甲酯化。先將磷脂脂肪酸進(jìn)行甲酯化，然后萃取磷脂脂肪酸甲酯，加入內(nèi)標(biāo)（C19：0脂肪酸，0.1 mg/mL）后用氮?dú)獯蹈傻玫街舅峒柞?。?）磷脂脂肪酸的測(cè)定和命名。將脂肪酸甲酯重新溶解于0.5 mL正己烷中，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MC）檢測(cè)，參數(shù)如下：初始溫度為120 ℃（7 min）;進(jìn)樣口溫度為250 ℃;載氣為He2（0.9 mL/min）;離子源溫度為230 ℃;四級(jí)桿，150 ℃;質(zhì)譜全掃描范圍為30～500 m/z，每次進(jìn)樣量為2 μL。本試驗(yàn)由7890-5975 C型安捷倫 GC-MS 檢測(cè)完成。

磷酯脂肪酸的定量分極采用峰面積和內(nèi)標(biāo)曲線法。PLFA含量單位為nmol/g。

采用參考文獻(xiàn)[18]中的方法對(duì)磷脂脂肪酸命名（表2）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

以PLFA生物標(biāo)記物為研究對(duì)象，采用香農(nóng)-威納（Shannon-Weiner）多樣性指數(shù)（H）和辛普森（Simpson）優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）、Pielou均勻度指數(shù)（E）表征群落多樣性。計(jì)算方法如下：

式中：Pi=Ni/N，Ni是i處理中的磷脂脂肪酸數(shù)量，N是該試驗(yàn)中的總磷脂脂肪酸數(shù)量。

（3）Pielou均勻度指數(shù)：

式中：H是實(shí)際觀測(cè)到的Shannon-Weiner多樣性指數(shù);Hmax是最大的物種多樣性指數(shù)。Hmax=lnS，S

冗余分析采用Canoco for Windows 4.5軟件;利用Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及圖表的繪制，SPSS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，Duncans多重比較對(duì)處理進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

由圖2可知，在添加生物炭的處理中，潮土中的細(xì)菌PLFAs含量隨著生物炭添加量的增加明顯升高，其他添加生物炭處理與B1N相比升高了9.5%～567%;與單施氮肥相比，添加0.5%和1.0%生物炭處理的細(xì)菌PLFAs含量分別顯著降低了33.7%、273%。添加0.5%、2.0%、4.0%生物炭處理的潮土中革蘭氏陰性細(xì)菌PLFAs含量與單施氮肥處理相比顯著下降了276%～48.8%?？傮w來(lái)看，生物炭施用對(duì)潮土真菌、放線菌、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和總PLFAs含量的影響總體不顯著。生物炭施用沒(méi)有對(duì)紅壤的微生物PLFAs含量產(chǎn)生顯著的影響。

2.2 生物炭施用對(duì)2種土壤微生物PLFAs比值的影響

如圖3-a所示，與單施氮肥相比，添加0.5%、10%、2.0%生物炭處理的潮土中環(huán)丙烷脂肪酸含量/前體脂肪酸含量分別顯著降低了52.8%、382%、50.7%，添加1.0%生物炭處理的紅壤中環(huán)丙烷脂肪酸含量/前體脂肪酸含量顯著增加412%。與未添加生物炭相比，生物炭添加總體上未對(duì)紅壤和潮土中飽和脂肪酸含量/不飽和脂肪酸含量產(chǎn)生明顯影響。但由圖3-b可以看出，在添加生物炭的處理中，隨著生物炭添加量的增加，飽和脂肪酸含量/不飽和脂肪酸含量有下降趨勢(shì)。

真菌PLFAs和細(xì)菌PLFAs含量的比值（真/細(xì)）可以反映土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，而革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和陰性細(xì)菌的比例可以反映土壤的貧瘠程度，更高比例的革蘭氏陰性細(xì)菌意味著土壤趨向于富養(yǎng)型土壤轉(zhuǎn)變。圖3-c、3-d反映了生物炭添加對(duì)真/細(xì)和革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌PLFAs含量/革蘭氏陰性細(xì)菌PLFAs含量的影響，與對(duì)照相比，添加生物炭對(duì)真/細(xì)沒(méi)有明顯影響，但與單施氮肥相比，潮土和紅壤中G+/G-發(fā)生了明顯變化，潮土G+/G-明顯增加了13.7%～109.8%，其中添加05%生物炭處理（MB1N）的G+/G-最高。對(duì)于紅壤中G+/G-，與單施氮肥處理相比，添加2.0%（RB3N）和4.0%生物炭處理（RB4N）分別明顯降低了48.2%和34.8%。

通過(guò)分析微生物群落多樣性的3個(gè)指數(shù)（香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)、辛普森優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)）可知，大體上看，與未添加生物炭相比，生物炭施用對(duì)2種土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性無(wú)明顯影響（表4）。

2.3 2種土壤PLFAs主成分分析

圖4表明，成分1和成分2分別解釋了880%和5.8%的變異，生物炭施入沒(méi)有使2類土壤PLFAs的組成產(chǎn)生明顯的區(qū)別。

對(duì)土壤理化性質(zhì)和土壤PLFAs含量進(jìn)行冗余分析可知，成分1和成分2分別解釋了 38.6%和22%的變異;其中，pH值對(duì)土壤微生物群落的影響較大，這與偏相關(guān)分析得出的結(jié)論一致，并且成分1

明顯區(qū)分了潮土和紅壤的微生物PLFAs含量，說(shuō)明生物炭施用明顯影響了潮土和紅壤的微生物群落結(jié)構(gòu)（圖5）。

3 討論

已有研究表明，施用生物炭能夠引起土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化，增加微生物量，促進(jìn)微生物生長(zhǎng)及活動(dòng)[19]。在亞馬遜黑色土壤及生物炭改良的土壤中，發(fā)現(xiàn)了土壤真菌、細(xì)菌和古菌群落組成和多樣性發(fā)生了顯著變化[20-21]。袁晶晶等研究表明，施用生物炭后，土壤細(xì)菌、真菌放線菌含量分別提高10.9%、6.6%、50.6%[22]。Jones等的研究也有類似的結(jié)果[3，23]。Anderson等通過(guò)短期和長(zhǎng)期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物炭對(duì)土壤的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)無(wú)顯著影響[24-25]。He等發(fā)現(xiàn)，在熱解溫度為500 ℃的條件下制德的稻殼生物炭不會(huì)對(duì)堿性土壤產(chǎn)生顯著影響[26]。蓋霞普等研究表明，生物炭未對(duì)中性水稻土的微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響[27]。這也表明了生物炭的施用效果會(huì)隨土壤類型的不同而產(chǎn)生差異。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在添加生物炭的處理中，隨生物炭施用量的增加，潮土中細(xì)菌的含量略有升高，但紅壤未表現(xiàn)出明顯的差異。生物炭本身攜帶養(yǎng)分并具有較大的孔隙度，這是影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的重要原因。生物炭施入土壤中能夠改變土壤的養(yǎng)分含量、提高土壤pH值、吸附土壤中的有毒物質(zhì)、為微生物提供了良好的棲息場(chǎng)所等[28-30]。Anderson等認(rèn)為，作物對(duì)土壤系統(tǒng)的擾動(dòng)比生物炭的影響更大，根系-土壤系統(tǒng)間的相互作用是短期生物炭刺激要考慮的重要因素[31]，這也可能是本試驗(yàn)與前述研究結(jié)果不一致的原因。本試驗(yàn)的生物

炭施用時(shí)間較短，有研究者認(rèn)為，長(zhǎng)期添加生物炭和短期施用生物炭的土壤中微生物群落存在明顯差異[9]。

生物炭改善土壤肥力和土壤生態(tài)環(huán)境機(jī)制多被解釋為通過(guò)提高土壤pH值和吸附作用，改善土壤養(yǎng)分利用情況，同時(shí)改變土壤微生物群落組成及豐度[32]，進(jìn)而對(duì)土壤養(yǎng)分循環(huán)或理化性質(zhì)產(chǎn)生作用，最終影響作物生長(zhǎng)[33]。同時(shí)，程揚(yáng)等通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)的研究結(jié)果表明，生物炭施加對(duì)土壤微生物群落代謝、遺傳、信息傳遞等過(guò)程產(chǎn)生影響，從而改變微生物的群落結(jié)構(gòu)及生態(tài)功能[34]。Wang等研究表明，潮土中添加生物炭后，土壤微生物群落的改變與土壤有機(jī)碳（SOC）、全氮（TN）含量的變化密切相關(guān)[35]。李明等的典范對(duì)應(yīng)分析結(jié)果表明，水稻和玉米秸稈生物炭添加可以通過(guò)改變紅壤水稻土壤性質(zhì)，間接影響微生物群落結(jié)構(gòu)，其中，土壤速效磷、有機(jī)碳、速效鉀含量與土壤微生物群落分布顯著相關(guān)[36]。Muhammad等對(duì)紅壤的研究結(jié)果則表明，豬糞炭和果皮炭等主要通過(guò)增加土壤pH值、可溶性有機(jī)碳（DOC）含量和碳氮養(yǎng)分元素含量，改變微生物群落結(jié)構(gòu)[37]。Yao等研究表明，向黑土添加生物炭后，土壤真菌和細(xì)菌群落的變化均與土壤pH值以及全碳、全氮、全鉀含量緊密相關(guān)[38]。土壤容重的變化與土壤透氣性、持水力和營(yíng)養(yǎng)鹽遷移等密切相關(guān)，絕大部分的土壤微生物屬于好氧型，多屬于腐生性微生物，疏松土壤環(huán)境為微生物提供了充足的氧氣，生物炭的多孔性和表面特性為土壤微

生物生長(zhǎng)與繁殖提供了良好的棲息環(huán)境[39]，共同影響著土壤微生物群落的分布。

本試驗(yàn)通過(guò)3個(gè)方面來(lái)研究生物炭對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，一是土壤不同微生物的PLFAs比例，二是土壤微生物群落的多樣性，三是土壤微生物的群落組成與主成分分析。

革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌可利用生物炭中的芳香族化合物，革蘭氏陰性菌在生物炭中缺少容易利用的底物[40]，但添加生物炭均能增加二者的豐度，如添加生物炭到溫帶農(nóng)田土壤中可使革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌比例升高[41]，在風(fēng)積土、潮土和栗鈣土中施用生物炭革蘭氏陰性細(xì)菌比例均增加。細(xì)/真對(duì)土壤理化性質(zhì)的改變極為敏感，通常用來(lái)表征在有環(huán)境脅迫的條件下，微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。一般認(rèn)為，以真菌為主的微生物類群，能夠增加土壤碳的穩(wěn)定性。土壤真菌和細(xì)菌對(duì)生物炭輸入的響應(yīng)不同，Khadema等研究表明，在鈣質(zhì)沙土和黏土中施用生物炭能夠降低真/細(xì)[42]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用生物炭后，土壤真/細(xì)未發(fā)生明顯變化。有研究認(rèn)為，真菌對(duì)土壤pH值的適應(yīng)范圍比細(xì)菌寬，真菌數(shù)與土壤pH值相關(guān)性較小，主要受土壤有機(jī)碳含量的影響[43]。陳坤等研究表明，生物炭添加引起土壤pH值升高，細(xì)菌豐度增加，而真菌豐度變化并不明顯[44]，本試驗(yàn)的結(jié)論與之一致。飽和脂肪酸含量/不飽和脂肪酸含量常被用來(lái)指示土壤的透氣性，飽和脂肪酸含量越高，代表著透氣性越差，本試驗(yàn)中，在添加生物炭的處理中，隨著生物炭施用量的增加，土壤的飽和脂肪酸/不飽和脂肪酸含量有下降的趨勢(shì)，這也說(shuō)明生物炭施用對(duì)于土壤透氣性有改善的作用。

生物炭被認(rèn)為是能夠有效減少農(nóng)田廢棄物、改良土壤性質(zhì)的材料，其在土壤生態(tài)、土壤修復(fù)、炭基肥料等中的應(yīng)用得到了越來(lái)越多的重視[45-46]。目前關(guān)于生物炭對(duì)土壤微生物的研究多集中于微生物性質(zhì)、微生物群落的分化上，為未來(lái)研究微生物群落的功能性奠定了基礎(chǔ)，關(guān)于土壤酶與功能微生物的互作效應(yīng)、土壤動(dòng)物和生物炭材料等方面[47]，有待進(jìn)一步探討。

4 結(jié)論

潮土中細(xì)菌PLFAs含量在添加生物炭的處理中隨著生物炭添加量的增加而明顯升高，其中B2N、B3N、B4N處理的PLFAs含量與B1N相比升高了95%～56.7%，與單施氮肥相比，添加0.5%和10%的生物炭處理的細(xì)菌的含量分別顯著降低33.7%、27.3%;B1N、B3N、B4N處理的革蘭氏陰性細(xì)菌含量與單施氮肥處理相比顯著下降27.6%～48.8%，生物炭施用對(duì)真菌、放線菌、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌、真/細(xì)和總PLFAs含量總體無(wú)顯著影響。生物炭施用對(duì)紅壤中微生物PLFAs含量無(wú)顯著影響。

通過(guò)分析土壤不同微生物的PLFAs比例、土壤總PLFAs含量，研究土壤微生物群落多樣性和土壤微生物的群落組成，采用主成分分析來(lái)研究2種土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的差異。結(jié)果表明，短期生物炭刺激土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)的改變不顯著，生態(tài)位未發(fā)生明顯分離。

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