椰殼生物炭對海南濱海土壤的改良效果

鄧曉 ，武春媛 ，楊桂生 ，李怡 ，李勤奮 *

1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海南 ?？?571101；2.國家農(nóng)業(yè)環(huán)境儋州觀測實(shí)驗(yàn)站，海南 儋州 571737；3.海南省熱帶生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 571101

中國鹽漬土面積大，分布廣，特別是濱海地區(qū)，土地鹽漬化問題十分嚴(yán)峻，已成為土壤環(huán)境的重點(diǎn)難題（王宇超等，2012）。濱海地區(qū)過高的土壤含鹽量是制約土地復(fù)墾的關(guān)鍵因素，其不利于作物生長發(fā)育，導(dǎo)致作物生長衰退，甚至脫水枯死，使土壤資源難以利用，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)（Wu et al.，2009）。

土壤改良是高效利用鹽漬土資源的重要途徑，現(xiàn)階段的鹽漬土改良措施主要包括物理、工程、化學(xué)和生物措施等。物理措施的本質(zhì)是通過改變土壤物理結(jié)構(gòu)或者實(shí)施地表覆蓋等方式來實(shí)現(xiàn)土壤水鹽運(yùn)動的調(diào)控，主要目的是降低土壤水分蒸發(fā)，抑制土壤返鹽，增強(qiáng)淋鹽效果（馬晨等，2010）；工程措施的實(shí)質(zhì)是利用大型機(jī)械輔助修建排鹽設(shè)施，建立完善的灌排系統(tǒng)（王熒等，2019）。上述兩類方法見效快，但是工程量大、成本高、受限于水資源、推廣起來有一定難度?；瘜W(xué)措施的本質(zhì)是通過向土壤施加化學(xué)改良劑等來改善鹽漬土土壤結(jié)構(gòu)，增加養(yǎng)分含量，調(diào)節(jié)土壤酸堿，提高鹽基代換容量，加強(qiáng)土壤緩沖能力。常用的化學(xué)改良劑主要有磷石膏、脫硫石膏等含鈣類和風(fēng)化煤、硫酸亞鐵、糠醛渣等酸性類兩類（張濟(jì)世，2017）。該措施成本昂貴、使用不當(dāng)易對環(huán)境造成二次污染。生物措施的本質(zhì)是通過種植耐鹽植物或施加有機(jī)物料等來改良鹽漬土（耿澤銘，2013；王涵，2018）。通過種植耐鹽作物進(jìn)行改良，是一種生態(tài)環(huán)境效益好、可持續(xù)性強(qiáng)的改良措施，但選育適合當(dāng)?shù)厣车哪望}品種時(shí)間長，改良見效慢。而施加有機(jī)物料能改良鹽漬土結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，提高土地養(yǎng)分積累與供應(yīng)能力，鞏固脫鹽效果，防止再度鹽漬化（王涵，2018）。目前趨向于利用生物措施特別是施加有機(jī)物料來進(jìn)行鹽漬土改良。

生物炭是生物質(zhì)在絕氧或厭氧條件下熱解產(chǎn)生的富碳有機(jī)物料，具有多級的孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積巨大、穩(wěn)定性高、陽離子交換量（CEC）高、成本低廉且高度環(huán)保等優(yōu)勢。在改良土壤品質(zhì)、凈化水源、吸附重金屬和修復(fù)環(huán)境污染等方面表現(xiàn)出巨大潛力（劉玉學(xué)等，2009；彭碧媛等，2017；徐家伊等，2019；王向輝等，2020；周琦等，2020）。有研究表明，在結(jié)構(gòu)性差、持水能力差的鹽堿土中施用生物炭能顯著降低土壤的殘余含水率和水分?jǐn)U散率，增加土壤飽和含水率和田間持水量，在沿海地區(qū)的鹽堿土中添加生物炭能提高土壤的總有效孔隙度和半徑>100 μm的有效孔隙度（魏永霞等，2016；曹雨桐等，2017）。生物炭的灰分物質(zhì)及堿性基團(tuán)能顯著提高酸性土壤的pH值，但少量的生物炭能夠降低鹽堿土壤的pH值和含鹽量，提高土壤有機(jī)質(zhì)、C/N和 CEC（夏陽，2015）。所以生物炭是提升鹽漬土壤肥力的潛在改良劑。

椰子是中國典型的熱帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)作物，隨著椰子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的椰殼是一種豐富的熱帶農(nóng)業(yè)廢棄物資源。椰殼生物炭性能優(yōu)于多數(shù)生物炭，可廣泛應(yīng)用于土壤改良和污染物吸附等（王亞琢等，2021；宋玥言等，2021；張?zhí)降龋?021）。然而，目前缺乏關(guān)于以熱帶農(nóng)業(yè)廢棄資源椰殼為前驅(qū)材料燒制的生物炭對熱帶濱海鹽漬土改良效果的相關(guān)報(bào)道。本研究針對海南濱海鹽漬土壤理化性質(zhì)差、肥料利用率低和作物長勢弱等問題，通過盆栽試驗(yàn)，探究不同配比的椰殼生物炭處理對海南濱海鹽漬土鹽度、pH值、有機(jī)質(zhì)、有效養(yǎng)分、酶活性和微生物多樣性的影響，旨在為椰殼生物炭應(yīng)用于濱海鹽漬土改良提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年4—5月在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院?？谠囼?yàn)基地溫室大棚內(nèi)進(jìn)行，供試空心菜品種為臺灣竹葉空心菜；供試土壤采自海南省文昌市蘭溪村（19°59′24.5″N，110°37′16.6″E）0—20 cm 耕作層土壤，風(fēng)干后過2 mm篩備用。其pH值為6.34，鹽分 3.36 g·kg?1（中度鹽漬化土壤），有機(jī)質(zhì) 17.1 g·kg?1，全 N 0.683 g·kg?1，有效 P 60.01 mg·kg?1，速效 K 192.4 mg·kg?1。供試椰殼生物炭（600 ℃裂解產(chǎn)物）購自海南文昌某公司，其pH值為9.68，CEC為 4.36 cmol·kg?1，全 N 2.81 g·kg?1，全 P 1.50 g·kg?1，全 K 15.3 g·kg?1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置5種不同椰殼生物炭與濱海土壤體積比處理進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，分別為 0?20、1?20、2?20、3?20和4?20，每種處理3次重復(fù)。每盆植株栽培條件與管理方式相同，椰殼生物炭與過2 mm篩的風(fēng)干土混合均勻后直接用于種植空心菜，每天澆水1次，30 d后記錄空心菜葉片數(shù)并采收空心菜同時(shí)采集土壤樣品。整株空心菜連根拔起將根部沖洗干凈后晾干稱量空心菜重量，土壤樣品分成3份，一份過2 mm 篩后保存于?80 ℃用于土壤微生物多樣性測定；一份風(fēng)干后過1 mm篩用于測定土壤鹽分、pH值、有機(jī)質(zhì)、全N、有效P和速效K含量；一份過40目篩用于測定土壤脲酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和酸性轉(zhuǎn)化酶活性。

1.3 測定方法

土壤理化性狀采用常規(guī)分析方法，參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》測定（魯如坤，2000）。其中pH采用酸度計(jì)法；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法；全N采用高氯酸-硫酸消化法；有效P采用0.5 mol·L?1NaHCO3浸提鉬銻抗比色法；速效 K 采用NH4Ac浸提-火焰光度法；土壤鹽分參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 1121.16—2006）進(jìn)行測定；各種土壤酶活指標(biāo)均采用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司，www.cominbio.com）分析測定；土壤微生物多樣性采用高通量測序方法，將每種處理的 3次重復(fù)試驗(yàn)的土壤樣品分別采用土壤基因組 DNA提取試劑盒 DP336（天根生化科技有限公司，北京）提取土壤總DNA，使用紫外分光光度計(jì)測定DNA的質(zhì)量和濃度。然后采用通用引物 338F（ 5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′） 和 806R（5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′）擴(kuò)增細(xì)菌16S rRNA基因V3—V4區(qū)。根據(jù)PCR產(chǎn)物濃度將3次重復(fù)的 PCR產(chǎn)物進(jìn)行等量混樣，充分混勻后使用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR擴(kuò)增產(chǎn)物，對目的條帶使用瓊脂糖凝膠回收試劑盒純化回收產(chǎn)物。文庫構(gòu)建和測序委托北京百邁客生物科技有限公司完成。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

應(yīng)用 Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖表制作和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，采用Duncan多重比較法進(jìn)行差異顯著性檢測。使用UCLUST算法確定具有 97%序列相似性的系統(tǒng)類型的操作分類單元（OTUs）（Tan，et al.，2019），應(yīng)用百邁客生物云平臺（https://international.biocloud.net）開展多樣性指數(shù)、物種分類及RDA冗余分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 椰殼生物炭對空心菜生長的影響

由表1可知，在不施用任何肥料的條件下添加體積比為 1?20—4?20的椰殼生物炭后均能促進(jìn)空心菜根系的生長，提高空心菜的葉片數(shù)和單株空心菜重量。平均每株葉片數(shù)增加19.7%—29.6%，均達(dá)極顯著水平（P<0.01）；平均每株植株鮮重提高43.2%—59.7%，除了添加體積比為3?20的處理達(dá)極顯著水平（P<0.01），其他3種處理均達(dá)顯著水平（P<0.05）；平均每株地下部根重提高 81.3%—118.8%，均達(dá)極顯著水平（P<0.01）。

表1 椰殼生物炭對空心菜生長的影響Table 1 Effects of coconut shell biochar on growth of water spinach

2.2 椰殼生物炭對濱海土壤pH和鹽度的影響

圖1表明，在椰殼生物炭添加體積比為1?20—4?20的范圍內(nèi)，土壤pH值隨椰殼生物炭添加量的增加而增加。未添加椰殼生物炭的土壤種植空心菜后仍為酸性土壤（pH值為 6.35），添加比例為 1?20—4?20的椰殼生物炭種植空心菜以后土壤變?yōu)橹行酝寥溃╬H值為7.43—7.51），pH值提升1.08—1.16個(gè)單位，且均達(dá)極顯著水平（P<0.01）。但椰殼生物炭添加比例2?20與3?20兩種處理之間和添加比例3?20與4?20兩種處理之間的差異均不顯著（P>0.05）。濱海土壤的鹽分含量隨椰殼生物炭添加體積比的增加而逐漸降低。添加體積比為1?20的處理土壤鹽分降低 5.9%，但效果不顯著（P>0.05）；添加體積比為2?20—4?20 3種處理的土壤鹽分降低6.83%—14.9%，均達(dá)顯著水平（P<0.05），其中 3?20和 4?20兩種處理的鹽分含量降低達(dá)極顯著水平（P<0.01），但兩種處理之間的差異不顯著。

圖1 椰殼生物炭對濱海土壤pH和鹽分的影響Figure 1 Effects of the coconut-shell biochar on pH and salinity in coastal soil

2.3 椰殼生物炭對濱海土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量的影響

由圖 2a可知，在不施用任何肥料的條件下添加體積比為1?20—4?20的椰殼生物炭后濱海土壤的有機(jī)質(zhì)含量得到明顯提高（P<0.01），提高率達(dá)42.4%—153%。且土壤有機(jī)質(zhì)含量隨椰殼生物炭添加體積比的增加而逐漸增加，添加體積比為1?20—4?20 4種處理之間對有機(jī)質(zhì)的提升差異也達(dá)極顯著水平（P<0.01）。圖2b—d表明，添加體積比為1?20—4?20的椰殼生物炭后，濱海土壤的養(yǎng)分含量也得到極顯著提高（P<0.01），土壤的全 N、有效 P和速效 K含量分別提高了 32.1%—36.7%、35.0%—44.6%和 70.0%—220%。不同處理對濱海土壤的全N、有效P和速效K的促進(jìn)作用均隨椰殼生物炭添加體積比的增加而提高。該結(jié)果與王衛(wèi)民（2018）等和何秀峰（2020）報(bào)道的結(jié)果基本一致。然而，椰殼生物炭添加體積比為 2?20、3?20 和 4?20 3 種處理之間對土壤全 N的提高差異不顯著（P>0.05）；添加體積比為1?20—4?20 4種處理之間對土壤有效P的提高差異不顯著（P>0.05）；但添加體積比為1?20—4?20 4種處理之間對土壤速效K的提高差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。

圖2 椰殼生物炭對濱海土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分的影響Figure 2 Effects of the coconut-shell biochar on contents of organic matter and nutrients in coastal soil

2.4 椰殼生物炭對濱海土壤酶活性的影響

由圖3可知，添加體積比為1?20—4?20的椰殼生物炭對土壤酶活性的影響各不相同。土壤脲酶和酸性磷酸酶活性隨椰殼生物炭施用量的增加而降低（圖3a和圖3b），土壤脲酶活性降低了13.7%—38.9%，酸性磷酸酶活性降低了24.8%—39.2%，均達(dá)極顯著水平（P<0.01）；土壤過氧化氫酶活性在椰殼生物炭添加體積比為2?20—4?20的處理中均得到極顯著增強(qiáng)（P<0.01），增強(qiáng)率達(dá)21.3%—71.1%，以添加體積比為 3?20的處理增強(qiáng)效果最好，但與2?20的處理沒有明顯的差異（見圖 3c）；土壤酸性轉(zhuǎn)化酶活性在椰殼生物炭添加體積比為1?20的處理中得到極顯著增強(qiáng)，提高率達(dá)23.1%（P<0.01），但添加體積比為2?20—4?20范圍內(nèi)的土壤酸性轉(zhuǎn)化酶活性隨椰殼生物炭施用量的增加而降低，降低率達(dá)18.2%—29.4%，且均達(dá)顯著水平（P<0.05）（圖3d）。

圖3 椰殼生物炭對濱海土壤酶活性的影響Figure 3 Effects of the coconut-shell biochar on enzyme activities in coastal soil

2.5 椰殼生物炭對濱海土壤微生物多樣性的影響

2.5.1 椰殼生物炭對濱海土壤細(xì)菌Alpha多樣性指數(shù)的影響

由表2可見，濱海土壤施用椰殼生物炭種植空心菜后細(xì)菌豐富度和多樣性均得到明顯提高。細(xì)菌豐富度指數(shù)ACE和Chao1指數(shù)分別提高了6.50%—14.4%和3.50%—11.9%。在添加體積比為1?20—3?20范圍內(nèi)，土壤細(xì)菌的ACE指數(shù)和Chao1指數(shù)隨椰殼生物炭施用量增加而提高，椰殼生物炭添加體積比為4?20時(shí)土壤細(xì)菌的ACE指數(shù)和Chao1指數(shù)又略有降低，但明顯高于不添加椰殼生物炭的對照處理。土壤細(xì)菌多樣性指數(shù) Shannon指數(shù)在椰殼生物炭添加體積比為 1?20—3?20范圍內(nèi)提高了 3.34%—3.56%，在椰殼生物炭添加體積比為1?20—4?20范圍內(nèi)細(xì)菌多樣性指數(shù)隨椰殼生物炭施用量增加而降低，但均高于不添加椰殼生物炭的對照處理。

表2 椰殼生物炭對濱海土壤細(xì)菌Alpha多樣性指數(shù)的影響Table 2 Effects of the coconut-shell biochar on bacterial Alpha diversity indices in coastal soil

2.5.2 椰殼生物炭對濱海土壤細(xì)菌群落組成的影響

UPGMA聚類分析表明，添加1?20—4?20的椰殼生物炭的4種處理C12、C22、C32和C42在收獲空心菜后土壤細(xì)菌群落聚為一個(gè)分支，未施用椰殼生物炭的處理 CK2收獲空心菜后的土壤細(xì)菌群落聚為另一個(gè)分支（見圖4）。說明添加椰殼生物炭處理的濱海土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的改變。同時(shí)，施用椰殼生物炭的處理在種植空心菜后土壤中與碳氮循環(huán)能力相關(guān)細(xì)菌的芽單胞菌科（Gemmatimonadaceae）和亞硝化單胞菌科（Nitrosomonadaceae）等的豐度明顯提高（圖5），比未施用椰殼生物炭的處理分別提高了 44.3%—67.2%和 229%—243%。表明施用椰殼生物炭后可以增強(qiáng)濱海土壤的碳氮循環(huán)能力，更有益于作物的生長。

圖4 門水平上的細(xì)菌相對豐度聚類樹（非加權(quán)距離法）Figure 4 Cluster tree of relative abundance of bacteria at phylum level (unweighted distance method)

圖5 科水平上的細(xì)菌物種豐度熱圖（TOP15）Figure 5 Heatmap of bacterial species abundance at the family level

2.5.3 RDA冗余分析

RDA冗余分析結(jié)果表明，土壤鹽度（Salt）、pH值、有機(jī)質(zhì)（SOM）、全 N（TN）、有效 P（AP）、速效 K（AK）、土壤脲酶（S-UE）、酸性磷酸酶（S-ACP）和過氧化氫酶（S-CAT）是影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)（見圖 6a—c）。添加體積比1?20—4?20椰殼生物炭的4種處理中土壤芽單胞菌科（Gemmatimonadaceae）和亞硝化單胞菌科（Nitrosomonadaceae）的豐度與土壤pH、SOM、TN、AP、AK、S-CAT均呈正相關(guān)關(guān)系，但與土壤 Salt卻呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；土壤pH、SOM、TN、AP、AK、S-CAT與土壤Salt也呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。芽單胞菌和亞硝化單胞菌與土壤的碳氮循環(huán)能力密切相關(guān)（王宇佳，2017），說明濱海鹽漬土中添加椰殼生物炭降低土壤鹽度是通過增強(qiáng)土壤的碳氮循環(huán)能力來實(shí)現(xiàn)的，而土壤碳氮循環(huán)能力的增強(qiáng)是通過有機(jī)質(zhì)與有效養(yǎng)分含量的提高以及土壤過氧化氫酶活性的增強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)的。結(jié)果同時(shí)表明土壤鹽度與土壤細(xì)菌豐富度指數(shù)（ACE和 Chao1）和多樣性指數(shù)（Shannon）也呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖 6d），說明椰殼生物炭也通過提高濱海土壤細(xì)菌豐富度和多樣性來實(shí)現(xiàn)土壤鹽分的降低。

圖6 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的RDA分析Figure 6 RDA analysis between soil bacterial community and environmental factors

3 討論

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥沃度的一個(gè)重要指標(biāo)，它不僅能為作物提供所需的各種營養(yǎng)元素，同時(shí)對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成、土壤水分、養(yǎng)分的供應(yīng)和保持土壤肥力的演變產(chǎn)生重要影響，也對土壤鹽分的組成和性質(zhì)、鹽漬土的改良產(chǎn)生重要影響（張凌云等，2006）。生物炭比表面積大、孔隙發(fā)達(dá)、官能團(tuán)豐富，同時(shí)吸附性和蓄集能力強(qiáng)（Lashari et al.，2015），唐光木等（2011）研究發(fā)現(xiàn)施用生物炭也能顯著提高新疆灰漠土的有機(jī)質(zhì)含量，何秀峰等（2020）研究表明生物炭混施和穴施都能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。本研究結(jié)果也顯示，施用椰殼生物炭后土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，這與椰殼生物炭本身是一種富含有機(jī)碳的物質(zhì)并能提高土壤對養(yǎng)分的吸持能力有關(guān)，也證實(shí)了炭化的植物殘?bào)w有助于土壤有機(jī)質(zhì)的積累（Middelburg et al.，1999）。

氮、磷、鉀是植物生長必須的營養(yǎng)元素，濱海鹽漬土肥力低下，尤其是缺氮（張凌云等，2006）。本研究發(fā)現(xiàn)施入椰殼生物炭后顯著提高了濱海土壤的全N、有效P和速效K含量，且添加量越多效果越佳。由于生物炭的多孔結(jié)構(gòu)，可以改善土壤呼吸狀況，土壤中碳氮比升高，能夠抑制氮素的微生物轉(zhuǎn)化、反硝化作用，從而促進(jìn)土壤中氮含量的增加（郭偉等，2011）。生物炭的多孔特性和巨大的比表面積也有利于土壤對 NH3和 NO3?的吸附，有效降低農(nóng)田土壤氨的揮發(fā)，顯著減少硝態(tài)氮的淋失，從而降低氮素?fù)p失，還能氧化NH4+，促進(jìn)硝化微生物的活性，從而提高硝化速率（Mizuta et al.，2004；劉玉學(xué)等，2009）。椰殼生物炭能提升土壤有效P和速效K含量也與它本身性質(zhì)有關(guān)，生物炭施入土壤能增強(qiáng)土壤陽離子交換量，有效減少土壤中磷和鉀的淋溶損失和促進(jìn)土壤有機(jī)態(tài) P的礦化（Lehmann et al.，2003）。盡管磷以陰離子形式存在于土壤中，生物炭對其也具有很強(qiáng)的吸附能力（高敬堯等，2016）。這些特性使生物炭成為獨(dú)一無二能夠有效降低農(nóng)田土壤N、P等養(yǎng)分流失，提高作物產(chǎn)量的物質(zhì)，并由此減少化肥施用量，降低農(nóng)田養(yǎng)分流失對水環(huán)境造成的污染（Liu et al.，2018）。

土壤酶主要來源于微生物，與土壤微生物數(shù)量及土壤呼吸強(qiáng)度有重要關(guān)系，能夠反映土壤肥力水平。生物炭具有較強(qiáng)的吸附特性，既能夠吸附反應(yīng)底物促進(jìn)酶促反應(yīng)，提高酶活性；也能夠吸附保護(hù)酶促反應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)，抑制酶促反應(yīng)，降低酶活性（Czimczik et al.，2007）。本研究發(fā)現(xiàn)施加椰殼生物炭顯著提高了土壤過氧化氫酶活性，卻降低了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性。過氧化氫酶促進(jìn)土壤中過氧化氫的分解，防止它對生物體產(chǎn)生毒害作用。施加椰殼生物炭能顯著提高土壤過氧化氫酶活性，是因?yàn)橐瑲ど锾客ㄟ^提高土壤有機(jī)質(zhì)含量為微生物活動提供了能源物質(zhì)，也為酶促反應(yīng)提供了豐富的底物，從而提高了土壤過氧化氫酶活性。施加椰殼生物炭降低了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性，這可能是由于椰殼生物炭吸附酶分子對酶促反應(yīng)結(jié)合位點(diǎn)形成保護(hù)，而阻止酶促反應(yīng)的進(jìn)行（Lehmann et al.，2011），具體原因還有待證實(shí)。

細(xì)菌作為土壤中數(shù)量最多的微生物類群，能夠及時(shí)感知土壤養(yǎng)分、pH等外界條件的變化，從而反映土壤質(zhì)量的變化（Shen et al.，2010）。本研究發(fā)現(xiàn)施加椰殼生物炭可以優(yōu)化土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，提高細(xì)菌的多樣性和豐富度，且細(xì)菌的多樣性和豐富度與土壤 pH、SOM、TN、AP、AK、S-CAT均呈正相關(guān)關(guān)系。這就說明椰殼生物炭的多孔性和對水肥的吸附性為微生物的生長與繁殖創(chuàng)造了良好的環(huán)境（Warnock et al.，2010；Ameloot et al.，2013；Zheng et al.，2016；鄭慧芬等，2019）。

4 結(jié)論

芽單胞菌和亞硝化單胞菌（與土壤碳氮循環(huán)能力有關(guān)）的豐度在添加椰殼生物炭后明顯提高，且與土壤pH、SOM、TN、AP、AK、S-CAT均呈正相關(guān)關(guān)系，但與土壤鹽度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。說明椰殼生物炭能通過提高土壤養(yǎng)分含量、優(yōu)化微生物群落結(jié)構(gòu)和增強(qiáng)過氧化氫酶活性來降低土壤鹽度。

添加2?20—3?20的椰殼生物炭能明顯改善濱海土壤的pH值，顯著提高濱海土壤有機(jī)質(zhì)、全N、有效P、速效K含量和過氧化氫酶活性，同時(shí)對土壤細(xì)菌群落的豐富度和多樣性提高也優(yōu)于其他處理，并能顯著降低濱海土壤的鹽分含量，促進(jìn)作物的生長?？紤]經(jīng)濟(jì)成本和實(shí)際效果，建議應(yīng)用椰殼生物炭與鹽漬土體積比為2?20—3?20的用量來改良海南濱海鹽漬土。