轮翅果枝基生物炭通过调节土壤细菌群落和pH值改善酸性土壤中青钱柳的营养可用性和生物量生产

推荐 为解决青钱柳种植中因修剪产生的大量枝条废弃物导致的土壤酸化和养分流失问题，南京林业大学的研究人员开展了一项研究，探讨不同温度下制备的轮翅果枝基生物炭对土壤微生物群落和植物生长的影响。结果表明，500℃下制备的生物炭显著提高了土壤pH值、养分可用性、叶片养分含量和生物量增量，同时增加了土壤细菌群落的丰富度。这项研究为生物炭在酸性土壤改良中的应用提供了理论支持，具有重要的生态和经济意义。

　　

论文解读
青钱柳（Cyclocarya paliurus）是中国亚热带地区广泛种植的一种多功能树种，其叶片富含生物活性化合物，被广泛用于茶叶、医药和保健品的原料生产。然而，青钱柳种植园通常建立在边际土壤上，这些土壤容易受到酸化、养分流失和生态系统退化的影响。此外，每两年一次的修剪会产生大量的枝条废弃物，如何环保地利用这些废弃物并维持土壤生产力是青钱柳种植管理中的关键问题。

为了解决这些问题，南京林业大学的研究人员开展了一项研究，探讨不同温度下制备的轮翅果枝基生物炭对土壤微生物群落和植物生长的影响。研究表明，生物炭的添加不仅提高了土壤pH值和养分可用性，还增强了叶片养分含量和光合色素含量，促进了生物量的增加。特别是，500℃下制备的生物炭在提高叶片养分和生物量增量方面表现最佳。

研究人员通过盆栽实验，比较了不同温度（300℃、500℃和700℃）下制备的生物炭对土壤化学性质、微生物群落结构和植物生长的影响。结果表明，生物炭的添加显著提高了土壤pH值，300℃、500℃和700℃处理的土壤pH值分别增加了12.8%、18.0%和25.0%。同时，土壤有效养分如AP、NO3-N、NH4+-N和AK也显著增加。

在土壤微生物群落方面，生物炭的添加增加了细菌群落的丰富度，但降低了真菌群落的多样性和丰富度。具体而言，随着生物炭制备温度的升高，Myxococcota、Gemmatimonadota、Bacteroidota、Patescibacteria和Nitrospirota的相对丰度增加，而大多数真菌群落的丰度减少。

生物炭的添加还显著提高了青钱柳叶片的养分含量和光合色素含量。W500处理的叶片TN、TP和TK含量最高，分别比对照组高出38.8%、40.0%和13.8%。同时，W500处理的叶片光合色素含量也显著增加，尤其是叶绿素a和总叶绿素的含量分别增加了51.38%和47.53%。

在生物量增量方面，W500处理表现出色，根、茎、叶和总生物量的增量分别为20.7%、16.5%、13.8%和17.6%。而W700处理则降低了生物量增量，尤其是根和茎的生物量增量分别减少了12.6%和35.0%。

研究结果表明，生物炭的添加通过调节土壤pH值和细菌群落结构，显著提高了土壤养分的可用性，促进了植物的生长。特别是，500℃下制备的生物炭在提高土壤养分和植物生长方面表现最佳，具有重要的应用潜力。

这项研究为生物炭在酸性土壤改良中的应用提供了理论支持，具有重要的生态和经济意义。通过利用青钱柳修剪废弃物制备生物炭，不仅可以改善土壤质量，还能促进植物的生长，实现资源的循环利用。未来的长期田间试验将进一步验证这些结论，并为生物炭在农业中的广泛应用提供科学依据。