生物炭短期施用对盐碱农田土壤真菌群落的敏感性影响高于细菌群落

针对盐碱土壤改良中微生物响应机制不明的问题，研究人员通过田间试验探究不同生物炭添加量（0-80 t/ha）对土壤理化性质及微生物群落的影响。研究发现生物炭显著降低Na+ 含量和SAR值，提升AP、AK等养分有效性，并揭示真菌群落对生物炭的敏感性高于细菌，为盐碱土修复策略优化提供理论依据。

　　

土壤盐渍化是全球农业可持续发展的重大威胁，中国黄河三角洲地区因蒸发强烈、淡水资源匮乏，土壤盐碱化问题尤为突出。盐分胁迫不仅破坏土壤结构，还会抑制微生物活性，导致养分循环受阻。传统改良方法往往治标不治本，而生物炭因其独特的孔隙结构和表面特性，被视为潜力巨大的土壤改良剂。然而，生物炭如何影响盐碱土微生物群落？细菌和真菌的响应是否存在差异？这些问题尚未得到系统解答。

针对这一科学难题，中国国家自然科学基金联合基金资助的研究团队在黄河三角洲典型麦玉轮作区开展田间试验，设置0（CK）、20（B20）、40（B40）、80（B80）t/ha四个生物炭梯度，通过高通量测序和土壤理化分析，首次揭示了微生物群落对生物炭的差异化响应规律。研究成果发表于《Applied Soil Ecology》，为盐碱土修复提供了微生物学层面的理论支撑。

关键技术方法
研究采用田间控制试验设计，采集小麦成熟期根际土壤样本，测定土壤含水量（SWC）、钠吸附比（SAR）、速效磷（AP）等18项理化指标；通过16S rRNA和ITS测序解析微生物群落结构；运用LEfSe分析筛选差异物种，RDA分析揭示环境因子驱动机制。

研究结果

1. 生物炭对土壤理化性质的调控
生物炭显著提升SWC（最高增幅27.6%），B20处理使Na⁺
含量和SAR值分别降低34.1%和41.3%。速效养分呈现剂量效应：AP在B80处理达峰值（28.7 mg/kg），而碱解氮（AN）在B40处理最高（76.3 mg/kg）。

2. 微生物群落结构重塑
细菌群落中，放线菌门（Actinobacteria）相对丰度提升1.8倍，而真菌群落子囊菌门（Ascomycota）占比增加23.5%，担子菌门（Basidiomycota）下降15.2%。值得注意的是，细菌α多样性在B40处理达峰（Shannon指数6.81），真菌则在B20和B80处理更高。

3. 环境因子驱动分析
RDA显示Na⁺
和AP是细菌群落的主控因子（解释度62.4%），而真菌群落更受SAR和SWC影响（解释度71.8%）。LEfSe鉴定出12个细菌指示物种（如Planctomycetes）和8个真菌指示物种（如Alternaria），均与盐分胁迫缓解显著相关。

结论与意义
该研究首次证实：在短期生物炭干预下，真菌群落比细菌表现出更高敏感性，这种差异与生物炭剂量密切关联。40 t/ha被证明是平衡盐分削减与微生物多样性的最优添加量。成果不仅阐明了生物炭通过"物理结构-化学性质-微生物功能"三级联反应改善盐碱土的机制，更创新性地提出以真菌群落作为盐碱土修复效果的早期生物标志物。

实践层面，研究为黄河三角洲等滨海盐碱区提供了精准的改良方案——20 t/ha可快速降盐，而40 t/ha更适合长期生态修复。理论层面，发现微生物功能群对生物炭的阈值响应规律，为全球变化背景下土壤微生物调控研究开辟了新思路。未来研究可结合宏基因组学进一步解析关键代谢通路，推动盐碱土改良从经验模式向理论预测跨越。