葡萄残渣生物炭与木霉共施对半干旱区再生土壤化学及微生物特性的协同增效机制

针对半干旱区退化土壤修复难题，巴西研究团队创新性地将葡萄残渣生物炭（B1/B2）与木霉（Trichoderma aureoviride URM 5158/F1、T. hamatum URM 6656/F2）联用，发现B1F2组合使土壤磷含量提升82%、β-葡萄糖苷酶活性激增142%，B2处理使有机碳增加196%，微生物量碳（MBC）最高提升291%，为退化生态系统恢复提供了低成本生物修复方案。

　　

土壤退化已成为威胁全球粮食安全的重大环境问题，尤其在降雨集中、生态脆弱的半干旱区，过度农业活动导致33%的土壤出现有机碳流失、微生物活性下降等问题。传统化学修复成本高且易造成二次污染，而生物炭（Biochar）因其多孔结构和稳定碳库特性被视为土壤改良的"黑色黄金"，木霉（Trichoderma）作为植物促生菌可协同提升养分利用效率。然而，两者联用对退化土壤微生物功能的调控机制尚属空白。

巴西科研团队在《Journal of Arid Environments》发表的研究，首次系统评估了葡萄茎秆（B1）与葡萄发酵残渣（B2）两种生物炭，分别联合棘孢木霉（F1）和哈茨木霉（F2）对再生玉米地土壤的修复效果。研究采用16S rRNA高通量测序分析微生物群落，通过比色法测定β-葡萄糖苷酶（β-Glu）和碱性磷酸酶（ALP）活性，并采用熏蒸提取法量化微生物量碳（MBC）。

土壤化学变量变化
数据表明，B1F2组合使有效磷含量从12.4 mg/kg提升至22.6 mg/kg，增幅达82%；单独施用B2使总有机碳（TOC）从8.7 g/kg飙升至25.7 g/kg。值得注意的是，所有处理均使土壤pH降低1.22个单位，颠覆了生物炭普遍碱化的传统认知，研究者认为这与木霉分泌的有机酸有关。

微生物响应特征
F1处理组的MBC含量达到对照组的3.91倍（291%），揭示棘孢木霉在刺激微生物增殖方面具有显著优势。β-Glu活性在B1F2组出现142%的跃升，该酶作为碳循环关键指标，其活性增强证实了木霉-生物炭复合体可加速有机质分解。

讨论与启示
该研究创新性地发现葡萄发酵残渣生物炭（B2）的碳封存效率优于传统茎秆炭（B1），其蜂窝状孔隙结构为微生物提供了理想栖息地。木霉通过分泌几丁质酶（Chitinase）降解真菌细胞壁，释放的氨基糖进一步促进碳氮循环。这种"生物炭搭台-微生物唱戏"的协同模式，为退化土壤的低成本修复提供了新思路，尤其适合旱区农业的可持续发展需求。研究结果对实现联合国2030土地零退化目标具有重要实践价值，未来需在更大时空尺度验证其长期生态效应。