钾强化生物炭(KEB)与人工神经网络(ANN)协同提升干旱条件下芒果生产力的机制研究与模型优化

为解决干旱地区土壤-植物互作机制不明导致的生物炭应用效率低下问题，研究人员通过两年田间试验，开发了人工神经网络(ANN)模型预测钾强化生物炭(KEB)对芒果产量的影响。研究表明：KEB较传统钾肥(K?SO?)显著提升土壤微生物量碳(MBC)(+22%)、脱氢酶活性(+14%)和有机碳(SOC)，使干旱条件下芒果增产82%，并确定SOC(3.1 g kg?1)、MBC(365.66 mg kg?1)等关键阈值，为智慧农业提供精准决策工具。

　　

在应对干旱胁迫的农业实践中，科学家们玩了个"双簧戏法"——他们将玉米秸秆与香蕉皮以1:3比例在500°C下热解3小时，制备出富含钾元素的"土壤充电宝"钾强化生物炭(KEB)。通过对比传统硫酸钾(KS)和钾长石(KF)等处理，发现KEB这个"缓释胶囊"的钾释放效率与KS高度吻合(R²=0.83-0.97)。

当土壤含水量砍半至50%时，干旱这个"隐形榨汁机"使芒果产量缩水20%，土壤微生物量碳(MBC)和脱氢酶活性也分别被薅走22%和14%。但KEB化身"土壤急救包"，不仅让SOC含量突破3.1 g kg^?1警戒线，更刺激叶片合成更多渗透调节物质——脯氨酸和可溶性碳水化合物(38.25 mg kg^?1)，就像给植物细胞装了"保水小海绵"。

研究人员训练的人工神经网络(ANN)这个"数字预言家"测算出：当KEB施用量飙升至125%时，配合MBC达到365.66 mg kg^?1、叶绿素含量维持在3.7 mg kg^?1的黄金组合，可实现产量82%的惊人反弹。这项研究为旱区农业打造了"生物炭+AI"的智慧套餐，让芒果树在缺水环境下也能"喝着奶茶唱着歌"茁壮成长。