铁改性生物炭通过提升铁利用效率与根际微生态互作缓解棉花盐碱胁迫的机制研究

本研究针对盐碱土壤中植物生长受限问题，由研究人员通过盆栽实验探讨铁改性生物炭（BC@Fe）的作用机制。结果表明，2% BC@Fe处理使棉花生物量提高3.9倍，叶片Na?降低36.8%，Fe含量增加171.4%，并显著改善土壤盐分和养分状况，促进有益微生物定殖与代谢物合成，为盐碱地改良提供新策略。

　　

铁改性生物炭（BC@Fe）被证实是一种可改善盐碱土壤的环境友好型改良剂。然而，其通过调控植物生理与根际微生态以增强盐碱地作物生长的机制尚不明确。为探究此机制，研究设置五种处理：CK（无生物炭）、1% BC（原始生物炭）、2% BC、1% BC@Fe和2% BC@Fe。

结果表明，BC@Fe表面负载有微米级双价铁氧化物，与BC相比，其具有更多官能团、更高比表面积和更低zeta电位，有利于碱性条件下的离子吸附。与CK相比，2% BC@Fe使棉花生物量显著提高3.9倍，而2% BC仅提高3.0倍。2% BC@Fe处理下，叶片中Na?含量降低36.8%，Fe含量增加171.4，从而提升光合速率与抗氧化酶活性。此外，该处理使土壤总盐含量降低1.37倍，并提高土壤养分有效性。BC@Fe改善的土壤性质促进了棉花根际有益富营养型微生物的定殖。2% BC@Fe还富集了与苯并噁唑烷类（benzoxazinoids）和苯丙烷类（phenylpropanoids）生物合成相关的特定代谢物，增强了根际微生物与代谢物之间的互作关系。

本研究证明BC@Fe可作为缓解植物盐碱胁迫的有效材料，并为改良盐碱土壤提供了新策略。