生物炭施用下土壤微生物量碳氮的动态变化

朱利霞, 陈居田, 徐思薇, 陈如冰, 李俐俐

(周口师范学院生命科学与农学学院， 河南 周口 466001)

生物炭是在完全或部分缺氧条件下，以及相对较低的温度(≤700 ℃)经热解炭化产生的一种含碳量丰富、性质稳定的物质[1]，其表面的孔隙结构有利于土壤微生物的生长。生物炭本身特殊的理化性质使其在土壤中表现出特有的土壤效应。向土壤中添加生物炭可以提高作物产量[2-4]，改善土壤质量[5]。生物炭本身的孔隙结构和高pH特性可有效改善土壤理化性质，对土壤微生物产生重要影响[6]。一般而言，生物炭可以增加土壤有机碳含量，改善微生物细胞附着性能、促进特定类群土壤微生物栖息生长[7-8]。

土壤微生物参与土壤养分循环与平衡，能够反映土壤生态系统的变化。因此，土壤微生物量是反映土壤养分转化循环和能量流动的重要指标，其大小可以反映微生物新陈代谢的强弱，土壤微生物量碳是土壤有机碳的有效指示因子，土壤微生物量氮是土壤氮矿化势的重要组成部分。生物炭的施用会直接或间接影响土壤微生物的生长代谢，提高或降低土壤微生物量，改变土壤微生物的群落组成。研究表明，长期施用生物炭可改善土壤微生物的生存环境，显著提高土壤微生物量，促进微生物活动，增加土壤微生物多样性[8]。在室内培养条件下添加不同量源自木材生物炭的研究表明，土壤微生物量碳和活性随生物炭量的增加而降低[9]。Zhang等[10]通过华北长期定位试验研究发现，施用生物炭较常规施肥显著增加土壤微生物量碳。……