研究快报《中国烟草科学》||生物炭对植烟土壤理化特性和真菌群落的影响

1研究背景

生物炭是近年来新兴的土壤改良剂，具有多孔、碳素丰富、碳结构稳定、高度芳香化等优势，多被用于提升土壤质量。生物炭可以通过改变土壤物理条件、提高土壤肥力和减少氮淋失来提高作物生产力，从而增强农田生态系统的可持续性。基于此，本研究以河南产区植烟土壤为试验材料，采用高通量测序技术方法，在综合研究生物炭对植烟土壤理化特性和真菌群落影响的基础上，进一步探讨土壤理化特性对真菌微生态的驱动机制，以期为土壤健康和烟草可持续生产提供依据。

2试验材料与设计

试验品种为K326，为当地主栽烤烟品种。生物炭为花生壳炭，河南省生物炭工程技术研究中心制备，于350℃条件下连续炭化制得，pH8.0，总碳514.42g/kg，总氮12.33g/kg，碳氮比11.45，H、O含量分别为2.76%、13.42%，比表面积1.89m2/g，阳离子交换量16.2cmol/kg。

试验于2020年在河南省许昌市现代烟草科教园区进行，试验区为烤烟种植区，供试土壤为砂质褐土。试验设置4个处理：FL，休耕对照；CK，化肥对照；B1.5，1.5t/hm2（结合试验地以往施肥状况，此用量为基本撒施量）生物炭处理；B15，15t/hm2（高施用量）生物炭处理，其中CK和生物炭处理均施入等量化肥（硫酸钾、硝酸铵和磷酸二氢钾），纯氮用量为750kg/hm2，氮、磷、钾质量比为1∶1∶3。随机区组设计，重复5次。3月中旬烟苗移栽前撒施生物炭并与耕作层搅拌混合，后起垄条施化肥（70%），5月初移栽并穴施化肥（30%）。田间管理和农艺措施按照优质烟叶生产方法实施。

3结果

3.1生物炭对土壤理化特性的影响

由表1 可知，与FL 和CK 相比，土壤中添加生物炭显著提高了土壤含水率、≥0.25 mm 机械稳定性团聚体（DR0.25）和≥0.25 mm 水稳定性团聚体（ WR0.25） 含量， 显著降低了土壤容重， B1.5 与B15 处理间差异不显著。土壤平均质量直径（MWD）随着生物炭添加量的增多而显著增大。

3.2 生物炭对土壤真菌Alpha 多样性、群落组成和结构的影响

生物炭的添加改变了土壤主要菌门的相对丰度，同FL 和CK 相比，B1.5 处理的子囊菌门的相对丰度显著降低，B15 处理的子囊菌门相对丰度较CK 提高了20.54%；担子菌门在各处理的相对丰度大小表现为：FL>CK>B15>B1.5，B15 处理降幅不明显，B1.5 处理较CK 显著降低了22.18%；生物炭处理的被孢霉门相对丰度显著提高，B1.5 和B15 处理分别较CK 提高了7.29%和18.37%；毛霉菌门在各处理的相对丰度排序为：FL>B15>CK>B1.5，其中B15 处理较CK 显著提高了221.07%。

冗余分析（RDA）结果显示，RDA 两向分轴对真菌群落结构与土壤特性相关性的解释率累计达88.3%。各处理样本点的聚集趋势与分布状况类似于PCA 分析结果。生物炭处理与FL 和CK 间的样本点在RDA2 轴方向出现明显分化。结果表明，土壤理化特性密切影响真菌群落结构，其中pH、有机质、微生物量氮、水稳定性团聚体、机械稳定性团聚体是影响真菌群落结构的主控因子。

4结论

                                                                                                                        供稿/李想  编辑/赵嘉伟