生物炭通过改变微生物活动及磷的形态，增强了 Cunninghamia lanceolata 树种对磷酸盐的吸收能力并促进了其生长

《European Journal of Forest Research》：Biochar enhances phosphate solubilization and growth in Cunninghamia lanceolata through altered microbial dynamics and phosphorus forms

本研究通过盆栽实验，在福建南平酸性红壤中添加不同温度及用量的生物炭，探究其对马尾松根际磷溶菌菌（PSB）活性、土壤磷形态及幼苗生长的影响。结果表明，生物炭显著提高土壤pH和PSB活性，促进NaOH-Po和HCl-Po的矿化，增强有效磷含量，进而提高幼苗生物量和光合速率，验证了生物炭与PSB协同促进土壤磷有效性的机制，为可持续林业发展提供理论依据。

　　

摘要

中国杉（Cunninghamia lanceolata）中可利用的磷（P）含量较低，这对其生产力构成了显著的限制。为了研究生物炭添加对解磷细菌（PSB）、磷含量以及中国杉根际土壤中磷形态的影响，我们使用来自福建省南平市第二代中国杉种植园的酸性红土，以及在不同温度和施用量下制备的生物炭，进行了盆栽实验。首先，我们测量了土壤的pH值、磷酸酶活性和磷组分含量。随后，我们利用Illumina Miseq PE300高通量测序平台确定了根际土壤中PSB的序列，以分析其多样性、网络结构、组装过程及其与各种磷组分含量的关系。最后，我们评估了磷组分含量的变化与中国杉幼苗生长和健康状况之间的关系。实验结果表明，生物炭的添加显著提高了土壤pH值和根际PSB的活性，从而增强了根际土壤中磷的可用性。磷可用性的提高显著改善了中国杉幼苗的光合速率和生物量。生物炭主要通过提高土壤pH值来增强磷的可用性，进而减少了铁和铝对磷的固定作用。PSB的α多样性显著增加，且随着生物炭的添加，其群落结构也发生了明显变化。PSB的群落组装主要受确定性过程调控：3%B600处理增强了这种确定性过程，而1%B300、3%B300和1%B600处理则显著抑制了这一过程。PSB主要通过分泌磷酸酶来矿化NaOH-Po和HCl-Po，从而增加磷的可用性。磷可用性的提高显著促进了中国杉幼苗的生长和光合作用，幼苗的生长和光合速率与NaOH-P含量呈现出强烈的正相关关系，这得益于生物炭和PSB对磷的转化和矿化作用。本研究不仅揭示了生物炭与PSB之间的协同作用机制，还为提高中国杉的磷可用性提供了方法。该研究具有广泛的应用潜力，并对可持续林业发展和土壤健康维护具有重要意义。