Page 58 - 《广西植物》2024年第7期

１ ２ ５ ８ 广 西 植 物 ４４ 卷
( １. Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００４ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｇｕａｎｇｘｉ
Ｙｏｕｙｉｇｕａｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎꎬ Ｙｏｕｙｉｇｕａｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ ５３２６００ꎬ Ｇｕａｎｇｘｉꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ (Ｐ) ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｆ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｈｉｎａꎬ
ｗｅ ｕｓｅｄ ｂｉｏｃｈａｒ (ＢＣ) ａｓ ａ ｓｏｉｌ ａｍｅｎｄｍｅｎｔ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｆ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ (１５ ｙｅａｒｓ ｏｌｄ). Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬ
ｗｅ ａｄｄｅｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔｓ [０ (ＣＫ)ꎬ ２％ꎬ ５％ꎬ １０％ ａｎｄ ２０％] ｏｆ ＢＣ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｃｕｌｔｕｒｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｏ
ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ＢＣ ｏｎ Ｐ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ ｓｏｉｌ
－
ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ＣＫꎬ ｔｈｅ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (ＮＯ ￣Ｎ)ꎬ ｔｏｔａｌ
３
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ( ＴＰ)ꎬ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｉｏｍａｓｓ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ( ＭＢＰ) ａｎｄ ｐＨ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ２０％ ＢＣ
ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ (Ｐ< ０.０５)ꎬ ｔｈｅ ＭＢＰ ａｎｄ ｐＨ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ２％ꎬ ５％ꎬ ａｎｄ １０％ ＢＣ
ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ (Ｐ<０.０５)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｎｏ ｍａｒｋｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ. (２)
Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ＣＫꎬ ｔｈｅ ｌａｂｉｌｅ Ｐ (ＬＰ) ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ２％ ｏｆ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎ (Ｐ<０.０５)ꎬ ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐ (ＡＰ)
ａｎｄ ＬＰ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ５％ ａｎｄ １０％ ｏｆ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎｓꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ (Ｐ<０.０５). Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｔｈｅ ＡＰꎬ ＬＰ ａｎｄ
ｏｃｃｌｕｄｅｄ Ｐ (ＯＰ) ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｔ ２０％ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎ (Ｐ<０.０５)ꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｍｏｄｅｒａｔｅｌｙ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐ
(ＭＰ) ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ. (３) Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ β￣ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ (ＢＧ)ꎬ β￣Ｎ￣
ａｃｅｔｙｌｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｉｄａｓｅ (ＮＡＧ)ꎬ Ｌ￣ｌｅｕｃｉｎｅ ａｍｉｎｏｐｅｐｔｉｄａｓｅ (ＬＡＰ)ꎬ ａｎｄ ａｃｉｄ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ (ＡＣＰ) ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ Ｃꎬ Ｎ ａｎｄ
Ｐ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｔ １０％ ａｎｄ ２０％ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ＣＫ (Ｐ<０.０５). (４) Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｌｎ(ＢＧ) ａｎｄ ｌｎ(ＮＡＧ＋ＬＡＰ) ｗｅｒｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｌｎ(ＡＣＰ)ꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ (Ｐ<０.０５). Ｉｎ
ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ａｎａｌｙｓｉｓ (ＲＤＡ) ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｐＨꎬ ＴＮ ａｎｄ ＴＰ ａｐｐｅａｒｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｄｒｉｖｅｒｓ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ
ｓｏｉｌ Ｐ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ. Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ (ＳＥＭ) ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐＨꎬ Ｃ ∶ Ｐ
ａｎｄ Ｎ ∶ Ｐ ｏｆ ｓｏｉｌ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｄｒｉｖｉｎｇ Ｐ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｏｕｒ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｓｕｇｇｅｓｔ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ＢＣ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ Ｃꎬ Ｎ ｃｙｃｌｉｎｇｓ ｂｙ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ Ｐ ｓｕｐｐｌｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｓｏｉｌ ｉｎ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ. Ｎｏｔａｂｌｙꎬ ２０％ ＢＣ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｈａｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ
ｅｆｆｅｃｔ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｇａｉｎｉｎｇ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｏｎ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ
ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｆａｃｉｌｉｔａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｏｒｅｓｔｓ ｉｎ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｈｉｎａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｂｉｏｃｈａｒꎬ Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎꎬ ｓｏｉｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔꎬ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙꎬ ｓｕｂｔｒｏｐｉｃｓ

磷( ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓꎬＰ) 是植物生活史中必不可少 现象并随着下渗水大量流失ꎬ导致土壤 Ｐ 供应不
的矿质营养元素之一(曹娟等ꎬ２０１４)ꎬ参与植物体 足(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 因此ꎬ长期以来 Ｐ 被认为
内糖、蛋白质和叶绿素等物质的合成ꎬ还以多种方 是限制该区域人工林生态系统生产力及可持续经
式参与植物从个体发生到自然死亡所经历的全部 营的最关键因子之一(Ｃｒｏｕｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎬ深入研
生理生化过程ꎬ而土壤中的 Ｐ 是植物获取 Ｐ 的来 究亚热带人工林土壤 Ｐ 组分变化趋势和转化机制
源ꎬ其形态结构直接影响土壤 Ｐ 的生物有效性( 李 有助于提高土壤 Ｐ 的有效性ꎬ并有益于维持生态
新乐等ꎬ２０１５)ꎮ Ｐ 在土壤中的形态分为无 机 磷 系统的生产力和生态过程的可持续发展ꎮ

( ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓꎬ Ｐｉ ) 和 有 机 磷 ( ｏｒｇａｎｉｃ 生物质炭( ｂｉｏｃｈａｒꎬＢＣ) 是生物质在无氧或缺
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓꎬＰｏ) 两种 ( 高 艺 伦 等ꎬ２０２２)ꎮ Ｐｉ 多 以 氧条件下热解转化的产物( 刘亦陶等ꎬ２０１９)ꎮ 研
正磷酸盐的形态存在ꎬ在我国以侵蚀性红壤酸性 究表明ꎬＢＣ 作为一种新材料ꎬ在人为输入土壤生
土为主的南方地区ꎬ其大多与 Ｆｅ、Ａｌ 结合形成难以 态系统后ꎬ可以有效改良土壤和提升地力( 郜礼阳
被植物吸收的磷酸盐ꎮ Ｐｏ 在全球范围的土壤 Ｐ 库 等ꎬ２０２１)ꎻＢＣ 的多孔性有利于土壤孔隙度的增加
中储量丰富ꎬ占总 Ｐ 的 １５％ ~ ８０％ꎬ但却需经过生 和土壤容重的降低(赵泽州等ꎬ２０２１)ꎬ其巨大的比
物矿化转变为溶解磷酸盐才能被植物吸收利用 表面积可释放大量电荷ꎬ有效吸附 Ｎ、Ｐ 等元素ꎬ促
(Ａｃｈａｔ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００９)ꎮ 由于亚热带地区具有多雨 进土壤养分的固持( 武玉等ꎬ２０１４)ꎻＢＣ 即使在施
的气候条件ꎬ会使土壤中的有效性 Ｐ 出现“ 淋溶” 用量较低的情况下ꎬ仍具有较强的维持土壤生产