Page 59 - 《广西植物》2024年第7期

７ 期 叶小敏等: 添加生物质炭对桉树人工林土壤磷组分及转化的影响 １ ２ ５ ９

力与肥力的能力( Ｓｃｈｕｌｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 此外ꎬＢＣ 转化之间特定的相互作用研究相对缺乏ꎬ极大地
对 Ｃａ 、Ｆｅ 、Ａｌ 等阳离子的吸附作用ꎬ能降低阳 限制了 ＢＣ 在该地区的应用与推广ꎮ 因此ꎬ 本研
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离子与 Ｐ 素 的 结 合ꎬ提 高 土 壤 中 有 效 Ｐ 的 含 量 究以亚热带长期经营的桉树人工林土壤(红壤) 作
(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ Ｘｕ 等(２０１４)通过评估 ４ 种生 为研究对象ꎬ采用室内培养试验ꎬ拟重点探究不同
物炭施用量(０、１％、５％和 １０％ꎬｗ / ｗ) 对土壤 Ｐ 的 用量 ＢＣ 对桉树人工林土壤 Ｐ 组分变化的影响ꎬ并
影响ꎬ发现施用 ＢＣ 可以改变土壤 Ｐ 的吸附和解吸 初步阐明 ＢＣ 调控土壤 Ｐ 转化的主要路径及其关
能力ꎬ从而改变土壤 Ｐ 的有效性ꎮ ＢＣ 添加不仅能 键驱动因子ꎬ为提升桉树人工林土壤 Ｐ 有效性的
直接增加土壤中的有效 Ｐ 含量ꎬ还能改变土壤理 ＢＣ 施用量的选择提供科学依据ꎮ
化性质和微生物群落ꎬ进而影响土壤 Ｐ 的吸附和
矿化( Ｋｌｏｓｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ Ｐａｎｄｉｔ 等( ２０１８) 研究 １ 材料与方法
发现ꎬ随着 ＢＣ 的添加ꎬ土壤 ｐＨ 值增加ꎬ土壤矿物
表面负电荷增加ꎬ对 Ｐ 的吸附减少ꎬ土壤 Ｐ 素有效 １.１ 供试材料与试验设计
性增加ꎮ 此外ꎬＢＣ 能影响微生物活性ꎬ促进 Ｐ 在 研究区位于中国广西壮族自治区凭祥市内中
土壤中的矿化(Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ其原因可能包括: 国林科院热带林业实验中心( １０６°５１′—１０６°５３′
(１) ＢＣ 表面活性官能团能够增强其与土壤之间 Ｅ、２２°０２′—２２°０４′ Ｎ)哨平林场ꎬ属于亚热带区ꎬ为
的相互作用ꎬ为参与土壤养分循环过程的微生物 典型的亚热带季风气候ꎬ光照充足ꎬ年平均气温为
营造适宜的栖息空间( 赵泽州等ꎬ２０２１)ꎻ(２) ＢＣ ２０.５ ~ ２１.７ ℃ ꎮ 降雨集中在每年的 ４—９ 月ꎬ年平
能增加土壤有机碳含量ꎬ进而提高土壤微生物活 均降雨量约为 １ ４０１ ｍｍꎬ雨季高温多雨ꎬ雨热同
性(Ｄｅｍｉｓｉｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 而土壤酶活性是评价 期ꎮ 该地区的主要地貌类型为低山丘陵ꎬ土壤类
土壤质量和土壤微生物活性的重要指标之一( Ｌｉｕ 型主要是由花岗岩经高温与干湿交替条件下风化
ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 因此ꎬ探究不同用量 ＢＣ 输入对土 后形成的酸性红壤ꎮ
壤养分和土壤酶活性的影响ꎬ进而分析 Ｐ 组分的 基于碳化温度大于 ６００ ℃ 时 ＢＣ 中的 Ｐ 具有
变化和转化过程ꎬ这对于改进 ＢＣ 施用方法、增加 更稳定的热化学性质(Ｊｏｈａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎬ本试验
土壤有效 Ｐ 含量、减少 Ｐ 损失、提高土壤质量并维 选择碳化温度为 ６００ ℃ 条件下用水稻秸秆所制得
持人工林生态系统稳定性等方面具有重要意义ꎮ 的生物质炭作为试验的添加材料ꎬ随机采集桉树
桉树(Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ)由于具有生长快、用途多、经 人工林(林龄 １５ 年) 的表层(０ ~ １０ ｃｍ) 土壤作为
济价值高和适应性广等特点ꎬ在南方地区被大量 供试土样ꎬＢＣ 和供试土壤的基本理化性质详见表
种植ꎬ为我国林业生产和经济建设作出了重要贡 １ꎮ 将采集的土壤(约 ３０ ｋｇ)风干后过 ２ ｍｍ 筛ꎬ装
献(王敏等ꎬ２０２１)ꎮ 然而ꎬ桉树人工林的广泛种植 袋备用ꎮ 采用室内培养试验ꎬ共设置 ５ 种 ＢＣ 添加
和多代连栽极易导致土壤板结、通气性差和肥力 量处理ꎬ分别是 ０( ＣＫ)、２％ (２Ｂ)、５％ (５Ｂ)、１０％
急剧下降等问题ꎬ严重影响了土壤质量和人工林 (１０Ｂ)和 ２０％(２０Ｂ)ꎬ每组处理 ５ 个重复ꎮ ＢＣ 与

的可持续经营(温远光等ꎬ２０１９)ꎮ Ｃｏｓｔａ 等(２０１６) 土壤充分混匀后装入培养瓶(容量为 １２５ ｍＬꎬ具有
研究发现ꎬ有效 Ｐ 库受 Ｐｉ 溶解和 Ｐｏ 矿化的影响ꎬ 透气盖)中ꎬ并经压实接近野外林地的土壤容重ꎬ
在缺 Ｐ 的桉树林地或低 Ｐ 肥供应的栽培条件下存 放置于恒温(２５ ℃ ) 培养箱内进行暗培养ꎬ培养过
在有效 Ｐ 缺乏现象ꎮ 尽管桉树人工林可以通过添 程中适 时 加 水ꎬ 使 土 壤 样 品 保 持 最 大 持 水 量 的

加 Ｐ 肥 显 著 提 高 其 增 长 率 ( Ｖａｌａｄａｒｅｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ４０％ꎬ培养 １ 年后测定土壤理化性质、Ｐ 组分和酶
２０２０)ꎬ但过度施加 Ｐ 肥会造成土壤 Ｐ 盈余ꎬ并随 活性等指标ꎮ
降雨或地表径流进入河流湖泊ꎬ这样在浪费资源 １.２ 试验方法
的同时也会造成环境污染( 吉庆凯等ꎬ２０２１)ꎮ 目 土壤容重、最大持水量等用环刀法测定(刘光

前已有施用 ＢＣ 改变土壤 Ｐ 有效性的报道( Ｘｕ ｅｔ 菘ꎬ１９９６)ꎻ用于测定土壤 ｐＨ 的土壤和水的质量比
ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎬ但有关 ＢＣ 对亚热带桉树人工林土壤 为 １ ∶ ２. ５ꎻ 土 壤 样 品 的 总 有 机 碳 ( ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ
Ｐ 形 态 转 换 的 影 响 及 其 调 控 机 理 仍 知 之 甚 少 ｃａｒｂｏｎꎬＳＯＣ) 采用重铬酸钾 － 硫酸外加热法测定
(Ｆｏｌｔｒａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ并且对 ＢＣ 添加量与土壤 Ｐ (Ｎｅｌｓｏｎ ＆ Ｓｏｍｍｅｒｓꎬ １９８２)ꎻ土壤总氮(ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ