Page 65 - 《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 ６ ５

增加ꎬ其中 ＡＰ 在 １０％和 ２０％浓度时与 ＣＫ 相比均 ２０１４)ꎻ另一方面ꎬＢＣ 能通过静电作用以及疏水性
达到显著水平ꎬＬＰ 在不同 ＢＣ 添加量下均显著提 吸引等方式使微生物在土壤中被吸附固定(Ｂａｉｌｅｙ
高ꎬ这表明不同用量 ＢＣ 的输入ꎬ对土壤 Ｐ 的溶解 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎬ从而引发土壤微生物生物量和群落
性产生影响(Ｇｕｎｄａｌｅ ＆ Ｄｅｌｕｃａꎬ ２００７)ꎬ 促使闭蓄 结构的改变ꎬ有利于提高土壤酶活性( Ｙｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ
态 Ｐ 转化为有效态 Ｐ(才吉卓玛等ꎬ２０１４)ꎮ ＢＣ 提 ２０１４)ꎮ 土壤酸性磷酸酶( ＡＣＰ) 活性的高低直接
高土壤有效态 Ｐ 的主要原因可能包括: (１) ＢＣ 中 影响土壤有机 Ｐ 分解转化及其生物有效性ꎮ 本研
包含的可溶性 Ｐ 盐残留在输入土壤后ꎬ成为土壤 究中ꎬ添加较低量(２％和 ５％)ＢＣ 后土壤中的 ＡＣＰ

可溶性 Ｐ 盐和可交换性 Ｐ 的直接来源( Ｇｕｎｄａｌｅ ＆ 活性有所降低ꎬ表明输入较低量 ＢＣ 抑制土壤 Ｐ 的
Ｄｅｌｕｃａꎬ ２００６)ꎻ(２) 当土壤 ｐＨ 值随着 ＢＣ 的增加 水解酶活性ꎮ 究其原因ꎬ一方面ꎬＢＣ 与土壤结合

而增加时ꎬ土壤矿物表面负电荷的增加会导致 Ｐ
增加了酶的稳定性进而阻碍了其与底物的接触ꎻ
吸附的减少ꎬ并且施用 ＢＣ 可能会促进活性金属氧 另一方面ꎬＢＣ 制备过程中具有的醛类和酚类等物
化物组分中 Ｐ 的解吸ꎬ从而提高了土壤的 Ｐ 有效 质都可能对其吸附的酶产生毒害作用ꎬ因此 ＢＣ 对
性(Ｈｏｓｓｅｉｎｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎻ(３)ＢＣ 的输入可以为土
ＡＣＰ 产 生 一 定 的 负 面 影 响 ( 杨 凯 等ꎬ ２０２１)ꎮ ｌｎ
壤微生物提供能源物质( 如 Ｃ 源)ꎬ从而促进土壤 (ＢＧ)和 ｌｎ(ＮＡＧ＋ＬＡＰ) 均与 ｌｎ(ＡＣＰ) 呈显著正相
微生物对土壤 Ｐ 的降解和固持作用ꎬ最终提高可
关ꎬ表明 ＢＣ 的输入提高了土壤 Ｃ、Ｎ 水解酶的活
利用性 Ｐ 的含量(黄敏等ꎬ２００３)ꎮ 另外ꎬ本研究发
性(Ｎａｓｔｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎬ促进了 Ｃ、Ｎ 转化ꎮ 为维持
现不 同 用 量 ＢＣ 添 加 后ꎬ ＮａＨＣＯ ￣Ｐ、 ＮａＯＨ￣Ｐ 和
３ 微生物营养元素的养分平衡ꎬ土壤微生物将分泌
ＨＣｌ￣Ｐ 的含量均有所增加ꎬ与 Ｘｕ 等(２０１４ꎬ２０１６)
更多的 ＡＣＰ 来获取土壤中的有效 Ｐ 从而满足自
发现的添加 ＢＣ 后对土壤 Ｐ 组分无影响且在酸性
身对 Ｐ 的需求( 谢欢等ꎬ２０２０)ꎮ 土壤中 Ｃ ∶ Ｐ 可
土壤中施用 ＢＣ 会略微降低 ＮａＯＨ￣Ｐ 的结论不同ꎮ
以作为微生物矿化土壤有机物释放 Ｐ 潜力的一种
这可能与土壤施肥状况、ｐＨ 值、不同 ＢＣ 添加量及
指标(刘进等ꎬ２０２２)ꎬ本研究中ꎬ随着不同用量 ＢＣ
其热解温度有关(陈斐杰等ꎬ２０２２)ꎮ
的添加ꎬ土壤 Ｃ ∶ Ｐ 对 ＡＣＰ 有显著的正效应ꎮ 原
３.２ 不同用量生物质炭对土壤酶活性及 Ｐ 转化的
因可能是添加 ＢＣ 后ꎬ土壤 Ｃ ∶ Ｐ 增加ꎬ导致土壤 Ｐ
影响
限制ꎬ并刺激土壤微生物分泌 Ｐ 水解酶ꎬ从而促进
影响土壤 Ｐ 转化的原因有很多ꎬ许多科学家
土壤 Ｐ 的转化( Ｙｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ Ｎ ∶ Ｐ 可以作
已经对土壤风化程度、不同土壤类型、不同施肥与
为确定土壤养分限制的阈值( 冯燕辉等ꎬ２０２０)ꎮ
耕作方式等生物与非生物因素对土壤 Ｐ 的转化开
本研究中ꎬ土壤 Ｎ ∶ Ｐ 对 ＡＣＰ 有显著的负效应ꎮ
展了大量研究(Ｇｕｏ ＆ Ｙｏｓｔꎬ １９９８ꎻ施瑶等ꎬ２０１４)ꎮ
由于 ＢＣ 中自身 Ｎ 素含量不多且会随着培养时间
土壤微生物是自然界中进行能量转化和物质循环
的增加而以气态形式挥发( Ｎ Ｏ、ＮＨ )ꎬ因此随着
的主要贡献者ꎬ其生长代谢活动能够驱动土壤 Ｐ ２ ３
周转进而改善土壤肥力(张四海等ꎬ２０１４)ꎬ是影响 ＢＣ 添加量的增加ꎬ土壤 Ｎ ∶ Ｐ 会有所下降ꎬ此时土
壤受 Ｎ 限制严重ꎬ微生物会大量分泌 Ｎ 水解酶以
Ｐ 转化的最重要因素之一ꎮ ＢＣ 能够为参与土壤 Ｐ
转化的微生物营造合适的生存空间ꎬ它的输入可 维持养分平衡ꎬ由此提高 Ｎ 的有效性来通过促进
以通过改变微生物生物量、微生物群落结构和活 微生物的繁殖等途径对土壤 ＡＣＰ 活性产生影响
性来影响土壤 Ｐ 转化( Ｗａｒｎｏｃｋ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７)ꎮ 由 (刘进等ꎬ２０２２)ꎮ ＳＥＭ 结果表明ꎬ不同用量 ＢＣ 的
微生物分泌产生的酶是土壤生态系统物质循环的 添加对土壤理化性质产生不同程度的影响ꎬ进而
关键(Ｚｏｒｎｏｚａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ 本研究中ꎬ大部分与 提高与 Ｃ、Ｎ 循环相关的酶活性ꎬ最终促进土壤 Ｐ
土壤 Ｃ、Ｎ 和 Ｐ 循环相关的水解酶活性在 ＢＣ 添加 的转化( ＡＣＰ 活性) ( 王涛等ꎬ２０２０)ꎮ 然而ꎬ目前
后均有不同程度的提高ꎬ表明 ＢＣ 的输入对土壤酶 人们对 ＢＣ 自身中 Ｐ 的释放特征及其输入后在土
活性起到促进作用(Ｐａｚ￣Ｆｅｒｒｅｉｒｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 一 壤中的长期缓释机制尚不清楚ꎬ仍需我们展开更
方面ꎬ可能是 ＢＣ 的添加可以增加土壤 Ｚｎ、Ｍｎ 和 加长期、系统的田间实验进行论证ꎬ为 ＢＣ 在我国
Ｃｕ 等微量元素的含量ꎬ而这些微量元素往往与土 南方退化人工林土壤修复中的应用与推广提供科
壤酶结构和活性表达具有密切的相关性( 李晓等ꎬ 学依据ꎮ