BIOCHAR |低温热解生物质炭通过改善城市园林土壤根际微环境促进嗜酸花卉植物生长
生物质炭具备良好的土壤改良效应，可促进嗜酸性植物在弱碱性土壤中生长。然而，这种促进效应与生物质炭的热裂解温度及其对根际微环境的改善效应是否密切相关仍然未知。本研究将不同裂解温度（350°C，550°C和700°C）制备的生物质炭添加到微碱性的城市园林土壤，研究了生物质炭添加对杜鹃花幼苗生长特征和根际土壤环境的影响，以期为改善城市土壤性质以及嗜酸花卉生长环境、促进农业废弃物资源化利用提供理论依据。
结果表明，生物质炭对杜鹃花生长和土壤性质的影响取决于热裂解温度。与对照相比，350°C 和550°C制备的生物质炭对杜鹃花生长有显著的促进作用，植物表现出更好的光合特性、生物量、根系形态以及 N 和 P 吸收作用，而700°C生物质炭对杜鹃花生长有一定抑制作用。
图1 不同热解温度制备的生物质炭对杜鹃花氮、磷及钾吸收的影响
350°C制备的生物质炭显著降低了根际土壤pH，增加了根际土壤有效磷和钾含量以及 α-葡萄糖苷酶、β-N-氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶和硫酸酯酶的活性。此外，350°C生物质炭显著提高了杜鹃花根系菌根侵染率，以及根际土壤中细菌16S rRNA和真菌18S rRNA基因的丰度。
图2 不同热解温度制备的生物质炭对根际土壤细菌丰度（a）、真菌丰度（b）和真菌/细菌丰度比（c）的影响
相关性分析表明，植物生长参数的改善与根际土壤肥力、真菌丰度和菌根侵染率的增强密切相关。因此，低温热解制备的生物质炭更有助于改善城市园林土壤根际微环境，提高根际微生物丰度，进而促进嗜酸花卉植物生长。
图3 根际土壤性质与植物生长参数之间的相关性分析
本研究强调了热裂解温度在开发基于生物质炭土壤改良技术中的重要作用，进一步为低温热裂解生物质炭在修复弱碱性城市土壤、促进嗜酸性园林植物的生长提供理论支持。近期以“Biochar pyrolyzed at low temperature enhanced acidophilous plant growth by promoting rhizospheric microbes in a slightly alkaline urban soil”在线发表于生物质炭研究领域国际权威期刊《Biochar》(DOI:10.1007/s42773-021-00114-1)。江苏省农业科学院休闲农业研究所助理研究员周惠民为论文第一作者，研究员苏家乐和浙江农林大学环境与资源学院陈俊辉副教授为论文并列通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金（41807100和41977083），江苏省自主创新项目[CX (19) 3047]以及江苏省林业发展专项资金[苏财资环 (2020) No.26]等项目联合支持。
论文链接：
https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-021-00114-1
BIOCHAR于2019年3月创刊，期刊编委会由生物炭领域世界知名专家组成，沈阳农业大学陈温福院士担任主编，美国阿肯色大学李延斌教授和沈阳农业大学孟军教授担任执行主编，中国农业大学张福锁院士、中国林业科学研究院蒋剑春院士、韩国高丽大学Yong Sik Ok教授、德国伍珀塔尔大学Jörg Rinklebe教授、佛山科学技术学院王海龙教授、美国马萨诸塞大学邢宝山教授共同担任副主编。
期刊涵盖农业科学、环境科学、材料科学等领域，下设生物炭制备、生物炭材料、生物炭与可持续农业、生物炭与生态环境、生物炭与气候变化、生物炭与农村发展等栏目，接收综述、观点、原创研究、快报、短评等文章。
创刊至今，BIOCHAR坚持高水平、国际化、严标准的办刊策略，得到了国内外同行学者的广泛认可。2020年7月，期刊成功入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目，并先后被Scopus以及SCI等多家国际知名数据库收录。BIOCHAR作为全球第一本生物炭领域期刊，将为推动相关学科发展起到积极的作用，并将有助于我国相关领域的国际影响力的提升。
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