竹炭和竹炭包膜复合肥对毛竹林土壤磷有效性的影响及其微生物学机理

作者：朱青和; 马壮; 裘立; 董达^*

来源：植物营养与肥料学报, 2022, 28(03): 450-459.

• 竹炭
• 包膜复合肥
• 毛竹林
• 磷循环微生物

【目的】从土壤理化性状和微生物多样性角度，研究将竹炭和复合肥制备成竹炭包膜复合肥后对毛竹林土壤磷素有效性的影响，分析竹炭简化施用的可行性。【方法】野外林地试验在浙江杭州红黄壤上进行，设置单施复合肥(CK)、竹炭包膜复合肥(BF)和复合肥+竹炭(SC) 3个处理。在施肥后的第30和100天，测定土壤pH、容重、总碳、总氮、总磷和有效磷含量。采用Miseq和宏基因组技术，测定土壤中具有碱性磷酸酶基因(phoD)的功能菌群落结构和磷循环功能基因的相对丰度。【结果】与CK相比，SC处理显著提高了土壤pH值和有效磷含量，降低了土壤容重，而将竹炭与复合肥制备成竹炭包膜复合肥后对土壤理化性质没有显著影响。SC和BF处理均改变了土壤中phoD功能菌的群落结构。RDA分析表明，pH是土壤phoD功能菌的重要驱动因素。宏基因组分析表明，SC处理显著提高土壤三磷酸甘油脱氢酶单元(ugpAEC)、C-P键裂解酶(phnGHIJL)、有机磷酸盐特异转运蛋白(phnCD)、无机磷酸盐特异转运蛋白(pstCAB)和碱性磷酸酶(phoA和phoD)基因的相对丰度(P<0.05)。但是，BF处理仅显著增加了ugpE、pstA和phoD基因的相对丰度。【结论】复合肥和竹炭同时施用有助于提高毛竹林土壤磷素有效性，改变土壤phoD功能菌群落结构，促进土壤磷素循环功能基因的相对丰度。但是，将竹炭作为包膜材料制备成竹炭包膜复合肥施入土壤后，其效应不再显著。这主要是由于土壤磷素有效性和phoD功能基因表达由pH驱动，而竹炭的添加可提高土壤pH值。

• 单位
  浙江农林大学