Page 50 - 《华中农业大学学报》2025年第4期
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               落结构的影响极显著（P<0.01），是影响微生物群落                       的硅肥，可使嗜硅植物增加对硅的吸收                ［27］ 。此外，S-
               组成的关键因子。                                         CBC 还显著降低了小麦植株中的铝含量，2% S-
                                                                CBC 处理使根部铝含量降低了 3.12 g/kg，茎叶和籽
               3 讨       论
                                                                粒的铝含量也显著减少。这些结果表明，S-CBC 通
               3.1 硅酸钾改性生物炭与土壤酸化                                过增加土壤pH、降低铝毒害和提供有益元素，显著促
                   硅酸钾改性生物炭（S-CBC）在酸性土壤改良中                      进了小麦的生长和产量。
               表现出显著效果，主要体现在降低土壤酸度、减少活                          3.3 硅酸钾改性生物炭与土壤微生物群落结构
               性铝含量和提高土壤肥力等方面。本研究表明，S-                              S-CBC 的添加显著改变了土壤微生物群落结
               CBC 的添加显著提高了土壤 pH 值，0.5% S-CBC 处                 构，并提高了微生物活性。本研究发现，S-CBC 处理
               理和 2% S-CBC 处理使土壤 pH 增加了 0.84 和 2.53             显著增加了土壤细菌群落的丰富度和多样性，1% S-
               个单位。说明硅改性生物炭能够通过释放 OH⁻中和                         CBC 处理的 Chao1 指数和 Shannon 指数分别较 CK
               土壤酸度，从而缓解土壤酸化             ［13］ 。而酸改性生物炭          提高了 33.60% 和 11.08%。说明生物炭能够通过改
               因表面羧基（—COOH）的质子释放作用，导致土壤                         善 土 壤 理 化 性 质 ，为 微 生 物 提 供 更 适 宜 的 生 长
               pH下降   ［21］ 。此外，S-CBC显著降低了土壤交换性酸                 环境 ［10，28］ 。
               总量，2% S-CBC 处理可完全消除交换性酸。这一                           S-CBC 中的硅酸钾通过提高土壤 pH 值，降低酸
               现象可能与硅酸钾的碱性及其对铝离子的中和作用                           性土壤对微生物的抑制作用，同时减少了铝毒害，进
               有关  ［14，22］ 。S-CBC 通过吸附和中和作用，显著降低                一步促进了微生物的生长和代谢活动                 ［28］ 。此外，S-
               了土壤中活性铝的含量，尤其是毒性较强的交换性                           CBC 的添加还改变了细菌群落的组成，增加了变形
               铝（Ex-Al³⁺）。硅酸盐与铝离子反应生成硅酸铝，进                      菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota）的相
               一步降低了铝的生物有效性             ［23-24］ 。相比之下，富磷        对丰度，这些微生物在土壤养分循环和植物健康中
               生物炭主要通过吸附和络合过程改变土壤 pH 值，从                        具有重要作用     ［27-28］ 。
                                 3+
               而降低可交换铝（Al ）含量，但其对 pH 的提升作用                          冗余分析（RDA）表明，土壤 pH 和 Ex-Al³⁺是影
               较弱  ［25］ 。以上分析表明，S-CBC 不仅能缓解土壤酸                  响微生物群落结构的关键因子，进一步证实了 S-
               化，还能有效降低铝毒害，为酸性土壤改良提供了新                          CBC 通过调节土壤 pH 和铝形态对微生物群落的显
               的解决方案。                                           著影响。
               3.2 硅酸钾改性生物炭施用与酸性土壤上小麦的                              生物炭的应用促进了酸性土壤上小麦幼苗的根
               生长                                               系生长和发育，提高了幼苗的根系活力。添加生物
                   S-CBC 的添加显著促进了小麦的生长，尤其是                      炭改善了酸性土壤的养分状况，缓解了铝毒害，降低
               在根系活力、单穗质量和缓解铝毒方面表现出显著                           了小麦的铝含量，促进了小麦对硅的吸收，进而促进
               优势。与 CK 相比，0.5% S-CBC 处理使小麦单穗质                   了小麦植株的生长；与 CK 相比，硅酸钾改性生物炭
               量 增 加 了 0.92 g，增 幅 达 8.61%。 这 一 结 果 与 Jin        显著提高了小麦株高、单穗质量和百粒重，以 0.5%
               等 ［15］ 的研究相符，他们发现硅能增强植物细胞壁的                      S-CBC 添加量效果最好。硅酸钾改性生物炭增加了
               稳定性，减少铝离子在根系的积累，从而缓解铝                            变形菌门和拟杆菌门的相对丰度，降低了绿弯菌门、
               毒害。                                              假想杆菌门和酸杆菌门的相对丰度。生物炭提高土
                   S-CBC 中的硅酸钾不仅提供了植物所需的养分                      壤 pH 并降低交换性铝含量，从而显著影响微生物群
               硅，还通过提高土壤 pH 值和降低铝活性，改善了小                        落丰富度。综上，以0.5% S-CBC添加量效果最好。
               麦的养分吸收能力。本研究发现，0.5% S-CBC 处理
               小麦根系活力显著增加了103.02%，这可能与硅促进                       参考文献 References
               根系生长和增强抗逆性有关            ［26］ ；同时发现，小麦各部
                                                               ［1］ GUO J H，LIU X.J，ZHANG Y，et al.Significant acidification
               位对硅的吸收随着土壤硅含量的增加而增加，茎叶
                                                                    in  major  Chinese  croplands［J］. Science，2010，327（5968）：
               硅含量最高，而籽粒硅含量相对较低，说明小麦根系
                                                                    1008-1010.
               吸收硅后，主要在茎叶中累积，以 2%S-CBC 处理吸                     ［2］ WANG  B，GAO  B，FANG  J  N. Recent  advances  in  engi‐
               收硅最多，说明硅酸钾改性生物炭可能是一种有效                               neered  biochar  productions  and  applications［J］. Critical  re‐
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