不同原料生物质炭输入对毛竹林土壤微生物养分限制状况的影响OA

采用小区试验,设置20 t·hm-2的猪粪炭、花生壳炭和玉米秸秆炭施用处理,以不施生物质炭为对照,分析不同原料生物质炭施用2年后土壤性质变化,探讨不同原料生物质炭输入对毛竹林土壤微生物养分限制状况及碳降解功能基因丰度的影响。结果表明:与对照相比,不同原料生物质炭均显著提高土壤pH、有机碳、全磷和有效磷含量;猪粪炭显著降低土壤碳磷比,缓解了土壤碳磷化学计量失衡。3种生物质炭均显著提高β-葡萄糖苷酶活性(提升幅度46.5%~131.1%),降低β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶活性(20.6%~51.1%)和酸性磷酸酶活性(23.1%~56.4%),增强了微生物碳限制,降低了微生物磷限制和碳利用效率,其中猪粪炭处理降幅最大。生物质炭显著增加淀粉、半纤维素、纤维素、果胶和木质素降解功能基因丰度,提高幅度排序为猪粪炭>花生壳炭>玉米秸秆炭。随机森林分析表明,土壤总磷和有效磷含量是影响微生物碳限制的关键因子。偏最小二乘路径模型分析表明,生物质炭输入通过提高土壤pH和缓解微生物碳磷失衡,导致微生物碳限制加剧,进而降低了微生物碳利用效率,且微生物碳限制程度的加剧,对微生物碳降解功能基因丰度具有显著正向效应。综上,不同原料生物质炭可通过改变土壤pH和养分化学计量平衡,有效调控微生物养分限制状况,进而影响微生物碳代谢效率。