生物质炭是生物质原料在高温限氧条件下经热裂解产生的高度芳香化、富含炭质元素的固体物质。生物质炭的应用对农业废弃物的循环利用、土壤质量的改善、作物产量的提升以及减缓全球气候变化等方面均具有重要的意义。依据全球已有研究文献的整合分析认为生物质炭的施用对作物产量的平均提升幅度为10%左右。生物质炭对作物生长影响的机理是由多种效应共同作用的。而生物质炭表面可溶性有机无机组分可能是影响作物生长的关键因素之一。生物质在热裂解过程中产生的挥发分和小分子等有机物质易被吸附固定于生物质炭的表面和孔隙中,形成生物质炭表面可溶性有机无机覆盖层。已有研究发现生物质炭可溶性组分具有生物活性并显著促进作物的生长,但其作用机理却不甚明晰。本研究选用加拿大蓬和小麦秸秆两种生物质废弃物原料,研究不同热裂解温度下制备的生物质炭及其可溶性组分性质的差异;并以小白菜为研究对象,探究不同热裂解温度下生物质炭热水浸提液对小白菜生长、品质和基因表达的影响。再利用分质化处理后的小麦秸秆生物质炭进行盆栽试验,分析比较不同组分对小白菜生长的影响,以明确生物质炭可溶性组分的生物活性意义及其作用机理。主要试验结果如下:（1）随着热裂解温度的升高,生物质炭热水浸提液中的可溶性碳的含量显著降低,其中加拿大蓬生物质炭浸提液中氮、钙、镁的含量均随着炭化温度的升高而降低,但磷、钾元素含量呈现相反趋势。小麦秸秆生物质炭浸提液中氮、磷、钙、镁含量均随温度的升高显著减少,但钾元素含量随热裂解温度的升高而增加。因此,低温热裂解生产的生物质炭可溶性组分含有较高的可溶性有机碳及养分元素。（2）与上述不同温度制备的生物质炭热水浸提液的性质变化趋势一致,本研究发现低温制备的生物质炭浸提液显著促进小白菜的生长。其中加拿大蓬生物质炭（350℃）浸提液处理下小白菜地上部和地下部的增幅分别达到了 29.97%和141.9%;小麦秸秆生物质炭（350℃）浸提液处理下小白菜地上部和地下部的增幅分别达到了 5 3.21%和55.01%。而450℃热裂解温度下制备的生物质炭浸提液对小白菜生长的效果不确定,加拿大蓬生物质炭热水浸提液处理下仅对地下部的生物量有显著的促进效果,达108.1%,而小麦秸秆生物质炭热水浸提液处理无显著效果。（3）转录组分析结果表明添加生物质炭热水浸提液对小白菜叶片中与细胞壁的形成、稳定以及逆境响应基因的调控作用最为明显。加拿大蓬生物质炭浸提液的添加显著上调了木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶（XTH）的同源基因、生长素相应基因和与钙离子通道相关的抗逆基因;小麦秸秆生物质炭浸提液处理下调了果胶裂解酶和果胶甲酯酶的同源基因,而UDP-葡糖基转移酶的同源基因却显著上调。综上所述,生物质炭可溶性组分可能增加植物细胞壁稳定性和延展性并提高小白菜对逆境条件的抵抗能力。（4）通过对小麦秸秆生物质炭可溶性有机物分析,共鉴定得到128种有机物质,其中包含大量氧化还原活性高的小分子物质。比对结果发现主要包含:α 酮戊二酸、蔗糖、还原型谷胱甘肽、水杨酸、丙酮酸、琥珀酸、百里香酚、吡哆醇、肌醇、甘露醇、磷酸盐和吲哚-3-乙酸等可能提升小白菜抗逆性和生长的重要作用物质。（5）通过分离比较生物质炭稳定与可溶性组分并进行盆栽试验发现生物质炭不同组分均可以有效增加小白菜地上部的产量,生物质炭骨架（WB）、生物质炭提取液（BE）、生物质炭（BC）三个处理的增幅分别为32.87%、35.39%和30.66%。小白菜根系的生物量仅在生物质炭骨架（WB）和生物质炭（BC）处理下显著增加,增幅达100.8%和84.38%。土壤微生物组成分析发现变形菌门的相对丰度有所增加,而酸杆菌门、疣微菌门、子囊菌门的相对丰度降低。与对照相比,变形菌门的相对丰度在三个处理下分别增加了16.05%、12.71%和7.99%,酸杆菌门分别降低21.95%、28.00%和27.28%,芽单胞菌门降低7.911%、6.494%、21.61%。研究结果表明生物质炭各组分可提高土壤中碳的有效性、增加活性碳库的含量并在一定程度上降低了土壤致病菌的发生风险。