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针对红壤质地黏重、有机质含量低、结构性差的特性,以改良红壤团聚体结构为目的,研究烟杆和桑条生物质炭化后对红壤团聚体结构稳定性、有机碳组分和微生物群落的影响,并深入分析三者之间的相互影响关系,明确烟秆和桑条生物质炭在红壤结构改良上的可利用性和适宜用量,为烟杆及桑条废弃物资源的综合利用及生物炭在土壤结构改良上的应用提供理论依据。本文通过室内培养试验,设9个处理,对照(无添加,CK),添加1%、2%、4%、6%土壤质量的烟秆炭(Y1、Y2、Y4、Y6)和桑条炭(S1、S2、S4、S6),每个处理重复3次,在25℃恒温条件下培养4个月后采集土样,采用筛分法对土壤团聚体粒级分布(<0.25、0.25~0.5、0.5~1、1~2、>2mm)及结构稳定(平均重量直径(MWD),>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、团聚体破坏率(PAD))进行分析,测定土壤有机碳(TOC)及组分(易氧化有机碳(ROC)、溶解性有机碳(DOC)、水溶性有机碳(WOC))。采用平板法测定土壤可培养微生物(真菌、细菌、放线菌),分析三者对生物质炭添加的响应以及后两者与团聚体粒级分布及结构稳定性的相互关系。主要研究结果如下:(1)施入生物质炭后,土壤水稳性团聚体组成及稳定性发生显著变化。团聚体组成变化整体表现为小团聚体数量(<0.25 mm团聚体)降低而大团聚体(0.25~1mm)数量增加。Y4和S4处理下,0.5~1mm团聚体较对照显著增加了 61.0%和43.6%。Y1和S2处理,0.25~0.5 mm团聚体较对照增加了 40.8%和27.1%,<0.25 mm的团聚体含量较对照显著降低了 9.2%和8.4%。对团聚体稳定性,Y2和S2处理下的MWD表现一致,均较对照显著提高了 10%以上,Y1和S2处理R0.25较对照显著提高了 31.4%和28.7%,Y1和S2处理PAD显著降低了10.73%和12.35%。烟杆碳和桑条碳施用量为1~4%和2~4%时,土壤大团聚体数量显著增加且PAD显著降低,当烟杆炭和桑条炭施用量为2%时团聚体稳定性显著增强。(2)生物质炭处理下,土壤有机碳含量较对照显著提高,尤以0.25~1mm粒级团聚体有机碳变化最为显著。Y1和S1处理下,0.25~0.5mm粒级团聚体有机碳较对照显著增加了 37.3%和31.6%,Y2和S2处理下,0.5~1 mm粒级团聚体有机碳较对照显著增加了 26.5%和23.2%。Y4和S6处理下,ROC/TOC较对照显著降低34.8%和24.9%。Y1和S2处理下,DOC/TOC较对照显著降低了 20.6%和23.5%。Y1和S1处理下,WOC/TOC较对照显著降低了 61.7%和43.3%。在等量投入条件下,烟杆炭对降低土壤活性有机碳占比更为显著。两种生物质炭处理下,土壤总有机碳与R0.25呈显著正相关(P<0.05),与PAD呈极显著负相关(P<0.01)。(3)生物质炭施入,土壤真菌、放线菌和细菌数量均显著增加,Y4和S4处理微生物群落最丰富;烟秆炭处理下,土壤团聚体稳定性指标(MWD、Ro.25)和土壤微生物之间存在显著和极显著相关性,尤其与真菌(r=0.89,P=0.030;r=0.86,P=0.039)和放线菌(r=0.87,P=0.035,r=0.90,P=0.021)相关性更显著;PAD 随真菌数量的增加而极显著降低(P<0.01),随放线菌和细菌数量的增加而显著降低(P<0.05)。综上,烟秆炭和桑条炭均能促进大团聚体(0.25~1mm)的形成,提高红壤团聚体结构稳定性,显著降低团聚体破坏率,显著增加土壤总有机碳含量,降低活性有机碳占总有机碳比例,增加土壤微生物群落丰度,烟秆炭改良效果总体优于桑条炭,综合团聚体组成及稳定性、有机碳和微生物数量变化,以2%~4%添加量为宜。