高文慧，郭宗昊，高科，薛晨，昌夢園，劉遠(yuǎn)，王光利

淮北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000

土壤微生物是土壤環(huán)境中的一個主要成分，是土壤生態(tài)平衡和養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)的主要調(diào)控者，土壤微生物群落在農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用（榮涵等，2020；嚴(yán)君等，2019）。生物炭，是由農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)在無氧或限氧的條件下經(jīng)過熱裂解產(chǎn)生的一種固體顆粒物質(zhì)，其具有較高的pH值、疏松多孔、含碳量較高、有機(jī)官能團(tuán)豐富，穩(wěn)定性強(qiáng)等特性，且隨原料和制作工藝的變化而有所差異（蔡曉青，2019；邵慧蕓等，2019；Chen et al.，2018；Sun et al.，2016）。由于熱解炭化后的生物炭為粉末狀，在運(yùn)輸、施用以及儲存上都有一定的困難，且自身礦質(zhì)養(yǎng)分含量低，生產(chǎn)上常將生物炭作為主要原料與一定比例的有機(jī)或無機(jī)肥料混合后造粒制成炭基肥（康日峰等，2014；魏春輝等，2016）。研究秸稈生物炭和炭基肥施用對土壤細(xì)菌和真菌群落的影響，評估其施用后對土壤質(zhì)量的改良效果，可為秸稈資源合理利用和土壤培肥提供理論依據(jù)。

生物炭對農(nóng)田土壤微生物群落的影響已受到人們的廣泛關(guān)注（陳坤等，2018；王穎等，2019）。大量研究表明，生物炭添加通過直接或間接作用影響土壤微生物的生長和代謝，進(jìn)而改變微生物群落結(jié)構(gòu)與豐度（陳懿等，2020；殷全玉等，2020）。與非根際相比，根際區(qū)域內(nèi)營養(yǎng)較為豐富，植物細(xì)胞脫落物與根系分泌物為根際微生物提供豐富碳源等營養(yǎng)物質(zhì)，此外，在外界環(huán)境的刺激下，可能會引起根際效應(yīng)進(jìn)而刺激微生物活動，導(dǎo)致土壤酶活性較高且微生物活動較為頻繁（程揚(yáng)等，2018；劉京偉等，2020）。目前，相關(guān)研究更關(guān)注于非根際土，而且關(guān)于生物炭施加對根際土壤細(xì)菌和真菌群落的影響結(jié)果不一致。殷全玉等（2020）研究連續(xù)4年施用生物炭對非根際土微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明連續(xù)施用生物炭對細(xì)菌、真菌OTU數(shù)量和α-多樣性指數(shù)沒有顯著影響，但改變了土壤細(xì)菌、真菌的群落結(jié)構(gòu)。邵慧蕓等（2019）關(guān)于小麥秸稈炭和煙桿炭兩種生物炭對烤煙根際微生物群落結(jié)構(gòu)影響的研究結(jié)果顯示，與不添加生物炭處理相比，這兩種生物炭處理顯著降低了細(xì)菌和真菌的多樣性，同時也改變了細(xì)菌和真菌優(yōu)勢種群的相對豐度。程揚(yáng)等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，與不施用生物炭相比，施加生物炭顯著提高了非根際土壤微生物群落多樣性，但對根際土壤微生物多樣性沒有影響。對竹子、水稻秸稈和糞便生物炭與化肥的配施研究表明，生物炭增加了玉米土壤細(xì)菌的多樣性，但是與僅施用生物炭處理相比，生物炭-肥料的相互作用降低了細(xì)菌多樣性，同時也改變了根際微生物的群落結(jié)構(gòu)（Ibrahim et al.，2020）。以上研究表明，由于土壤類型、作物種類、種植方式和生物質(zhì)炭原料不同，生物炭對土壤細(xì)菌和真菌群落影響結(jié)果的不盡一致（魏春輝等，2016；陳懿等，2020）。生物炭應(yīng)用于作物生產(chǎn)，應(yīng)該因作物類型、土壤類型和具體條件而異。

目前，有關(guān)生物炭添加對砂姜黑土微生物多樣性影響的研究較少，還需要開展更多試驗來探究生物炭添加對砂姜黑土細(xì)菌和真菌多樣性的短期效應(yīng)及長期效應(yīng)。本研究通過黃淮海平原豆-麥輪作田間定位試驗，采用生物炭不同施入量和增加生物炭緩施的施入方式，同時增加炭基肥處理，探究生物炭輸入下砂姜黑土大豆根際細(xì)菌和真菌群落豐度和群落結(jié)構(gòu)的變化，以期為生物炭在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗設(shè)計

試驗地位于安徽省淮北市杜集區(qū)徐暨村（34°04′N，116°93′E），屬于典型的溫帶季風(fēng)氣候，年平均溫度14.8 ℃，年平均降水量830 mm，年無霜期202 d。供試土壤為砂姜黑土，試驗開始前土壤pH值為 8.05，土壤有機(jī)碳為 11.35 g·kg?1，總氮為 0.98 g·kg?1，速效磷為 14.61 mg·kg?1，速效鉀為 120.29 mg·kg?1。生物炭和炭基肥購自南京勤豐秸稈科技有限公司，水稻秸稈炭的pH為10.07，有機(jī)碳為470.70 g·kg?1，總氮為 9.19 g·kg?1，全磷為 6.01 g·kg?1，全鉀為 19.12 g·kg?1，電導(dǎo)率為 139.75 μs·cm?1。

本試驗設(shè) 5個處理，分別是：單施化肥對照（CK），750 kg·hm?2復(fù)合肥；秸稈還田配施化肥（CS），秸稈全量還田+750 kg·hm?2復(fù)合肥處理；炭基肥處理（BCF），單施 750 kg·hm?2炭基肥；低量生物炭配施化肥處理（LB），5 t·hm?2生物炭緩施+750 kg·hm?2復(fù)合肥處理；高量生物炭配施化肥處理（HB），20 t·hm?2生物炭+750 kg·hm?2復(fù)合肥。每個小區(qū)面積為20 m2（4 m×5 m），每個處理3次重復(fù)，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。其中，施用復(fù)合肥中含有15% N、15% P2O5和15% K2O；炭基肥中含有15% N、15% P2O5、10% K2O和40%的有機(jī)養(yǎng)分。另外，炭基肥處理（BCF）在施肥時補(bǔ)充3.75 t·hm?2K2O，以使所有處理的氮磷鉀量相同。每個試驗小區(qū)均采用常規(guī)管理模式進(jìn)行田間管理。

1.2 土壤樣品的采集

大豆的供試品種為“中黃37”，于2017年6月下旬播種，并于2017年10月在大豆成熟期進(jìn)行土樣采集。隨機(jī)選取6—8株植株，采用抖根法收集根圍0—2 mm范圍內(nèi)根際土壤樣品，將每個小區(qū)的土樣混合均勻，裝入干凈無菌自封袋帶回實驗室。將樣品分為3份：一份風(fēng)干，用于土壤基本理化性質(zhì)測定；一份放于 4 ℃冰箱，以供土壤總 DNA的提?。涣硪环莘庞?80 ℃冰箱冷凍保存以供后續(xù)分析。

1.3 土壤理化指標(biāo)的測定

土壤pH、有機(jī)碳（Soil organic carbon，SOC）、總氮（Total nitrogen，TN）、速效磷（Available phosphorus，AP）和速效鉀（Available potassium，AK）的測定參照魯如坤（2000）的方法。土壤pH采用pH計按水土比為2.5∶1測定；土壤有機(jī)碳和總氮采用元素分析儀（Vario EL，德國）測定；土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮用2 mol·L?1KCl浸提，用連續(xù)流動化學(xué)分析儀（AA3，德國）測定；土壤速效磷采用0.5 mol·L?1NaHCO3浸提-分光光度計法測定；速效鉀采用NH4OAc浸提-火焰光度計測定。

1.4 土壤總DNA的提取、擴(kuò)增與高通量測序

使用土壤基因組 DNA試劑盒（PowerSoil?DNA Isolation Kit，MoBio Laboratories Inc.，CA）提取0.5 g土壤樣品的總DNA，利用瓊脂糖凝膠電泳和超微量紫外分光光度計（ND-1000，NanoDrop Technologies，USA）檢測DNA質(zhì)量。

土壤細(xì)菌和真菌豐度采用實時熒光定量 PCR（qPCR）技術(shù)進(jìn)行測定。細(xì)菌16S rRNA和真菌ITS區(qū)分別采用引物對 F338/R518和 5.8s/ITS1F進(jìn)行qPCR擴(kuò)增。qPCR擴(kuò)增采用20 μL反應(yīng)體系：10 μL 2X Universal SYBR Green Fast qPCR Mix，10 μM 正反向引物各 0.5 μL，DNA 模板 1 μL，8 μL無菌超純水。每次擴(kuò)增 qPCR產(chǎn)物通過 1%瓊脂糖凝膠電泳驗證qPCR產(chǎn)物的片段大小是否正確。本試驗的標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)粒稀釋范圍從 10?1—10?8，r2值大于0.98。結(jié)果以每克干土含有的基因拷貝數(shù)表示。

土壤細(xì)菌和真菌的群落組成分析通過高通量測序進(jìn)行，該測定由上海天昊生物科技有限公司完成。利用細(xì)菌 16S rRNA V4—V5區(qū)特征性引物515F/907R和真菌ITS1區(qū)引物ITSI/ITS2分別進(jìn)行擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物用純化試劑盒進(jìn)行純化并用瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物的質(zhì)量，并構(gòu)建文庫。使用QIIME軟件進(jìn)行序列拆分和質(zhì)量控制，將有效序列按照 97%相似性進(jìn)行操作分類單元（Operational Taxonomic Units，OTU）聚類分析，將得到的OTU代表序列比對分類。采用 Mothur軟件計算細(xì)菌和真菌的α-多樣性指數(shù)，包括Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)和Shannon指數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan法進(jìn)行顯著性檢驗（P＜0.05）；利用 Excel 2010軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理并用Origin 8.5軟件作圖；用Canoco 4.5軟件對土壤細(xì)菌、真菌群落相對豐度和基本理化性質(zhì)作冗余分析（Redundancy analysis，RDA），分析相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用生物炭和炭基肥對土壤理化性質(zhì)的影響

由表1可知，與對照CK相比，BCF、LB和HB處理的pH、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量無顯著變化。不同處理下土壤有機(jī)碳和速效磷含量均呈現(xiàn)增加趨勢。BCF、LB和HB處理的有機(jī)碳和速效磷含量顯著高于對照 CK，且隨著生物炭添加量的增加而增加；BCF、LB和HB處理的速效磷含量無顯著差異?？偟吭贑S、BCF和LB處理下沒有顯著變化，而在HB處理中比對照顯著提高，增幅達(dá)到8.9%。

表1 施用生物炭和炭基肥對土壤理化性質(zhì)的影響Table 1 Effects of biochar and biochar compound fertilizer application on soil physiochemical properties

2.2 施用生物炭和炭基肥對土壤細(xì)菌和真菌豐度的影響

從圖1A可以看出，不同處理的細(xì)菌16S rRNA基因拷貝數(shù)為 3.01×1010—3.63×1010copies·g?1，不同處理間沒有顯著差異。從圖1B可以看出，不同處理的真菌 ITS基因拷貝數(shù)位于 2.72×108—5.07×108copies·g?1，HB 處理下真菌拷貝數(shù)顯著高于其他處理，CS、BCF、LB處理的真菌拷貝數(shù)與對照相比分別增加了30.5%、27.9%、25.0%，但均未達(dá)到顯著性差異水平。

圖1 不同處理細(xì)菌（A）和真菌（B）基因豐度Fig.1 Copy number of bacterial (A) and fungal (B) gene under different treatments

2.3 施用生物炭和炭基肥對土壤細(xì)菌和真菌多樣性的影響

通過高通量測序，細(xì)菌和真菌群落分析分別獲得1518197和2334861條有效序列，在相似水平為97%條件下，細(xì)菌和真菌 OTU數(shù)分別為 4455—4535和1142—1224，不同處理間沒有顯著差異（表2）。通過微生物群落α-多樣性指數(shù)，比較不同處理下土壤細(xì)菌和真菌群落物種均勻度和豐富度變化。如表2所示，細(xì)菌群落的Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)和Shannon指數(shù)在不同處理間沒有顯著差異。真菌群落的Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)隨著生物炭添加量的增加而增加，HB處理的真菌群落 Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)顯著高于對照CK；而與對照CK相比，真菌群落的Shannon指數(shù)在BCF、LB和HB處理下沒有顯著差異。說明生物炭與炭基肥施用對土壤細(xì)菌均勻度和豐富度沒有影響，但是提高了真菌均勻度指數(shù)。

表2 不同處理細(xì)菌和真菌操作分類單元數(shù)（OTUs）和α-多樣性指數(shù)Table 2 Operational taxonomic units and alpha diversity index of bacterial and fungal community under different treatments

2.4 施用生物炭和炭基肥對土壤細(xì)菌和真菌群落組成的影響

如圖2A所示，大豆根際土壤細(xì)菌群落的優(yōu)勢類群依次是變形菌門（Proteobacteria）31.57%—34.01%、擬桿菌門（Bacteroidetes）10.99%—16.11%、酸桿菌門（Acidobacteria）11.37%—13.15%、放線菌門（Actinobacteria）7.58%—8.92%和綠彎菌門（Chloroflexi）7.17%—7.82%。與CK相比，HB處理顯著降低了變形菌門的相對豐度，擬桿菌門、酸桿菌門、放線菌門和綠彎菌門相對豐度在不同處理間差異不顯著。

大豆根際土壤真菌群落的優(yōu)勢類群依次是子囊菌門（Ascomycota）42.58%—56.25%、接合菌門（Zygomycota）13.18%—16.94%和擔(dān)子菌門（Basidiomycota）5.73%—16.26%（圖 2B）。與 CK相比，子囊菌門、接合菌門和擔(dān)子菌門相對豐度在不同處理間沒有顯著差異。

圖2 細(xì)菌（A）和真菌（B）在門水平上的組成分布Fig.2 Community composition of bacterial (A) and fungal (B) relative abundance at the phylum level

2.5 不同處理下微生物群落結(jié)構(gòu)與土壤環(huán)境因子的關(guān)系分析

通過對不同處理土壤群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)關(guān)系進(jìn)行冗余分析，第一主軸和第二主軸解釋了細(xì)菌總變異量的68.3%（圖3A）。不同處理的樣品點(diǎn)沒有明顯分開，其中LB和HB處理與CK的樣品點(diǎn)在RDA2軸方向上分開一定距離，說明不同生物炭處理對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有一定程度的影響。另外，在所選的土壤環(huán)境因子中，與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相關(guān)性較大的因子為有機(jī)碳和總氮。

如圖3B所示，第一主軸和第二主軸分別解釋了真菌總變異量的37.8%、17.7%。CS處理與對照CK聚在一起，不同生物炭和炭基肥處理與CK在RDA1軸方向上明顯分開，而HB處理的樣本點(diǎn)單獨(dú)聚在一起，與CK處理距離更大，說明添加生物炭和炭基肥改變了真菌群落結(jié)構(gòu)，且添加高量生物炭對真菌群落結(jié)構(gòu)的影響更為顯著。此外，有機(jī)碳、總氮和速效鉀對真菌群落結(jié)構(gòu)具有顯著影響（P＜0.05）。

圖3 細(xì)菌（A）和真菌（B）群落結(jié)構(gòu)與土壤性質(zhì)間的冗余分析Fig.3 RDA analysis of bacterial (A) and fungal (B) community structure and soil physiochemical properties

3 討論

3.1 施用生物炭和炭基肥對大豆根際細(xì)菌群落的影響

生物炭和炭基肥添加到農(nóng)田土壤后，可以通過改變土壤理化性質(zhì)或者改變其他微生物種群的活性間接影響細(xì)菌群落（劉師豆等，2020）。Yao et al.（2017a）探究施用3年不同用量生物炭對東北黑土細(xì)菌群落組成的影響，結(jié)果表明生物炭處理顯著增加了細(xì)菌豐度和α-多樣性，尤其是在高劑量施加水平（8%）下，推測可能與土壤環(huán)境的變化有關(guān)，土壤pH作為影響細(xì)菌豐度的主要因素，試驗中土壤pH隨生物炭的添加顯著上升。Zheng et al.（2016）研究表明，生物炭施用4年后顯著提高了稻田土壤細(xì)菌的多樣性（Chao1、ACE和Shannon），其變化與土壤 pH、有機(jī)碳和總氮呈正相關(guān)。此外，侯建偉等（2018）通過室內(nèi)培養(yǎng)試驗探究玉米、水稻和油菜秸稈生物炭對黃壤細(xì)菌群落的影響，結(jié)果指出不同來源秸稈生物炭的添加提高了細(xì)菌的豐度和多樣性，且提升幅度與生物炭的類型有關(guān)，表明生物炭可以通過影響土壤化學(xué)性質(zhì)和微生物細(xì)胞間信號物質(zhì)的傳遞等方式間接改變細(xì)菌群落。本研究結(jié)果表明，不同處理的細(xì)菌16S rRNA基因拷貝數(shù)較對照CK提高了7.3%—20.6%，但未達(dá)到顯著性差異水平（圖1A）。同時，與對照相比，生物炭的施用對細(xì)菌群落的OTU數(shù)量和α-多樣性（Chao1、ACE和Shannon）沒有顯著性影響（表2），這主要是與試驗?zāi)晗藓屯寥纏H有關(guān)，生物炭自身結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，含有大量不易被分解利用的芳香烴類物質(zhì)，對土壤細(xì)菌的影響是一個漫長的過程（Dong et al.，2017；Hammes et al.，2009）；此外，土壤 pH是調(diào)控細(xì)菌豐度和多樣性的關(guān)鍵因子，本試驗供試土壤呈堿性，添加生物炭對土壤pH沒有顯著影響（表1），這與Yao et al.（2017a）報道的土壤pH是影響細(xì)菌豐度主要因素的結(jié)果一致。

大量研究結(jié)果表明，不同微生物類別對生物炭處理所產(chǎn)生的響應(yīng)存在差異（Yao et al.，2017a；陳澤斌等，2018）。土壤細(xì)菌群落組成（門水平）的分析顯示，大豆根際土壤優(yōu)勢細(xì)菌為變形菌門、擬桿菌門、酸桿菌門、放線菌門和綠彎菌門（圖2A），這與黃土高原以及東北地區(qū)關(guān)于土壤細(xì)菌群落組成的研究結(jié)果相吻合（王穎等，2019）。進(jìn)一步分析處理間的差異，結(jié)果表明，高量生物炭處理較對照顯著降低了變形菌門的相對豐度，這與陳澤斌等（2018）的研究結(jié)果類似，生物炭處理使煙草根際土壤變形菌門的相對豐度相較于不施用生物炭處理降低了0.7%—4.1%。變形菌門是細(xì)菌中最大的門類，包括大腸桿菌、沙門氏菌以及霍亂弧菌等多種病原菌，變形菌門是土壤中與pH相關(guān)性最高的細(xì)菌（黃家慶等，2020），而本研究供試土壤呈堿性，添加生物炭對土壤pH沒有顯著影響，故低量生物炭處理對變形菌門相對豐度沒有顯著影響。盧曉蓉等（2019）在研究中指出，在 3%的生物炭添加量下革蘭氏陰性細(xì)菌的含量最高，而4%和5%的生物炭添加量下土壤各類磷脂脂肪酸含量呈下降趨勢。這說明生物炭對土壤細(xì)菌群落的影響存在閾值，并不存在土壤細(xì)菌含量隨生物炭添加量的增加而無限制升高的情況。本研究結(jié)果亦表明，高量生物炭較低量生物炭處理，變形菌門降低了5.87%，可能是高量生物炭處理土壤中多環(huán)芳烴等有害物質(zhì)增加的緣故（Spokas et al.，2011；Hale et al.，2012）。與本研究結(jié)果不同，殷全玉等（2020）探究連續(xù) 4年施用生物炭對褐土土壤細(xì)菌多樣性以及群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示與僅施用30 kg·hm?2的純氮相比，用量15 t·hm?2生物炭處理顯著提高了變形菌門的相對豐度，可能是由于所取土樣在煙草移栽前，避免了根系分泌物的影響。以上研究結(jié)果表明，生物炭對細(xì)菌群落組成的影響會因試驗?zāi)晗蕖⑷硬课灰约吧锾坑昧康葪l件的不同而存在差異。本研究中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的冗余分析顯示，生物炭處理對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有一定程度的影響，與細(xì)菌群落相關(guān)性較大的土壤性質(zhì)為有機(jī)碳和總氮（程揚(yáng)等，2018；李明等，2015）。土壤中的有機(jī)碳為土壤微生物提供了豐富的碳源，同時，氮素是微生物不可缺少的養(yǎng)分元素（施瑤等，2014），由于生物炭的穩(wěn)定性較高，具有持續(xù)增加土壤有機(jī)碳的作用，有機(jī)碳和總氮的增加，提高了土壤中碳、氮元素的有效性和土壤中相關(guān)酶的活性，促進(jìn)了土壤中微生物的新陳代謝，進(jìn)而影響細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)。

3.2 施用生物炭和炭基肥對大豆根際真菌群落的影響

與對照相比，不同處理均增加了真菌的基因拷貝數(shù)（25.0%—86.4%），其中，高量生物炭處理達(dá)到了顯著水平（圖1B），說明生物炭添加能提高真菌豐度且增加幅度與施碳量有關(guān)。這與Steinbeiss et al.（2009）和Jones et al.（2012）等關(guān)于生物炭的添加促進(jìn)真菌生長的報道一致。Yao et al.（2017b）指出連續(xù)3年施用生物炭會促進(jìn)土壤真菌的生長，尤其是在生物炭量為 8%的高碳量處理下最為顯著，其原因可能是生物炭可以改善土壤的通氣性和保水性，從而為土壤真菌提供更好的生存環(huán)境；另外，生物炭的添加可以間接改變土壤pH以及養(yǎng)分含量，進(jìn)而導(dǎo)致真菌豐度的增加。生物炭可以通過直接或者間接的方式影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)，一方面，大多數(shù)真菌在土壤中扮演分解者的角色，與細(xì)菌相比，對生物炭中碳利用能力較強(qiáng)（牛亞茹，2016；Lehmann et al.，2011）；生物炭的添加在一定程度上使土壤的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，土壤孔隙度增加，養(yǎng)分礦化速度加快，促進(jìn)了土壤真菌豐度的增加（張又弛等，2015；武玉等，2014）；另一方面，通過改變土壤環(huán)境因子，如有機(jī)碳、總氮以及速效磷等養(yǎng)分含量，間接促進(jìn)真菌的生長與繁殖。

土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的 RDA分析表明，生物炭和炭基肥的添加改變了真菌群落結(jié)構(gòu)，且高量生物炭的施用對真菌群落結(jié)構(gòu)的影響更為顯著；并且有機(jī)碳、總氮和速效鉀對真菌群落結(jié)構(gòu)具有顯著影響，這與吳憲等（2020）和季凌飛等（2018）的研究結(jié)果相一致。生物炭具有較強(qiáng)的吸附性，能夠吸附土壤中的磷、鉀、鎂等不同存在形態(tài)的營養(yǎng)元素，豐富了土壤中有效性營養(yǎng)元素的含量，為真菌提供養(yǎng)分來源（Zhu et al.，2017；吳濤等，2017）；同時，土壤中的碳、氮水平可以調(diào)節(jié)土壤真菌對其利用能力，增加土壤相關(guān)酶的活性，從而影響真菌群落結(jié)構(gòu)（王軼等，2014；Lauber et al.，2008；Liu et al.，2015）。肖禮等（2017）在關(guān)于不同種植年限、不同種植類型下真菌群落組成影響因素的研究中發(fā)現(xiàn)，子囊菌門的相對豐度主要受總氮、速效鉀的影響，接合菌門受土壤容重的影響較大，有機(jī)碳含量主要影響擔(dān)子菌門。在本研究中，生物炭施用對真菌門水平上相對豐度沒有顯著影響，而真菌群落的Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)隨著生物炭添加量明顯增加，同時，高量生物炭顯著提高了真菌的均勻度指數(shù)（表2）。不同施用量的生物炭對真菌群落多樣性影響不同，主要表現(xiàn)為真菌群落的豐富度和多樣性的變化，其影響程度也與生物炭種類密切相關(guān)。這可能與生物炭獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有關(guān)，生物炭具有較強(qiáng)的吸附性和疏松多孔等特點(diǎn)，給真菌提供了一個得天獨(dú)厚的避難場所，有利于真菌的生長繁殖和多樣性的增加（Meng et al.，2019；陳義軒等，2019）。

4 結(jié)論

生物炭和炭基肥的添加對大豆根際細(xì)菌豐度沒有影響，但在一定程度上改變了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)在生物炭的添加顯著降低了變形菌門的相對豐度。同時，高量生物炭處理顯著提高了土壤真菌豐度和多樣性指數(shù)，并改變了真菌群落結(jié)構(gòu)。生物炭可以通過改善土壤的理化性質(zhì)間接引起微生物群落結(jié)構(gòu)的改變。