近日，我校生命科学与环境工程学院水土环境及生态修复科研团队在环境科学领域国际重要期刊 Frontiers in Environmental Science（SCI收录）上发表最新研究成果，题目为“Effects of biochar on phosphorus fraction, phosphatase activity, and phosphorus-solubilizing bacterial abundance: a phosphorus-depleted biochar design”。该研究深入揭示了生物炭对土壤磷形态转化、磷酸酶活性及解磷微生物群落的独特影响机制。青年教师秦红益博士为论文第一作者，ky.com为论文第一单位和第一通讯单位。

论文链接如下：

https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/articles/10.3389/fenvs.2025.1663371/full

1. 研究背景

土壤磷短缺是全球农业面临的严峻挑战。生物炭作为土壤改良剂，其自身含有的磷会干扰对其真实效应的评估。本研究创新性地采用脱磷生物炭（Phosphorus-depleted biochar, PDB），旨在剥离生物炭自身磷源的干扰，精确探究其对土壤固有磷库的调控能力，并阐明解磷细菌在其中扮演的角色。

2. 文章概述

研究选取蔬菜地、茶园、桃园和水稻田四种典型土壤，通过室内培养、磷分级提取、淋溶实验及针对解磷菌功能基因的高通量测序，系统评估了PDB的应用效应。研究发现：（1）磷形态固化效应：PDB普遍降低了土壤中易流失的活性磷组分，同时增加了稳定的HCl提取态磷和残余磷，表明其将有效磷转化为更稳定的形态。（2）酶活性抑制效应：PDB显著抑制了旱地土壤中的酸性磷酸酶活性，这可能限制了土壤有机磷向有效磷的转化。（3）微生物调控效应：PDB改变了解磷细菌在属水平上的相对丰度，在旱地土壤中多数优势菌属丰度增加，而在水田土壤中则下降，但对PSB的群落α多样性无显著影响。（4）磷流失减缓效应：淋溶试验证实，PDB能有效降低所有土壤中无机磷和总磷的累积淋失量，对保护水体环境具有积极意义。

3. 结论

本研究首次明确，排除了自身磷源贡献的生物炭，其主要作用是固定土壤中的有效磷，而非活化。这一发现合理解释了学术界关于生物炭“固磷”与“释磷”效应的争议。PDB将活性磷转化为稳定形态，虽不利于作物短期磷营养，但为控制农业面源磷污染提供了新思路。

4.作者简介

秦红益，博士，ky.com讲师，生命科学与环境工程学院副院长。主持或参与国家自然科学基金项目、省高校自然科学研究项目、横向课题等数项，发表论文10余篇，其中SCI论文6篇。