近日，Soil Biology and Biochemistry上发表题为“Biochar enhances multifunctionality by increasing the uniformity of energy flow through a soil nematode food web”的论文，报道了江西红壤生物质炭施用长期定位实验的部分结果，提出生物质炭增加生态系统多功能性与线虫食物网能流结构有关的发现。此外，该论文还强调了平衡生物质炭施用后，维持化肥施用量在维持土壤食物网能流结构和促进生态系统功能中的重要性。研究结果有助于加强对酸性红壤生物质炭多功能生物机制的认识，并为指导生物质炭的利用提供科学依据。

 土壤生物间的相互作用驱动作物生产和养分循环等一系列重要生态过程。生物质炭作为一种新兴的土壤改良剂，可为农业发展提供多种益处，而生态系统多功能性评价途径被认为是促进土壤健康的有效工具。目前的研究表明生物质炭对土壤生物群落和功能的影响具有高度的环境依赖性，如受到气候、土壤类型和管理制度的影响。不过，当前仍缺乏有关土壤食物网角度对红壤地区生物质炭影响土壤健康的综合评价。此外，食物网能量通量可很好地描述土壤生物多营养级之间能量的消耗和转移，在理论上与多功能性密切相关。总之，需要采用整体的方法来综合评价生物质炭对土壤生态系统多功能的影响。

图1.生物质炭通过影响线虫食物网能流均匀度改变生态系统多功能性的概念框架图

基于红薯-油菜轮作田间定位试验，选取全量化肥（100%NPK），化肥减施（60%NPK），全量化肥配施生物质炭（100%NPK+生物质炭）及化肥减施配施生物质炭（60%NPK+生物质炭）四个处理，通过连续两年的田间采样，探究生物质炭和化肥施用如何协同影响农田土壤线虫食物网的能流结构和生态系统的多功能性。结果表明，生物质炭促进土壤多功能性（代表土壤健康状况）主要与土壤食物网能流均匀性有关。在全量化肥情况下，施用生物质炭增加食真菌线虫并降低植食线虫比例，从而增强线虫食物网能流均匀性。在减施化肥情况下，施用生物质炭导致土壤氮缺乏，这会促进植物根系生长，从而导致植食线虫比例增加，最终降低了线虫能流结构的均匀性。总之，土壤线虫群落的能流分析有助于揭示生物质炭对土壤健康的影响机制及指导土壤健康的培育管理措施。

图2. 全量化肥（a）和减量化肥（b）施用下生物质炭影响线虫能流结构和多功能性的路径模型

 南京农业大学资环学院博士研究生朱柏菁为第一作者，刘满强教授为通讯作者。此外，江西省红壤研究所成艳红副研究员、加拿大麦吉尔大学Joann K. Whalen教授和本实验室刘婷副研究员，陈小云及胡锋教授参与指导。本研究得到国家自然科学基金（42177286，41877056）、国家重点研发计划（2021YFD1700202）及中央高校业务费（KYXK202012）的共同资助。

 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109056

编辑：朱柏菁

校对：吴迪

审核：刘满强