基于吸附-造粒工艺的低温生物炭，结合枯草芽孢杆菌接种剂，用于改善土壤养分供应和促进番茄生长

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Low Temperature Biochar Based on Adsorption-Granulation Combined with Bacillus Subtilis Inoculants to Improve Soil Nutrient Supply and Tomato Growth

生物炭载体合成及性能评估显示，350℃吸附-颗粒化（A-G）处理的BCMI在90天中保持2.24×101? CFU/g活性，显著提升土壤pH、速效氮磷钾及番茄生长指标，较其他固定化方法延长30天有效菌存活期，为可持续农业提供新方案

　　

摘要

环境压力会影响微生物的活动，因此需要使用生物炭等载体来固定和保护微生物。目前的研究缺乏对不同固定状态下生物炭载体和微生物接种剂效果的探讨，包括它们对微生物数量、土壤养分和植物生长协同作用的影响。通过将枯草芽孢杆菌吸附到不同热解温度下制备的生物炭上，合成了基于生物炭的接种剂（BCMI）。这一初步阶段旨在评估热解温度对细菌增殖、土壤健康和番茄生长的影响。随后，使用不同的固定策略（混合（M）、吸附（A）、造粒（G）和吸附-造粒（A-G）方法，在350°C的热解温度下开发了四种不同的BCMI配方。然后，从关键参数（包括细菌增殖、土壤物理化学性质、养分可用性和番茄生长）对这些配方进行了评估。在350°C条件下，BCMI（2.24 × 10¹⁰ CFU/g，90天细菌计数）在改善土壤pH值、加速碱解氮的形成、提高有效磷的利用率以及促进番茄生长方面表现最为显著。A-G配方在50天内的持续释放过程中（细菌损失率为2.67%），显著改善了土壤pH值、含水量和温度，增加了碱解氮、有效磷、速效钾和叶绿素的含量，并提高了番茄植株的高度和叶片/分枝数量。这是首次研究表明，在受控条件下，吸附-造粒生物炭载体能够同时提高细菌的存活时间和作物的养分吸收能力。A-G配方在持续释放细菌方面表现出色，从而最大化了土壤和作物的收益；而造粒过程有助于磷和钾的生物化学溶解。这些发现凸显了低温生物炭载体和吸附-造粒固定方法在可持续农业中的巨大潜力。

图形摘要

环境压力会影响微生物的活动，因此需要使用生物炭等载体来固定和保护微生物。目前的研究缺乏对不同固定状态下生物炭载体和微生物接种剂效果的探讨，包括它们对微生物数量、土壤养分和植物生长协同作用的影响。通过将枯草芽孢杆菌吸附到不同热解温度下制备的生物炭上，合成了基于生物炭的接种剂（BCMI）。这一初步阶段旨在评估热解温度对细菌增殖、土壤健康和番茄生长的影响。随后，使用不同的固定策略（混合（M）、吸附（A）、造粒（G）和吸附-造粒（A-G）方法，在350°C的热解温度下开发了四种不同的BCMI配方。然后，从关键参数（包括细菌增殖、土壤物理化学性质、养分可用性和番茄生长）对这些配方进行了评估。在350°C条件下，BCMI（2.24 × 10¹⁰ CFU/g，90天细菌计数）在改善土壤pH值、加速碱解氮的形成、提高有效磷的利用率以及促进番茄生长方面表现最为显著。A-G配方在50天内的持续释放过程中（细菌损失率为2.67%），显著改善了土壤pH值、含水量和温度，增加了碱解氮、有效磷、速效钾和叶绿素的含量，并提高了番茄植株的高度和叶片/分枝数量。这是首次研究表明，在受控条件下，吸附-造粒生物炭载体能够同时提高细菌的存活时间和作物的养分吸收能力。A-G配方在持续释放细菌方面表现出色，从而最大化了土壤和作物的收益；而造粒过程有助于磷和钾的生物化学溶解。这些发现凸显了低温生物炭载体和吸附-造粒固定方法在可持续农业中的巨大潜力。

图形摘要