综述：生物炭与磷石膏在农业土壤中的应用：各自作用、协同潜力及未来展望

这篇综述系统探讨了生物炭（Biochar）与磷石膏（Phosphogypsum）在农业土壤中的协同效应，重点分析了两者对土壤有机碳（SOC）固存和重金属（HMs）累积的时空分布影响，为设施蔬菜栽培（PGVC）的可持续发展提供了理论依据。

　　

ABSTRACT

设施蔬菜栽培（PGVC）作为一种高生产力且受人为强烈干扰的农业生态系统，在过去四十年中全球范围内迅速扩张，尤其在中国。研究表明，PGVC虽能促进表层土壤有机碳（SOC）固存，但也伴随重金属（HMs）的累积。然而，长期PGVC对深层土壤（0–100 cm）的影响尚未被充分研究。

SOC与HMs的垂直分布特征

通过中国两个典型区域的实验发现，PGVC显著提升了0–100 cm土层的SOC含量，其中0–20 cm层贡献了总量的42%。随着种植年限增加，20年PGVC的表层SOC含量较初始阶段提升1.3倍，凸显其碳汇潜力。重金属（Cu、Zn、Cd、Hg）的积累与有机肥施用显著相关，而As、Pb、Ni、Cr则主要来自非有机肥源（如污染灌溉水和母质），且仅在种植初期（1–10年）与SOC显著关联。

深层土壤的互作机制

HMs通过调控土壤理化性质（容重、含水量、全氮/磷/钾、pH）直接或间接影响深层SOC的积累。例如，Hg的迁移与土壤pH呈负相关，而Cd的分布受总磷含量驱动。这种时空异质性揭示了PGVC系统中SOC-HMs的复杂反馈关系。

未来展望

生物炭与磷石膏的联合应用可能通过钝化HMs、优化碳循环来平衡PGVC的生态风险与生产力。后续研究需聚焦长期田间试验，以验证两者协同调控的可行性。