涂玉婷，彭智平，许杨贵，李珠娴，黄继川

    (广东省农业科学院农业资源与环境研究所 / 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室 /农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室，广东广州 510640)

    近年来，我国农业产业结构调整推动着番茄种植面积大幅增长。为了获得更高的经济效益，番茄周年连茬种植十分普遍[1]。但番茄是不耐连作的作物，这种高强度连续种植的生产模式往往造成土壤自然生态调节功能衰退，植株生长发育受限，并导致番茄产量大幅下降，减产率甚至高达70%[2-3]。解决连作障碍问题对保障番茄产业可持续发展具有重要意义[4]。在连茬种植条件下，土壤中累积的化感物质尤其是酚酸类化感物质，对植物生理的抑制作用及对根际微生态环境恶化的诱导效应是导致连作障碍的主导因素[5-6]。因此，开发高效去除土壤中累积的化感自毒物质并改善土壤微生物群落结构和功能的技术，有望从根源上缓解连作障碍问题。

    生物炭是一类以生物质为原料、利用热解工艺制备的多功能材料，具有孔隙丰富、吸附性强等优异特性[7]。近年来，研究发现施用生物炭对连作土壤改良及农作物增产提质均具有一定的效果。Zhang等[8]研究发现，施用1%的棉花秸秆生物炭可通过改善棉花根系生长、增加根系活力、优化土壤养分状况来缓解棉田连作障碍问题。Wu等[9]研究表明，在连续单作土壤中添加稻壳生物炭可以调节黄芪根际微生物群落结构、丰度和代谢，并减少病原体的数量。此外，生物炭对包括酚酸在内的化感物质具有良好的吸附性能，能够有效降低土壤团粒中化感自毒物质的含量[10]。已有研究表明，生物炭对特定有机物的吸附受生物炭原料、热解温度、比表面积、孔隙性质、芳香度、表面官能团、表面碱度等多种因素的影响[11-12]。生物炭对酚酸的吸附量随着热解温度的升高总体上呈增加趋势。对于高温热解制备所得生物炭，其比表面积是影响酚酸吸附量的主导因素[13-14]。因此，本研究选用比表面积丰富的椰壳活性炭用于生物炭基连作土壤改良剂的制备。然而，研究发现富集于生物炭中的高浓度化感物质对植物根系正常生长存在抑制效应，并且在特定条件下会经解吸附作用再次释放回土壤中，对作物和土壤微生物的生长代谢产生潜在威胁[15-16]。

    过氧化钙、过氧化镁、过硫酸铵等无机氧化剂具有较高的热稳定性和反应过程可控性，常被用于土壤原位修复、稻田地力提升、食品和医疗等领域[17-19]。这类过氧化物在催化条件下可分解产生羟基自由基、超氧自由基等强氧化性自由基，从而有效去除土壤中难降解有机物，如石油醚、多环芳烃、多氯联苯等[20-21]。黄君霞等[22]研究发现 ......