生物质炭还田利用对土壤酶活性影响研究现状

熊佰炼，谭必勇

（遵义师范学院资源与环境学院，贵州遵义563006）

生物质炭还田利用对土壤酶活性影响研究现状

熊佰炼，谭必勇

（遵义师范学院资源与环境学院，贵州遵义563006）

对近年来国内外生物质炭农田利用对土壤酶活性影响的研究进行了分析和综述。首先，运用Web of Science和CNKI数据库的论文搜索功能，对国内外有关生物质炭影响土壤酶活性的研究论文发表情况进行了分析；随后，对生物质炭影响土壤酶活性的研究测定方法进行了分析评述；接着，重点介绍了生物质炭对土壤中与N和P利用相关的酶、土壤有机碳矿化过程有关的酶、氧化还原酶和水解酶活性的影响，分析了土壤酶活性受生物质炭影响的机理；最后，对今后的研究重点和方向进行了展望。

生物质炭；农田环境；土壤；酶

随着我国农产品产量逐年攀升，作物秸秆数量也不断扩大。据估算，2012年我国作物秸秆资源总量和可收集利用的秸秆资源量分别为8.486×108t和6.406×108t[1]。农作物秸秆还田利用，可增加土壤碳输入，遏制土壤退化，是改良农田土壤的优质资源。然而，我国秸秆还田量还不到20%，其中约有40%的秸秆被露天焚烧，造成巨大的资源浪费和严重的环境污染[2,3]。生物质炭是指由富含碳的生物质（主要是农作物秸秆）在250～750℃限氧条件下发生热裂解生成的一种具有高度芳香化、富含碳素和植物营养物质的疏松多孔固体颗粒物质。秸秆炭化成生物质炭还田利用，可为土壤保存稳定态的碳，减少CO2排放，使植物营养元素得到循环，同时将农药和抗生素等有害物质去除[2]，已经成为实现秸秆资源化高效利用和衔接农业循环链条首尾两端的重要途径。

2007～2010年，陆续有学者在Nature、NatureReportsClimateChange和NatureCommunications上刊文，论述生物质炭（Biochar）在培肥、改良土壤及土壤固碳减排方面的应用前景[4-6]。随后，生物质炭的土壤环境效应研究进入快速发展阶段。土壤酶(soilenzyme)来源于土壤微生物和动植物活体分泌，是土壤生态系统能量和养分转化反应的重要催化剂。土壤酶对外界因素造成的环境变化十分敏感，可作为预警土壤生态系统变化的重要生物指标[7]。生物质炭的输入势必影响土壤酶活性，国内外学者对此也开展了一定的研究，但相关综述类文章目前还未见报道。本文先对国内外有关生物质炭影响土壤酶活性的研究论文发表情况进行了分析；随后，对生物质炭影响土壤酶活性的研究测定方法、生物质炭添加对各类土壤酶活性的影响和生物质炭影响土壤活性的机理进行了分析评述；最后，对未来生物质炭影响土壤活性研究的重点和方向进行了展望，以供后续相关研究参考。

1 国内外有关生物质炭影响土壤酶活性的研究论文发表情况

在Web of Science数据库中以Biochar和Soil为主题词检索，截止2016年底，共检索到有关生物质炭土壤环境效应的论文2444篇，其中涉及生物质炭对土壤酶影响的研究论文有102篇，占检索论文总量的4.1%。在CNKI数据库中以“‘生物质炭’并含‘土壤’或‘生物炭’并含‘土壤’”为主题词检索，截止2016年底，共检索到论文831篇（不含硕、博士学位论文），其中关于生物质炭对土壤酶影响的论文62篇，占检索论文总量的7.5%。从上述数据可以看出，中外研究者尚未将生物质炭对土壤酶的影响作为研究的重点。

2 生物质炭对土壤酶活性影响的研究测定方法

土壤酶包括胞内酶和胞外酶两种，可存在于非增殖的活细胞、土壤有机体、死细胞、土壤溶液中和吸附在土壤固体上[8]。由于存在形式复杂，加上对环境条件的变化十分敏感，土壤酶活性不是直接提取测定，而是通过测定一定量底物在酶催化反应过程中的生成物或剩余物量来实现。测量土壤酶活性的传统方法为分光光度法。英国学者Freeman于20世纪90年代开始运用荧光分析法测定土壤中酶的活性，其原理为以酶底物作为荧光探针，通过检测催化作用前后底物的荧光信号变化来反映酶的活性[9]。Bailey等[10]对比研究了分光光度法和荧光分析法测定生物质炭对土壤中酶活性的影响。在荧光分析得出的结果中，生物质炭对不同类型土壤中同一种酶活性的影响差异可能较大。例如，将2%的生物质炭加入美国昆西地区采集的砂土（Quincysoil）中，培养7d后土壤中葡萄糖苷酶（glucosidase）活性增加，而在美国帕卢斯地区采集的粉质壤土（Palouse silt loam）中该酶的活性降低。但是，在同一组实验中，运用分光光度法测定出来的结果，土壤类型的影响却体现不出来。原因可能是生物质炭具有较强的表面吸附能力，酶促反应的显色代谢产物被添加的生物质炭吸附，使颜色反应不可信[10,11]。因而，Bailey建议在研究生物质炭对土壤酶活性影响时尽可能使用荧光法测定酶的活性[10]。目前，国外[10,12]和国内[13,14]均有学者运用荧光分析法测定生物质炭对土壤酶活性的影响，但总体来看大部分研究还是采用传统的分光光度法。

3 生物质炭对土壤各类酶的影响

文献调研发现，与C、N、P转化相关的酶、水解酶和氧化还原酶是当前生物质炭对土壤酶活性影响研究的重点。研究较多的酶包括：-葡萄糖苷酶[14]、-葡萄糖苷酶[14]、蔗糖酶[15]、纤维素酶[16]、蛋白酶[17]、脲酶[15,18-20]、氨肽酶[10,21]、FDA水解酶[18,22,23]、碱性磷酸酶[18,23]、中性磷酸酶[24,25]、酸性磷酸酶[18,20,23]、过氧化氢酶[15,18,20,23]、-N-乙酰葡糖胺糖苷酶[26]、酚氧化酶[26]和脱氢酶[18,24]等。

生物质炭的施用能促进与N、P等矿质元素转化相关的一系列酶的活性[27,28]。Yanai等[29]在研究添加生物质炭对农田土壤N2O排放影响时发现，反硝化酶活性受生物质炭的影响而增强。Jones等[30]的研究发现，经过3年连续向农田中施用生物质炭，土壤反硝化酶活性得到显著提高。蛋白酶可催化水解土壤中的蛋白质、肽类等有机氮转化为氨基酸，是参与土壤氮循环最重要的酶之一。碱性磷酸酶可加快土壤中有机磷的脱磷速度，提高磷素有效性，是评价磷转化的重要指标。Oleszczuk等[17]研究表明，土壤中蛋白酶和碱性磷酸酶活性在添加生物质炭后得到了显著增强。Jin[21]研究发现碱性磷酸酶活性随着生物质炭的施用量增加而增加，最高活性增长率可达到615%，氨肽酶活性也随着生物质炭的施入增加了15%。

土壤中过氧化氢酶和纤维素酶参与土壤中的碳循环，对土壤有机碳的分解和转化起着重要作用[31]，生物质炭的施用会降低这两种酶的活性[27]。周震峰等[32]研究发现，土壤中的过氧化氢酶会受到由花生壳制成的生物质炭的抑制。潘全良等[33]的研究表明，连续6年施用生物质炭抑制了土壤过氧化氢酶的活性。赵军等[15]研究发现，竹炭和木炭施入种植糜子季和小麦季的土壤中，对过氧化氢酶活性有一定的抑制作用。Jain等[16]的研究表明，生物质炭的加入可以显著降低土壤中纤维素酶的活性。Liang等[34]推测，生物质炭的强烈吸附作用减小了土壤有机碳的有效性，同时减小了土壤酶与之接触以及采取合适的空间定向分解它的可能，进而使得相关的酶活性随之降低。杀虫剂和除草剂被土壤中的生物质炭吸附后矿化减弱的事实可为底物生物有效性的降低提供佐证[27]。研究表明，添加生物质炭对土壤氧化还原酶（如脱氢酶）活性存在显著的促进作用。Sopeña[35]、Paz-Ferreiro[36]和Demisie[37]的研究发现，向两种砂质壤土和红壤中分别施加赤桉木生物质炭、橡木生物质炭和活性污泥生物质炭后，脱氢酶活性均显著增强。

生物质炭对土壤酶活性的影响受到生物质炭本身性质、土壤类型、作物类型等众多因素的影响[27,41]。Ameloot等[42]对砂质壤土施用生物质炭的研究发现，350℃条件下制备的生物质炭使土壤脱氢酶活性降低，而700℃条件下制备的生物质炭能提高土壤脱氢酶活性。Awad等[43]的研究表明，活性污染泥、树枝、枯草、枯叶等混合生物材料制得的生物炭，对砂壤土（sandy loam soil）中-纤维二糖水解酶、-葡萄糖苷酶、几丁质酶的活性的促进作用要显著好于对砂土（sandysoil）中相同酶的促进作用。陈心想等[19]以小麦-玉米轮作试验为研究对象，发现生物质炭可显著提高玉米收获后土壤碱性磷酸酶活性，但对小麦季土壤碱性磷酸酶活性影响不显著。

4 生物质炭影响土壤酶活性的机理

生物质炭的一个重要物理特性就是多孔性结构，其孔隙可分为微孔隙、小孔隙和大孔隙。大孔隙不仅对土壤的通气性和持水力产生影响，也能为土壤微生物提供充足的生存空间和良好的生长与繁殖环境，降低与其他微生物的生存竞争，提高微生物的多样性[44]。同时，生物质炭施入土壤后可随时间发生一定的降解，成为可供微生物利用的碳源，提高土壤中微生物的生物量[45,46]。Steinbeiss[47]和Prayogo[48]的研究证实，土壤中施加一定的生物质炭后，真菌、革兰氏阴性菌和放线菌的生物量有明显增加。王晓辉[49]和韩光明[50]等的实验结果表明，向已退化的设施蔬菜土壤中添加一定量的生物质炭，可显著增加包括细菌、真菌、放线菌等各种微生物的生物量，并显著提高退化土壤微生物的物种丰度。土壤微生物是土壤酶的一个重要来源[51]，生物质炭通过促进土壤微生物的生长增加土壤酶的活性。

生物质炭的多孔结构使其具备巨大的比表面积和极强的吸附能力。一方面，生物质炭通过吸附作用，可以增强其孔隙中的各类反应酶与反应底物的结合，加速酶促反应的发生，起到提高土壤酶活性的效果；另一方面，生物质炭还有可能对酶分子的活性位点产生吸附作用，阻碍活性位点与反应底物结合，抑制酶促反应的进行，从而减小土壤酶活性[27,52]。Bailey等[10]通过系统的无土壤实验，研究了生物质炭颗粒对土壤酶、酶促反应底物的吸附行为，发现不同种类的土壤酶、底物与生物质炭的吸附行为差异很大，难以就生物质炭的吸附对土壤酶活性产生的影响得出广泛而适用的结论。

研究表明，土壤酶活性受土壤pH值、阳离子交换量的影响较大[53]，进入土壤的生物质炭可明显改变土壤中的这两项指标，从而间接对土壤酶活性产生影响[54]。生物质炭的灰分含有较多的钙、镁、钾、钠等盐基离子，可通过与土壤氢离子及交换性铝离子的交换吸附作用进入到土壤中，从而增加土壤中钙、钾、钠等盐基离子的饱和度和土壤阳离子的交换量，提高土壤pH值，从而抑制某些土壤酶的活性[55,56]。Demisie等[57]的研究表明，土壤pH值随生物质炭施加量的增加而增加，而土壤酸性磷酸酶活性随生物质炭的增加而降低，且与土壤pH值呈显著负相关。冯爱青等[24]研究表明，添加玉米秸秆生物质炭可降低土壤过氧化氢酶和中性磷酸酶的活性。这是因为生物质炭pH值较高，添加生物质炭改变了土壤酸碱环境，抑制了土壤过氧化氢酶和中性磷酸酶的活性。邹春娇等[25]添加生物质炭于黄瓜连作土壤中，提高了土壤pH值，对土壤中性磷酸酶活性起抑制作用。另有研究表明，生物质材料在缺氧热解过程中容易产生多环芳烃（PAHs）[58-60]。某些生物质炭的前体材料重金属含量较高，如重金属污染区的农作物秸秆、草木、活性污染泥等，这些前体材料在炭化时所含的重金属会被富集浓缩，导致制得的生物质炭重金属含量过高[61,62]。多环芳烃和重金属均可对土壤酶产生毒害作用[53,63]，过量施入此类富含多环芳烃和重金属的生物质炭会对某些土壤酶的活性产生严重的抑制作用。另外，生物质炭中富含微生物生长所需的营养元素如P、K、Mg等，这些营养元素随生物质炭施入土壤，起到了促进土壤微生物生长，提高土壤酶活性的作用[27]。

5 展望

生物质炭可改良土壤，促进作物生长，其农业应用被认为是解决粮食危机、喂饱世界的八种办法之一。目前，生物质炭的土壤环境效应研究主要集中在土壤改良、土壤固碳、含N温室气体减排、受污染环境的治理与修复等领域。有关生物质炭施用对土壤酶活性影响研究尚处于起步阶段，试验设计多为土壤培育、盆栽和短期大田试验，很少见到周期较长的田间定位观测研究。因而，通过大田长期定位观测，研究真实农田环境下生物质炭长期施用对土壤微生物和土壤酶的作用规律将是未来应给予关注的一个重点。同时，应加强不同前体材料生物质炭对土壤酶活性的影响研究，筛选出对土壤酶活性不良影响大的前体材料，为评估其农业运用的安全性提供依据。土壤酶种类繁多，目前开展过生物质炭对活性影响研究的酶种类相对较少，今后应扩大酶研究的种类，为较全面评估生物质炭对土壤酶活性的影响提供充足的基础数据。

[1]崔蜜蜜,蒋琳莉,颜廷武.基于资源密度的作物秸秆资源化利用潜力测算与市场评估[J].中国农业大学学报,2016,21(6): 117-131.

[2]陈温福,张伟明,孟军.农用生物质炭研究进展与前景[J].中国农业科学,2013,46(16):3324-3333.

[3]潘根兴,李恋卿，刘晓雨，等.热裂解生物质炭产业化：秸杆禁烧与绿色农业新途径[J].科技导报,2015,33(13):92-101.

[4]Lehmann J.Ahandful of carbon[J].Nature,2007,(443):143-144. [5]Kleiner K.The bright prospect of biochar[J].Nature Reports Climate Change,2009,(3):72-74.

[6]Woolf D,Amonette J E,Street-Perrott F A,et al.Sustainable biochar to mitigate global climate change[J].Nature Communications,2010,1(5):1-9.

[7]Badiane N N Y,Chotte J L,Pate E,et al.Use of soil enzyme activities to monitor soil quality in natural and improved fallows in semi-arid tropical regions[J].Applied Soil Ecology,2001,18 (3):229-238.

[8]周礼恺.土壤酶与植物营养以及与农药的相互作用[J].土壤学进展,1981,(6):19-28.

[9]Freeman C,Liska G,OstleNJ,etal.Theuse offluorogenic substrates for measuring enzyme activity in petland[J].Plant and Soil,1995,175(1):147-152.

[10]Bailey V L,Fansler S J,Smith J L,et al.Reconciling apparent variability in effects of biochar amendment on soil enzyme activities by assay optimization[J].Soil Biology and Biochemistry,2010,(43):296-301.

[11]Marx M C,Wood M,Jarvis S C.A microplate fluorimetric assay for the study of enzyme diversity in soils[J].Soil Biology and Biochemistry,2001,33(12):1633-1640.

[12]Elzobair K A,Stromberger M E,Ippolito J A.Stabilizing effect of biochar on soil extracellular enzymes after a denaturing stress[J].Chemosphere,2016,(142):114-119.

[13]Wang XB,Song DL,LiangG Q,etal.Maize biochar addition rateinfluencessoilenzymeactivity and microbialcommunity composition in a fluvo-aquic soil[J].Applied Soil Ecology, 2015,(96):265-272.

[14]张玉兰,陈利军,段争虎,等.荧光光谱法测定生物质炭/秸秆输入土壤后酶活性的变化[J].光谱学与光谱分析,2014,34 (2):455-459.

[15]赵军,耿增超,尚杰,等.生物质炭及炭基硝酸铵对土壤微生物量碳、氮及酶活性的影响[J].生态学报,2016，36(8):2355-2362.

[16]Jain S,Mishra D,Khare P,et al.Impact of biochar amendment on enzymatic resilience properties of mine spoils[J].Science of the Total Environment,2016,(544):410-421.

[17]Oleszczuk P,Josko I,Futa B,etal.Effect ofpesticides on microorganisms,enzymatic activity and plant in biochar-amended soil[J].Geoderma,2014,(214):10-18.

[18]Bhaduri D,Saha A,Desai D,et al.Restoration of carbon and microbial activity in salt-induced soil by application of pea nut shell biochar during short-term incubation study[J].Chemosphere,2016,(148):86-98.

[19]陈心想,耿增超,王森.施用生物质炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征[J].农业环境科学学报,2014,33(4):751-758.

[20]赵军,耿增超,张雯,等.生物质炭及炭基硝酸铵肥料对土壤酶活性的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2015,43(9):123-130.

[21]Jin H.Characterization of microbial life colonizing biochar andbiocharamendedsoils[D].IthacaNY:CornellUniversity,2010.

[22]陈伟,周波,束怀瑞.生物质炭和有机肥处理对平邑甜茶根系和土壤微生物群落功能多样性的影响[J].中国农业科学, 2013,46(18):3850-3856.

[23]Bera T,Collins H P,Alva A K,et al.Biochar and manure efflu ent effects on soil biochemical properties under corn production[J].Applied Soil Ecology,2016,(107):360-367.

[24]冯爱青,张民,李成亮,等.秸秆及秸秆黑炭对小麦养分吸收及棕壤酶活性的影响[J].生态学报,2015,35(15):5269-5277. [25]邹春娇,张勇勇,张一鸣,等.生物质炭对设施连作黄瓜根域基质酶活性和微生物的调节[J].应用生态学报，2015,26(6): 1772-1778.

[26]Luo L,Gu J D.Alteration of extracellular enzyme activity and microbial abundance by biochar addition:Implication for carbon sequestration in subtropical mangrove sediment[J]. Journal of Environmental Manement,2016,(182):29-36.

[27]Lehmann J,Rillig M C,Thies J,et al.Biochar effects on soil biota-a review[J].Soil Biology and Biochemistry,2011,43(9): 1812-1836.

[28]Lehmann J,Joseph S.Biochar for Environmental Management:Science and Technology[M].London:Earthscan Ltd,2009. [29]Yanai Y,Toyota K,Okazaki M.Effects of charcoaladdition on N2O emissions from soil resulting from rewetting air-dried soil in short-term laboratory experiments[J].Soil Science& Plant Nutrition,2007,(53):181-188.

[30]Jones D L,Rousk J,Edwards-Jones G,et al.Biochar-mediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial[J].Soil Biology and Biochemistry,2012,(45):113-124.

[31]Schimel J P,Weintraub M N.The implications of exoenzyme activity on microbial and nitrogen limitation in soil:a theor-etical model[J].Soil Biology and Biochemistry,2003,35(4): 549-563.

[32]周震峰,王建超,饶潇潇.添加生物质炭对土壤酶活性的影响[J].江西农业学报,2015,27(6):110-112.

[33]潘全良,宋涛,陈坤,等.连续6年施用生物质炭和炭基肥对棕壤生物活性的影响[J].华北农学报,2016,31(3):225-232.

[34]Liang B,Lehmann J,Sohi S P,et al.Black carbon affects the cycling of non-black carbon in soil[J].Organic Geochemistry, 2010,41(2):206-213.

[35]Sopeña F,Bending G D.Impacts of biochar on bioavailability of the fungicide azoxystrobin:a comparison of the effect on biodegradation rate and toxicity to the fungal community[J]. Chemosphere,2013,91(11):1525-1533.

[36]Paz-Ferreiro J,Gascó G,Gutié rrez B,et al.Soil biochemical activities and the geometric mean of enzyme activities after application of sewage sludge and sewage sludge biochar to soil[J].Biology and Fertility of Soils,2011,48(5):511-517.

[37]Demisie W,Liu Z,Zhang M.Effect of biochar on carbon fractions and enzyme activity of red soil[J].Catena,2014,(121): 214-221.

[38]Bamminger C,Marschner B,Jüschke E.An incubation study on the stability and biological effects of pyrogenic and hydrothermal biochar in two soils[J].European Journal of Soil Science,2013,65(1):72-82.

[39]Demisie W,Liu Z,Zhang M.Effect of biochar on carbon fractions and enzyme activity of red soil[J].Catena,2014,(121): 214-221.

[40]陈伟,周波,束怀瑞.生物质炭和有机肥处理对平邑甜茶根系和土壤微生物群落功能多样性的影响[J].中国农业科学, 2013,46(18):3850-3856.

[41]Glaser B,Lehmann J,Zech W.Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal-a review[J].Biology and Fertility of Soils,2002, 35(4):219-230.

[42]Ameloot N,Deneve S,Jegajeevagan K,et al.Short-Term CO2and N2OEmissionsand Microbial Properties ofBiochar Amended Sandy Loam Soils[J].Soil Biology and Biochemistry, 2013,(57):401-410.

[43]Awad Y M,Blagodatskaya E,Ok Y S,et al.Effects of polyacrylamide,biopolymer and biochar on decomposition of soil organic matter and plant residues as determined by14C and enzyme activities[J].European Journal of Soil Biology,2012, (48):1-10.

[44]Malcolm F.Black carbon sequestration as an alternative to bioenergy[J].Biomass and Bioenergy,2007(31):426-432.

[45]Hamer U,Marschner B,Brodowski S,et al.Interactive priming of blackcarbon and glucosemineralization[J].Organic Geochemistry,2004,35(7):823-830.

[46]匡崇婷,江春玉,李忠佩,等.添加生物质炭对红壤水稻土有机碳矿化和微生物生物量的影响[J].土壤,2012,44(4):570-575.

[47]Steinbeiss S,Gleixner G,Antonietti M.Effect of biochar amendment on soil carbon balance and soil microbial activity[J]. Soil Biology and Biochemistry,2009,41(6):1301-1310.

[48]Prayogo C,Jones J E,Baeyens J,et al.Impact of biochar on mineralisation of C and N from soil and willow litter and its relationship with microbial community biomass and structure [J].Biology and Fertility of Soils,2014,50(4):695-702.

[49]王晓辉,郭光霞,郑瑞伦,等.生物质炭对设施退化土壤氮相关功能微生物群落丰度的影响[J].土壤学报,2013,50(3): 202-209.

[50]韩光明,孟军,曹婷,等.生物质炭对菠菜根际微生物及土壤理化性质的影响[J].沈阳农业大学学报,2012,43(5):515-520.

[51]Shukla G,Varma A.Soil enzymology[M].New York:Springer,2011.

[52]Czimczik C I,Masiello CA.Controls on black carbon storage insoils[J].GlobalBiogeochemistryCycles,2007,21(3):249-259.

[53]Gianfreda L,Rao M A.Interactions between xenobiotics and microbial and enzymatic soil activity[J].Critical Reviews in Environmental Science and Technology,2008,38(4):269-310.

[54]Lammirato G,Miltner A,Kaestner M.Effects of wood char and activated carbon on the hydrolysis of cellobiose by-glucosidase from Aspergillus niger[J].Soil Biology and Biochemistry,2011,43(9):1936-1942.

[55]Novak J M,Busscher W J.Impact of biochar amendment on fertility of a southeastern coastal plain soil[J].Soil Science, 2009,174(2):105-112.

[56]Zwieten L Van,Kimber S,Morris S,et al.Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility[J].Plant and Soil,2010,(327):235-246.

[57]Demisie W,Zhang M K.Effect of biochar application on microbial biomass and enzymatic activities in degraded red soil [J].2015,10(8):755-766.

[58]Hale S E,Lehmann J,Rutherford D,et al.Quantifying the total and bioavailable polycyclic aromatic hydrocarbons and dioxins in biochars[J].Environmental Science&Technology,2012, 46(5):2830-2838.

[59]Keiluweit M,Klebcr M,Sparrow M A,et al.Solvent-extractable polycyclic aromatic hydrocarbons in biochar:Influence of pyrolysis temperature and fecdstock[J].Environmentnl Science&Technology,2012,46(17):9333-9341.

[60]Luo F,Song J,Xia W X,et al.Characterization of contaminants and evaluation of the suitability for land application of maize and sludge biochars[J].Environmental Science and Pollution Research,2014,21(14):8707-8717.

[61]CantrellK B,Hunt P G,Uchimiya M,et al.Impact of pyrolysis temperature and manure source on physicochemical characteristics of biochar[J].Bioresource Technology,2012,(107): 419-428.

[62]Hossain M K,Strezov V,Chan K Y,et al.Influence of pyrolysis temperature on production and nutrient properties of wastewater sludge biochar[J].J Environ Manage,2011,92(1): 223-228.

[63]Baran S,Bieli ska J E,Oleszczuk P.Enzymatic activity in an airfield soil polluted with polycyclic aromatic hydrocarbons [J].Geoderma,2004,118(3):221-232.

（责任编辑：朱彬）

On Advances in Biochar Effects on Soil Enzyme Activities

XIONG Bai-lian,TAN Bi-yong
(Department of Resources and Environment,Zunyi Normal College,Zunyi 563006,China)

The effects of biochar on soil enzyme activities are summarized.First,with the help of search functions of Web of Science database and CNKI database,the number of published papers about the effects of biochar on soil enzyme activities are explored and analyzed.Thereafter,the analysis is given to the determination method of enzyme when soil applied with biochar.Then,this paper focuses on the effects of biochar on various soil enzyme activities,such as N and P transformation related soil enzymes,mineralization of soil organic matter related enzymes,soil redox enzymes and hydrolases.After that,the mechanism for biochar affecting soil enzyme activity is introduced.In the end,prospects,orientation and focal points of the researches in this field are discussed.

biochar;farmland environment;soil;enzyme

S154

A

1009-3583（2017）-0106-05

2016-12-15

遵义师范学院博士基金项目（遵师BS[2014]04号）

熊佰炼，男，湖南南县人，遵义师范学院资源与环境学院副教授，博士。研究方向：农业污染土壤修复。