餐厨垃圾生物炭、炭基肥对种植芥菜土壤细菌群落结构的影响

黄家庆，叶 菁，陈 彪，翁伯琦，王义祥*

（1.福建省农业科学院农业生态研究所，福建 福州 350013；2.福建省红壤山地农业生态过程重点实验室，福建 福州 350013；3.福建省农业科学院农业工程技术研究所，福建 福州 350003）

随着我国经济的快速发展，城市餐厨垃圾在人们集中居住程度较高的城市生活小区呈现暴发式增长，据估计餐厨垃圾占有机废弃物产生量的70%～80%，占生活垃圾产生量的40%～60%，餐厨垃圾因易腐烂变质而易引起环境污染[1-2]。同时，餐厨垃圾含有的蛋白质、脂肪和淀粉等有机质，大量元素（氮、磷和钾）和微量元素可作为再生资源加以利用[1-5]，而且来源丰富、价格便宜。目前餐厨垃圾厌氧堆肥、填埋和焚烧的处理方式[6-8]，已不能适应节能减排和可再生资源循环利用的可持续发展要求。餐厨垃圾含有的蛋白质、纤维、糖类和脂肪是制备生物质炭的良好材料[9-10]，所制备的生物炭材料可以在农业上广泛应用[11]。张新旺等[12]研究发现在450℃热解温度和热解时间1 h制备的餐厨垃圾生物质炭有较好的吸附效果并且能循环再生。而且高温处理可以有效杀灭病原菌和消除腐败气味，还能将大量元素和微量元素留下来[12-13]，可作为制备高品质土壤调理剂或炭基肥料的理想原料之一。

目前，以农业废弃物秸秆、畜禽粪便等为原料制备有机肥、炭基肥以及改良土壤的研究已有不少报道，但利用餐厨垃圾制备生物炭或炭基肥用于土壤改良或培肥的研究还少见报道。尤其近年来生物炭基肥作为一种以生物炭为基质，与有机、无机肥料配制而成的新型肥料，也作为土壤调理剂应用于农业生产中，逐渐受到农业与环保领域的广泛关注。炭基肥在改善土壤理化性质、调节土壤微生物活性、提高植物对养分的利用效率以及减少土壤中养分流失等方面的研究也不断增加[14-16]，但炭基肥应用效果受到生物炭原料种类、炭基肥制备方法和炭肥配合比的影响[17-18]。对餐厨垃圾制备的生物炭及其炭基肥性能如何仍缺乏了解。本研究基于餐厨垃圾制备的生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥等，利用种植芥菜盆栽试验比较研究不同肥料施用下土壤理化性质和细菌群落结构的变化，旨在为餐厨垃圾肥料化利用提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

餐厨垃圾取自福清某生活垃圾处理厂。在密闭无氧的环境下，餐厨垃圾在450℃高温下裂解1 h制备成餐厨生物炭。餐厨生物炭含有22.80%有机碳和3.74%全氮（表1）。

表1 餐厨垃圾和餐厨生物炭的养分组成

1.2 试验设计

试验土壤为菜园土壤（pH 6.16），取自福州市郊蔬菜种植园。试验以盆栽方式进行，共设计6个处理，即不施肥、施用化肥、有机肥、餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥，每个处理重复4次（表2）。除了不施肥处理外，其它5个处理的氮用量（N 200 mg·kg-1）均保持一致。菜园土壤装盆前将石块、不能粉碎的块状土和植物残体剔除，自然风干后充分混匀，过10 mm筛后装盆。以每盆2 kg的量称取到托盘，再加入相应的肥料成分，混匀后装入直径21 cm和高18 cm的花盆。在自然环境的温室中陈化2周后，每盆种2株芥菜苗。将所有盆栽芥菜全部移到菜园中，在自然条件生长，但菜园顶部需要遮雨，防止雨水落入盆中。浇水和管理与大田蔬菜生产一致，但不与其它蔬菜混种。在移苗后第15、30、45、60和75 d，利用自制的圆筒形金属土钻（直径2 cm）分别采集盆栽的新鲜土壤，在每盆相隔一定距离下随机采集4个土芯（四分法采集土壤样品），在第75 d采集的土壤样品用于细菌DNA的提取。

表2 各个施肥处理的简称和成分配比

1.3 土壤理化性质测定

采集的新鲜土壤去除碎石和植物根茎后混匀和过5 mm筛，放在-20℃冰箱备用。电子天平称取土壤溶于ddH2O，测pH的水土浸提比为2.5∶1，测土壤电导率（EC）的水土浸提比为5∶1[15]，在摇床（25℃，180 r·min-1）振荡60 min，静止30 min后取上清液测土壤pH和电导率，所用仪器分别是 Mettler Toledo SevenCompact TM pH meter（S210，Aldrich）和Mettler Toledo FiveEasy Plus（FE30K，Aldrich）。10 g土壤溶于100 mL 1 mol·L-1KCl，在摇床（25℃，180 rpm）振荡60 min，先用普通定性滤纸过滤，过滤液再用0.45 μm微孔滤膜（M2637-M0.45 μm-100EA，aladdin）抽真空过滤，采用水浸提岛津TOC仪SHIMADZU TOC-V CPH（OCT-1，Japan）测定土壤可溶性有机碳（DOC）和可溶性总氮（DON）[16]。

1.4 土壤细菌群落的测序分析

土壤细菌DNA的提取和PCR扩增：用土壤细菌DNA提取试剂盒（EMP10-0050，朗司）提取土壤细菌的总DNA，琼脂糖凝胶电泳和NanoDrop 超微量紫外分光光度计测试合格后，根据细菌的16S rRNA基因通用引物338F（5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′）和806R（5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′）进行PCR扩增16S rRNA基因V3～V4区的片段。PCR反应体 系（50 μL）：2×Phanta Max Buffer 25 μL，dNTPs 1 μL，引物（10 μmol/L）各2 μL，DNA Polymerase 1 μL，DNA模板 1 μL（＜50 ng），ddH2O 18μL；PCR反应程序：预变性95℃ 5 min；95℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 60 s，32个循环；72℃ 5 min；4℃保存。用2%的琼脂糖凝胶电泳检测合格后送至上海美吉生物医药科技有限公司（https：//www.i-sanger.com/），进行基于Illumina MiSeq平台的高通量测序和分析。

1.5 数据处理

所有土壤细菌多样性和群落结构的数据分析均基于上海美吉生物医药科技有限公司所提供的云服务平台（https：//cloud.majorbio.com/）进行，文中提到的数据分析方法和软件参考其官方网站提供的资料和分析说明。以“按最小样本序列数”抽平数据处理，以mothur version v.1.30.1（http：//www.mothur.org/）计算多样性指数（Alpha-diversity），UPGMA非加权组平均法计算样本层级聚类，采用单因素方差分析（One-way ANOVA）比较数据多组间差异。使用non-parametric factorial Kruskal-Wallis（KW）sum-rank test和线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）进行LEfSe（linear discriminant analysis effect size）分析。土壤细菌原始序列已经提交至NCBI SRA（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/），登录号为PRJNA644150。数据分析用SPSS 23.0或者Excel 2019，图表绘制用Excel 2019或OriginPro 2017 SR2。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理芥菜产量的变化

NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处 理 的 芥菜鲜样平均重量分别为73.23、206.83、192.83、188.88、227.90和232.01 g·株-1（图1A）。与NF处理相比，CF、OF、KB、BCF和BOF处理的每株芥菜鲜样增加幅度分别达到64.59%、62.03%、61.23%、67.87%和68.44%。65～75℃烘干96 h后，NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的芥菜干样平均重量分别为10.28、22.23、20.80、19.18、23.40和26.90 g·株-1（图1B）。与NF处理相比，CF、OF、KB、BCF和BOF处理的每株芥菜干样平均重量增加幅度达到53.77%、50.60%、46.41%、56.09%和61.80%。不同的肥料处理能增加芥菜的产量，尤其是餐厨生物炭和其与无机化肥或者有机肥的组合增加芥菜的产量最为明显。

图1 不同肥料处理下芥菜产量的变化

2.2 不同肥料对土壤pH的影响

菜园土壤添加不同的肥料后，较NF处理，CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤pH均下降（图2），分别下降0.31、0.25、0.35、0.25和0.14。其中，餐厨生物炭（pH 5.19）处理下降的幅度最大，达到0.35；但BOF处理的土壤pH仅下降0.14。在 第75 d时，较NF处 理，CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤pH分别下降0.32、0.03、0.34、0.21和0.17。在芥菜生长75 d后，BOF处理的土壤pH也仅下降0.17。基于餐厨生物炭和含有机质的农业废弃物制备的炭基有机肥处理并没有加剧菜园土壤的酸化。

图2 不同肥料处理对土壤pH的影响

2.3 不同肥料对土壤电导率的影响

土壤电导率（EC）表示土壤浸出液中阳离子和阴离子的总量，反映土壤盐分的状况。CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤EC初始值分别为312.51、254.60、291.28、402.40和384.25 μS·cm-1，而NF处理的土壤EC初始值仅为76.35 μS·cm-1。CF、OF、KB、BCF和BOF处 理 的 土 壤EC初始值较NF处理分别增加236.16、178.25、214.93、326.05和307.9 μS·cm-1。可以得出，BCF和BOF处理的土壤EC初始值在所有处理中达到最大值，而且较NF处理，土壤EC增加的值也最大。同时，BCF和BOF处理较NF、CF、OF和KB处理，土壤EC增加的幅度分别达到81.03%、22.34%、36.73%、27.61%和80.13%、18.67%、33.74%、24.19%。随着芥菜的生长，CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤EC均呈现快速下降的趋势（图3）。在芥菜生长的第75 d，NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤EC分别是23.46、24.92、33.03、6.02、22.22和26.72 μS·cm-1，较各个处理的土壤EC初始值，下降幅度分别达到69.28%、92.03%、87.03%、84.20%、94.48%和93.05%。可以得出，BCF和BOF处理的土壤EC下降幅度大于NF、CF、OF和KB处理。

图3 不同肥料处理对土壤电导率的影响

2.4 不同肥料对土壤DOC和DON的影响

土壤可溶性有机碳（DOC）和可溶性总氮（DON）含量是反映土壤肥力的重要参数。添加化肥、有机肥、餐厨生物炭及其制备的肥料能有效提高菜园土壤的DOC和DON含量。NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的初始土壤DOC含量分别为113.53、117.73、157.66、122.87、121.32和138.30 mg·kg-1。CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤DOC含量分别比NF处理增加了3.57%、27.99%、7.61%、6.42%和17.91%；OF和BOF处理增加土壤DOC含量的幅度最大（图4A）。随着芥菜的快速生长，所有处理的土壤DOC含量均出现下降的趋势。第75 d时，NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤DOC含量分别下降40.52%、44.59%、53.86%、48.21%、45.60%和56.54%；较NF、CF、OF、KB和BCF处理，BOF处理的土壤DOC含量下降幅度最大。

NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的初始土壤DON含量分别为158.43、204.48、176.83、163.67、195.75和177.20 mg·kg-1；CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤DON含量分别比NF处理提高22.52%、10.40%、3.20%、19.07%和10.59%。随着芥菜的生长，所有处理的土壤DON含量均呈现快速下降的趋势（图4B）。第75 d时，NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理的土壤DON含量较初始值分别下降92.79%、90.67%、89.87%、89.47%、91.70%和91.30%。CF、OF、KB、BCF和BOF处 理 的 初始土壤DON含量和下降的幅度基本相同。

图4 不同肥料处理对土壤DOC和DON的影响

2.5 土壤细菌群落的组成及其变化分析

在门（Phylum）水平上，菜园土壤的细菌有Proteobacteria（40.37%，为此菌的相对丰度，下 同）、Actinobacteria （20.31%）、Acidobacteria（14.99%）、Chloroflexi （8.20%）、Bacteroidetes（5.26%）、Gemmatimonadetes（3.23%）、Firmicutes（1.56%）、Rokubacteria（1.64%）、Verrucomicrobia（1.05%）和Cyanobacteria（0.86%），合计达到97.47%。其中Proteobacteria、Actinobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi和Bacteroidetes这5个细菌共占89.19%，是菜园土壤在门水平上的优势细菌。层级聚类分析结果（图5）显示，KB、BCF和BOF处理的细菌群落优先聚合在一起（红色的虚线矩形框表示），说明餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥的细菌种群结构类似。较NF处理，Actinobacteria和Bacteroidetes在KB、BCF和BOF处理的占比分别上升至25.51%、29.44%、24.41%和7.93%、7.08%、6.06%；Proteobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi和Gemmatimonadetes则分别下降至40.35%、32.83%、37.44%，11.18%、12.05%、13.79%，5.75%、8.83%、8.11%和1.81%、2.01%、1.77%。

图5 门水平上菜园土壤细菌的层级聚类树和相对丰度

在属（Genus）水平上，菜园土壤的细菌有Subgroup_6（7.66%），Sphingomonas（7.25%）、Lysobacter（2.98%）、Arthrobacter（2.55%）、Gemmatimonadaceae（2.37%）、Gaiella（2.31%）、Massilia（2.18%）、Roseiflexaceae（2.04%）、RB41（2.04%）、Xanthobacteraceae（1.97%）等。可以识别的细菌占55.15%，不能识别的细菌（others）占44.84%（图6）。Sphingomonas、Lysobacter、Arthrobacter、Gemmatimonadaceae、Gaiella、Massilia、Roseiflexaceae和Xanthobacteraceae是菜园土壤属水平可识别的优势细菌。较NF处 理，Arthrobacter和Massilia在KB、BCF和BOF的占比分别上升至4.87%、9.89%、6.58%和3.69%、3.19%、2.21%；Sphingomonas、Gemmatimonadaceae、Gaiella和Roseiflexaceae则分别下降至5.49%、3.16%、6.86%，1.06%、1.13%、1.26%，0.09%、1.18%、1.44%和0.97%、1.43%、1.07%。

图6 属水平上菜园土壤细菌的群落组成和相对丰度

2.6 不同施肥处理土壤细菌种群的差异分析

菜园土壤细菌Arthrobacter（2.55%）、Flavobacterium（0.63%）、Gaiella（2.31%）和Roseiflexaceae（2.05%）在NF、CF、OF、KB、BCF和BOF处理间有显著差异（P＜0.05），并且均是属水平上丰度较高的可识别优势细菌（图7）。菜园土壤添加肥料处理能使部分可识别优势细菌产生显著差异，并且在不同的施肥处理下，其平均值百分比也表现出差异。

图7 在属水平上用单因素方差分析优势细菌在不同处理间的差异

2.7 土壤细菌群落的多样性分析

Shannon指数和Simpson指数反映细菌群落的多样性。Shannon指数越大，细菌群落多样性越高，而Simpson指数越小，细菌群落多样性越高。从Shannon指数和Simpson指数的变化可知，细菌的多样性在添加不同肥料后均出现下降，但BOF处理的细菌多样性均大于CF、OF、KB和BCF处理，增加的幅度分别为11.04%、5.94%、4.17%和3.83%（Shannon指数），较NF处理下降的幅度为2.31%。Chao1指数和ACE指数显示，细菌的丰富度仅在化肥处理出现下降，而OF、KB、BCF和BOF处理的细菌丰富度均出现增加，并且BOF处理的细菌丰富度增加幅度最大，较NF、CF、OF、KB和BCF处理增幅分别达到11.39%、12.00%、8.27%、7.59%和7.21%（Chao1指数）。6个处理的细菌种群覆盖率均达到98.02%以上，基本覆盖了菜园土壤的细菌种群（表3）。菜园土壤施用肥料能影响土壤细菌的多样性和丰富度，而基于餐厨生物炭和农业废弃物的炭基有机肥对菜园土壤细菌多样性和丰富度的促进作用大于化肥、有机肥、餐厨生物炭和炭基复混肥处理。

表3 不同肥料处理的土壤细菌多样性分析

2.8 土壤差异细菌群落的丰度分布

LEfSe分析是对样品按照不同的分组条件进行线性判别分析（LDA），实现多个样品分组之间的比较，找出对样品产生显著性差异影响的细菌群落[19-20]。进化分枝树以不同颜色节点表示对组间差异存在显著影响的细菌类群；淡黄色节点表示对组间差异无显著影响的细菌类群（图8）。LDA分析图（线性回归分析）显示有显著作用的细菌类群，LDA分值越大，细菌丰度对差异效果影响越大（图9）。以NF、KB、BCF和BOF处理作为研究对象，分析基于餐厨生物炭制备的肥料对菜园土壤细菌群落结构的影响。属水平下进行的LEfSe 分析图显示不同组间差异存在显著影响的细菌类群在BOF处理中数量最多（粉红色节点）；分类单元LDA值大于3的差异指示细菌数量，NF处理有2个，KB处 理 有5个，BCF处 理 有6个，而BOF处理高达18个。BOF处理差异贡献最大的指示细菌有8个（LDA＞3.50）：Ensifer、Cytophagales、Devosia、Devosiaceae、Microscillaceae、Microvirga、Caulobacteraceae和Caulobacterales，其中Microvirga（0.69%）、Ensifer（0.61%）、Devosia（0.29%）和Devosiaceae（0.29%）属于可识别丰度较高的细菌。炭基有机肥施用于菜园土壤能显著增加差异指示细菌个数，从而增加土壤细菌的丰度。

图8 餐厨生物炭及其炭基有机肥菌类群的LEfSe进化分枝环形图

图9 LDA线性判别分析图（LDA＞3.00）

3 讨论

3.1 餐厨生物炭、炭基肥对菜园土壤理化性质的影响

生物炭通过自身的特性和吸附交换作用改变土壤的电导率、pH和通气性等理化性质[21-22]。可溶性有机碳和可溶性总氮是土壤有机质的重要组成部分和衡量土壤肥力的重要指标，其含量直接影响土壤肥力的高低，土壤不同的利用方式可导致土壤有机碳的变化，进而影响土壤养分循环转化[23-24]。土壤pH、可溶性有机碳和可溶性总氮可能受施肥种类的影响。因此，需要研究化肥、有机肥、餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥处理对菜园土壤pH、电导率、可溶性有机碳和可溶性总氮的影响，以及基于餐厨生物炭和农业废弃物的炭基肥是否可以提升菜园土壤的肥力。菜园土壤的pH为6.16，属于酸性程度较低的土壤。较不施肥处理，化肥、有机肥、餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥处理的pH均出现下降（下降范围0.14～0.35），使菜园土壤变得更加酸化。但在所有处理中，炭基有机肥处理对菜园土壤酸化的影响最小，其pH初始值仅下降0.14，在芥菜生长到第75 d也只下降0.17，并不加剧菜园土壤的酸化。炭基复混肥和炭基有机肥处理的土壤电导率值最大，分别达到402.4和384.25 μS·cm-1，较化肥、有机肥和餐厨生物炭处理增加幅度分别达到28.76%、58.05%、38.15%和22.95%、50.91%、31.91%；到芥菜生长75 d时，炭基复混肥和炭基有机肥处理的土壤电导率下降幅度达到94.48%和93.05%，超过化肥、有机肥和餐厨生物炭处理的92.03%、87.03%和84.20%。基于餐厨生物炭和含有机质的农业废弃物制备的炭基有机肥可显著增加菜园土壤盐分离子的总量。随着芥菜的生长，土壤电导率值出现快速下降，并在75 d后下降到接近不添加任何肥料的水平，说明炭基复混肥和炭基有机肥处理的盐分离子在芥菜生长过程中发挥着作用。与化肥、餐厨生物炭和炭基复混肥处理相比，有机肥和炭基有机肥处理的可溶性有机碳增加幅度分别达到33.91%、28.31%、29.95%和17.47%、12.56%、13.99%。炭基复混肥和炭基有机肥处理较餐厨生物炭处理可溶性总氮增加了19.60%和8.26%。炭基有机肥处理能增加菜园土壤可溶性有机碳和可溶性总氮的含量。随着芥菜的生长，土壤可溶性有机碳和可溶性总氮含量呈现快速下降趋势，在60～75 d后接近不添加任何肥料处理的水平，下降的幅度分别达到45.59%、56.54%和91.71%、91.31%。说明炭基复混肥和炭基有机肥处理增加的可溶性有机碳和可溶性总氮在芥菜生长过程中发挥着作用。从土壤电导率、可溶性有机碳和可溶性总氮含量的增加和随着芥菜的生长而大幅度下降可以看出，基于餐厨生物炭和含有机质的农业废弃物制备的炭基有机肥可提升菜园土壤的肥力水平。

3.2 餐厨生物炭、炭基肥对菜园土壤细菌群落结构的影响

生物炭可通过改变土壤的理化性质，从而改善土壤微生物的生存环境[25]和影响土壤微生物的群落结构[26-27]。菜园土壤添加生物炭能显著提高土壤微生物的丰富度和均匀度[19-20]，其中细菌的数量有明显增幅[28-29]。花生壳生物炭施用于种植小白菜的菜园土壤可改变土壤pH、土壤酶活性和细菌群落结构[30]。但生物炭对菜园土壤细菌群落结构的调控作用与生物炭类型、土壤性质和与何种物质混合有密切的关系[31]。因此，需要研究以化肥、餐厨生物炭和农业废弃物制备的炭基肥对菜园土壤细菌群落结构的影响。Shannon指数和Chao1指数的数值显示，与化肥、有机肥、餐厨生物炭和炭基复混肥处理相比，炭基有机肥处理增加的细菌多样性和丰富度幅度分别达到11.04%、5.94%、4.17%、3.83% 和12.01%、8.28%、7.59%、7.21%。较其它添加肥料处理，炭基有机肥处理增加细菌多样性和丰富度的幅度均最大。餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥处理的细菌种群相类似，但菜园土壤差异指示细菌的数量，炭基有机肥处理高达18个，大幅超过餐厨生物炭处理的5个和炭基复混肥处理的6个。炭基有机肥处理获得的菜园土壤差异指示细菌丰度显著超过餐厨生物炭和炭基复混肥处理。基于餐厨生物炭和农业废弃物的炭基有机肥处理对菜园土壤细菌多样性和丰富度增加幅度超过餐厨生物炭和炭基复混肥处理，对菜园土壤细菌的群落结构影响更大。

3.3 餐厨生物炭、炭基肥对芥菜产量的影响

田间试验显示，施入花生壳生物炭可增产蔬菜（上海青、油麦菜和生菜）产量7.9%～96.5%，连续种植多茬蔬菜后，蔬菜产量仍增加18.7%，生物炭在蔬菜种植上具有增产作用[32]。有机肥+生物炭可促进菜心生长，增加蔬菜产量和改善菜薹品质，有机菜田配施生物炭可促进蔬菜的生长和增加菜心株高、叶片数和叶围面积[33]。餐厨生物炭（KB）单独添加到菜园土壤，与其它处理相比（除了对照组NF），芥菜的产量（鲜样重和干样重）均是最低值。餐厨生物炭能增加芥菜的产量，但增加的幅度不如无机肥和有机肥处理。BCF和BOF芥菜的产量均是最高。BCF和BOF处理组鲜样平均重量高于其它处理组，增幅达到3.28%～6.64%。BCF和BOF处理组干样平均重量明显高于化肥（CF）、有机肥（OF）和KB处理，增幅高达8.13%～9.68%。餐厨生物炭与肥料（无机化肥和有机肥）的组合，不但可以改善单独添加餐厨生物炭时芥菜产量增幅较低，并且有效增加芥菜的生物有效量（干样重）。餐厨生物炭与肥料的复配处理可增加芥菜产量，对种植芥菜具有应用价值。

4 结论

基于餐厨生物炭和含有机质的农业废弃物制备的炭基有机肥的施用不仅可以提高芥菜的产量，而且可以增加土壤可溶性有机碳和可溶性总氮的含量，有利于提高菜园土壤的肥力。

餐厨生物炭、炭基复混肥和炭基有机肥处理土壤细菌群落结构类似，但炭基有机肥较餐厨生物炭和炭基复混肥，不仅整体上提高了菜园土壤细菌多样性和丰富度，还能大幅增加菜园土壤差异指示细菌的数量，对菜园土壤细菌生长具有更强的促进作用。

利用化肥、餐厨生物炭和含有机质的农业废弃物制备肥料，并在菜园土壤种植芥菜，需要同时提升土壤肥力和增加土壤细菌丰度时，炭基有机肥处理更具优势。