生物炭主要是一些动植物残体在限氧或无氧条件下经过高温热裂解得到的富碳颗粒。由于生物炭的制备原料范围广,转化率高,其在生物能源生产、废弃物再利用、温室气体减排和土壤修复等领域具有广阔的应用前景。生物炭以其优秀的物化性质在土壤修复和改良等领域具有很高的应用价值,已被学术界广泛关注。例如通过生物炭的酸碱性来调节改善土壤酸碱度,提升土壤中有机碳的含量来增加土壤肥力;通过改变土壤微生物群落结构来影响土壤微生物环境。目前研究集中在生物炭对于土壤中氮素和磷素的相关转化,关于硫素的研究匮乏。硫元素是植物体内不可或缺的元素,是继氮磷钾之后的第四植物生长必须营养元素。是部分氨基酸的重要组成部分,参与叶绿素、维生素H和B的合成,调节体内酶的活性,影响固氮菌的固氮作用,以及与植物的抗寒、抗旱作用密切相关。本文将不同量的水稻秸秆生物炭分别加入土壤中后混合均匀。每个设立3个重复,淹水厌氧处理,然后放置在培养箱中,25℃下培养15周。不同时间取少量土样测定其pH值、电导率、有机质、脲酶、过氧化氢酶、总硫,水溶性硫,吸附性硫,盐酸可溶性硫等性质。然后将15周后取样进行高通量测序,研究其微生物群落结构信息。研究发现,水稻秸秆生物炭的基本特性与其炭化温度有直接关系。炭化温度高者,pH高,灰分含量大,硫元素含量少,比表面积大。在添加水稻秸秆生物炭培养15周以后发现:土壤pH值前6周增大,后9周减小。这是源于生物炭的高碱性在初期对于土壤的影响很大,随着时间推移,微生物活动增强,厌氧呼吸产生酸性物质释放到土壤中,从而体系pH降低。由于生物炭强的吸附特性,土壤里的水溶性离子被吸附,电导率在15周培育后下降。脲酶,过氧化氢酶活性均被抑制。硫素对生物炭的响应敏感,当生物炭添加量为1%时,总硫含量提升,涨幅增大,添加3%和5%的生物炭,总硫涨幅减弱。同时水溶性硫含量减少,吸附性硫含量增大。当1%和3%的生物炭添加量时候,盐酸可溶性硫含量增大,5%的添加量时候,盐酸可溶性硫含量减少。稻田土样15周后高通量测序,结果发现总计:71门,83纲,161目,279科,615属。α多样性分析指出微生物群落结构分析发现:水稻秸秆生物炭的添加严重抑制了土壤微生物的活性。土壤微生物的丰富度和均匀度下降。变形菌门略微活性增强;拟杆菌门,芽单胞菌活性增强;厚壁菌门,柔膜菌门,活性极大增强。绿弯菌门在大量施加生物炭时候,活性被抑制。酸杆菌门直接受到生物炭的抑制作用。涉及到土壤硫还原菌发现有脱硫弧菌目,脱硫杆菌目和除硫单胞菌目。除硫单胞菌目占比最大,为其做主要贡献菌属为土杆菌科中的土杆菌属。其种群数量与生物炭的添加量正相关,BL600影响强于BL300。硫还原菌能将土壤里的硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原为硫化氢,硫化氢显弱酸性,使得土壤pH值下降。水溶性硫为硫还原菌提供能量,其自身消耗减少,这就导致体系水溶性硫含量减少,但硫还原菌种群增大,这与实验结果相符。