（1）课题来源与背景： 本成果来源于广东省自然科学基金-面上项目“生物炭-双氧化剂三元复合颗粒缓解番茄连作障碍的效应及机理研究”（项目编号：2019A1515011737）开展的相关应用基础研究。

    （2）研究目的与意义： 本项目以农业生产亟待解决的连作障碍为问题导向，以去除导致番茄连作障碍的化感自毒物质为切入点，提出通过“生物炭吸附+过氧化钙/过硫酸钾强化氧化”的耦合体系实现对土壤化感物质的原位去除这一新思路。通过研究明确“生物质炭-过氧化-过硫酸”三元复合颗粒的最佳制备条件，揭示各组分在酚酸类化感自毒物质去除过程中的互作效应，鉴定酚酸类物质的降解产物，建立降解机理模型。并通过土培和盆栽试验，从土壤酚酸类物质的浓度、番茄生理生化指标、土壤理化性质土壤微生物群落结构的动态变化，揭示三复合颗粒缓解番茄连作障碍的效果及作用机制， 本项目研究成果对研究茄果类蔬菜连作障碍难题具有非常重要的理论意义和实际价值，也能够为目前农业生产中其他农作物存在的连作障碍原位去除提供重要的启示和导向作用。

    （3）主要论点与论据： 本研究聚焦酚酸化感物质引起的土壤连作障碍问题，利用造粒技术制备生物炭-过氧化钙-过硫酸盐三元复合颗粒，通过吸附-氧化作用降解酚酸类化感物质。选取连作障碍问题较严重的番茄作为供试作物，开展盆栽试验，通过比较生理生化指标、土壤理化指标和土壤微生物多样性，深入研究复合颗粒响应番茄酚酸胁迫的调控机制，得出以下结论： 1.明确“生物质炭-过氧化钙-过硫酸钾”三元复合颗粒及其三种组分在酚酸类化感自毒物质去除过程中的作用及互作效应，顺磁共振（EPR）试验证明，复合颗粒中的三组组分的耦合有利于过氧化物的活化，促进硫酸根自由基（SO4•-）、羟基自由基（HO•）、超氧自由基（O2•-）和单线态氧自由基（1O2）的产生，从而提高酚酸的去除能力。 2.土壤培养试验证实土壤中酚酸的去除率随复合颗粒用量的增加而增大，动力学模型拟合结果表明，酚酸在土壤与复合颗粒体系中的去除复合二级动力学模型。 3.盆栽试验结果进一步证实，在200 μg/g酚酸胁迫下，番茄植株的株高、根长、根重、单果重、总产量、维生素C、糖酸比均显著降低，有机酸含量显著上升；而应用30 g/kg复合颗粒处理后植株生理和品质指标出现不同程度的回升，其中根长和果实维生素C含量显著增加了28%和28.85%。 4.添加BDO复合颗粒能促进根系生长，提高果实品质。土壤理化性质分析表明，复合颗粒添加能有效降低因外源酚酸添加引起的土壤总酚酸以及四种酚酸游离态和结合态含量的增加，在阻止酚酸引起的土壤酸化的同时增加有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量，改善土壤理化性质，同时能添加外源复合颗粒处理能调节土壤微生物群落结构，有效抑制酸杆菌、镰刀菌等有害真菌丰度。 以上研究结果在工艺和机理上进一步丰富连作土壤调理剂制备与应用技术,，为连作土壤改良提供技术参考。

    （4）创见与创新。 1.研究思路的创新：鉴于传统防治方法的局限性，本项目提出“将生物质炭的吸附性能，过氧化钙与过硫酸盐的氧化性相耦合，实现彻底去除引起连作障碍的酚酸类化感物质”这一研究思路，具有一定的创新性和多学科交叉的特色。 2.研究方法的创新：选取过硫酸钾和过氧化钙构建双氧化体系，结合生物炭包埋造粒技术，即可获得具有速效性和长效性的氧化体系，又可避免使用单一氧化剂对土壤环境造成的不利影响。 3.研究内容的创新：本项目通过研究揭示生物炭-过氧化钙-过硫酸钾新型三元复合体系对酚酸类化感物质去除的结构-效应机制、酚酸降解途径及环境影响因子，并从酚酸去除规律、番茄农艺性状与生理生化指标、土壤理化性质、土壤微生物群落结构的变化情况，深入研究该复合颗粒对番茄连作障碍的缓解效应及机理，为连作土壤调理剂的设计、制备与使用提供理论指导和科学依据。

    （5）社会经济效益： 本研究项目执行期间生物炭-三元复合颗粒制备技术获授权发明专利（《一种土壤改良剂及制备方法与应用》，ZL 202010841842.5），于2022年11约25日与广东红火蚁科技发展有限公司签订技术专利实施许可合同，技术秘密使用费为6万元，许可年限为三年。并于2023年1月对技术合同完成科技厅与国知局备案。后续双方将共同推进连作土壤调理剂的产业化生产与应用示范推广。相关复合型土壤调理剂可为克服连作障碍提供新技术与新产品，助力农业可持续发展。