土壤磷素是作物必需的营养元素之一,与植物的生长发育密切相关。土壤中的磷多以难溶态的形式存在,不易被植物吸收利用,导致磷素成为农业生产中最重要的养分限制因子之一。外源施加磷肥是补充土壤磷不足的重要手段,但是施入土壤的磷肥容易经过一系列的物理、化学和生物作用被土壤固定,所以磷肥的当季利用率比较低,通常仅有20-30%。世界磷矿储量有限,属于不可再生资源,目前磷矿资源的储量和高品质磷矿石都在不断减少。实现磷矿资源的可持续利势在必行。另一方面,农业生产中磷肥的过量施用,不仅增加了投入成本,而且还增加了农田土壤养分流失的风险,导致水体富营养化等问题,威胁环境安全。近年来,生物炭在农业环境领域得以广泛应用,研究表明生物炭可以降低土壤酸度,提升土壤肥力,并且生物炭对土壤微生物群落结构和生物活性以及土壤磷形态转化均产生重要影响。目前国内外关于生物炭对土壤质量及环境效应的研究取得了较多的进展,但有关生物炭与磷形态转换及土壤酶活性和微生物群落结构的相互作用关系仍不十分清楚。因此本研究以尤力克柠檬为供试品种,紫色潮土为供试土壤,以农业废弃物（玉米秸秆和稻壳秸秆）生产的生物炭为供试材料,采用盆栽试验,分别设置对照（CK）、传统施肥（F）、化肥+20t·hm-1稻壳生物炭（FP）、化肥+10t·hm-1稻壳生物炭+10t·hm-1玉米生物炭（FPM）、有机肥+20t·hm-1稻壳生物炭（PP）、新鲜有机肥+20t·hm-1稻壳生物炭（NPP）6个处理。运用Tiessen和Moir对Hedley磷素分级改进方法,探讨了生物炭对土壤磷形态的影响;使用分光光度法,探究了生物炭对土壤磷酸酶活性的影响;利用实时荧光定量PCR技术对不同施肥处理phoC和phoD基因的拷贝数进行定量分析;结合末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术,分析phoC和phoD基因微生物群落结构;采用用冗余分析（RDA）方法,研究phoC和phoD基因微生物群落结构与环境参数间相互关系;以期为生物炭的农业利用提供科学依据。主要研究结果如下:（1）不同施肥处理下各处理养分特征和植株生长差异明显。各施肥处理中,F处理土壤pH最低,配施生物炭能明显提高土壤pH值,且以PP处理和NPP处理的效果最好,根际土壤pH分别为6.20、6.29。与CK处理相比,生物炭处理能够显著增加土壤全磷、有效磷和有机质含量,根际土壤养分含量变化更明显。在根际土壤中,与CK处理相比,配施生物炭的处理有机质含量增加了11.74%～64.78%,全磷含量增加了64%～100%,根际土壤有效磷含量增加的最为显著,有效磷含量是CK处理的4.05～5.80倍。配施生物炭后,土壤全氮、全磷、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质较CK处理和F处理都表现出更为明显的根际效应。配施生物炭可以促进柠檬的生长,柠檬根部干重与F处理相比显著增加了24.56～61.40%%,柠檬生物量较F处理增加了9.94～46.27%。（2）通过磷分级测试结果表明,不同施肥方式下各形态磷含量存在明显差异。各处理土壤活性磷变化范围在26.31～187.92 mg·kg-1之间,F处理的非根际土壤的活性磷含最高,达187.92 mg·kg-1,PP处理根际土壤活性磷含量最高,为95.64 mg·kg-1。配施生物炭则最为显著的增加了中度活性磷的含量及占比,与CK处理相比,生物炭处理土壤中度活性磷含量显著增加了73%～107%,配施生物炭对增加根际土壤中度活性磷含量的效果更加明显,其中PP处理根际土壤中度活性磷含量(226.53 mg·kg-1)最高。配施生物炭后,有利于降低非根际土壤稳态磷的含量。各施肥处理间的O-P含量无显著性变化。中度活性磷是本试验土壤最主要的磷赋存形态,占土壤总磷的40.66%～61.39%。通过皮尔逊相关分析发现,柠檬生物量与根际土壤中度活性磷含量呈显著正相关关系（P＜0.05）。（3）不同施肥方式下各处理磷酸酶活性差异显著。F处理会显著降低土壤碱性磷酸酶活性,其根际土壤碱性磷酸酶活性仅为0.34 umol·g-1·d-1,而配施生物炭后会增加碱性磷酸酶活性,PP和NPP处理对增加土壤碱性磷酸酶活性的效果最好,在根际土壤中,NPP处理碱性磷酸酶活性(3.13 umol·g-1·d-1)最高,在非根际土壤中,PP处理碱性磷酸酶活性(1.70 umol·g-1·d-1)最高。不同施肥处理下碱性磷酸酶活性与土壤pH值呈显著正相关关系（P＜0.05）。在非根际土壤中,CK处理的酸性磷酸酶活性最高,为12.85 umol·g-1·d-1,配施生物炭后会降低酸性磷酸酶活性,且以PP处理最低,酸性磷酸酶活性仅为6.4 umol·g-1·d-1,较CK处理降低了50.22%。在根际土壤中,酸性磷酸酶活性同土壤pH值呈显著的负相关关系（P＜0.05）。总的来讲,土壤中酸性磷酸酶活性远高于碱性磷酸酶活性,在土壤中起主导地位。而在柠檬根内,碱性磷酸酶活性远高于酸性磷酸酶活性,在植株根中起主导作用。（4）运用T-RFLP技术对phoC和phoD基因微生物群落结构进行分析,结果表明:phoC基因微生物Shannon多样性指数的变化范围在1.21～2.21之间。phoD基因微生物Shannon多样性指数的变化范围在2.40～3.24之间。根际土壤的相关微生物多样性指数更高,配施生物炭增加了土壤中phoC和phoD基因微生物群落的多样性。phoD基因微生物群落Shannon多样性指数和丰富度指数分别是phoC基因的1.41～2.12和2.55～6.15倍,phoD基因微生物群落结构更复杂。定量分析phoC和phoD基因的拷贝数结果显示:配施生物炭后,减低了非根际土壤phoC和phoD基因的拷贝数,降幅在71.61%-92.80%之间。在根际土壤中,PP和NPP处理phoD基因的拷贝数大幅增加,较CK处理增加了82.31%～128.86%。通过皮尔逊相关分析显示,phoD基因拷贝数与pH呈极显著正相关关系（P＜0.01）,与碱性磷酸酶活性呈显著正相关关系（P＜0.05）。RDA分析结果显示:土壤总磷含量是影响非根际土壤phoC基因微生物群落结构的最关键的环境因子,而在根际土壤,phoC基因微生物群落结构受到更多环境因子的调控,不同处理间phoC基因微生物群落结构差异较非根际土壤更明显;在根际和非根际土壤中,phoD基因微生物群落结构均受到多个环境因子的调控,其中pH是影响phoD基因微生物群落结构最关键的环境因子。