Agricultural Machinery and Agronomy 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝 2021 年9月下 0 引言 生物炭是指由農(nóng)業(yè)廢棄物 垃圾及其他廢棄物等 生物質(zhì)在無氧或限氧條件下經(jīng)過 350 450 熱解 而炭化產(chǎn)生的高度芳香化的一類難溶性固態(tài)物質(zhì) 1 為疏松多孔的結(jié)構(gòu) 比表面積較大 吸水 氣能力強(qiáng) 2 絕大多數(shù)生物質(zhì)炭為堿性 pH值為7 10 因此 利用 生物質(zhì)炭可以進(jìn)行酸性土壤的改良 保水保肥能力 的改善以及有機(jī)污染物的吸附等方面的研究 3 目前 已有研究表明 生物炭能夠提高一些蔬菜品種的產(chǎn) 量 4 5 和肥料利用率 并且具有土壤保肥能力 6 7 番茄是我國栽培面積最大的蔬菜之一 也是最 主要的果菜類蔬菜之一 隨著園藝設(shè)施的發(fā)展 番茄 生產(chǎn)基本實(shí)現(xiàn)了周年生產(chǎn)和均衡供應(yīng)的目標(biāo) 但由 于集約化程度高 復(fù)種指數(shù)高等特點(diǎn) 番茄連作障礙 問題日益突出 棚室土壤理化性狀逐步惡化 嚴(yán)重制 約設(shè)施番茄生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展 8 生物炭對土壤物理 和化學(xué)性質(zhì)具有明顯的改良作用 生物炭的多孔結(jié) 構(gòu)可以使土壤表層的孔隙度增大 容重降低 有助于 解決因長期過量施用化肥而引起的土壤板結(jié)問題 生物炭可以吸附和保持水分 且能夠增強(qiáng)土壤水分 的滲透性 9 10 在蔬菜育苗基質(zhì)中添加生物炭 不僅 可以提高基質(zhì)吸附和保持水分的能力 降低養(yǎng)分淋 溶 還可以解決育苗基質(zhì)資源不足的難題 廢物利 用 變廢為寶 實(shí)現(xiàn)資源的再利用 11 施用生物炭還 能有效促進(jìn)園藝作物生長發(fā)育 提高產(chǎn)量 改善品 質(zhì) 生物炭處理顯著增加了南豐蜜橘春梢的長度和 粗度 增加葉片營養(yǎng)成分 提高南豐蜜橘的產(chǎn)量 改 良果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)和化渣性品質(zhì) 12 本試驗(yàn)以番茄為 試驗(yàn)材料 通過大棚盆栽對比試驗(yàn) 研究不同灌水量 和不同生物炭施用量對溫室番茄葉綠素含量的影 響 為其在蔬菜育苗中的合理利用提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 1 試驗(yàn)田 本試驗(yàn)在河海大學(xué)江寧校區(qū)節(jié)水園 區(qū)大棚內(nèi)進(jìn)行 南北走向 盆栽為圓柱形塑料桶 試 驗(yàn)土質(zhì)為黏性土 2 試驗(yàn)作物 供試作物為番茄 3 施用肥料 移栽前施復(fù)合肥料作為底肥 1 2 試驗(yàn)方法 1 采用大棚盆栽對比試驗(yàn)研究方法 每個盆栽 種植1株 盆栽株距50 cm 加寬株距 方便管理 采 用地表定量澆灌方式 2 番茄生育期 苗期 開花期 坐果期 快速成長 期 成熟期 依據(jù)大棚番茄栽培手冊及田間管理方 式 進(jìn)行除草 落蔓 施肥 防止病蟲害等田間工作 3 環(huán)境因子 記錄大棚內(nèi)溫度 濕度 葉片溫度 土壤溫度 測含水量時可測得 4 蒸發(fā)蒸騰量 采用稱重法實(shí)測大棚番茄日蒸 發(fā)蒸騰量 用 1 臺稱重電子天平對桶栽番茄日蒸發(fā) 蒸騰量進(jìn)行觀測 計算需水量 記錄灌溉定額與灌水 定額 5 設(shè)計方案 共設(shè)計12組處理 每組6株 處理1 T1 添加1 生物炭 灌水量0 8ET 處理2 T2 添加1 生物炭 灌水量1 0ET 處理3 T3 添加1 生物炭 灌水量1 2ET 作者簡介 陳可欣 2001 女 江西宜春人 本科 研究方向?yàn)?農(nóng)業(yè)水利工程 灌水量和生物炭施用量對溫室番茄植株葉片葉綠素含量的影響 陳可欣 張文哲 李林艷 蘇意翔 歐琦駿 河海大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇 南京 211100 摘 要 為明確不同灌水量和不同生物炭施用量對溫室番茄葉綠素含量的影響 本試驗(yàn)在三個不同灌水量 0 8ET 1 0ET 1 2ET 處理下設(shè)置了四個不同生物炭施用量處理 1 3 5 采用大棚盆栽對比試驗(yàn)研究方法與地表定量澆灌 方式進(jìn)行試驗(yàn) 試驗(yàn)結(jié)果表明 在相同的灌水量條件下 生物炭的施加可以促進(jìn)番茄植株葉片葉綠素積累 并且1 生物 炭施用量條件下對葉綠素積累的促進(jìn)效果最佳 在相同的生物炭施用量條件下 灌水量對植株葉片葉綠素積累起到促進(jìn) 作用 葉綠素隨灌水量的增大而積累 關(guān)鍵詞 番茄 生物炭 葉綠素含量 灌水量 中圖分類號 S641 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1672 3872 2021 18 0064 03 64 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝 Agricultural Machinery and Agronomy2021年9月下 處理4 T4 添加3 生物炭 灌水量0 8ET 處理5 T5 添加3 生物炭 灌水量1 0ET 處理6 T6 添加3 生物炭 灌水量1 2ET 處理7 T7 添加5 生物炭 灌水量0 8ET 處理8 T8 添加5 生物炭 灌水量1 0ET 處理9 T9 添加5 生物炭 灌水量1 2ET 處理10 CK W0 8 添加0 生物炭 灌水量 0 8ET 處理11 CK W1 0 添加0 生物炭 灌水量 1 0ET 處理12 CK W1 2 添加0 生物炭 灌水量 1 2ET 1 3 項(xiàng)目測定及方法 葉綠素含量的測定方法 葉綠素儀 實(shí)驗(yàn)日期分 別為 5 月 2 日 5 月 9 日 5 月 16 日 5 月 24 日 5 月 30日 1 4 數(shù)據(jù)分析 采用軟件Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)分析 2 結(jié)果與分析 灌水量和生物炭施用量對溫室番茄葉綠素含量 的影響 番茄葉片的葉綠素含量可反映出番茄植株的生 理機(jī)能情況及生長狀況 本實(shí)驗(yàn)中的葉綠素含量是 指每組植株指定葉片在不同實(shí)驗(yàn)時間測得的葉綠素 含量去除偶然性數(shù)值之后的均值 相同灌水量條件下生物炭施用量對葉綠素含量 隨試驗(yàn)次數(shù)變化的影響 如圖 1 所示 由圖 1 可知 在生物炭施用量方面分析 在相同的灌水量條件下 葉綠素隨生物炭施用量的增加而衰減 生物炭施用 量為 1 的實(shí)驗(yàn)組葉綠素含量在前期實(shí)驗(yàn)中大致等 于且略高于對照組 在后期實(shí)驗(yàn)中遠(yuǎn)高于對照組 相同生物炭施用量條件下灌水量對葉綠素含量 隨試驗(yàn)次數(shù)變化的影響 如圖 2 所示 由圖 2 可知 在灌水量方面分析 在相同的生物炭施用量條件下 葉綠素含量隨灌水量的增加而增大 由圖 1 圖 2 可知 在相同的灌水量條件和相同 的生物炭施用量條件下 第 1到第 3 次實(shí)驗(yàn)中 葉綠 素積累 對應(yīng)的是葉片的成長期 在第 3 次實(shí)驗(yàn)時間 前后葉綠素含量達(dá)到最大值 第3到第5次實(shí)驗(yàn)中 葉綠素衰退 含量變少 對應(yīng)葉片的衰老過程 且對 照組在第 3 到第 5 次實(shí)驗(yàn)中葉綠素衰退的速度最 快 其次為 1 生物炭施用量組 3 生物炭施用量組 和5 生物炭施用量組 圖1 相同灌水量條件下生物炭施用量對葉綠素 含量隨試驗(yàn)次數(shù)變化的影響 65 圖2 相同生物炭施用量條件下灌水量對葉綠素 含量隨試驗(yàn)次數(shù)變化的影響 3 討論與結(jié)論 3 1 討論 由圖1 可知 在灌水量相同的條件下 每次實(shí)驗(yàn) 中 葉綠素含量大致符合 1 生物炭施用量組大于 3 生物炭施用量組 大于5 生物炭施用量組 但后 兩次實(shí)驗(yàn)中 有些組別不符合此規(guī)律 原因在于 生 物炭的施加有利于減緩葉片的衰老 后兩次實(shí)驗(yàn)時 生物炭施用量為 1 的實(shí)驗(yàn)組衰老較快 導(dǎo)致其葉綠 素含量低于生物炭施用量更高的實(shí)驗(yàn)組 其他類似 與得出規(guī)律不符的組別也可用葉片衰老速度不同來 解釋 由圖1 可知 生物炭施用量為1 時可促進(jìn)植株 葉片的葉綠素積累 但存在一些組別中對照組葉綠 素含量高于生物炭施用量為 1 的實(shí)驗(yàn)組 原因在 于 由于對照組耗水較快 實(shí)驗(yàn)時對照組的灌水頻率 較大 從而導(dǎo)致葉綠素積累加快 其他類似與得出規(guī) 律不符的現(xiàn)象也可由灌溉方案不同造成 3 2 結(jié)論 本研究通過對比不同生物炭施用量和不同灌水 量對番茄植株葉片葉綠素含量的影響 得到以下結(jié)論 1 在相同的灌水量條件下 生物炭的施加可促進(jìn) 番茄植株葉片葉綠素積累 且1 生物炭施用量條件 下對葉綠素積累的促進(jìn)效果最佳 其次為3 和5 2 在相同的灌水量條件下 生物炭的施加可減 緩葉綠素的衰退 減緩植株葉片的衰老 即葉片衰老 速度為對照組最快 生物炭施用量為 5 的實(shí)驗(yàn)組最 慢 衰老速度隨生物炭施用量的增加而減緩 3 在相同的生物炭施用量條件下 灌水量對植 株葉片葉綠素積累起促進(jìn)作用 葉綠素的積累隨灌 水量的增大而增大 本研究表明 適量生物炭作為添加劑可以提高 植株葉片葉綠素含量 提高番茄植株的質(zhì)量 具有生 產(chǎn)上推廣應(yīng)用的潛力 參考文獻(xiàn) 1 Gaunt John L Lehmann Johannes Energy balance and emissions associated with biochar sequestration and pyrolysis bioenergy production J Environmental science technology 2008 42 11 4152 4158 2 陳溫福 張偉明 孟軍 等 生物炭應(yīng)用技術(shù)研究 J 中國工程 科學(xué) 2011 13 2 83 89 3 Geoffrey Marchal Kilian E C Smith Arno Rein et al Impact of activated carbon biochar and compost on the desorption and mineralization of phenanthrene in soil J Environmental Pollution 2013 181 200 210 4 張登曉 周惠民 潘根興 等 城市園林廢棄物生物質(zhì)炭對小 白菜生長 硝酸鹽含量及氮素利用率的影響 J 植物營養(yǎng)與 肥料學(xué)報 2014 20 6 1569 1576 5 陳琳 喬志剛 李戀卿 等 施用生物質(zhì)炭基肥對水稻產(chǎn)量及 氮素利用的影響 J 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報 2013 29 5 671 675 6 高海英 何緒生 陳心想 等 生物炭及炭基硝酸銨肥料對土 壤化學(xué)性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響 J 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報 2012 31 10 1948 1955 7 何緒生 張樹清 佘雕 等 生物炭對土壤肥料的作用及未來 研究 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2011 27 15 16 25 8 丁永川 設(shè)施番茄連作障礙及防控農(nóng)藝技術(shù)研究 D 泰安 山 東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 9 張敏 生物炭對污染農(nóng)田土壤理化性質(zhì)及重金屬有效性的影 響 D 咸陽 西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016 10 Mohammad I Al Wabel Qaiser Hussain Adel R A Usman et al Impact of biochar properties on soil conditions and agricultural sustainability A review J Land Degradation Development 2018 29 7 2124 2161 11 夏亞真 田利英 李勝利 等 生物炭對番茄幼苗生長及養(yǎng)分 吸收的影響 J 中國蔬菜 2018 5 32 35 12 蘇受婷 稻殼生物炭施用對南豐蜜橘園土壤改良效果和果實(shí) 品質(zhì)的影響 D 南昌 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 Agricultural Machinery and Agronomy 農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝 2021 年9月下 66