3種秸稈生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)和櫻桃蘿卜生長(zhǎng)的影響

摘要：為了研究不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤及櫻桃蘿卜生長(zhǎng)的影響，以水稻、小麥及油菜秸稈為原料，分別在 550 ℃ 限氧60 min的條件下制備稻稈生物炭、麥稈生物炭及菜稈生物炭并對(duì)其進(jìn)行比較研究，設(shè)置CK（不施生物炭）、4SDC（添加4%稻稈生物炭）、8SDC（添加8%稻稈生物炭）、4XMC（添加4%麥稈生物炭）、8XMC（添加8%麥稈生物炭）、4YCC（添加4%菜稈生物炭）及8YCC（添加8%菜稈生物炭）處理組。結(jié)果表明，在土壤特性方面，與CK相比，不同添加量、不同種秸稈生物炭處理不同程度地降低了土壤容重，提高了土壤pH值、田間持水量及養(yǎng)分含量，其中有機(jī)質(zhì)含量提高了18.6%～37.36%，對(duì)土壤中全氮、全磷、全鉀含量的作用不顯著，土壤中有效磷、有效鉀、硝態(tài)氮含量分別為43.48～57.74、572.63～825.31、29.03～34.76 mg/kg。與其他處理組相比，8SDC處理對(duì)土壤有效態(tài)含量的作用較強(qiáng)。在作物特性方面，與CK相比，不同處理組均不同程度地提高了櫻桃蘿卜的株高，地上部生物量、地下部生物量的增長(zhǎng)率分別為2.55%～9.55%、4.42%～12.15%，以8SDC處理的提高幅度相對(duì)最高。綜上所述，稻稈生物炭更適宜用于土壤改良。

關(guān)鍵詞：生物炭；櫻桃蘿卜；土壤理化性質(zhì)；秸稈

中圖分類號(hào)：S156；S631.104；S631.106.⁺1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）21-0190-07

收稿日期：2023-10-18

基金項(xiàng)目：滁州市重點(diǎn)研究開發(fā)科技計(jì)劃（編號(hào)：2022ZN014、2022ZN016）；安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（編號(hào)：2022AH040238）；安徽省糧食機(jī)械鄉(xiāng)村振興協(xié)同技術(shù)服務(wù)中心項(xiàng)目（編號(hào)：GXXT-2022-077）；安徽省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（編號(hào)：2308085ME178）。

作者簡(jiǎn)介：朱鳳君（1991—），女，安徽鳳陽(yáng)人，碩士研究生，主要研究農(nóng)作物秸稈的資源化利用。E-mail：1271893128@qq.com。

通信作者：張春燕，博士，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物制備工藝及應(yīng)用方面的研究。E-mail：464958178@qq.com。

安徽省鳳陽(yáng)縣位于淮河中游南岸，該地氣候溫和，四季分明，光照充足，主產(chǎn)水稻、小麥、油菜、大豆、玉米等農(nóng)產(chǎn)品，復(fù)種指數(shù)高。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為了追求產(chǎn)量，頻繁施用化肥及農(nóng)藥，使得土壤沙化嚴(yán)重，保肥、保水能力較差，土壤黏重板結(jié)，通氣性一般。因此，改善鳳陽(yáng)地區(qū)土壤的理化性質(zhì)、提高土壤的持水能力、增加土壤的肥力以防止土壤結(jié)構(gòu)持續(xù)惡化迫在眉睫。

生物炭是以農(nóng)林作物秸稈或動(dòng)物糞便等為原料，在限氧或無(wú)氧環(huán)境下、300～1 000 ℃熱解有機(jī)物質(zhì)而產(chǎn)生的富碳產(chǎn)物^［1］。生物炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，富含有機(jī)碳，pH值一般呈弱堿性等^［2-3］，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。馬光恕等通過(guò)設(shè)置生物炭的不同添加量，研究其對(duì)土壤、甜瓜幼苗質(zhì)量的影響發(fā)現(xiàn)，生物炭的施入提高了土壤的pH值和含水量，降低了土壤的容重，提高了幼苗的質(zhì)量^［4］。也有研究發(fā)現(xiàn)，在相對(duì)較低的溫度（≤400 ℃）處理下，秸稈類熱解生物炭能很好地改善土壤pH值（提高10%左右）^［5］。于玲玲等通過(guò)分析生物炭在不同施用水平下對(duì)水分利用效率的影響發(fā)現(xiàn)，施用生物炭能提高0～100 cm土層土壤的含水率、提高土壤的呼吸速率、增強(qiáng)土壤的蓄水保墑能力，同時(shí)增加土壤有機(jī)碳、有效磷等養(yǎng)分含量，改善土壤肥力，促進(jìn)玉米產(chǎn)量及水分利用率的提高^［6］。魏永霞等也研究發(fā)現(xiàn)，生物炭的施入能提高黑土區(qū)的田間持水率，增加土壤的飽和含水率，提高0～60 cm土層土壤的儲(chǔ)水量，提高大豆各生育階段的株高及葉面積^［7］。樊洪等的研究也證實(shí)，生物炭能夠顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤有機(jī)質(zhì)、全氮等養(yǎng)分含量及有效性，顯著提升白菜的產(chǎn)量及品質(zhì)^［8］。

綜上，關(guān)于生物炭在土壤中的應(yīng)用研究，目前研究者主要偏向研究不同濃度梯度的同種生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)及作物產(chǎn)量的影響，針對(duì)不同種類生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的對(duì)比分析較少。本研究針對(duì)鳳陽(yáng)地區(qū)土壤沙化度高、通氣性一般、黏重板結(jié)等問(wèn)題，選用稻稈、麥稈及菜稈生物炭為研究對(duì)象，分析不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤理化特性影響的差異，以期找到適合改良土壤的農(nóng)作物秸稈，為農(nóng)作物秸稈的高效科學(xué)利用提供數(shù)據(jù)支撐，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)于2023年7—8月在安徽科技學(xué)院（32°37′N，117°19′E）校內(nèi)進(jìn)行。鳳陽(yáng)縣氣候呈由北亞熱帶向南溫帶漸變的過(guò)渡特征，氣候溫和，四季分明，陽(yáng)光充足，年平均氣溫14.9 ℃，年均降水量 904.4 mm。取回土壤后將其風(fēng)干，剔除可見動(dòng)植物殘骸后過(guò)2 mm篩備用。試驗(yàn)供試土壤0～20 cm土層的理化性質(zhì)：pH值為7.27，有機(jī)質(zhì)含量為31.63 g/kg，全氮含量為1.97 g/kg，全鉀含量為18.02 g/kg，全磷含量為1.13g/kg，有效磷含量為46.44 mg/kg，有效鉀含量為593.07 mg/kg。試驗(yàn)期間的溫度變化見圖1。

1.2 生物炭的制備及表征

供試生物炭由取自安徽科技學(xué)院農(nóng)學(xué)院種植基地的水稻秸稈、小麥秸稈及油菜秸稈制作而成。將收獲來(lái)的水稻秸稈、小麥秸稈及油菜秸稈晾曬風(fēng)干、擦拭干凈后剪成1～2 cm長(zhǎng)的小段，置于馬弗爐中，于550 ℃限氧條件下熱解60 min，炭化結(jié)束后冷卻至室溫，取出生物炭，研磨粉碎后裝入密封袋中備用。稻稈生物炭、麥稈生物炭、菜稈生物炭分別記為SDC、XMC、YCC。秸稈生物炭的理化特性見表1。

1.3 櫻桃蘿卜的種植

供試櫻桃蘿卜品種為蟋蟀開拓者櫻桃蘿卜，購(gòu)自鳳陽(yáng)縣蔬菜種子市場(chǎng)。利用盆栽進(jìn)行櫻桃蘿卜的種植試驗(yàn)，每盆（21 cm×14 cm×21 cm）裝土 3.5 kg，每盆施入氮磷鉀復(fù)合肥1.51 g。將稻稈生物炭、麥稈生物炭及菜稈生物炭以4%（炭土干重比）的添加量分別施入盆栽盆中。試驗(yàn)以不添加任何秸稈生物炭的處理作為對(duì)照（CK）。每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，其中添加秸稈生物炭中的1組重復(fù)以8%生物炭用量替代，以觀察不同生物炭施入水平對(duì)土壤的影響，共計(jì)6個(gè)試驗(yàn)處理組和1個(gè)對(duì)照，分別為CK（不添加生物炭）、4SDC（稻稈生物炭添加量為4%）、8SDC（稻稈生物炭添加量為8%）、4XMC（麥稈生物炭添加量為4%）、8XMC（麥稈生物炭添加量為8%）、4YCC（菜稈生物炭添加量為4%）、8YCC（菜稈生物炭添加量為8%），共計(jì)12盆。

櫻桃蘿卜每盆播種9粒，出苗后每盆留苗5棵。當(dāng)生長(zhǎng)出3～4張葉片時(shí)進(jìn)行間苗，每盆留3株觀察其生長(zhǎng)狀況。每盆植株在生長(zhǎng)過(guò)程中采用相同的管理方式，人工及時(shí)除草，定期用去離子水澆灌，保持田間持水量為50%～60%，其間不使用農(nóng)藥。

1.4 植株及土壤樣品的取樣

分別在櫻桃蘿卜苗期、蓮座期及肉質(zhì)根膨大期（收獲期）對(duì)土壤樣品進(jìn)行取樣并分開裝袋密封，做好標(biāo)記。收集盆栽土壤樣品并分為2份，1份測(cè)量其容重、土壤含水量及土壤儲(chǔ)水量，1份自然風(fēng)干后過(guò)篩（1.000、0.149 mm）并測(cè)定其pH值與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷、有效鉀及硝態(tài)氮含量。植株樣品于收獲期采樣，取3株植株樣品，測(cè)定總重量。植株分地上部、地下部，整株稱量后，用剪刀將其分開，分別記錄地上部、地下部重量，之后將樣品于120 ℃殺青2 h，然后放于烘箱中，于60 ℃烘干，并稱重量。

1.5 樣品的測(cè)定方法

土壤pH值采用pH計(jì)（FE22 梅特勒-托利多儀器公司）進(jìn)行測(cè)定，水土質(zhì)量比為2.5∶1.0；土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)量；田間持水量采用沙箱法測(cè)定^［9］。土壤的基礎(chǔ)指標(biāo)參照《土壤農(nóng)化分析》中的方法測(cè)定^［10］。土壤含水量用烘干法測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定，土壤全氮含量用半微量凱氏法測(cè)定，土壤全磷含量用NaOH熔融-鉬銻抗比色法測(cè)定，土壤全鉀含量采用NaOH熔融-火焰光度法測(cè)定，土壤速效磷含量用0.5 mol/L NaHCO₃浸提法測(cè)定，土壤有效鉀含量用1 mol/L NH₄OAc浸提-火焰光度法測(cè)定，土壤硝態(tài)氮含量采用紫外分光光度法測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)的處理

數(shù)據(jù)處理用Excel 2019，用SPSS 22進(jìn)行線性回歸分析，用Origin 2021進(jìn)行圖表的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

從表2可以看出，施入不同種秸稈生物炭均提高了土壤的pH值，增幅為0.67%～3.20%，其中SDC處理土壤pH值的增幅與XMC、YCC處理相比更為突出，較CK提高了1.20%～3.20%，而且隨著生物炭施用量的增加，土壤的pH值提高，8SDC處理的土壤pH值最高。

土壤容重是反映土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)，它影響著土壤的滲透性、吸附性、養(yǎng)分轉(zhuǎn)移等動(dòng)態(tài)變化。秸稈生物炭的施用降低了土壤容重，降低了0.02～0.15 g/cm³，其中YCC處理的土壤容重相對(duì)SDC、XMC處理而言降低得稍多，而且隨生物炭施用量的增加，土壤容重的降幅相應(yīng)提高，8YCC處理的土壤容重相對(duì)最小（表2）。

由表2還可以看出，添加秸稈生物炭提高了土壤田間持水量。與CK相比，4SDC、8SDC、4XMC、8XMC、4YCC、8YCC處理分別使土壤田間持水量增加了2.47、4.11、1.95、3.40、1.50、2.25百分點(diǎn)，而且隨生物炭施用量的增加，土壤田間持水量的增幅變得明顯。

2.2 施用不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全量養(yǎng)分含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中以各種形態(tài)存在的含碳有機(jī)化合物，是衡量土壤肥力的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由圖2可知，施用不同種類的秸稈生物炭均能增加櫻桃蘿卜在收獲期的土壤有機(jī)質(zhì)含量，具體表現(xiàn)為8YCC處理gt;8XMC處理gt;8SDC處理gt;4YCC處理gt;4XMC處理gt;4SDC處理，與CK相比，分別提高了37.36%、36.59%、35.70%、24.41%、19.53%、18.60%，而且土壤有機(jī)質(zhì)含量隨生物炭施用量的增加而增加。與添加4%秸稈生物炭的處理相比，添加8%秸稈生物炭處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的提升效果更佳，但是不同種類秸稈生物炭之間的差異不明顯。

由圖3至圖5可以看出，與CK相比，在櫻桃蘿卜生長(zhǎng)的苗期、蓮座期及肉質(zhì)根膨大期（收獲期），施入不同種類秸稈生物炭均增加了土壤全氮、全磷、全鉀含量，但整體的差異水平不大。在櫻桃蘿卜的整個(gè)生長(zhǎng)階段，土壤全量養(yǎng)分含量的變化趨勢(shì)不顯著；在櫻桃蘿卜肉質(zhì)根膨大期（收獲期），不同生物炭處理的全鉀含量介于19.09～19.89 g/kg之間，土壤全氮含量介于1.96～2.10 g/kg之間，全磷含量介于1.14～1.19 g/kg之間，隨著秸稈生物炭用量的增加，上述物質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)。

2.3 施用不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量的影響

如圖6至圖8所示，在櫻桃蘿卜的各個(gè)生育期階段，與CK相比，施入不同種類秸稈生物炭后，同一生育期的土壤有效磷、有效鉀及硝態(tài)氮含量均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。在櫻桃蘿卜的整個(gè)生長(zhǎng)階段，不同秸稈生物炭處理下，土壤有效磷含量介于43.48～57.74 mg/kg之間，有效鉀含量介于572.63～825.31 mg/kg之間，硝態(tài)氮含量介于29.03～34.76 mg/kg之間。

由圖6可知，土壤中的有效鉀含量隨著秸稈生物炭施用量的增加而增加，與低水平添加量相比，高水平添加量不同種秸稈生物炭對(duì)土壤有效鉀含量的影響較大。在櫻桃蘿卜苗期，4SDC、8SDC、4XMC、8XMC、4YCC、8YCC處理的土壤有效鉀含量分別比CK提高了15.98%、25.08%、15.50%、19.64%、9.79%、20.36%；在櫻桃蘿卜蓮座期，各秸稈生物炭處理組的土壤有效鉀含量比CK增加了9.69%～27.88%；在肉質(zhì)根膨大期（收獲期），不同種秸稈生物炭處理組的土壤有效鉀含量均明顯高于CK。從櫻桃蘿卜的整個(gè)生育階段來(lái)看，添加秸稈生物炭有利于提高土壤中有效鉀含量，其中SDC處理土壤有效鉀含量的增幅高于XMC、YCC處理。各處理土壤有效鉀含量的排序?yàn)?SDC處理gt;8YCC處理gt;8XMC處理gt;4SDC處理gt;4YCC處理gt;4XMC處理。

由圖7可知，土壤中有效磷含量隨秸稈生物炭施用量的增加而增加。在櫻桃蘿卜苗期，各處理組對(duì)土壤中有效磷含量的影響差異不大；在蓮座期，4SDC、8SDC、4XMC、8XMC、4YCC、8YCC處理土壤的有效磷含量分別比CK提高了9.59%、14.27%、5.59%、11.50%、5.29%、10.72%；在肉質(zhì)根膨大期（收獲期），各處理組土壤的有效磷含量相較于CK提高了6.23%～13.96%。從櫻桃蘿卜整個(gè)生育階段分析可知，施入秸稈生物炭能在一定程度上增加土壤的有效磷含量，其含量變化排序?yàn)?SDC處理gt;8XMC處理gt;8YCC處理gt;4SDC處理gt;4XMC處理gt;4YCC處理。

從圖8可以看出，隨秸稈生物炭施用量的增加，土壤中硝態(tài)氮含量增加得較為明顯。在苗期及蓮座期，各秸稈生物炭處理的土壤硝態(tài)氮含量分別比CK增加了3.38%～11.91%、3.60%～12.64%。在肉質(zhì)根膨大期（收獲期），4SDC、8SDC、4XMC、8XMC、4YCC、8YCC處理的土壤硝態(tài)氮含量分別比CK提高了8.43%、14.26%、4.45%、9.44%、7.52%、13.22%。從整個(gè)生育期來(lái)看，4%的秸稈生物炭添加量對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響不明顯。各秸稈生物炭處理組土壤中硝態(tài)氮含量的變化表現(xiàn)為8SDC處理gt;8YCC處理gt;8XMC處理gt;4SDC處理gt;4YCC處理gt;4XMC處理。

2.4 不同處理組對(duì)櫻桃蘿卜性狀及生物量積累的影響

由表3可知，施用秸稈生物炭對(duì)櫻桃蘿卜的株高及重量均有積極影響。株高是指植株的根莖部到頂部間的距離。在不同處理下，收獲期櫻桃蘿卜的株高均表現(xiàn)為不同程度的增長(zhǎng)趨勢(shì)，同CK相比增加了6.55%～11.83%。

由表3可以看出，施入不同種秸稈生物炭增加了收獲期櫻桃蘿卜的整體產(chǎn)量，與CK相比，鮮重量提高了4.31%～19.82%，其中8SDC處理的提高幅度相對(duì)最高。從櫻桃蘿卜干重角度看，與CK相比，在添加不同種秸稈生物炭的處理下，櫻桃蘿卜地上部、地下部生物量的增長(zhǎng)幅度分別為2.55%～9.55%、4.42%～12.15%，同時(shí)地上部、地下部生物量隨著生物炭添加量的增加均表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)。同時(shí)亦可看出，添加秸稈生物炭對(duì)櫻桃蘿卜地下部分（根部）的促進(jìn)作用相對(duì)于地上部分更為明顯。這可能是因?yàn)榻斩捝锾磕軌蚋纳仆寥澜Y(jié)構(gòu)，增加土壤養(yǎng)分，降低土壤容重，提高土壤的通氣性及保水能力，有利于植株從土壤中汲取養(yǎng)分、水分，從而促進(jìn)櫻桃蘿卜根系的生長(zhǎng)^［11］。

2.5 施用秸稈生物炭對(duì)櫻桃蘿卜鮮重、土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量間相關(guān)關(guān)系的影響

由圖9可以看出，櫻桃蘿卜鮮重與土壤有效鉀含量呈線性正相關(guān)關(guān)系，擬合方程為y=0.052 5x+14.432 0，r²=0.859 7，相關(guān)系數(shù)（r）為0.927 2，呈高度相關(guān)關(guān)系。櫻桃蘿卜鮮重與有效磷含量呈線性正相關(guān)關(guān)系，擬合方程為y=1.082 7x-3.229 1，r²=0.679 1，r=0.824 1，呈較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。櫻桃蘿卜鮮重與土壤硝態(tài)氮含量呈線性正相關(guān)關(guān)系，擬合方程為y=1.491 1x+0.152 6，r²=0.650 5，r=0.806 5，呈相對(duì)較弱的相關(guān)關(guān)系。

3 討論

鳳陽(yáng)縣地處淮河以南，氣候溫和，復(fù)種指數(shù)較高。近年來(lái)，人們對(duì)高產(chǎn)量的追尋、農(nóng)藥和肥料的頻繁使用，使得土壤沙化程度較深，保肥保水能力較差，透氣性一般，黏重難耕。生物炭因其特殊的理化特性而被當(dāng)作土壤改良劑使用， 施入土壤后能夠改善土壤的理化結(jié)構(gòu)，提高土壤的養(yǎng)分，增加土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)^［12-14］。本研究發(fā)現(xiàn)，秸稈生物炭施入土壤后，能夠增加土壤pH值，降低土壤容重，增加土壤的田間持水量，提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，增加土壤的全量養(yǎng)分含量及有效態(tài)養(yǎng)分含量，從而促進(jìn)櫻桃蘿卜植株生物量的增加。

土壤pH值對(duì)土壤的肥力有重要影響。施入秸稈生物炭提高了土壤的pH值，其中相較于麥稈和菜稈生物炭，稻稈生物炭的pH值提高幅度較大，可能是因?yàn)榈径捝锾勘旧淼膒H值大于麥稈、菜稈生物炭。土壤容重是土壤耕作質(zhì)量的重要指標(biāo)，直接影響著土壤的孔隙度、田間持水量，間接影響著作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用。有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，施入生物炭能夠調(diào)節(jié)土壤容重，改善田間持水量，在一定程度上提高了植煙土壤的物理性質(zhì)，促進(jìn)了煙株的生長(zhǎng)發(fā)育^［15］。本研究也發(fā)現(xiàn)，施入秸稈生物炭降低了土壤容重，相對(duì)于稻稈生物炭、麥稈生物炭，菜稈生物炭對(duì)土壤的容重改良作用更為明顯，而且在一定程度上隨著生物炭用量的增加，土壤容重減小。這可能是因?yàn)榻斩捝锾烤哂幸欢ǖ目紫抖?、較大的比表面積，施入生物炭后能夠改善土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，緩解土壤透氣性及黏重感，而菜稈生物炭相較于稻稈、麥稈生物炭的表面積較大，對(duì)土壤容重的改良作用相對(duì)較強(qiáng)。秸稈生物炭豐富的孔徑結(jié)構(gòu)使其具有較強(qiáng)的吸附能力，能影響土壤的保水能力，使田間持水量增加^［16］。

施用生物炭增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，這與姚奇等的研究結(jié)果^［17］一致。隨著秸稈生物炭施入量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈遞增趨勢(shì)，可能是因?yàn)榻斩捝锾康氖┤胧沟猛寥捞荚磾?shù)量增加，而且菜稈生物炭對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響略大于麥稈和稻稈生物炭的施用效果，可能主要跟菜稈生物炭本身含碳量偏高有關(guān)^［18］。秸稈生物炭的施入增加了土壤全氮、全磷和全鉀含量，并隨著秸稈生物炭施用量的增加，土壤全量養(yǎng)分含量有上升趨勢(shì)，但是秸稈生物炭對(duì)土壤全磷含量的影響不明顯，可能是因?yàn)殡S著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，固磷作用減弱^［17］，使得全磷含量維持在1.15 g/kg附近。

在本研究中，施用秸稈生物炭處理組（4SDC、4XMC、4YCC、8SDC、8XMC、8YCC）土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量均高于未施用秸稈生物炭處理（CK），說(shuō)明施用秸稈生物炭能夠提高土壤中有效態(tài)養(yǎng)分含量，一方面可能因?yàn)榻斩捝锾勘旧砗幸欢康牡?、磷、鉀等養(yǎng)分^［19］，另一方面可能由于秸稈生物炭具有較豐富的孔徑結(jié)構(gòu)，能夠吸附土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素，從而降低了養(yǎng)分的淋失^{［7，20］}。而施入不同種類秸稈生物炭對(duì)土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量的影響存有差異，主要可能是因?yàn)椴煌N類秸稈生物炭本身的性質(zhì)存在差異，相對(duì)于麥稈生物炭、菜稈生物炭，稻稈生物炭的H/C、O/C、（O+N）/C相對(duì)偏高，其炭化程度相對(duì)較低^［21］。也有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，較低炭化程度的生物炭相較于高炭化程度的生物炭更接近土壤有機(jī)碳的性質(zhì)^［22］，對(duì)土壤的改良效果相對(duì)更優(yōu)，與本研究中稻稈生物炭對(duì)土壤的改良效果相對(duì)優(yōu)于麥稈生物炭、菜稈生物炭的結(jié)果一致。

張金磊等研究生物炭用量對(duì)設(shè)施水果蘿卜產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)，施用生物炭增加了蘿卜的肉質(zhì)根根粗，使其增產(chǎn)25%～29%^［23］。楊婧等研究發(fā)現(xiàn)，在富磷型豬糞基生物炭處理下，櫻桃蘿卜根部生物量增加了20.63%～83.31%^［11］。生物炭對(duì)玉米幼苗^［24］、生菜^［25］、甜瓜幼苗^［4］等作物的產(chǎn)量也有積極作用。本研究發(fā)現(xiàn)，施入秸稈生物炭增加了櫻桃蘿卜的鮮重，并且隨著秸稈生物炭施用量的增加呈上升趨勢(shì)。與CK相比，不同處理組能夠使櫻桃蘿卜鮮重提高4.31%～19.82%，其中8SDC處理的提高幅度相對(duì)最高。

4 結(jié)論

施用不同種類秸稈生物炭均能提高土壤pH值及土壤田間持水量，其中以稻稈生物炭的提高幅度較大。此外，施用不同種類秸稈生物炭能夠降低土壤容重，以菜稈生物炭處理的降幅較大。

施入秸稈生物炭可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，在一定程度上提高土壤全氮、全磷、全鉀含量，各處理組之間差異不明顯；相對(duì)于CK，其他不同處理組均提高了土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量，并且土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量隨著秸稈生物炭施用量的增加呈上升趨勢(shì)，土壤有效磷含量介于43.48～57.74 mg/kg之間，有效鉀含量介于572.63～825.31 mg/kg之間，硝態(tài)氮含量介于29.03～34.76 mg/kg之間。相對(duì)于麥稈及菜稈生物炭，添加量8%稻稈生物炭對(duì)土壤的改良作用更明顯。

不同處理秸稈生物炭的施入均提高了櫻桃蘿卜的株高、鮮重及地上部和地下部生物量，且土壤的有效磷、有效鉀和硝態(tài)氮含量與櫻桃蘿卜的鮮重呈正相關(guān)關(guān)系，其中以櫻桃蘿卜的鮮重與有效鉀含量之間的相關(guān)性最明顯。隨著秸稈生物炭施入量的增加，櫻桃蘿卜中的生物積累量呈上升趨勢(shì)。

不同種類秸稈生物炭特性間的差異，使得生物炭施入土壤后對(duì)土壤及作物的作用效果存在差異，相對(duì)于麥稈、菜稈生物炭，稻稈生物炭對(duì)土壤的作用效果相對(duì)較佳，更適合用于土壤的改良。

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