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J o u r n a l o f A g r i c u l t u r a l R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t 农 业 资 源 与 环 境 学 报 2 0 2 4 4 1 1 1 4 7 1 5 4 h t t p w w w a e d o r g c n E f f e c t s o f b i o c h a r r e p l a c e m e n t i n p e a t o n g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f l e t t u c e Y U H a i y a n 1 2 Y U E P e i x i 1 J I A Y o n g x i a 1 P U Y u l i n 1 L U O X i a n 3 T A N G S h a n s h a n 3 X U J i a n i n g 3 1 C o l l e g e o f R e s o u r c e s S i c h u a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y C h e n g d u 6 1 1 1 3 0 C h i n a 2 C o l l e g e o f R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t S o u t h w e s t U n i v e r s i t y C h o n g q i n g 4 0 0 7 1 6 C h i n a 3 C o l l e g e o f H o r t i c u l t u r e S i c h u a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y C h e n g d u 6 1 1 1 3 0 C h i n a A b s t r a c t T h i s s t u d y i n v e s t i g a t e s t h e f e a s i b i l i t y o f r e p l a c i n g b i o c h a r i n p e a t f o r s o i l l e s s c u l t i v a t i o n o f l e t t u c e A m i x e d s u b s t r a t e o f p e a t p e r l i t e a n d v e r m i c u l i t e w a s u s e d a s t h e c o n t r o l c o m p a r e d w i t h 5 1 0 1 5 a n d 2 0 o f p e a t r e p l a c e d w i t h b i o c h a r t o a n a l y z e t h e c h a n g e s i n g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y i n d e x e s o f l e t t u c e a n d t h e i r c o r r e l a t i o n w i t h s u b s t r a t e p r o p e r t i e s T h e b u l k d e n s i t y B D a n d a l k a l i n e n i t r o g e n A N c o n t e n t d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y a n d t h e t o t a l p o r o s i t y a e r a t i o n p o r o s i t y a v a i l a b l e p h o s p h o r u s A P a v a i l a b l e p o t a s s i u m A K m i c r o b i a l b i o m a s s M B C M B N a n d e n z y m e a c t i v i t y i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y w i t h b i o c h a r r e p l a c e d p e a t T h e g r o w t h o f l e t t u c e w a s b e t t e r t h a n t h e c o n t r o l w i t h t h e d r y m a s s o f s h o o t a n d r o o t i n c r e a s i n g b y 2 9 3 1 6 7 2 4 a n d 5 0 0 0 1 5 8 3 3 r e s p e c t i v e l y A t t h e s a m e t i m e t h e r o o t a c t i v i t y c h l o r o p h y l l s o l u b l e s u g a r s o l u b l e p r o t e i n a n d V i t a m i n C c o n t e n t o f l e t t u c e o f e a c h t r e a t m e n t w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h e c o n t r o l R D A r e s u l t s s h o w e d t h a t B D a e r a t i o n p o r o s i t y A N A P a n d A K o f t h e s u b s t r a t e w e r e t h e m a i n p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s f a c t o r s a f f e c t i n g t h e g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f l e t t u c e w h i l e M B C s u c r a s e a c t i v i t y u r e a s e a c t i v i t y a n d M B N w e r e t h e m a i n m i c r o b i a l p r o p e r t i e s f a c t o r s a f f e c t i n g t h e g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f l e t t u c e R e p l a c i n g 5 t o 2 0 o f p e a t i n l e t t u c e c u l t u r e m e d i u m w i t h b i o c h a r i s f e a s i b l e B i o c h a r c a n p r o m o t e t h e g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f l e t t u c e b y i m p r o v i n g t h e p o r o s i t y o f t h e s u b s t r a t e n u t r i e n t c y c l i n g e n z y m e a c t i v i t y a n d t h e c o n t e n t o f e f f e c t i v e n u t r i e n t s K e y w o r d s b i o c h a r p e a t l e t t u c e n u t r i t i o n a l q u a l i t y r e d u n d a n c y a n a l y s i s 生 物 炭 替 代 草 炭 对 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 影 响 余 海 燕 1 2 月 培 茜 1 贾 永 霞 1 蒲 玉 琳 1 罗 弦 3 唐 姗 姗 3 徐 嘉 宁 3 1 四 川 农 业 大 学 资 源 学 院 成 都 6 1 1 1 3 0 2 西 南 大 学 资 源 环 境 学 院 重 庆 4 0 0 7 1 6 3 四 川 农 业 大 学 园 艺 学 院 成 都 6 1 1 1 3 0 收 稿 日 期 2 0 2 2 1 2 1 5 录 用 日 期 2 0 2 3 0 2 0 8 作 者 简 介 余 海 燕 2 0 0 0 女 重 庆 长 寿 人 硕 士 研 究 生 从 事 植 物 营 养 生 理 研 究 E m a i l y h y 4 4 7 1 6 3 c o m 通 信 作 者 贾 永 霞 E m a i l y o n g x i a j i a 1 6 3 c o m 基 金 项 目 四 川 省 科 学 技 术 厅 应 用 基 础 研 究 项 目 2 0 2 1 Y J 0 3 4 1 四 川 农 业 大 学 专 业 建 设 计 划 项 目 2 0 2 1 0 3 1 2 3 P r o j e c t s u p p o r t e d A p p l i e d B a s i c R e s e a r c h P r o j e c t o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y D e p a r t m e n t o f S i c h u a n P r o v i n c e C h i n a 2 0 2 1 Y J 0 3 4 1 D i s c i p l i n e C o n s t r u c t i o n P l a n o f S i c h u a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y C h i n a 2 0 2 1 0 3 1 2 3 摘 要 为 探 究 生 物 炭 替 代 草 炭 用 于 生 菜 无 土 栽 培 的 可 行 性 以 草 炭 珍 珠 岩 和 蛭 石 栽 培 基 质 为 对 照 C K 用 体 积 分 数 5 B S 5 1 0 B S 1 0 1 5 B S 1 5 2 0 B S 2 0 的 生 物 炭 替 代 草 炭 栽 培 生 菜 分 析 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 指 标 的 变 化 及 其 与 基 质 性 质 的 相 关 关 系 结 果 表 明 5 2 0 生 物 炭 替 代 草 炭 后 各 处 理 基 质 的 容 重 和 碱 解 氮 含 量 显 著 降 低 总 孔 隙 度 通 气 孔 隙 度 速 效 磷 速 效 钾 微 生 物 生 物 量 和 酶 活 性 显 著 升 高 生 物 炭 替 代 草 炭 后 生 菜 的 生 长 状 况 均 优 于 对 照 地 上 部 和 根 系 干 质 量 分 别 较 对 照 增 加 了 2 9 3 1 6 7 2 4 和 5 0 0 0 1 5 8 3 3 同 时 各 处 理 生 菜 的 根 系 活 力 叶 绿 素 可 溶 性 糖 可 溶 性 蛋 白 和 维 生 素 C 含 量 均 显 著 高 于 对 照 R D A 分 析 结 果 显 示 基 质 的 容 重 通 气 孔 隙 度 碱 解 氮 速 效 磷 速 效 钾 是 影 响 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 主 要 理 化 性 质 因 子 而 微 生 物 生 物 量 碳 蔗 糖 酶 活 性 脲 酶 活 性 微 生 物 生 物 量 氮 是 影 响 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 主 要 微 生 物 学 性 质 因 子 研 究 表 明 生 菜 栽 培 基 质 中 5 2 0 的 草 炭 由 生 物 炭 替 代 是 可 行 的 生 物 炭 主 要 通 过 改 善 基 质 的 孔 隙 状 况 提 高 养 分 循 环 酶 活 性 和 有 效 养 分 含 量 来 促 进 生 菜 的 生 长 和 营 养 品 质 的 提 升 关 键 词 生 物 炭 草 炭 生 菜 营 养 品 质 冗 余 分 析 中 图 分 类 号 S 6 3 6 2 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 2 0 9 5 6 8 1 9 2 0 2 4 0 1 0 1 4 7 0 8 d o i 1 0 1 3 2 5 4 j j a r e 2 0 2 2 0 8 8 0 余 海 燕 月 培 茜 贾 永 霞 等 生 物 炭 替 代 草 炭 对 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 影 响 J 农 业 资 源 与 环 境 学 报 2 0 2 4 4 1 1 1 4 7 1 5 4 Y U H Y Y U E P X J I A Y X e t a l E f f e c t s o f b i o c h a r r e p l a c e m e n t i n p e a t o n g r o w t h a n d n u t r i t i o n a l q u a l i t y o f l e t t u c e J J o u r n a l o f A g r i c u l t u r a l R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t 2 0 2 4 4 1 1 1 4 7 1 5 4 开 放 科 学 O S I Dh t t p w w w a e d o r g c n 农 业 资 源 与 环 境 学 报 第 4 1 卷 第 1 期 无 土 栽 培 因 其 生 产 的 可 控 性 肥 水 利 用 率 高 可 避 免 土 传 病 害 及 连 作 障 碍 等 优 点 而 受 到 越 来 越 多 的 关 注 1 基 质 栽 培 作 为 无 土 栽 培 的 主 要 形 式 基 质 性 能 的 优 劣 直 接 决 定 着 作 物 的 长 势 2 草 炭 具 有 稳 定 的 理 化 性 质 和 较 高 的 有 机 质 含 量 是 最 常 用 的 栽 培 基 质 2 3 但 草 炭 的 过 度 开 采 和 使 用 会 增 加 温 室 气 体 排 放 破 坏 生 态 环 境 且 全 球 草 炭 资 源 是 有 限 的 限 制 了 其 开 采 和 应 用 4 5 因 此 寻 找 草 炭 替 代 物 开 发 利 用 工 农 业 废 弃 资 源 成 为 基 质 栽 培 的 研 究 热 点 之 一 生 物 炭 是 农 林 废 弃 物 等 生 物 质 在 缺 氧 条 件 下 高 温 裂 解 碳 化 形 成 的 稳 定 的 富 碳 固 体 产 物 具 有 孔 隙 结 构 丰 富 比 表 面 积 大 吸 附 能 力 强 等 特 性 有 利 于 水 分 与 养 分 的 固 持 6 因 此 广 泛 应 用 于 土 壤 改 良 肥 料 缓 释 剂 固 碳 减 排 等 7 9 近 年 来 生 物 炭 常 常 替 代 草 炭 用于基质栽培中 研究发现 与纯草炭相比 草炭中添 加 2 5 质 量 比 玉 米 秸 秆 生 物 炭 后 黄 瓜 幼 苗 长 势 更 好 1 0 草 炭 复 配 基 质 中 添 加 1 5 质 量 比 或 5 1 5 体 积 比 树 皮 生 物 炭 增 加 了 基 质 的 保 水 保 肥 能 力 提 高 了 甘 蓝 番 茄 和 甜 椒 的 产 量 1 1 1 2 在 草 炭 中 添 加 6 0 或 8 0 体 积 比 木 材 生 物 炭 使 植 株 的 株 高 和 干 质 量 增 加 1 3 然 而 也 有 研 究 表 明 生 物 炭 对 于 植 物 的 生 长 具 有 负 面 影 响 草 炭 中 添 加 2 5 和 5 0 的 木 材 生 物 炭 导 致 针 叶 树 幼 苗 的 生 长 速 率 生 物 量 和 光 合 速 率 降 低 1 4 稻 壳 生 物 炭 添 加 量 超 过 4 0 后 会 抑 制 黄 瓜 的 生 长 1 5 上 述 研 究 结 果 表 明 不 同 植 物 对 于 生 物 炭 的 种 类 和 添 加 量 的 响 应 不 同 因 此 在 生 产 和 应 用 过 程 中 需根据植物种类选择合适的生物炭使用量或配比 生 菜 L a c t u c a s a t i v a L 学 名 叶 用 莴 苣 属 菊 科 一 年 生 草 本 作 物 是 世 界 各 地 广 泛 栽 培 和 食 用 的 叶 菜 类 蔬 菜 近 年 来 随 着 生 菜 无 土 栽 培 面 积 的 扩 大 草 炭 的 需 求 量 呈 直 线 上 升 趋 势 因 此 在 保 证 营 养 价 值 和 生 产 效 率 的 前 提 下 寻 找 合 适 的 替 代 品 以 减 少 草 炭 的 用 量 对 于 生 菜 生 产 具 有 十 分 重 要 的 意 义 本 研 究 分 析 了 油 菜 秸 秆 生 物 炭 部 分 代 替 草 炭 后 对 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 影 响 明 确 生 物 炭 替 代 草 炭 用 于 生 菜 栽 培 的 可 行 性 并 结 合 基 质 的 理 化 性 质 和 生 物 学 性 质 探 讨 生 物 炭 替 代 草 炭 调 控 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 机 理 以 期 为 生 物 炭 应 用 于 基 质 栽 培 提 供 一 定 的 理 论 依 据 同 时 也 有 助 于 实 现 农 林 废 弃 物 的 资 源 化 利 用 1 材 料 与 方 法 1 1 试 验 材 料 栽 培 基 质 油 菜 秸 秆 生 物 炭 由 浙 江 长 三 角 聚 农 科 技 开 发 有 限 公 司 提 供 热 解 温 度 为 6 0 0 草 炭 蛭 石 和 珍 珠 岩 等 由 成 都 市 千 畦 花 木 有 限 公 司 提 供 各 种 基 质 基 本 理 化 性 质 见 表 1 生 菜 品 种 为 意 大 利 全 年 耐 抽 苔 生 菜 种 子 由 圣 吉 亚 农 业 科 技 有 限 公 司 提 供 1 2 试 验 设 计 试 验 于 2 0 2 1 年 3 6 月 在 四 川 农 业 大 学 成 都 校 区 塑 料 大 棚 内 进 行 以 草 炭 珍 珠 岩 和 蛭 石 复 配 基 质 4 3 3 体 积 比 为 对 照 试 验 设 置 4 个 处 理 分 别 为 不 同 比 例 体 积 比 的 生 物 炭 替 代 草 炭 具 体 见 表 2 生 菜 种 子 浸 种 催 芽 后 播 于 装 有 不 同 配 比 基 质 的 7 2 孔 穴 盘 中 生 长 期 间 常 规 管 理 待 生 菜 幼 苗 长 出 4 5 片 真 叶 时 将 长 势 相 同 的 幼 苗 移 入 装 有 不 同 配 比 基 质 的 塑 料 盆 2 1 5 0 c m 1 6 2 0 c m 1 7 5 0 c m 中 定 植 每 盆 1 株 每 个 处 理 重 复 3 次 每 个 重 复 5 盆 生 长 期 间 进 行 常 规 管 理 待 生 菜 成 熟 后 采 样 并 测 定 各 项 表 1 单 一 基 质 的 基 本 理 化 性 质 T a b l e 1 P h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s i n g l e s u b s t r a t e s 基 质 S u b s t r a t e 蛭 石 V e r m i c u l i t e 珍 珠 岩 P e r l i t e 草 炭 P e a t 生 物 炭 B i o c h a r 容 重 B D g c m 3 0 1 9 0 0 3 0 0 8 0 0 1 0 4 6 0 0 5 0 2 1 0 0 3 总 孔 隙 度 T o t a l p o r o s i t y 8 3 2 0 5 2 6 8 4 5 0 4 3 3 5 1 2 1 5 1 4 7 7 6 2 2 3 8 粒 径 P a r t i c l e s i z e m m 1 3 2 5 1 2 1 2 p H 6 5 5 0 1 5 6 2 9 0 0 8 5 7 8 0 1 1 9 8 5 0 2 1 电 导 率 E C m S c m 1 0 2 1 0 0 3 0 0 8 0 0 1 0 3 2 0 0 5 2 2 6 0 3 5 全 碳 T C 4 5 3 6 2 1 1 5 1 2 7 3 3 7 全 氮 T N g k g 1 0 1 4 0 0 4 0 0 5 0 0 1 1 0 3 2 0 8 5 7 8 7 0 5 6 全 磷 T P g k g 1 0 2 3 0 0 3 0 2 8 0 0 4 1 0 2 0 1 4 1 2 1 0 1 8 全 钾 T K g k g 1 0 4 8 0 0 7 0 4 1 0 0 5 3 8 9 0 3 3 5 1 5 0 7 8 C N 4 4 1 6 2 4 7 6 2 2 8 3 8 3 表 2 各 处 理 基 质 体 积 配 比 T a b l e 2 S u b s t r a t e v o l u m e r a t i o o f e a c h t r e a t m e n t 处 理 T r e a t m e n t C K B S 5 B S 1 0 B S 1 5 B S 2 0 草 炭 P e a t 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 蛭 石 V e r m i c u l i t e 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 珍 珠 岩 P e r l i t e 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 生 物 炭 B i o c h a r 0 5 1 0 1 5 2 0 1 4 82 0 2 4 年 1 月 h t t p w w w a e d o r g c n 余 海 燕 等 生 物 炭 替 代 草 炭 对 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 影 响 指 标 1 3 测 定 指 标 及 方 法 1 3 1 基 质 的 基 本 性 质 基 质 容 重 和 孔 隙 度 测 定 采 用 郭 世 荣 等 1 6 的 方 法 p H 和 电 导 率 E C 采 用 电 位 法 水 土 比 5 1 测 定 碱 解 氮 速 效 磷 和 速 效 钾 分 别 采 用 碱 解 扩 散 法 碳 酸 氢 钠 法 和 火 焰 光 度 法 测 定 1 7 微 生 物 生 物 量 碳 氮 磷 采 用 氯 仿 熏 蒸 法 测 定 1 8 蔗 糖 酶 脲 酶 和 磷 酸 酶 活 性 分 别 用 3 5 二 硝 基 水 杨 酸 比 色 法 苯 酚 钠 次 氯 酸 钠 比 色 法 和 磷 酸 苯 二 钠 比 色 法 测 定 1 9 1 3 2 生 长 指 标 株 高 根 长 用 直 尺 测 量 叶 面 积 采 用 W i n R H I Z O 分 析 系 统 扫 描 分 析 植 株 干 质 量 用 烘 干 称 质 量 法 测 定 1 3 3 叶 绿 素 含 量 和 根 系 活 力 叶 绿 素 含 量 采 用 乙 醇 和 丙 酮 混 合 提 取 法 测 定 2 0 根 系 活 力 采 用 T T C 法 测 定 2 0 1 3 4 营 养 品 质 可 溶 性 糖 可 溶 性 蛋 白 和 维 生 素 C 含 量 分 别 采 用 蒽 酮 比 色 法 考 马 斯 亮 蓝 G 2 5 0 法 和 2 6 二 氯 靛 酚 滴 定 法 测 定 2 0 1 4 数 据 分 析 试 验 数 据 采 用 M i c r o s o f t E x c e l 2 0 1 0 进 行 整 理 采 用 S P S S 2 2 进 行 L S D 方 差 分 析 采 用 C a n o c o 5 0 绘 制 冗 余 分 析 R D A 图 采 用 O r i g i n 2 0 2 1 绘 制 图 表 2 结 果 与 分 析 2 1 生 物 炭 替 代 草 炭 对 基 质 基 本 性 质 的 影 响 2 1 1 理 化 性 质 表 3 为 各 处 理 栽 培 基 质 的 理 化 性 质 由 表 3 可 知 随 着 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 基 质 的 容 重 和 碱 解 氮 含量逐渐降低 且均显著低于对照 分别较对照降低了 1 3 9 5 3 9 5 3 和 2 3 7 3 3 4 7 7 基 质 的 总 孔 隙 度 通 气 孔 隙 度 p H E C 速 效 磷 和 速 效 钾 含 量 随 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 逐 渐 增 加 所 有 处 理 下 均 显 著 高 于 对 照 分 别 较 对 照 提 高 了 8 5 9 1 7 0 0 1 6 3 8 1 9 7 2 0 3 0 0 7 6 个 单 位 4 2 1 0 1 9 4 7 4 3 9 3 2 1 4 8 5 4 和 7 0 1 6 3 2 2 4 1 而 持 水 孔 隙 度 仅 在 B S 2 0 处 理 时 显 著 高 于 对 照 上 述 结 果 表 明 生 物 炭 替 代部分草炭提高了基质的孔隙度和有效养分含量 2 1 2 微 生 物 学 性 质 随 着 各 处 理 生 物 炭 添 加 比 例 的 增 加 微 生 物 生 物 量 碳 和 微 生 物 生 物 量 磷 含 量 逐 渐 增 加 除 B S 5 处 理 M B P 外 其 他 处 理 均 显 著 高 于 对 照 在 各 处 理 下 分 别 较 对 照 增 加 了 3 4 3 5 2 1 8 7 6 和 3 6 4 2 4 1 2 3 表 4 微 生 物 生 物 量 氮 则 随 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 先 注 同 列 中 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 显 著 P 0 0 5 下 同 N o t e D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n t h e s a m e c o l u m n i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g t r e a t m e n t s P 0 0 5 T h e s a m e b e l o w 处 理 T r e a t m e n t C K B S 5 B S 1 0 B S 1 5 B S 2 0 容 重 B D g c m 3 0 4 3 0 0 3 a 0 3 7 0 0 2 b 0 3 0 0 0 2 c 0 2 7 0 0 3 c 0 2 6 0 0 2 c 总 孔 隙 度 T o t a l p o r o s i t y 5 6 2 5 0 5 9 c 6 1 0 8 0 4 0 b 6 1 4 8 0 3 6 b 6 1 7 6 0 1 1 b 6 5 8 1 0 3 9 a 通 气 孔 隙 度 A e r a t i o n p o r o s i t y 2 0 3 3 0 6 9 b 2 3 6 6 0 6 3 a 2 3 7 6 0 3 3 a 2 4 2 5 0 3 2 a 2 4 3 4 0 3 8 a 持 水 孔 隙 度 W a t e r h o l d i n g p o r o s i t y 3 5 9 2 0 3 6 b 3 7 1 2 0 5 3 b 3 7 7 2 0 2 2 b 3 7 5 1 0 3 2 b 4 1 4 6 0 7 7 a p H 6 0 6 0 1 5 c 6 3 6 0 0 9 b 6 5 4 0 0 9 b 6 7 1 0 0 8 a b 6 8 2 0 1 1 a 电 导 率 E C m S c m 1 0 1 9 0 0 2 d 0 2 7 0 0 3 c 0 4 4 0 0 6 b 0 4 9 0 0 3 a b 0 5 6 0 0 5 a 碱 解 氮 A N m g k g 1 1 7 9 4 5 6 3 1 a 1 3 6 8 7 8 0 3 b 1 3 3 6 4 5 0 8 b 1 3 0 0 2 5 2 4 4 b 1 1 7 0 5 6 5 8 c 速 效 磷 A P m g k g 1 2 0 5 0 0 4 7 e 2 8 5 6 0 0 8 d 3 2 4 0 0 9 4 c 4 6 9 6 0 6 3 b 5 0 9 5 1 3 3 a 速 效 钾 A K m g k g 1 1 1 3 2 3 4 7 8 d 1 9 2 6 7 1 4 4 0 c 3 0 3 0 4 1 1 1 6 b 4 4 6 5 0 2 0 7 2 a 4 7 8 3 0 2 9 1 0 a 表 3 各 处 理 栽 培 基 质 的 理 化 性 质 T a b l e 3 P h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f c u l t i v a t i o n s u b s t r a t e s i n e a c h t r e a t m e n t 表 4 各 处 理 栽 培 基 质 的 微 生 物 学 性 质 T a b l e 4 M i c r o b i o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f c u l t i v a t i o n s u b s t r a t e s i n e a c h t r e a t m e n t 处 理 T r e a t m e n t C K B S 5 B S 1 0 B S 1 5 B S 2 0 微 生 物 生 物 量 碳 M B C m g k g 1 1 5 1 1 4 1 2 2 4 d 2 0 3 0 6 5 8 9 c 2 1 6 7 0 1 2 8 1 c 3 2 2 5 7 1 3 8 9 b 4 8 1 7 8 1 1 1 7 a 微 生 物 生 物 量 氮 M B N m g k g 1 1 1 8 6 0 2 3 d 1 5 9 6 0 3 5 c 1 7 5 0 0 1 3 b 1 8 0 1 0 3 2 a 1 7 3 2 0 2 8 b 微 生 物 生 物 量 磷 M B P m g k g 1 6 0 4 0 2 6 b 6 5 9 0 3 1 b 8 2 4 0 1 9 a 8 3 6 0 1 6 a 8 5 3 0 2 1 a 蔗 糖 酶 活 性 S u c r a s e a c t i v i t y m g g 1 2 4 5 6 0 1 4 d 2 6 6 1 0 6 3 c 3 0 6 3 0 3 3 b 3 4 4 5 0 2 4 a 2 2 5 8 0 2 3 e 脲 酶 活 性 U r e a s e a c t i v i t y m g g 1 5 7 0 0 1 9 d 7 3 5 0 1 6 c 8 2 7 0 2 4 b 9 3 0 0 2 7 a 5 4 7 0 1 2 d 磷 酸 酶 活 性 P h o s p h a t a s e a c t i v i t y m g g 1 1 9 9 0 2 5 b 2 3 7 0 1 3 a 2 5 1 0 3 4 a 2 6 4 0 2 7 a 1 8 9 0 1 5 b 1 4 9h t t p w w w a e d o r g c n 农 业 资 源 与 环 境 学 报 第 4 1 卷 第 1 期 增 加 后 减 少 在 B S 1 5 处 理 下 达 到 最 大 值 且 各 处 理 的 微 生 物 生 物 量 氮 含 量 均 显 著 高 于 对 照 较 对 照 增 加 了 3 4 5 7 5 1 8 5 同 样 蔗 糖 酶 脲 酶 和 磷 酸 酶 活 性 均 随 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势 除 B S 2 0 处 理 外 均 显 著 高 于 对 照 分 别 较 对 照 提 高 了 8 3 5 4 0 2 7 2 8 9 5 6 3 1 6 和 1 9 1 0 3 2 6 6 上 述 结 果 表 明 生 物 炭 提 高 了 基 质 的 酶 活 性 有 利 于 养 分 的 循 环 与 转 化 2 2 生 物 炭 替 代 草 炭 对 生 菜 生 长 特 性 和 品 质 的 影 响 2 2 1 生 菜 生 长 状 况 不 同 比 例 的 生 物 炭 替 代 草 炭 后 生 菜 的 生 长 指 标 见 表 5 由 表 5 可 以 看 出 随 着 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 生 菜 的 株 高 根 长 叶 面 积 地 上 部 干 质 量 和 根 系 干 质 量 均 呈 先 增 加 后 降 低 的 趋 势 各 处 理 均 显 著 高 于 对 照 分 别 较 对 照 增 加 了 4 3 5 3 6 2 3 5 3 5 9 6 5 4 6 8 7 9 4 1 1 5 3 2 0 2 9 3 1 6 7 2 4 和 5 0 0 0 1 5 8 3 3 上 述 结 果 表 明 5 2 0 生 物 炭 替 代 草 炭 能 显 著 促 进 生 菜 的 生 长 2 2 2 生 菜 叶 绿 素 含 量 和 根 系 活 力 随 着 各 处 理 生 物 炭 添 加 量 的 增 加 生 菜 叶 绿 素 含 量 和 根 系 活 力 呈 先 上 升 后 下 降 的 趋 势 图 1 且 各 处 理 均 显 著 高 于 对 照 较 对 照 分 别 提 高 了 2 3 4 5 4 4 0 8 和 1 8 1 1 4 6 7 1 其 中 以 B S 1 5 处 理 最 高 上 述 结 果 表 明 生 物 炭 的 添 加 提 高 了 生 菜 的 生 理 代 谢 活 性 使 光 合 作 用 和 水 肥 吸 收 能 力 增 强 2 2 3 生 菜 营 养 品 质 生 物 炭 替 代 草 炭 后 生 菜 可 溶 性 糖 可 溶 性 蛋 白 和 维 生 素 C 含 量 均 显 著 高 于 对 照 图 2 其 中 可 溶 性 糖 和 可 溶 性 蛋 白 含 量 分 别 较 对 照 提 高 了 2 2 0 0 6 2 4 2 和 2 2 5 3 5 3 0 7 且 均 在 B S 1 5 处 理 时 达 到 最 大 值 维 生 素 C 含 量 较 对 照 提 高 了 1 2 8 7 2 9 3 0 在 B S 2 0 处 理 时 达 到 最 大 值 上 述 结 果 表 明 5 2 0 生 物 炭 替 代 草 炭 能 够 提 高 生 菜 的 营 养 品 质 2 3 生 菜 各 指 标 与 基 质 性 质 的 冗 余 分 析 为 明 确 影 响 生 菜 生 长 和 营 养 品 质 的 主 要 基 质 性 质 因 子 以 生 菜 干 质 量 和 营 养 品 质 指 标 为 物 种 因 子 分 别 对 基 质 的 理 化 性 质 和 生 物 学 性 质 指 标 进 行 约 束 性 排 序 R D A 分 析 从 图 3 A 可 以 看 出 轴 1 和 轴 2 的 特 征 值 分 别 为 9 5 5 9 和 2 1 6 即 前 2 个 轴
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