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北方园艺（）： 园林花卉 第一作者简介 ：朱彦霖 （），女 ，山东青岛人 ，硕士研究生 ，研究方向为园林生态修复与有害生物防治 。：责任作者 ：张秀省 （），男 ，博士 ，教授 ，硕士生导师 ，现主要从事园林植物种质资源及植物生理的教学与科研等工作 。：基金项目 ：国家自然科学基金资助项目 （）；山东省自然科学基金资助项目 （）。收稿日期 ：生物炭对百合生长发育的影响朱 彦 霖 ，朱 奕 豪 ，张 秀 省（聊城大学 农学院 ，山东 聊城）摘要 ：以百合 粉冠军 为试材 ，采用盆栽试验 ，研究了基质中施加不同比例 （、）生物炭对植株生长发育的影响 。结果表明 ：随着生物炭施用量的增加 ，百合的株高 、叶片数 、开花率均呈先增加后下降的趋势 ，处理 （）时达到最大值 ；花蕾数在处理 （）与差异不显著 ，与处理 （）处理差异显著 ；开花数在处理（）与处理 （）差异显著 。在百合的蕾期 、花期及花朵凋谢期 ，根长 、根表面积 、根投影面积 、根平均直径 、总根尖数 、根分枝数 、根交叉数 、根连接数及叶片表面积均呈现先增加后下降的趋势 ，处理 （）时各项指标达到最大 。蕾期的根表面积 、根投影面积在处理 （）与处理 （）差异不显著 ；花期的根投影面积 、叶表面积在处理（）与处理 （）差异不显著 ；花朵凋谢期的根投影面积 、根交叉数在处理（）与处理 （）差异不显著 ，说明处理 （）或者处理 （）都有利于百合的生长发育 ，但处理 （）测得的指标优于处理 （）。试验中 ，处理（）的各项指标与差异不显著且显著低于处理 （）、处理 （）和处理 （），说明高用量生物炭可能会对百合的生长发育产生抑制作用 。关键词 ：生物炭 ；盆栽百合 ；生长发育中图分类号 ： 文献标识码 ： 文章编号 ：（）生物炭是黑炭的一种 ，由植物生物质在完全或部分缺氧的情况下经高温裂解炭化而产生的一类难熔性固态物质，由于其本身含碳量高 、微碱性 、多孔隙结构 、较大的比表面积等特点 ，在土壤改良 、增加作物产量 、温室气体减排等方面已发挥巨大作用 ，成为国内外关注的焦点。近年来 ，百合出口量与使用量剧增 ，特别是在切花 、盆花及园林绿化中的应用越来越广泛，因此 ，注重百合生长发育并提高其品质已刻不容缓 。我国是农业大国 ，每年都会产生大量的作物秸秆 ，焚烧是处理这些作物秸秆最经济 、最直接的方式 ，但由此造成的大气污染程度已相当严重 。为减轻大气污染就势必要为这些作物秸秆找到一条变废为宝的出路 ，生物炭的产生及应用就很好的解决了这一问题 ，加之百合系列保健食品对减轻大气污染造成的肺部伤害也有突出功效 ，生物炭应用于百合不仅可以减轻污染 、保护环境 ，还可以为百合乃至花卉产业的培育开辟新途径 。目前 ，生物炭在农业上的应用主要集中于大田作物（小麦 、玉米等 ）与蔬菜（白菜 、萝卜等 ）两大领域 ，对花卉产业特别是盆栽花卉中施用生物炭尚鲜见报道 。因此 ，以草炭土为基质 ，采用盆栽试验 ，对施用生物炭后的百合生长发育状况进行研究 ，试图探明生物炭对百合生长发育的影响 ，以期为生物炭在园艺方面的推广奠定理论基础 。 材料与方法 试验材料供试盆栽基质为草炭土 （丹麦进口 ）；供试盆栽百合品种为 “粉冠军 ”，属东方百合杂种系 ，种球采购于青州市新利花卉苗木专业合作社 ，规格为（）；供试生物炭原料为花生壳 ，由中国海洋大学环境科学国家重点实验室生产 。种球安全贮存并度过休眠期 ，挑选大小均匀 、生长良好的种球种植在花盆中 。供试栽培基质及生物炭的基本特性见表。表 生物炭及草炭土的养分差异 基质元素含量 生物炭 草炭土 试验方法试验于年月在聊城市农业科学院生物工程中心的连体温室内进行 ，设置个处理 ，即在栽培基质中施用生物炭的量分别为（对照 ，生物炭盆，草炭土盆）、（，生物炭盆，草炭土盆）、（，生 物 炭 盆，草 炭 土盆）、（，生物炭盆，草炭 土 盆）、（，生 物 炭盆，草 炭 土盆），每 处 理 设 置盆重复 （共盆 ），株距为，行距为，栽植深度，一盆一球 ，在栽植种球时施入生 物 炭 ，搅 拌 使 生 物 炭 与 草 炭 土 充 分 混 合 。年月日栽植 ，月日进入蕾期 ，月日进入开花期 ，整个生长发育期不施用任何肥料 ，仅把少量肥料按比例配成肥水用于浇灌植株 ，平均周浇水一次 ，定期根除盆内杂草 ，最大程度上保证植株长势一致 ，在百合生长发育期间根据温室内的温度 、湿度及通风散热时间长短适当调整浇水频次 ，以满足种球正常生长发育的需要 。 项目测定 植株株高 、叶片数 、花蕾数以及叶片水势株高 、叶片数 、花蕾数 、开花数逐盆进行计算 ，叶片水势采用水势仪进行测定 。 蕾期 、花期和花朵凋谢期植株根系与叶面积分析根系总根长 、总投影面积 、总表面积 、平均直径 、总体积 、根尖数 、根尖分叉数以及叶片表面积采用根系扫描仪和根系分析系统测定 。 数据分析试验数据采用 软件统计 ，使用 统计软件对试验数据进行差异显著性分析 （与），均以 “平均值标准差 ”的形式来表示各图表中的数据 。 结果与分析 生物炭对盆栽百合生长发育的影响由表可知 ，不同比例生物炭对百合的生长发育均具有明显的促进作用 ，平均株高 、叶片数 、开花率 、平均花质量以及叶片水势均高于对照 。随着生物炭施用量的增加 ，百合植株高 、叶片数 、花蕾数 、开花率 、平均花质量以及叶片水势呈现先增加后降低的趋势 ，开花数 、平均花质量和叶片水势处理与差异不显著 ，除开花数在处理最多外 ，其余各指标均在处理达到最大 。与对 照 相 比 ，随着生物炭施用量的增加 ，、和处理的百合平均株高分别增加了、和，叶片数分别增加了、和，开花率 分 别 增 加 了、和，平均花质量分别增加了、和，其中以开花率的变化幅度最大 。 生物炭对蕾期植株根系及叶片面积的影响由表和图可知 ，在蕾期 ，不同比例处理的根系与叶表面积均呈现先上升后下降的趋势 ，根表面积 、根投影面积 、根平均直径处理与处理差异不显著 ，其余指标均在处理达到最大值 。、和处理的根长比对照分别增加、；根表 面 积 比 对 照 分 别 增 加、；根 投 影 面 积 比 对 照 分 别 增 加、；根平均直径 第 期北方园艺比 对 照 分 别 增 加、；总 根 尖 数 比 对 照 分 别 增 加、；根分枝数比对照分别增加、；根交叉数比 对 照 分 别 增 加、；根 连 接 数 比 对 照 分 别 增 加、；二级叶表面积比对照分别增加、；一级叶表面积比对照分别增加、。表 生物炭对盆栽百合生长发育的影响 生物炭株高 叶片数 （单株 ） 花蕾数 （单株 ） 开花数 （单株 ）开花率平均花质量 叶片平均水势 注 ：不同小写字母代表差异显著 （），下同 。： ， 表 生物炭对盆栽百合蕾期根系的影响 生物炭根长 根表面积 根投影面积 根平均直径 总根尖数 根分枝数根交叉数 根连接数 图 生物炭对百合蕾期叶面积的影响 生物炭对花期根系与叶片面积的影响由表和图可知 ，在百合开花期 ，不同比例处理的百合根系与叶表面积均呈现先上升后下降的趋势 ，根投影面积 、根平均直径处理与处理差异不显著 ，总根尖数 、根交叉数处理与差异不显著 ，其余均在处理达到最大值 。、和处理的根长比对照分别增加、；根表面 积 比 对 照 分 别 增 加、；根 投 影 面 积 比 对 照 分 别 增 加、；根平均直径比 对 照 分 别 增 加、；总 根 尖 数 比 对 照 分 别 增 加、；根分枝数比对照分别增加、；根交叉数比 对 照 分 别 增 加、；根 连 接 数 比 对 照 分 别 增 加、；二级叶表面积比对照分别增加、；一级叶表面积比对照分别增加、。北方园艺月 （上 ）表 生物炭对盆栽百合花期根系的影响 生物炭根长 根表面积 根投影面积 根平均直径 总根尖数 根分枝数根交叉数 根连接数 图 生物炭对百合花期叶面积的影响 生物炭对花朵凋谢期根系及叶片面积的影响由表和图可知 ，在百合花朵凋谢期 ，不同比例处理的百合根系与叶表面积均呈现先上升后下降的趋势 ，根投影面积 、根平均直径 、根交叉数在处理与处理差异不显著 ，根分枝数 、根交叉数在处理与差异不显著 ，其余指标均在处理达到最大值 。、和处 理 的 根 长 比 对 照 分 别 增 加、；根表面积比对照分别增加、；根投影 面 积 比 对 照 分 别 增 加、；根 平 均 直 径 比 对 照 分 别 增 加、；总根尖数比对照分别增加、；根分 枝 数 比 对 照 分 别 增 加、；根 交 叉 数 比 对 照 分 别 增 加、；根连接数比对 照 分 别 增 加、；二级叶表面积比对照分别增加、；一级叶表面积比对照分别增加、。图 生物炭对百合花朵凋谢期叶面积的影响 表 生物炭对盆栽百合花朵凋谢期根系的影响 生物炭根长 根表面积 根投影面积 根平均直径 总根尖数 根分枝数根交叉数 根连接数 第 期北方园艺 讨论与结论生物炭处理的盆栽百合株高增长较快 ，根系发育较完善 ，叶面积较大 ，开花率较高 。不同生物炭处理下的百合株高 、根长 、根表面积 、根平均直径 、根尖数 、分枝数 、叶表面积等均高于对照 ，表明生物炭有利于盆栽百合的生长 。植株生长发育的各项指标均在处理 （）达到最大 ，随着生物炭施用量的增加 ，处理 （）与处理（）所测的各项指标开始下降 ，与处理相比 ，处理的各项指标下降幅度更大 ，这在一定程度上说明生物炭施用量过大可能会产生一定的抑制作用 ，其抑制作用可能是由于生物炭具有很高的碳氮比或者是由于部分生物炭导致氮的固定，使其降低了基质中的有效氮 ，在某种程度上限制了植株对有效氮的吸收 ，当然也有可能是与生物炭自身的高有关。通常来讲 ，地下部根系越长 、根量越多 、根面积越大 ，即根系发育越完善越能促进对基质中水肥等营养物质的吸收 ，从而更能满足地上部植株生长各阶段对营养物质的需求 。在该试验中 ，施用生物炭处理后的百合植株根长增长 、根表面积与体积增大 、根平均直径增粗 、根尖数和分枝数增加即根系的侧根增多等 ，有利于植株对养分的吸收和利用 ，有利于地上部的生长发育 。根系发育越完善越有利于植株对基质中水分的吸收 ，在相同的环境下可提高植株对干旱的适应 。该试验中 ，处理 （）的百合根系发育最完善 ，对基质中水分的吸收更充分 ，一定程度上可提高植株的抗旱能力 。由于生物炭本身具有较大的比表面积 ，可借助施入生物炭后增大基质的比表面积 、降低基质的容重并增加基质持水量 ，从而促进植物更充分的吸收水分，保证植物各生长阶段对水分的需求 。由于生物炭本身具有吸附性 ，能够吸附多种离子 ，提高基质的保肥性能 ，并通过激发效应促进基质中有机质的分解 ，使养分含量得以迅速提高。该试验结果表明 ，在一定范围内 ，随着生物炭施用量的增加 ，百合植株根系增长 、面积增加 、直径增粗 、根尖数和分枝数增多 ，随着根系生长发育的完善 ，可以更高效的利用基质中的水分与养分 ，进而促进地上部叶片的生长 ，叶表面积也随之增大 ，说明植株的地上部与地上部是相互联系的 ，根系越完善 ，吸收的水分与营养物质越多 ，地上部叶片生长较快 、叶面积增大 ，导致光合作用提高 ，制造更多的有机物输送到根部又会促进根系的生长 。总之 ，生物炭对百合植株根 、叶等器官的生长会产生一定作用 ，但有关其内在机制目前还不清楚 ，未来研究重点应放在生物炭对植株养分吸收 、产物分配及各种离子的迁移和有效性的影响等方面上来 。另外 ，百合在各阶段生长过程中需要大量营养元素 ，在该试验中 ，仅通过生物炭与基质混合的方式提供养分是远远不够的 ，还需要外界营养物质的输入 ，因此 ，在以后的生产实践中应合理施用水肥以达到基质养分平衡 ，进而满足盆栽百合的各阶段生长需要 。参考文献孟军 ，陈温福 中国生物炭研究及其产业发展趋势 沈阳农业大学学报 （社会科学版 ），（）：李力 ，刘娅 ，陆宇超 ，等 生物炭的环境效应及其应用的研究进展 环境化学 ，（）：陈温服 ，张伟明 ，孟军 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